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露天煤矿灾害防治精选(九篇)

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露天煤矿灾害防治

第1篇:露天煤矿灾害防治范文

关键词:红沙泉露天煤矿;地形图;防洪渠;水力计算;方案对比

煤炭是我国的主体能源,是国民经济健康稳定发展的重要基石[1]。煤炭生产往往面临水害的威胁,其是与瓦斯、煤尘、火和顶板灾害并列的五大灾害之一,将长期伴随煤矿建设和生产活动,水害防治工作任重而道远[2]。露天煤矿受自然条件影响较大,尤其是夏季连续降大雨、暴雨而引发的洪水,给露天矿的安全和生产都会造成重大影响[3]。洪水灾害作为露天矿主要灾害之一,我们必须引起高度重视。防水和排水是露天矿山的辅助生产工作,但它却是保证矿山安全和正常生产的先决条件[4]。露天矿坚持地面水地上排,通过修建拦截水沟把水排到采区外,地面防排水主要是防、堵、疏、排、截的综合治理[5]。如果将截排的地表水、露天矿坑内积水与地下水进行综合利用,实现变害为宝、变废为宝,这样会带来显著的经济效益与社会效益[6]。本文以红沙泉露天煤矿北侧局部防治水为例,充分利用现代测量设备和计算机软件,通过方案对比与概略经济评价,最后确定防洪渠参数和修建位置,实现变害为宝。

1矿区水文地质

1.1地形地貌

红沙泉露天煤矿处于准噶尔盆地东部腹地,南为天山、北为克拉麦里山。由于南部天山强烈的上升作用,在山前堆积了巨厚的冲-洪积物,组成了沿山麓向聚煤盆地内部倾斜的倾斜平原,形成了较好的储水构造,成为潜水和自流水分布区。潜水埋深由天山山麓向盆地中心逐渐变浅,径流条件变差,水质变坏;地下水依靠蒸发与蒸腾而排泄,盐分大量集中形成盐碱地。区域地势总体呈向南缓倾的斜坡,但地势东、南高,北、西低;地貌形态为残丘状的剥蚀平原,海拔657~753m,最大高差96m,相对高差一般在30m左右。接近盆地边缘地带,径流非常微弱,基本属于垂直交替带。

1.2气象

本地区属大陆干旱荒漠气候,年温差和昼夜温差较大,6~8月份为夏季,气候炎热,白天气温常在40℃以上,绝对最高气温达43.2℃(2004.7.13);11月~次年2月份为冬季,气候严寒,绝对最低气温达-49.8℃(1969.1.26)。年平均降水量106mm,年蒸发量1202~2382mm,全年日照3053h,8月份偶有雷阵雨,冬季积雪稀少。矿田内常年多风,多以西北风为主,风力一般4~5级,经常有7~8级大风,最大可达10级以上并伴有强大的沙尘暴天气。

1.3水文

矿田内大多数地段地表无常年水流。在露天矿南缘著名的红沙泉是唯一的泉水点。以泉水为源头,形成径流,流向北,流出约200m后径流下渗或蒸发终结。暂时性水流主要由夏季偶降暴雨形成的地表水,顺自然冲沟流向古河床,从矿区西北方向流出,或向低洼地段汇集、滞留。低洼处滞留的地表水在原地下渗或就地蒸发,最终形成淤积泥板地(俗称白板地)或盐渍化砂土。

2红沙泉露天矿北部状况

2.1水害概况

红沙泉露天煤矿北部总体地势北高、南低,面临的主要洪水威胁来自北部山丘地表汇水。随着基建的进行,新修铁路运输环线破坏了原有北部挡水坝,短时强降雨过后,地势低洼处产生大面积积水,铁路路基被积水浸泡,给铁路运输带来了安全隐患,同时也威胁到外排土场边坡。

2.2防排水系统分析

对红沙泉露天煤矿北部和铁路环线进行实地踏勘,经过分析研究可知:铁路路基被浸泡的主要原因是北部汇水面积过大,暴雨洪峰流量已超越了东侧地面铁路沿线防洪渠的排水能力。因防洪渠距离国信电厂运煤皮带转运点太近,无法进行加宽加高,所以决定在红沙泉露天矿北部山坡上修建一条南北走向防洪渠,最大限度地拦截北部山坡汇水,减轻东侧铁路沿线防洪渠的排水压力,确保运煤铁路安全。

3防洪渠设计与研究

3.1绘制地形图

地形测绘是设计防洪渠的前提,利用3D激光扫描仪-RIEGLVZ-2000i对红沙泉露天煤矿北部地形进行扫描,提取高程点与坐标数据,减少野外工作时间和体力劳动。利用南方CASS软件绘制地形图,本次选用比例尺为1∶2000,等高距为1m的地形图。

3.2初步修建位置

参考自然水流路径,根据山脊线和山谷线的位置、走向,避开等高线密集处和剧烈弯曲地段,最大限度地拦截北部地表水,保持防洪渠平直,利用自然地形,减弱地表汇水对防洪渠的冲刷,与现有防洪工程相连。初步确定防洪渠修建位置如图1与图2所示,形成两个方案。方案1:建a-d段防洪渠,汇水从a点流向d点,最后汇入1号防洪渠,全长1550m。利用RTK进行放线,绘制防洪渠地表断面图如图3所示,由图3可以看出,从a点到d点高程逐渐下降,局部地段落差最大值为0.53m。优点:充分利用现有防洪系统,汇水直接流入1号防洪渠,最后进入古河床。缺点:防洪渠较长,破坏备用运煤砂石路,给矿区运输带来了麻烦。方案2:建a-c段防洪渠,汇水从a点流向c点,利用自然水流路径,汇水通过铁路排水沟排水口流入矿区主干道路旁树林带,全长1000m,汇水可用于绿化灌溉。优点:防洪渠短,与现有防洪系统结合,充分利用了地表水资源。缺点:暴雨时,汇水量大,铁路环线排水沟排水压力大。

3.3工程水力计算

3.3.1汇水面积由于雨水是沿山脊线向两侧山坡分流,所以汇水面积的边界线是由一系列的山脊线连接而成的。为了更准确圈定汇水面积,选择在等高距为0.4m的1∶2000地形图上进行圈定如图4所示,方案1的汇水面积为794949m2,方案2的汇水面积为407403m2。3.3.2暴雨径流量计算红沙泉露天煤矿年产800万t原煤,服务年限超过50a,属于大型露天煤矿,采用50a一遇、Ti日最大降雨量的地面防水工程的防洪标准。依据《全国分区经验公式成果表》和该防洪标准,先按暴雨频率2%计算洪峰流量,再按暴雨频率1%进行校核。暴雨频率2%的洪峰流量:Q2=K×Fn1(1)式中:F—汇水面积,km2;查表K=0.54~1;因F<3,K取值为0.55,n1取值为0.75;按1%暴雨频率校验,查表得Q1÷Q2=1.09,则暴雨频率1%的洪峰流量:Q1=1.09Q2(2)将F、K、n1数据代入公式(1),并按公式(2)计算防洪渠的洪峰流量,详见表1。3.3.3防洪渠设计露天开采的特点使矿区不可能建造永久性构筑物来防范洪水,除排土场和两侧端帮的设施使用时间稍微长久以外,其余地区的设施都会在很短的时间内完成它的使命,所以防治设施必须以经济实用为原则。且本次防洪渠在矿区外修建,因此建成倒梯形无铺砌导流明渠。采用日立ZX360K-5A挖掘机修建防洪渠,考虑到设备铲斗参数和水力上最经济的梯形断面尺寸,因此沟的边坡取1∶0.5,导流明渠底宽b为1m。无铺砌倒梯形导流明渠沟内水深计算:Q1=wv=(bh+mh2)v(3)式中:v—水在沙砾土中的流速为1.2m/s;将Q1、v、m、b数据代入公式(3)中,解一元二次方程,则得出排水沟设计水深h,再加0.3m安全高度为防洪渠全深,具体见表2。

3.4经济性评价

3.4.1工程量经水力工程计算,由表2可以看出,方案1防洪渠长度虽然只比方案2长了550m,但方案1工程量却是方案2的2倍,方案2修建成本明显低于方案1。3.4.2水资源利用因防洪渠直接拦截,方案1汇水直接排入矿区西北古河床。方案2利用自然水流路径和自然冲沟,可收集方案1全部汇水,因绿化带为抗碱性榆树,地表汇水可直接用来绿化灌溉。

4方案选择

对比两个方案,在保证安全前提下,综合考虑其经济性,充分利用水资源,最后决定选择方案2。防洪渠修建采用原地开挖方式,利用排弃岩土修建挡水墙,挡水墙与防洪渠结合,拦截漫过防洪渠的洪水。挡水墙为正梯形,位于防洪渠南侧边缘0.5m处,防洪渠及挡水墙断面如图5所示。图5防洪渠及挡水墙断面图5结语防洪渠在保证安全生产前提下进行合理的设计与经济性评价。尤其像红沙泉露天煤矿这种“富煤贫水”的西北干旱地区,水资源显得更宝贵,修建防洪渠更应该充分利用水资源。干旱地区地表水资源的再利用,可缓解严重缺水的现象,实现露天煤矿经济的可持续发展,也是防洪设计必须参考的重要依据之一。

参考文献:

[1]靳德武,乔伟,,等.煤矿防治水智能化技术与装备研究现状及展望[J].煤炭科学技术,2019,47(03):10-17.

[2]董书宁,王皓,周振方.我国煤矿水害防治工作现状及发展趋势[J].劳动保护,2020(08):58-60.

[3]武强,刘正林,董书宁,等.煤矿防治水细则解读[M].北京:煤炭工业出版社,2018.

[4]高永涛,吴顺川,王青,等.露天采矿学[M].长沙:中南大学出版社,2010.

[5]中国煤炭工业协会.煤矿作业规程技术手册[M].徐州:中国矿业大学出版社,2015.

