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[关键词]矿山开采;地质灾害;恢复治理
0引言
矿山的建设生产有力地促进了当地经济的发展和社会进步,但同时也对当地地质环境与土地资源造成了一定程度的影响[1-2],为了更好地实现矿产资源开发与生态环境保护的协调发展,促进矿山社会经济可持续发展,应及时防治地质灾害隐患、修复被破坏的水土环境、复垦被破坏的土地[3-5]。
1矿山地质环境问题
根据多年的调查分析,矿山开采主要会产生5个方面的问题:①矿山开采塌陷导致的地面塌陷、地裂缝地质灾害,并伴生崩塌、滑坡地质灾害;②矿渣堆放产生的地面压占及污染问题;③矿山开采导致含水层破坏,影响周边居民生活用水;④矿井水污染问题;⑤矿区植被破坏问题。
2矿山地质环境恢复治理措施
(