第2篇:露天煤矿灾害防治范文

关键词:吕合露天矿;边坡滑坡;灾害分析;治理

一前言

吕合露天煤矿包括三个矿,即白坡露天矿、长坡露天矿及观音坝井工矿。吕合露天煤矿作为云南省地州级最大的露天煤矿,其年产褐煤量为45万吨。其中长坡露天矿的生产能力的设计值为450kt/a,并已完成生产达20多年,在深度上的延即将达到原设计的露天境界,其煤质优良。吕合露天煤矿安全、高质量地生产对整个云南省的煤炭生产来说意义重大,为实现持续的安全、高产煤炭生产,应严格控制煤矿的安全措施。据相关专家对吕合露天矿的安全分析可知,在吕合露天矿的东侧,存在大范围的滑坡,在滑坡体内含有大量因地质构造而形成的滑动面,为对滑坡体的滑动进行控制,应进行科学的分析及实施有效的维护措施,稍有不慎将会导致边坡滑移及塌方的事故的发生,如在2011年4月15日的15点30分许,由于在矿坑出现塌方,造成1名工人被埋的事故发生,由于事故处理及时,该工人顺利被救出,并被送往医院救治,经过救治已脱离了生命危险,在消防队员对矿坑内的气体完成检测后,为防止矿坑再次发生垮塌,救援人员使用钢条作为支撑,将木块搁置在钢条上,以防护较危险的矿坑口。虽然这次发生塌方的事故并不十分严重,但这对我们来说应该是一个安全的警示,是专家分析的边坡危险的一种体现。为避免类似的边坡滑移及塌陷的灾害再次发生,笔者认为应首先进行地质特点的分析计算,在此基础上有的放矢地采取综合治理措施,使边坡滑动得到一定控制,维持边坡的稳定状态,减少边坡事故的发生次数,进而减小因边坡失稳造成的经济损失,使露天矿安全、高效生产。下面将对吕合露天矿的地质及滑坡灾害进行分析,并最终提出露天矿边坡滑坡的综合治理措施。

二 地质及水文分析

(一)地质及水文分析

吕合露天煤矿的所在区域的基底是中生代上珠罗系红层,岩性紫红色细砂岩,其上是新老第三系煤系地层及第四系近代坡积、残积及冲积层。其中,第三系煤系地层是新第三系,其含有褐煤达12层,并按 来表示,而 的两层的厚度较大,且其分部的范围较广,占到了整个勘探区总的储量的68.67%,在新三系N 的中部的 之间的煤层中存在厚度达几米到几十米的隔水层,隔水层的上部为浅水层,而隔水层的下部则为承压水层;第四系疏松层中,砾石及细砂层内含有大量的潜水,虽有一定量的泉水出露,但由于其厚度较小,且分布不均匀,故对露天开采影响甚微。

(二)总结分析结果

由上述的地质及水文分析可知,在该区域内除需要对第三系的上部及下部的含水层注意以外,其它的各层影响甚微。从含水层的角度出发,可认为水量越小,其渗透系数就越小,疏干的效果就越不好,在煤的开采过程中,就应严格进行排水。还是以长坡露天矿作为例子来说明,在长坡露天矿区内有一条由北向南穿过采场的季节性河流―白衣河,该河的河床断面为5.62m ,对上游的五个自然村落及下游的两个自然村落的交通通道及农田灌溉起到联接的作用,最大流量为40m /s,最大的洪峰流量为23 m /s,为改善矿区的安全状况,矿山从2005年的8月份开始对白衣河实施四期的改河工程,在2005年至2008年之间,矿山公司共投资两千万元用于河道的改移与河道加固处理。但河道由于受到在长坡露天坑段出现断层及已废弃采空区的影响,每当雨季来临,采空区及河道附近的积水都会发生沿煤层含水层及裂缝发生渗漏的事故发生。在2008年进行“三防”的检查时,发现在河道的许多位置出现裂隙变形,在发现后及时进实施了铺设塑料布及加固河堤的处理措施,但该处理方式效果并不十分明显,随着时间的推移,在河道的上部台阶及河道下部的多个台阶上都出现了大范围的滑动,其发生滑动的滑体面积达95000m 之多,并且在河道下部的多个台阶上出现较为严重的渗水漏水现象,情形十分的危急。河道一旦发生断裂决堤,则会严重危及矿区的生产设备及工作人员的人身安全,甚至会导致矿坑停产及下游灌溉系统瘫痪的不良后果。

三 滑坡灾害的分析

在吕合露天煤矿发生的滑坡属于平面滑动面所形成的平面滑坡,在矿区可清晰地看到滑动面与坡面的斜交线,即从左向的深处延伸,在土体、均质岩体及散体结构岩体中较为常见。

水对边坡的力的作用是露天矿东侧发生滑坡的主要原因。通常地表会存在大量的大小不同的裂隙,即使位于煤层的上下部的地层具有良好的隔水层,但不能完全避免雨水由裂缝渗入各岩层的现象发生,这样便在岩层中形成净水压力、动水压力及浮托力,在此三个力的作用下,岩土的滑动体将被推出。下面将逐一介绍各个力确定及作用。

1 静水压力:

静水压力是指位于岩体裂隙中的地下水对裂隙两侧的岩壁所产生的水压力。总压力的计算公式为:

其中, 表示水的密度, 表示张裂隙充水深度,取80m。

所确定的静水压力的作用方向是与裂隙壁垂直,作用于 下的三分之一处,对边坡的破坏起到推动作用,是造成边坡滑动的作用力之一。

2 动水压力或渗透力:

当土体或破碎岩体中的地下水发生流动时,会与土颗粒或岩石碎块发生摩擦,使地下水受到摩阻力,而土颗粒或岩石碎块则会受到来自流动的地下水的反作用力,这种反作用力就是动水压力或渗透力,其作用的方向是水体的流动方向,作用力的数值大小与水受到的土颗粒或岩石碎块的摩阻力以致。在计算动水压力时,不进行每个土颗粒或岩石碎块的动水压力计算,而是计算作用于每个单位土岩体积内的所有的土颗粒或岩石碎块上的动水压力的总值,即动水压力是一种体积力。

3 浮托力:

浮托力是指,当位于裂隙中的水体沿发生破坏的破坏面向下持续流动时,当流到坡脚并流出坡面时,会在该坡面上产生水的作用力。

4 水对边坡岩体的物理化学破坏:

1)物理作用:

水在破坏面会成为一种介质,使土颗粒或碎块与裂隙面的摩擦系数下降,加剧了滑动的破坏程度。

2)化学作用:

岩体与水之间会发生化学作用,即岩体在水的作用下,发生水化作用及脱水作用,进而使矿物体积不断发生膨胀或收缩,造成岩体发生松散或破碎。

(二)地质构造原因:

在东侧存在断层,从而形成边坡的滑动面,构成了滑坡的基础条件。

(三)白衣河改道:

在东侧改道后,使得岩土体发生断裂,为水体渗入岩土内提供了有利条件。

四 综合治理措施

(一)防地表水发生渗透:

1 修筑防洪沟:

在雨季到来前,应根据实际的气候条件及矿场实地情况确定防洪沟的修筑方案,以及时地拦截地表水,减少坑内及露天边坡的渗透水量。

2 地表处理:

除了修筑防洪沟外,还可采取运用黏土对地表进行地表裂缝封堵的办法来减弱地表水的渗透,可有效防止水进入岩体的含水层及裂隙,进而有效防止滑坡的出现。但不可采取注浆的方法来封堵裂缝,注浆法会使裂隙处的水镜压力增加,反而使边坡的内推力增加,起不到稳定边坡的作用。

(二)治理河道:

河道的现状是,由于河道水量充足,且长期被用于农田灌溉,使得其在每年的雨季易出现洪水泛滥的现象,对吕合露天矿的危害巨大。为解决这一潜在危害,应选择实施将河水通过穿山体的隧道排出的改河道工程,使吕合露天边坡不再受到洪水的影响。该河道工程应选在河道水量较少的旱季,以便于工程的建设。

(三)削坡减载:

1 理论分析:

在进行削坡减载的应用前,应首先进行削坡减载的“试验”,一般试验在松散细砂岩体中完成,并按照规定的计算方式,对沙体的侧压力F、三角形坡体线载荷Q及台阶边坡角 进行确定。

2 削坡减载的应用:

在完成以上的理论分析后,将高台阶分为多台阶进行修筑,不仅可以增加台阶坡面角,还可提高边坡的整体稳定性。在对第四系及第三系表土地层的边坡处理时,就采用了削坡减载的方法,工程效果明显。并结合吕合露天煤矿所发生的滑坡状况,对河堤的上部台阶时时乐削坡减载处理,以减小上部的压力,并在存在安全隐患较多的河道部分实施了加固防渗的综合处理措施。并采取削坡荷载的方法对东侧发生的滑坡进行加固。选取20米的台阶高度排土,其坡面角维持在45度。把台阶分成10米,台阶坡面角可提高至65度,从而提高整个台阶的边坡角,使剥采比下降,利于煤炭资源的回收。

第3篇:露天煤矿灾害防治范文

关键词:露天煤矿 爆破飞石 危险源

爆破作业是煤矿生产过程中的重要工序,其作用是利用炸药在爆炸瞬间释放出的能量对周围介质作功,以破碎岩体或煤体,达到掘进和采煤的目的。由于在井巷爆破中,爆炸破坏诸因素中冲击波的破坏作用最大,作用距离最远,一般主要考虑防冲击波安全距离。在露天爆破中,往往以爆破飞石的安全距离为主要考虑对象[1]。

1、露天爆破概述

爆炸是由于物质的状态发生物理或化学变化,使周围介质的压力突然升高,瞬间发生气体膨胀和音响,使介质受到破坏的一种现象。根据爆炸现象产生的原因及特征,爆炸分为3类:物理爆炸、化学爆炸和原子爆炸。炸药爆炸属于化学爆炸。炸药爆炸的机制:炸药虽然是不稳定物质,但不受外界的任何作用时,仍可保持其相对的稳定性。如果一旦受到外界作用,它所产生的能量转变为热能,使炸药加热到起爆温度。首先在炸药中某一点引起爆炸反应,继而扩及全药包爆炸。首先引起炸药某点进行反应所必需的最低外界能量谓之起爆能。起爆能通常有机械能(摩擦、冲击、挤压)、热能(高温、火炮、火星)、爆炸能(雷管、导爆索或其他炸药)。引起炸药爆炸反应的过程称为起爆。化学爆炸必须同时具备3个条件,即高速的化学反应,放出热能,生成大量气体产物[2]。

炸药的爆炸形式有3种:爆燃、爆炸和爆轰。这3种形式在一定的条件下可以转化。如爆燃可以转化为爆炸,爆炸也可以转化为爆燃等。药包是指为爆破岩体或其他物体而堆置的连续炸药体,而且在炸药体内埋置一种或一种以上的起爆器材。最小抵抗线是指从炮眼内药卷上任何一点到自由面的最短直线距离。自由面是指某介质与空气接触的界面。爆破时,位于药包附近被爆破的岩体或媒体与空气接触的界面叫爆破自由面。炮眼装药可利用的自由面愈多、愈大,爆破能的利用率就愈高,炸药的单位消耗量就愈少。

2、露天爆破飞石伤人的危险源分析

在煤矿开采过程中使用大量的炸药。炸药从地面炸药库向井下运输的途中,装药和爆破过程中,未爆炸或未爆炸完全的炸药在装卸岩石或煤的过程中,都有发生爆炸的可能。爆炸产生的震动、冲击波和飞石对人员、设备设施、构筑物等有较大的损害。(1)爆破母线短,躲避处选择不当,造成飞煤、飞石伤人。(2)爆破时,未执行《煤矿安全规程》中有关爆破警戒的规定,有漏警戒的通道,或警戒人员责任心不强,人员误人正在爆破作业的地点。爆破未完成,擅自进人工作面检查、作业。(3)处理拒爆、残爆未按《煤矿安全规程》规定的程序和方法操作,随意使用《煤矿安全规程》严禁使用的处理方法,致使拒爆炮眼突然爆炸崩人。(4)通电以后出现拒爆时,等候进人工作面的时间过短,或误认为是电网路故障而提前进入,造成崩人。(5)联线前,电雷管脚线没有扭结成短路,导致杂散电流等通过爆破网路或雷管,造成雷管突然爆炸而崩人。(6)爆破作业制度不严,发爆器及其把手、钥匙乱扔乱放;任意使用固定爆破母线,造成爆破工作混乱,当工作面有人工作时,另有他人用发爆器通电起爆,造成崩人[3]。

3、预防露天爆破飞石伤人的措施

在炸药及其制品工厂,为减少爆炸事故的损失,应在建筑物间设置安全距离,是指炸药或其制品发生爆炸事故时,由爆炸中心到能保护人身安全和对建筑物的破坏被限制在允许限度内的最小距离。又称最小允许距离。与防火间距相似,设置安全距离是井巷防爆及防止爆炸灾害扩大、减轻事故损失的重要措施之一。安全距离可细分为:防冲击波安全距离、防爆安全距离、防震波安全距离和防护爆炸后团体飞散物安全距离等。

(1)爆破母线要有足够的长度,躲避处要选择能避开飞石、飞煤袭击的安全地点;掩护物要有足够的强度。(2)爆破时,安全警戒必须执行《煤矿安全规程》的规定,班组长必须亲自布置专人在警戒线和可能进入爆破地点的所有通路上担任警戒工作。爆破未结束,任何人都不能进入爆破地点;警戒人员必须在安全地点警戒;必须指定责任心强的人当警戒员,一个警戒员不准同时警戒两个通路;警戒位置不能距离爆破地点过近;爆破后,只有在班组长通知解除警戒,方可到爆破地点检查爆破结果及其他情况。(3)通电以后装药炮眼不响时,如使用瞬发雷管,至少等5min,如使用延期电雷管至少等15rain,方可沿线路检查,找出炮不响的原因,不能提前进入工作面,以免炮响崩人。(4)爆破工应最后一个离开爆破地点,并按规定发出数次爆破警号,爆破前应清点人数。(5)采取已经讲述过的措施,避免因杂散电流造成突然爆炸崩人。(6)爆破工爆破后要认真、细心地检查工作面爆破情况,防止遗留拒爆、残爆炮眼。处理拒爆、残爆时必须按《煤矿安全规程》规定的程序和方法操作。(7)爆破工应妥善保管好炸药、雷管、发爆器及其把手、钥匙,仔细检查散落在煤、岩中的爆炸材料散落在煤、岩中,以免造成意外伤人[4]。

结论

由于煤矿采煤过程中的瓦斯和煤尘具有爆炸性,爆破时的火焰可能引起瓦斯或煤尘爆炸,煤矿爆破作业在爆破器材和工艺上与非煤矿山有很大不同,发爆器为本安型,引爆雷管为毫秒延迟雷管,装药时用炮泥封堵炮口,并有水炮泥尖灭火焰,降低爆破气体温度,配有瓦斯浓度鉴定器,实行“一炮三检”。

参考文献:

[1]刘志才.露天矿山爆破安全问题与防治措施探讨[J].中国新技术新产品,2013,09:36-37.

[2]李夏初.路基石方露天爆破炮孔布置有关问题研究[J].铁道工程学报,2013,07:85-89.

第4篇:露天煤矿灾害防治范文

摘 要:采煤技术的形式与效率是现代煤矿高产高效、实现安全集中化生产的核心问题,结合自身多年工作实践,简要阐述了煤炭开采的主要形式,并对现代矿井采煤技术作了简要探讨。

关键词:煤矿;开采;技术

煤矿床呈层状赋存,分布范围广,储量大,煤质脆、易切割破碎,开采时常伴有水、火、瓦斯等灾害威胁,与开采其他矿藏相比,采煤技术有一些不同的特点。开采方式分露天开采、地下开采两类。通常采用机械化方法,少数用水力采煤。

1煤炭开采的主要形式

按落煤技术方法,地下采煤有机械落煤、爆破落煤等旱采方法和水力落煤的水采方法,水采矿井在我国还比较少。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,常见的是壁式采煤法。对壁式采煤法而言,其工作面一般长为100至200米,可容纳产能高和大功率的采煤机械,能形成较高的效率和产量。柱式采煤法的工作面一般只有6至30米,由于其工作面短,顶板维护较为容易,支护费用较低,但存在回采率低的弊端。露天采煤方式是通过移除覆盖于煤层上的岩石等杂物,将煤敞露于地表,这就包括两个过程:剥离和采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层,自上而下逐层开采,在空间上形成阶梯状。对于露天采煤而言,具有生产空间不受限制,资源回采率高的显著特点,且其劳动条件好、资源利用合理,有较好的安全保障,但对煤赋存条件要求较严,只宜在埋藏浅,煤层厚度大的矿区采用。

无论井下开采还是露天开采,都须首先进行地质勘探,查明含煤地层的分布范围、可采层数、层厚、倾角、储量,以及地质构造、自燃倾向、水、瓦斯等赋存状况和开采条件,然后合理规划矿区的建设规模、矿井数目、产量和建设顺序。根据矿区总体设计和矿井设计,逐一建设后移交生产。

2现代矿井开采技术

2.1深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。

2.2 “三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计,工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。

2.3 现代绿色采煤技术

采煤工艺会影响矿井开采的原煤质量和地表环境。只有按煤层赋存自然条件和生产技术条件,选择采煤方法,配合有效的煤质管理措施,才能有效地进行煤炭的绿色开采。

第一,加大采高,实施煤层全厚开采。采煤机械化技术的提高,工作面的采高已逐渐提高,使过去需用分层开采的煤层改为单一长壁工作面全厚开采。不但提高了工作面产量和效率,还减少了分层开采时矸石及其他杂物混入煤中的几率,降低了原煤含矸率及灰分。近年来,对5m以上的特厚煤层已使用了放顶煤技术开采。在煤层底部用长壁工作面采出2.5m左右的厚度。其上部的顶煤在矿压作用下冒落在支架的后部,把冒落的煤从支架后部用运输机运出工作面。此方法简化了特厚煤层的开采工艺,技术经济效益显著。放顶煤开采需要选择合理的放煤参数,不然,不仅顶煤放不净,还会放出大量顶板冒落的矸石,增加原煤灰分。目前,在一些矿区在实践中已创造了不少合理放顶煤工艺,有效地提高了煤炭回收率,降低了原煤的含矸率。

第二,工作面煤岩分采。煤岩分采适用于炮采工艺,它的回采顺序是:先爆破采出夹石层上部的煤,并用临时支护管理暴露的顶板;之后剥采夹石层,并把它弃在采空区;采出下部煤层,架好永久支架,工作面完成一个采煤作业循环。

第三,留顶(底)煤开采。在煤层有较厚的伪顶或直接顶破碎不好维护时,工作面要实行留顶煤开采,以防止伪顶或破碎顶板冒落混入煤中影响煤质。在底板松软的状况下,为避免支柱钻底或采煤机啃底影响煤质,工作面应采用留底煤方法回采。如煤层顶部或底部煤质较差,为保证原煤质量,开采时应采用留顶煤(或底煤)回采,把劣质煤直接弃于采空区。

煤矿开采技术,无论露天或地下,在目前已达到的高度机械化基础上,正朝着生产过程的遥控、自动化方向发展。通过改进综采设备的设计、选型、材质、制造工艺、检验方法和维修制度,将提高其生产能力和设备利用率。同时,在矿井提升、运输、排水、通风、瓦斯监控等许多环节,将实现自动化、遥控。地下和露天煤矿都将实现电子计算机集中自动管理监控。

在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺。我国长壁采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业条件,提高单产和机械化水平。同步开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,不断进行技术创新和工艺革新,努力提升应用水平、积极扩大应用范围,为提高采煤机械化水平不遗余力的探索和前行。

参考文献

第5篇:露天煤矿灾害防治范文

      

        工作研究与理论探讨

        (1)对财政税收体制改革创新的认识与探究 郭淼

        (2)加强管理促进煤炭安全生产再上新台阶 高跃

        (4)内蒙古域旗白音批矿区地质特征及成因 孟建军

        (7)柳坝沟金矿床重要的找矿标志——钾长石化与硅化 薛建平 陈海舰 粱月升

        (9)设计阶段工程造价控制问题的研究 于磊

        (11)成人大学生智能结构的培养初探 朱珂光

        (14)激电中梯勘探深度探讨 严昊伟 饶伟 刘学元 陈广宇

        (16)特征分析在内蒙古苏尼特左旗巴彦温多尔矿区成矿预测中的应用 饶伟 严吴伟 刘学元 陈广宇

        (17)内蒙古镶黄旗巴彦查干矿区金的成因及流体演化浅析 陈广宇 刘学元 严昊伟 饶伟

        (21)学习型企业文化在现代企业健康发展中的作用 郝素梅

        (22)深部回采巷道支护理论与技术研究现状 杨帆

        (23)论我国煤炭业的发展趋势 郑文君

        (26)黑龙沟煤矿水文地质类型划分的探讨 袁延西 王凤 江星辰

        (27)煤田地质勘查中的煤质工作 任红旗

        (29)数控技术在煤矿机械设备中的应用研究 杜晓宁

        (30)劳动定额在煤矿企业管理中的作用 付强i

        (31)浅谈某煤化工回用腓为循环水补水的利弊 刘飞 周新字

        (33)我国煤炭开采技术现状及实例分析 代湘杨

        (34)资源税改革对煤炭企业的影响 曹利文

        (37)广东省滨海砂矿成矿地质条件及找矿远景浅析 王琼

        (39)敖汉旗金厂沟梁矿区金矿深部矿体特征 王玉山 王涛 宋文明

        (40)煤矿全资产管理模式分析 王宪

        (42)煤矿勘探工作中煤质分析评价的重要性 纪海滨

        技术与经济

        (43)影响公路工程质量因素的分析 潘存军 白茹雪

        (45)地质块段法在煤炭资源储量估算中的应用 乔文俊

        (48)软岩巷道底鼓分层锚注支护技术 李飞 冯宇 张海平

        (49)dg1177/17.4循环流化床锅炉的选型与安装中存在的问题及改进措施 温国华

        (52)芒来露天煤矿内排搭桥工艺浅析 刘武

        (53)荣达煤矿副斜井提升系统改造 张新鹏

        (55)包头某煤矿规划概述 李鸣

        (56)住宅工程渗漏的防治措施 芦国超

        (58)φ1100/900有压三产品重介旋流器在水泉选煤厂的应用 石建光

        (60)采空区注浆治理 陈明海

        (62)新大地煤矿15201工作面开采设计研究 郭泽冰

        (63)包钢巴润公司高台阶爆破陡帮开采工艺参数研究 郝全明 谢世坤 郭争利

  &n

bsp;     (65)高分子材料在巷道充填、加固方面的应用 路瑞恒 赵伟 雷伟

        (67)深部巷道围岩塑性区数值模拟研究及支护设计 王清山 桂徐根

        (69)采用多种方法提高矿井瓦斯抽放率 李贝贝 刘现凯 高东川

        (71)朝川矿断层控水特征及矿井防治水措施 张淼 王志敏 何峰华

        (72)鑫安煤矿破碎软岩巷道支护方案选择 何峰华 张文龙 张淼

        (73)薛湖煤矿25采区煤仓施工技术探讨 刘新亮 马传广

        (75)沁水盆地东南部边缘壶关段煤层露天开采条件分析 徐秀军 杨晓东

        (77)煤矿深部巷道变形破坏规律及返修支护技术 栗军

        (79)变频器在煤矿主通风机系统中的应用 贾永伟

        (80)斜巷涌水及其对掘进的影响 蔡世伟

        (81)变频调速技术在煤矿中的应用 徐卫国

        (83)如何降低粗煤泥水分 袁真平

        (84)软岩巷道支护技术研究 张宁

        (85)缓倾斜煤层松软底板综采工作面上窜下滑的研究 单广军

        (87)采区煤柱面顶板管理及防灭火综合技术研究 朱震 王彬 石政锋

        (89)煤矿大断面厚表土层井简方案设计 杨矿涛

        (91)高密度电阻率法与瞬变电磁法在煤矿采空富水区探测中的应用对比 张艳龙 刘万胜

        (92)大断面煤巷预应力锚杆支护监测研究 高秀清

        (94)高瓦斯易自燃突出矿井综放工作面主动封闭综合防火技术 刘立君 张强 刘强

        (95)大型煤仓快速施工法 郭绍坤 赵明江 薄海涛

        (97)u型通风方式采煤面上隅角瓦斯积聚分析与处理方法 钱竹响

        (99)黄陵一号煤矿瓦斯治理技术优化与应用 陈泽雄 钱竹响

        (101)高瓦斯三燃深井高效开采技术 李永 张雷

        (102)3308回斜工作面揭穿突出煤层的突出危险性预测 刘延方

        (104)下分层未铺金属网巷道掘进工艺的施工方法及其技术应用 李泽英

        (105)综采放顶煤工作面的顶板管理 霍双应

        (106)综采工作面初采强制放顶工艺 杨瑞气

        (108)高瓦斯突出煤层快速掘进方法研究 郑鹏伟

        (109)矿井安全避险六大系统的实践 韩建

        (110)5114综采工作面综合防灭火措施的应用 孙宝书

        (111)可伸缩带式输送机的几点改进 赵火枝 常海红

        (113)沙吉海煤矿井下漏电的原因及预防措施 臧燕杰 张高鹏

        (114)物探技术在采空区勘查中的应用 石向展

        (115)dtl140/250带式输送机的常见故障处理 梁连海

        (117)滞后回撤拱形支架在大倾角煤层开采中的实践 马登超

        (118)仰俯斜开采在¥186综放工作面的研究 程丛洋

        (119)义煤集团煤与瓦斯突出基本特征

析 沈传波 乔延武

        (121)成庄矿井下基本控制网整体规划与改造实证研究 闫海琴

        经营与管理

        (123)煤矿皮带运输机的使用与研究 范大伟

        (125)加强公路工程施工质量管理的意义 张小瑞 翟东波

        (126)公路工程施工监理的作用 高根荣

        (127)工程项目成本管理与控制 石宝忠’

        (129)劳动定额在煤炭基本建设中的作用 栾岳 魏莹

        (131)培养企业员工责任感的意义 张志祥

        (132)班组长素质在企业管理中的作用 马建辉

        (133)煤矿机电设备管理浅谈 李义仁

        (135)科学发展观在企业思想政治工作中的作用 冯贤

        政治与经济

        (136)如何加强和改进煤炭企业思想政治工作 薛月华

        财会与审计

        (137)会计电算化对会计核算的一些影响 刘淑平

        (138)关于物业公司财务管理的思考 贾玉莲

        人力资源与社会保障

        (139)劳动用工制度的人性化是构建和谐社会的重要基础 张学龙

        (140)新时期人力资源管理 张焕斌

        (141)试论建立人力资源市场化配置的新机制 王新芳

        (143)人力资源对于企业绩效的作用与意义 石晓涛

        (145)试论烟草行业商业企业人力资源管理 辛国威

        (148)煤炭企业的环境成本控制 刘项纪

        (150)新养老模式对居住区规划的影响和要求 陈一薇

        (153)瓦斯灾害的防治技术 杜培超

        (154)煤矿防尘工作存在的问题 陈若文 王浩

        (155)安全管理在煤矿开采中的重要性 李志强

        (157)制约煤矿机电运输安全的因素及预防 胡保民

第6篇:露天煤矿灾害防治范文

关键词: 露天矿山; 废渣堆; 治理措施

矿产资源的开发利用必然导致土地大面积损坏,翁牛特旗小型露天矿山就存在生态环境破坏比较突出的问题,存在点多、面广、破坏大、治理难度大等特点,特别是已经破坏的土地在没有得到有效恢复治理的情况下,随着不断开采和排渣,其引发的土地资源破坏问题、生态问题和诱发地质灾害等问题愈发严重,矿区治理的形势可以说是“旧账未还新账又欠”。因此,为了达到加强土地复垦与生态修复、合理利用每寸土地的目的就亟须采取合理有效的土地治理和生态恢复措施改善矿区生态环境。本文以翁牛特旗四道杖房萤石矿为研究对象,阐述了具体的露天采场和废渣堆的工程及生态恢复措施,旨在为露天采矿企业治理工作做出科学的指导。

1. 矿区基本情况

1.1 气候概况

翁牛特旗四道杖房石矿位于翁牛特旗五分地镇四道杖房村,属中温带大陆性半干旱季风气候区,冬季严寒,夏季酷热,降雨量多集中于6~8月份,年平均降水量为368mm,年平均蒸发量为1900mm,年平均气温为6.8℃,最高气温可达36℃,最低气温-38℃。无霜期110~140天。结冰期为每年的10月至下一年的4月,冻土深度为2.0m左右。冬春季多风,以偏西风为主,一般风力3~7级,最大风力为8级,最大风速26m/s。近几年因气候干旱,春秋两季有沙尘天气出现。

1.2 地形地貌概况

矿区地形地貌简单,属低山区,海拔771m~868m,相对高差97m,总体趋势南西高北东低。最高点位于南西部,海拔高度868m,最低点位于东部,海拔高度771m,山坡坡度10°~30°,大部分地区基岩。根据矿区地貌形态特征,将矿区地貌形态划分为低山和沟谷两种。低山分布于矿区大部分地区,山顶多呈浑圆状,天然坡角一般10°~30°,由基岩及上覆松散层构成,基岩岩性主要为一套青灰―灰黑色酸性角砾凝灰岩、凝灰岩、安山岩等。近水平层理,经长期风化剥蚀局部出露的基岩较破碎。地表覆盖的松散层岩性主要为粉土及残坡积碎石和冲洪积砂砾层。区内山间沟谷主要发育在矿区东侧,宽度一般100m~500m,纵坡降约10‰~13‰。沟谷上游多呈“V”型,下游呈宽“U”型。谷底多发育侵蚀切沟,切沟宽2m~15m,沟深1.5m~12m。一般在沟谷交汇处地形较平坦、开阔,沟谷底部堆积第四系冲洪积砂砾石等,厚度0.5m~18.0m。沟谷平时干涸,雨季为地表径流的主要通道(见图1)。

1.3 土壤植被概况

矿区所在区域土壤主类型要为灰色棕壤土、黑钙土、粟钙土,是典型大陆性气候下形成的地带性土壤。成土母质为各种岩石的残积物、冲积物、洪积物和坡积物。区内土壤有机质及养分含量低、质地粗、生物作用微弱、团粒结构、渗透能力差、腐殖质层薄,土壤干旱贫瘠,极易被侵蚀。

矿区地处东北及蒙古植物区系的交接地带,植物种类较丰富,植被类型复杂,类型主要为干旱草原植被,主要有冷蒿、羊草、丛生小禾草、小叶锦鸡、沙打旺、沙蒿、沙棘等。植被覆盖率15%。

2. 露天采坑、废渣堆土地占用及破坏

2.1 露天采坑

矿山露天采场位于矿区北部,形成于建矿之前,总占地面积885m2。采场呈南北走向的条带状,南北长124m,东西宽6m~17m,占地面积885m2,形成边坡高1m~10m,坡角30°~80°,挖方量4071m3。坡面基岩,岩石风化裂隙发育。

露天开采开挖山体,挖方量4129m3,形成边坡长124m,高1~10m,坡角30°~80°。露天采掘开挖山体,破坏地表植被,改变了原生地形地貌景观(见图2、3)。废弃露天采场损毁土地总面积885m2,其中采矿用地面积240m2,灌木林地面积645m2。

2.2 废渣堆

矿区内废渣堆位于废弃露天采场东部,占地面积770m2,南北长67m,东西宽3~13m,堆高1~5m,沿坡呈松散自然堆积,斜坡面坡角30°,堆方量2926m3。废渣堆放形成堆积地貌,破坏地表植被,改变了原生地形地貌景观,废渣堆损毁土地总面积770m2,其中采矿用地面积570m2,灌木林地面积200m2。

3. 露天采场及废渣堆治理措施

3.1 治理目标

对矿山开采所占用和破坏土地资源进行恢复治理,使破坏区块的地形地貌景观尽可能与周围景观融合,将废渣堆回填至露天采场底部,回填工程实施后的地表坡度尽量与原始地表保持一致,回填完毕后进行覆土、对场地进行整平,以满足植被恢复条件。

3.2 工程措施

对露天采场进行回填,首先将废渣堆清理回填至采场底部进行垫坡,并对采场两端狭窄条带状凹坑进行回填,应全部充满。每回填40~50cm厚度,利用夯实机具进行夯实,压实度不低于85%。回填工程实施后的地表坡度应与原地表尽量保持一致。回填时,填料中石块含量较多且块度较大的应作为下层填料,距地表1m深度范围内宜选择渣堆中不含或少含石块的填料,经场地平整后能够满足植被恢复的立地条件。使用自卸汽车和推土机等机械取土,运输至废弃露天采场进行覆土覆土厚度0.6m。覆土完毕后对场地进行整平,平整工程应依据因地制宜、不改变原有地形面貌的原则,在场地覆土完成后,对局部过于弯曲、凸凹的地段修直平顺,平整坡面,进行人工场地平整。平整时应按照随坡就势的原则,对±30cm厚度范围内的土石层进行清理平整,并保证排水畅通。

将废渣堆全部清理回填至露天采场,使用翻耕机对清理后的板结土地进行翻耕,以利于植被恢复,翻耕深度0.6m。翻耕完毕后对场地进行整平,对局部过于弯曲、凸凹的地段修直平顺,整平深度0.3m。

3.3生态恢复措施

过去生态恢复就是简单的景观恢复。仅停留这一阶段是远远不够的,要向生态功能修复阶段迈进,而且不能刻意追求特定的状态,要根据矿山破坏所处的区域、所处的位置、生态的适宜性来设定生态修复的目标,要考虑经济、社会目标,包括文化的功能、美学的功能和公众的感受等等。该矿区露天采场和废石堆距离高速公路直线最短距离600m,在高速公路上可见,该地区土壤类型为砂质粘土,土地自身肥力较差,占用土地类型为采矿用地和灌木林地,周围植被类型包括灌木和草地。经调查该区域不宜种植乔木,且矿区周围人工栽植的柠条长势较好,为提高治理标准,消除该区块对赤大高速公路的视觉影响,设计绿化措施为栽植柠条,种植季节宜选在春、夏两季,种植方法为人工种植,树种选择当年培育幼苗,栽植间距选择2m×2m,每穴2株,每100m2栽植72株。栽植采用坑栽,树坑大小为0.8m×0.8m×1.0m,坑口反向A斜,以便蓄水保土(见图5、6)。

4.结论

翁牛特旗四道杖房萤石矿区采矿活动对土地资源及当地生态环境破坏较为严重,必须根据土地的破坏程度和范围确定合理的治理措施,首先保证工程措施先行,消除露天采场地质灾害隐患改善废渣堆的土地现状破坏。其次采取因地制宜的生态恢复措施,按照科学的方法实施植被恢复,进一步改善矿区的生态环境。

参考文献:

[1] 高国雄,高宝山等.国外矿区土地复垦动态研究[J]《水土保持研究》,2001,8.

[2] 张颖,矿山地质环境保护与恢复治理方案关键问题分析[J]《地质矿产》,2013,9.

[3] 陈昌彦,,王维理.废弃矿山植被恢复工程地质灾害危险性评估关键问题分析[J]《中国地质灾害与防治学报》,2011,12

[4] 蒋俊,李梦华 .关于四川省矿山地质环境保护与治理工作的几点思考[J]《四川地质学报》 2001,6.

[5] 刘海涛,孟瑞娜,徐海洋.矿山地质环境保护与恢复治理方案编制问题的思考 [J]《地球》 2016 ,7.

第7篇:露天煤矿灾害防治范文

关键词:外部性;外部成本;产权;矿业权

外部性是指那些生产或消费对其他团体强征了不可补偿的成本或给予了无需补偿的收益的情形。矿产资源开发中的外部负效应是指采矿主体的经济活动导致其他经济主体或社会蒙受的额外的经济损失[1]。矿产资源开发利用过程中诱发的外部负效应主要有以下几个方面:

一、外部负效应

1.对土地的破坏

矿产资源的勘探、开采要占用大量农田、森林等其它重要生态资源,这可能破坏大片的土地资源。概括说来,采矿对土地的破坏主要有三方面:矿井开采引起的地面沉陷、露天开采形成的露天采空区以及固体废弃物堆积占压土地。

地下开采后,受采动影响的地表从原有标高向下沉降,最终在采空区上方形成一个比采空区大得多的地表下沉盆地。在盆地的中央地表下沉量最大,从中央到盆地边界下沉量逐渐减小;盆地内地表都向中心倾斜,在拐点处倾斜值最大;在最大下沉点至拐点之间地表下凹,在拐点至边界点之间地表上凹[2]。当地下潜水位很高时,地面沉陷后潜水出露地表,会使盆地内常年大面积积水,造成大量土地不能耕种。据统计,淮北矿区每采万吨煤塌陷土地4.2亩,其中积水面积占35%;季节性积水或荒芜面积占34%;仍可耕种但减产的面积占31%。当地下潜水位较低时,由于开采沉陷使地势变低和抬高潜水位,一方面使地面、地下径流不畅,在雨季很容易出现洪涝,使土地沼泽化[3];另一方面,在旱季潜水蒸发变得强烈,地下水易于携带盐分上升到地表,使土地盐碱化。土地出现沼泽化和盐碱化,使作物生长明显受到抑制,在一些重盐碱土上甚至寸草不生,造成了很大的经济损失。

露天开采是把矿层上覆及其四周的表土和岩层剥离之后进行的,它对土地的破坏非常严重。因为,除直接挖损形成露天采空区外,还需寻找排土场存放比矿石量多几倍的土和岩石。如抚顺西露天煤矿,采煤2亿吨,已开挖形成一个长11km、宽2.5km、深288m的露天采空区,破坏土地近4万亩;排土场压占土地2.7万亩。据对我国一些露天矿的调查,每采1万吨煤要挖损土地0.87~1.98亩,排土场压占土地面积为1.23~3.18亩[3]。由于被挖损的土地已彻底破坏,不经复垦将毫无使用价值。

固体废弃物主要矿物开采及其加工利用过程中产生的固态及泥态物质。按产生的原因不同,可将其分为采矿废弃物(采矿矸石)、选矿废弃物(洗选矸石)和煤矿坑口电石废弃物(粉煤灰)。随着煤矿地下开采范围的扩大,排到地面堆积起来的矸石越来越多而形成矸石山。据统计,我国现有矸石山1100余座,压占土地约15万亩;同样,随着电力工业的发展,从火力发电厂排出来的粉煤灰由于只有一小部分被工业利用,其余大部分以1:10~1:20的灰水比排入到储灰场贮存,目前储灰场占地面积达到50多万亩。

从以上分析,我们不难看出,全国因露天采矿、开挖和各类废渣、废石、尾矿堆置等,破坏与侵占了大量的土地,而且土地破坏的面积正在不断扩大,破坏程度正在不断加剧。

2.对水体的污染

矿产资源在开采利用过程中产生的废水污染是造成水源恶化的主要因素之一。突出表现在油气开采、煤开采和海洋石油钻探中,其采矿产生的废水、废液排放总量占全国工业废水排放总量的10%以上,处理率仅为4.23%。特别是洗煤对水环境的污染尤为严重,不仅耗费大量的水资源,而且直接降低水的可利用度。其中海洋矿产资源的开采所造成的污染占整个沿海污染比重的20%。重金属的采掘加工对水体污染也不可忽视。1997年全国矿业行业废水排放量为13.28亿吨,矿业相关行业废水排放总量是矿业的8.5倍。全国有监测的1200多条河流己有850多条受到污染,污染率高达70.8%。许多有害物质进入了地表水体和农田,同时在排泄过程中以直接渗入方式进入地下含水层,造成周围地区的土地和地下水严重污染。山西省因采煤造成18个县26万人吃水困难,30多万亩水田变成旱地。

3.对大气的污染

据有关部门统计,全国因煤矿开采而产生的工业废气排放量每年达3950亿m3,相关行业是矿业的30.5倍。这些废气是空气的主要污染源之一。废气引起的酸雨,使全国每年粮食减收10%,约合1.5亿人每年的口粮[4]。酸雨还对铁路、桥梁等露天设施造成腐蚀与破坏。云南省某县的一个小硫磺厂土法炼硫,造成该区大气严重污染,成千亩的树林被毁坏。矸石山长期在露天堆积,易于风化破碎,产生大量粉尘随风飞扬,污染大气;自燃的矸石山还排放大量有毒、有害气体,不仅使矿区附近的草木枯萎,农业减产,而且使矸石山附近居民的呼吸道疾病和癌症发病率上升。据统计,全国曾经发生或正在发生自燃的矸石山有250座,约占矸石山总数的23%,矸石山的燃烧可长达几年、几十年,剧烈燃烧时进入空气的二氧化碳的总体积可达每天数万立方米。

4.对生态环境的破坏

由于矿产资源大多依附于一定的土壤,勘探、开采时不可避免会造成植被破坏、土地沙化等一系列环境问题。矿业废弃物长期堆积在矿山周围,会逐渐导致矿区的土壤严重污染,造成土地肥力下降,致使大量农田废弃闲置。甘肃民勤盆地绿洲北部地带的沙漠每年以10m的速度入侵,废弃耕地达40万亩,每年造成的经济损失达1.5亿元。据了解,我国准格尔煤田沙化面积己占煤田总面积的21%,其中11%为严重沙化土地,一些西部矿区己成为沙尘暴的主要沙源。甘肃石羊河下游民勤县,因连年超采地下水,地下水位每年以0.5~0.8m速度下降,水中矿化度不断升高,造成地表生态系统严重破坏,使73万亩天然林、28万亩人工育林枯死,2528.5km2土地盐渍化[5]。

5.引发地质灾害

不合理的采矿活动会诱发地震、山体开裂、滑坡等多种自然灾害。因地下采矿引起的瓦斯爆炸、岩爆、矿井突水、矿震灾害也不同程度地造成了人员伤亡和经济损失。据不完全统计,全国仅塌陷、崩塌、泥石流、水土流失等次生地质灾害破坏的土地面积总计10万公顷以上,每年因地质灾害死亡上千人,经济损失高达200多亿元。一些地区乱采滥挖以及落后的采矿方式,使围岩失去稳定性,从而改变了地质结构,而发生地质灾害。甘肃陇南滑坡区,滑坡分布面积达9067km2。有滑坡体12135处,这种严重滑坡与当地乱采铅锌矿有密切的关系。1980年湖北远安盐池磷矿发生崩塌,体积100万立方米,仅16秒钟摧毁了矿务局机关的全部建筑和坑口设施,造成284人死亡,经济损失几千万元;1994年12月浙江龙泉市小梅萤石矿因地表遭受乱采滥挖,致使矿区整条巷道塌陷,造成7人死亡;1996年8月,浙田县石平川钼矿区遭受滑坡、泥石流和尾矿库溃坝等地质灾害,造成57人死亡,并造成重大经济损失等等。2001年11月,山西省仅在9天内连续发生5起煤矿瓦斯爆炸事故,死亡99人。这些数据惨不忍睹。

二、原因分析

矿产资源开发利用中存在的外部性是典型的环境负外部性,对于它所导致的资源配置失效,可以从资源配置的两大手段——市场和政府干预——的缺陷这两方面寻找原因,即“市场失灵”与“政府。

1.市场失灵

(1)环境的“公有物”特性导致市场失灵。环境是一种典型的公共物品。正是由于它的所有权和使用权难以准确地规定,才导致了社会中每个团体或个人都将根据费用效益决策准则来利用资源环境,这样势必造成过度滥用环境资源的倾向,尤其是无偿使用环境资源的情况,从而产生严重的外部不经济。对于矿业主体而言,既然污染大气、污染地下水、破坏森林植被的权利是无偿即可取得的,既然矿业废渣的堆放是不用付出代价的,既然对土地的破坏是不受约束的,他如何能在自身成本最小化、利益最大化的自利动机驱使下去保护矿业环境,去承担所谓的“社会责任”呢?

市场经济作为交易的经济,其交易的实质内容其实就是产权的彼此让渡。因而,只有产权的界区越明确,各自的权利、责任、义务才越清楚,市场机制也才可能越有效地发挥作用。根据产权的定义,环境的产权是指所有和使用环境资源以及享有良好环境质量的权利。在环境问题上,产权界定不明晰是十分普遍的现象。一方面,由于技术、政治等方面的原因,环境的范围不易确定。另一方面,环境产权的所有者过多而难以确定单个人的权利,进而其实现主体范围也不确定。这两方面的原因使环境资源的产权范围不明确,使其无法成为人们行为的激励机制去实现资源的最有效配置。由于环境的产权没有明确的归属,企业排放污染、破坏环境是不需要付出代价的,它对其他主体以及整个社会的影响程度无以衡量,也没有制度规定要求应对这种影响承担怎样的责任,追求自身利益最大化的企业出于对自身成本收益的考虑,自然不会主动采取措施来减少对环境的损害。环境资源产权的缺失就使市场机制在这个领域失去了其作用。

(2)矿产资源产权界定不清导致市场失灵。矿产资源与其他资产一样,也存在着产权关系问题。其界定不清同样会导致外部性的产生,使市场无法发挥合理配置资源的作用。1996年8月29日公布的修订后的《中华人民共和国矿产资源法》,从法律上强化了国家对矿产资源的所有权,明确规定“矿产资源属于国家所有,由国务院行使对矿产资源的所有权”。其后1998年2月由国务院颁布实施的《探矿权采矿权转让管理办法》,肯定了探矿权和采矿权的财产权属性,确立了两权有偿取得、依法转让的制度。但是,在实际生活中,矿产资源所有权与使用权相混淆。还常常表现为所有权与使用权合一,产权界定不清:谁是国有矿产资源的人格化代表,谁代表矿产资源所有者综合管理国有矿产资源,没有明确的规定和完善的管理制度。因而矿产资源所有权的经济权益没有得到实际的体现,使用权也没有得到规范和限制。一种产权结构是否有效率,主要看它是否能为在它支配下的人们提供将外部性较大地内在化的激励。由于我国法律规定矿产资源归国家所有,在国有产权的前提下,由国家所选择的人来行使矿产资源的其他权能。由于矿业主体作为权利的使用者,对资源的使用与转让,以及最后成果的分配都不具有充分的权能,就使其为将来进行保护或投资的动力减弱,对经济绩效和对其他成员监督的激励降低,而国家要对这些者进行充分监察的费用又极其高昂,再加上行使国家权力的实体往往为了追求经济上的速度和政治上的稳定,从而导致大量的经济矛盾和社会问题积聚,如矿山“三废”严重,大气河流受到污染,生态环境遭受破坏;矿区中大矿小矿林立,众多的非国有小矿在地下与国家大矿争斗,矿山安全事故频出,国家和公共利益严重受损。

因此,矿产资源产权界定不明确,产权结构不完整,产权交易机制不健全,也使得市场无法充分发挥合理配置资源的作用,导致了外部性的产生。

2.政府失灵

理论上,由于在外部性的克服上,市场存在着缺陷,政府就发挥着重要的作用。在矿产资源产业中,因为资源所有权归国家所有,其产权结构不易界定,而环境作为公共物品,往往难以纳入市场机制调节的范围之内,这就需要政府建立政策、制定法规和改革制度来纠正市场的失灵。然而,有时政府的法律规章不但不能纠正市场失灵,反面把市场进一步扭曲,即“政府失灵”。与市场失灵不同,政府失灵主要是由于体制或政策法规的原因导致的,归纳起来,主要表现在以下方面:

(1)过分强调与环境保护直接相关的制度的建设。环境的破坏只是一种表面现象,其深层次的问题主要在于经济利益,要确保环境得到保护和优化,就要对个人或集团的利益进行有效的协调,而对个人或集团的利益的有效协调不是环保制度法规的能力所能及的,它需要一系列的有关利益协调的政策法规的共同作用。传统的环保措施大多采用了“头痛医头,脚痛医脚”的方法,重收费而轻防治,重惩罚而轻奖励,重行政手段而轻经济手段,结果是治标不治本,无法从根本上克服对环境的种种破坏和污染。

(2)对与环境保护间接相关的制度缺乏关注。政府在进行制度建设时,往往忽视这些制度的环保功能。如在进行矿产资源所有制立法时,忽视不同所有制在环保问题上的功能。例如矿山企业的所有制结构在法律上规定不明确,导致矿业秩序十分混乱,集体小煤矿盲目布点,星罗棋布,无证开采、越界开采、乱采滥挖、争抢资源等非法采矿活动猖獗,不但破坏了资源,也危及了大矿和自身的生产安全。尤其是小煤矿遍地开花、井架林立,废碴、尾矿到处堆放,对矿山环境造成了直接的破坏和影响。又如在产权制度的建设上,忽视在法律上对产权进行明晰的界定对环境的保护作用。由于人对经济利益的追求,以及不同的产权结构使人有不同的预期,因而导致不同的产权制度对人的行为具有不同的激励,从而会对环境产生保护或破坏的作用。而现行制度对矿产资源产权结构中的各项权能界定不清,使作为所有者的国家的经济利益难以得到充分实现:其他权利主体的权利责任不对等,没有环境保护的动力,自然不会进行矿产资源开发利用技术改进和效率提高,导致“三废”大量排放,资源利用率低,复垦率低,对水体、大气、矿区土地、植被等破坏严重。

(3)政府在信息上的不充分导致决策判断失误。政府政策法规的效率和可行性在很大程度上取决于一些标准、对照的依据是否准确,而这又取决于政府对信息掌握的充分程度。由于政府实际上难以在信息上具备充分条件,例如难以确定矿业活动对环境损害的规模,难以量化矿业企业给社会造成的外部成本,难以预期矿产资源浪费对后代人的影响,因而在征税、罚款、补贴、制定排放标准时,都难以保证标准的准确与合理。即使标准尽可能地反映现实在技术上是可行的,政府也需要支付相当大的成本。

(4)利益集团的影响。出于自身利益的考虑,有关的利益集团会运用种种手段影响决策部门,使之做出有利的决策。例如制定对某种矿产资源具有保护性的价格、实行地方保护主义、寻租现象的发生,这些都大大降低了政府监督和执法的有效性。有的省级和省级以下地矿行政主管部门,超越规定批准权限,违法进行矿产资源勘查开采的审批发证或是未经授权擅自批准在国家划定的自然保护区、重要风景区等重要区域开采矿产资源。另外,一些地方政府或地矿行政主管部门,超越权限擅自处置矿业权,擅自承包转让矿业权,从中牟取暴利。有的部门还非法将取得的矿业权转让给不具备资质条件的个体采矿者。这些无不跟某些个人和部门的物质利益紧密联系。

三、结语

其实,政府失灵在很大程度上也是源于对产权制度的认识不够深刻,因而不能在法律和政策上体现和保证不同产权权能所有者的利益。因此,要克服矿产资源开发利用中的外部性问题,本质上还是要从环境及资源的产权界定上寻求出路,通过外部性的内在化或建立相关产权交易来解决市场失灵问题,如排污权交易、土地塌陷权交易、土地占用权交易、水污染权交易等。对市场机制乏力的领域和难以“内部化于市场”的外部性辅之以政府的经济、行政和法律措施来完善市场。

参考文献:

[1]汪安佑.矿产资源开发中的外部性问题及消除对策研究[J].问题研究,2002,6:100-102.

[2]邹友峰,邓喀中,马伟民.矿山开采沉陷工程[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003:25-26.

[3]张国良.矿区环境与土地复垦[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003:29.

第8篇:露天煤矿灾害防治范文

[关键词] 煤矿; 遥感技术; 遥感背景; 遥感应用

1 前言

自动化技术在开发我国矿业资源、促进矿业经济发展、实现矿山生产现代化的进程中起着不可替代的作用。因此,将自动化技术应用于传统煤炭企业的改造具有现实意义,它可以提高企业现代管理水平,改变煤炭工业的形象。在上世纪的60年代逐渐兴起的遥感技术,以其具有高速、精确、快捷等特点,被广泛的应用于农业领域、资源领域、环境领域、生态领域、地质及海洋领域等。煤矿区是一种不同的背景、不同的要素之间互相作用而形成的相对复杂的区域,人们的高强度的开采使自然环境遭到了严重的破坏,极大的改变了生态环境,造成了大气和水体等方面环境污染,当然也引发许多的地质灾害,笔者经过对今年来的有关这方面的科技成果的前提上,提出了遥感技术领域应用在煤矿有关领域的具体的三个方向:煤矿区环境污染的监测、煤矿区生态环境的调查及煤矿区地质灾害的分析。遥感技术的广泛应用为煤矿区提供了先进技术和方法储备,为服务于煤矿区资源的环境保护,实现煤炭资源的可持续性开发提供有价值的参考。

2 遥感技术的概述

早在1981年,我国第一个煤炭遥感的专门机构就正式成立了,承担着国家科学委员会“六、五”等重点科研的课题。总结并发现煤层和煤系在地面的光场内及热场波谱特征,建立了煤碳层热红外的辐射分带模式,确定煤炭遥感理论的基础,建立遥感技术对煤炭地区地质调查的工作方法及程序。在1984年,“煤炭部的遥感地质中心”正式的成立,通过对设备的引进及技术的改造,遥感技术的应用领域也随着进一步的扩大,煤矿生产过程中的水害方面的防治、矿井突水方面的预测、矿区的地质灾害及环境调查、煤矿区火烧区域调查监测等发挥着重要的作用。完成“鄂尔多斯地区构造特征遥感地质的研究”项目,很好的奠定煤炭遥感地位。在1986年,煤航遥感的应用研究院正式成立,随着科学技术的进步,计算机软件及硬件的技术快速发展和计算机技术广泛的普及,促使遥感技术也发生突破性飞跃,煤炭资源的调查评价、矿区灾害的调查监测、生态环境的调查和动态监测、煤矿信息管理的系统研究方面,使遥感技术优势得到充分的发挥。前后完成许多诸如“云南三江地区煤炭资源的调查级评价”等复杂项目,取得一系列的高水平研究的成果。在这20多期间,我国有关单位和人员经过了不断的探索、力求创新发展,现在煤炭遥感等方面的技术已经形成航空高光谱和航天的高分辨率、地面的探测及GPS与GIS相结合相对完善的遥感技术研究应用体系,完成各种遥感技术应用的科学研究的项目达到200多项,获得了国家级和省部级的奖励30多项,取得良好社会效益与经济效益。虽然煤炭遥感总应用的水平和西方发达国家相比较仍然有一些差距,但是在煤炭的资源调查和评价方面、煤田火区的调查和动态监测方面研究水平已经正在不断的接近,甚至可以达到世界领先水平。

3 煤矿领域的遥感技术应用

3.1 煤矿区环境污染的监测

第一、大气污染的监测

矿区的大气污染一般来源是工业生产产生的污染和交通运输产生的污染,以及生活污染,主要的污染物有气态的污染物、气溶胶类污染物。在工业生产的过程中所需要的动能、热能及电能来源是燃烧化石等燃料。在工艺生产的过程中排放及泄漏气体污染物和粉尘所造成煤矿区的大气污染。除此之外,矿区的交通运输及居民的生活需要,燃烧矿物燃料向大气排放烟尘和油烟也能致使大气污染。

遥感技术的应用与煤矿区大气污染环境监测理论基础:第一、大气污染可以直接影响到空气中微粒的分布和构成,影响到电磁波在大气中的传播,并利用特定的波段实现其对大气污染中成分直接的分析。第二、空气污染会影响到植被的生长。特定的波长会对植被的光谱特产生很多影响。因此,对植被光谱的特征定量诊断和分析,从而可以反推出大气污染。

第二、地表水污染的监测

煤炭的开采对水污染有着多源性。伴随着煤炭的开采产生的矿井水中一般都含有大量悬浮物,有的表现出高矿化度及酸性或含放射性元素和氧化物,如果直接外排将会对地表上的水资源产生比较大的污染。煤矸石若在雨水淋滤的作用下逐渐形成酸性水。会对周围的水环境造成严重的污染。大型矿井中的工作机械用油泄露,其中一部分会随着矿井水排到地面导致污染环境。另一部分会流到井下也造成污染。除此之外,矿区中的固体废弃物、液态的污染物及空气污染会直接影响到区域地表及地下水资源,将导致严重水污染。卫星遥感技术应用在矿区的水污染监测,主要通过增强的方法来突显出影像中得水体分布情况。运用一种密度分割的方法对矿区不同波段的水体进行分化等级,建立有效水资源污染的遥感技术解译标志。从而实现对地表水污染程度宏观的调查。与此同时,高光谱遥感技术在水资源环境的监测分析和水体污染的定量分析及水质参数的提取等方面应用有明显的优势。

第三、其他的污染监测

矿山中的固体废弃物是由于矿产开采、加工等过程中产生了的废弃岩石,其中煤矸石的排放量最多。矸石山的堆积会引发大气、水、土壤的污染等方面问题。并且会使矿区的景观破坏,会严重影响到附近居民生活及植物生长。遥感监测矿区的土壤污染,主要是通过遥感技术影像对土壤污染区进行定性识别和划分。其次是对植物生长的状态及参数来反推出土壤的污染状况。与此同时用遥感数据来反演出土壤中的污染元素浓度及其他参数。运用高光谱技术遥感信息能定量反演出污染元素和污染物的浓度,进而实现对于土地污染及监测和分析,也能提高监测的效率。除此之外,矿山中的开采通过对视觉、噪音等影响附近居民的生产生活环境,从而构成看到潜在环境的污染源。

3.2 煤矿区生态环境的调查

第一、植被覆盖信息的提取

矿区开采的过程中,在矿山建设工业广场、修简易公路、砍伐附近树木、搭建工人大棚、堆放矿区中的废石废渣等,都会对地表的植被有着较大的破坏,降低本区域的植被覆盖率。与此同时,煤矿区的生产和建设中造成土壤的坚硬和板结,有机质和养分及水分的缺乏。造成了土地的贫瘠,土地养分的短缺,土地承载力的下降,植物会难以生存,将导致矿区很大面积的人工裸地形成。会极大破坏矿区的生态系统。从矿区各个年份和不同类型的影像数据,并运用一些遥感图像方面的处理软件平台,提取和计算出归一的化植指数,再根据类似元二分线性的模型估算出矿区植被的覆盖率。同时,用非监督分类的方法对煤矿区植被的覆盖率进行分类和赋色,进而得出这若干年植被的生长状况和时空变化。

第二、土地利用及覆盖信息的提取

遥感技术应用于煤矿研究中最广泛地方是煤矿区的土地利用分类、环境调查、变化监测。长期煤矿的开采对煤矿区土地和生态环境都造成了严重破坏。尤其是露天煤矿区的土地复垦和生态重建等问题成为煤矿区生态问题中最为重要的研究性内容。热点地区(珠江三角洲、长江三角洲、环渤海湾)和脆弱地区(东北一带,干旱半干旱带)相关的研究已经趋于成熟。在遥感技术与地理信息系统的支持下,以煤矿区相遥感的影像作为数据源。依据矿区土地使用分类的特点及需要。用最大似然法来监督分类和人机相互解译结合的方式来解译。计算出土地利用的程度综合性指数和动态度指数等。有效的分析矿区的土地利用方面的僵盖状况,从而反映出区域土地使用变化结构特征和各个利用土地类型变化方向的演变规律。

第三、景观生态的分类研究

矿区由于是矿业生产有着特殊规律。例如生态环境的扰动和效益递减等规律的影响,生态景观与农地、林地、城市等景观不同。景观变化也会比一般农地和城市的景观更显著。在煤矿区地物遥感技术信息的提取基础上,根据突出的景观演化与生态类型的变化、空见尺度的选择分析和定量研究相结合的原则,构建出有景观类型、景观组及景观系多类分层的煤矿区生态的分类体系。与此同时,基于不同的尺度,煤矿区多时相、多传感器和多分辨率等遥感技术影像的景观分类也是研究的热点。

3.3 煤矿区地质灾害的分析

第一、煤矿塌陷的调查

地下煤炭的开采导致矿区塌陷已经是目前煤矿区主要的地质灾害。因开采塌陷而造成土地的塌陷,致使原来平整的土地逐渐变成凹凸不平,造成了水土流失和季节性或常年性积水的现象,给工业和农业的生产带来巨大损失。用遥感技术能快速且准确的确定塌陷位置及其范围,进一步分析土地塌陷对矿区土地利用有着重要的影响的意义。

第二、草地荒漠化的分析

煤炭开发对于草地的影响体现:草地被直接破坏和草地的荒漠化。采矿扰动是一种人为的驱动力,在生态脆弱区,破坏了草地饿生态系统结构及功能。致使草地的生态系统自我调节的功能下降,破坏了原有的生态系统平衡,导致生态系统脆弱且不稳定。会对草地荒漠化的产生和发展起到重大推动作用。煤矿区的草地荒漠化进行分析比较好的方法是:利用光谱混合分解模型光谱删来提取出沙壤比例及植被盖度。通过主成分饿变换及散度分析,选取植被、沙壤、阴影、轻壤,并利用无约束线性光谱混合分解模型对不同时相的遥感图像进行混合像元分解,采用了逐像元线性内插的方法,构建出不同时段的植被盖影像。

第三、其他地质灾害的调查

煤矿区土地的沉降往往会引起地面的塌陷裂缝、山体滑坡等地质的灾害。通过结合大量的野外调查,可以从遥感技术影像中的各个位置、不同色调及形态等,构建滑坡、地裂缝、崩塌等矿区地质灾害影像的识别标志。滑坡壁会在遥感影像中呈亮白色,常出现于比较高的山坡;在形态上会呈弧形或簸箕形;山底常被人类干扰呈浅蓝色。崩塌在影像上是白色和浅蓝色相混合的现象,往往出现在较陡峭地势的山区,形态表现是漏斗状和片状分布,总体上的面积比较大,人工干扰的因素相对比较弱。地裂缝则在遥感影像中表现为不规则的线,灰白色的色彩,与周边褐色的荒地形成了对比。

4 结论

随着我国经济的快速发展,能源的需求量不断增大,尤其是煤炭资源在我国能源中的比重依然很大,这就对煤矿自动化技术快速发展提出了要求。遥感技术在应用于煤炭的开采和矿区生态环境的分析发挥着重要的作用。因此,煤矿的自动化控制中自然少不了对遥感技术的需求和应用。本文通过对遥感技术在煤矿各个领域中的应用,重点分析了煤矿区环境污染的监测、生态环境的调查和地质灾害的分析和研究,来阐述煤炭自动化控制中的遥感技术。

[参考文献]

[1]戴立乾,赵鸿燕.媒矿区煤尘污染遥感监测研究卟河南科学。2011.27.

[2]张娟,彭胜龙,靳云鹏.等遥感监刺技术在煤矿区环境地质问题中的应用UJ企业导报.2010(11).

[3]胡振琪,陈涛基于ERDAS的矿区植被覆盖度遥感信息提取研究――以陕西省榆林市神府煤矿区为例UJ西北林学院学报.2012,23(2).

第9篇:露天煤矿灾害防治范文

关键词:矿产资源;矿山环境;现状;问题;治理对策

中图分类号:B82文献标识码: A

引言

现如今,矿山环境的破坏严重,尤其是部分省、区露天煤矿的开采严重破坏了生态环境,造成矿山地质环境恶化,引发了一系列地质灾害,束缚了经济和社会的可持续发展。透视矿产资源开发对矿山环境的破坏问题,旨在树立和落实科学发展观,应用生态经济学原理和循环经济原理,指导矿产资源综合开发,促进延伸矿产资源产业链,实现固体、液体和气体废气物的零排放,通过长期的矿山环境整治和生态重建进而达到矿产资源开发与矿山环境整治双赢的目的。矿山环境问题,是人类工程活动引发的各类环境问题中最重要的类型之一。矿产资源的开发极大地促进了经济繁荣、社会进步和人类文明,而相伴而生的大量矿山环境问题,不仅严重威胁人民的生命财产安全,而且严重影响区域乃至全国的经济社会的全面协调、可持续发展,甚至影响社会安全。

一、矿山环境的现状分析

1、水土流失和土地荒漠化

我国在矿产资源开发生产过程中,由于种种原因,使得在管理和生产中存在很多问题,比如说小铁矿,小煤矿问题,由于企业的规模小,开采技术落后,在生产过程中对环境的保护意思淡漠,所以加大了森林植被的破坏,水土流失严重。

2、侵占土地和水均衡遭受破坏

矿产资源开采活动都不可避免地需要占用一定的面积来修筑道路、固定井架、建立贮煤场及建设必须的生活设施,以保障矿山开采的顺利进行。据统计,正常情况下每个煤矿井口占地面积大约0.2km2,甚至更多。除露天采掘直接破坏大量土地外,采煤排出的矸石、废渣、尾煤也侵占了大量土地。矿山建设免不了要征用土地、砍伐森林,直接破坏植被、农作物及野生动物栖息地,导致绿地面积缩减。由于矿产资源开采过程中矿坑需要疏干排水,导致区域性地下水水位下降,从而破坏了整个地表水地下水均衡系统,造成大面积疏干漏斗、泉水干枯、水资源逐步枯竭以及河水流断、地表水入渗塌陷坑灌入地下等问题,影响矿山生态环境平衡。

3、废水、废气、废渣污染

现在我国的三废污染十分严重,不仅仅是矿山企业,只是矿山企业更为甚之,由于矿山资源是经济发展的重要生产资料,资源的有限性决定了在市场经济中紧俏地位,所以矿山企业只注重生产效率,不注重生产质量和环境保护,在开采的过程中废水、废渣、废气的排放严重破坏了周边的生态环境。

4、影响矿山景观环境。

1)矿产资源开采直接导致矿山景观环境的破坏主要有自然保护区、地质遗迹、风景名胜区等。其产生的原因是剥土、采煤、爆破、弃土等。例如由于剥弃土直接造成矿山景观环境恶化,土地荒芜,地形地貌发生变化,改变原有景观,基岩煤渣,房屋倒塌,路断桥裂,洼地积水,煤粉尘飞扬,煤矿区呈现一片荒凉景象。

2)矿山环境问题由来已久,但近些年来显得尤为突出,其根本原因在于我国矿业长期以来实行的粗放型资源利用模式,以牺牲矿山环境为代价进行大规模超强度矿产资源开采。解决矿山环境问题的重要措施就是进行矿山环境治理,通过矿山环境治理,可以恢复土地资源,从而有效解决人地矛盾;可以保护生态环境,提高人民生活质量;可以缓解工农矛盾、增加就业机会,而有利于安定团结;可以实现矿业和区域经济社会的可持续发展。因此,矿山环境治理可谓建设我国和谐矿山的重要手段。

二、治理矿山环境目前存在的问题

目前,各地国土资源管理部门都积极开展了一些矿山环境治理项目,取得了一定的成绩,但还存在着不少亟待解决的问题,主要有以下三个方面:

第一,矿山地质环境问题基础资料还很欠缺。由于我国的矿山种类比较齐全,矿点分布广,采矿企业众多。针对同一矿种,不同地区、不同经济成分的采矿企业在采矿水平和采矿方式上相差很大,对环境的影响也各不相同,调查难度极大,从而导致对我国矿山地质环境问题的现状基础资料还不完善。

第二,矿山恢复治理目前虽然已经形成了多元化的投资格局,但投资主体仍然还是中央财政和各级地方财政,社会资金的投入还有待加强。

第三,在治理项目管理上,除了参照财政部、国土资源部关于《探矿权采矿权使用费和价款使用管理办法(试行)》规定外,还无其他矿山地质环境治理项目管理办法出台,给项目的组织实施带来一定困难。同时,由于缺乏一套成熟、可行的矿山地质环境治理技术规程和一套适用于矿山地质环境治理工程的预算定额标准,治理项目的质量还有待进一步提高,各项目技术工程手段与费用定额还亟待规范。

三、矿山环境的治理对策措施

矿山环境问题是老生常谈,只是近些年来日益加剧,甚之触目惊心,其根本原因在于我国矿业长期以来实行的粗放型资源利用模式,以牺牲矿山环境为代价进行大规模超强度矿产资源开采。这种情况任其发展会严重影响我国经济的快速、可持续发展,影响矿山企业于当地居民的和谐关系,影响我国全面小康社会目标的实现。进而影响实现我国伟大复兴的中国梦。在这样的一个大的背景下,降低矿山开采对环境的破坏,做到废气不上天;废水不入地;废渣装入袋的清洁生产。为经济的快速良性发展,提供更多的更好的矿山资源。

1、完善我国环境保护立法

我国十八届三中全会决定中,强调了法治中国,依法治国思想,到辽宁视察时讲了三句话9个字:讲诚信,懂规矩,守纪律中,有6个字强调法治。所以说我们在治理矿山环境工作中,首要的问题就是完善环境立法做到有法可依。坚持以科学发展观为指导,实行矿山主管部门和本地区政府严格的矿山环境保护责任制,绩效考核与问题责任追究制;要制定矿山环境保护规划、治理方案、保证费用;健全矿山环境保护的监管体制,加大矿山环境保护力度,以坚持从源头上防治破坏矿山环境和扭转矿山生态恶化的趋势。

2、全面建立矿山环境保护准入制度

我们在审查矿山开采方案时更应该对矿山环境影响报告、环境保护和恢复工程计划的审查;对未按规定如期足额缴纳保证金的不予登记发证;有效控制矿产资源开发活动对生态环境的影响;对确因审批不当,造成的矿山环境污染和破坏,给国家和人民生命财产带来严重损失和恶劣影响的,追究有关人员及领导的民事、行政责任,乃至刑事责任。

3、促进建立企业自身的环境保护机制

增强矿山企业的社会责任我国可以借鉴澳大利亚矿山企业的做法。建立“矿业公司环境管理系统”,由矿山企业管理层对矿山环境管理作出全面的承诺,并把对矿山环境管理的承诺落实到组织战略和日常规划的运作中,落实到日常工作中。在矿山企业内部建立环境目标评估程序和决策模式,鼓励企业发扬主人翁精神,对自身的环境保护行为进行评价和反思,优化资源配置,积极治理矿山环境,恢复矿山环境生态系统。

结束语

总而言之,解决矿山环境综合治理问题,必须明确指导思想,积极推进资源利用方式从粗放型向集约型转变,延伸相对资源产业链;全天实行矿山生态经济管理,运用循环经济理念指导矿产品综合开发;要把矿山环境保护纳入企业的决策管理,采用清洁生产工艺,最终实现矿山废渣、废气、废水的零排放;积极进行矿山环境整治,高标准立体式复垦、恢貌、绿化、美化被破坏污染矿山,达到资源开发效益明显和矿山环境双赢。

参考文献

[1]王勇民.煤炭开发与环境保护的管理机制探讨[J].中国软科学.2011年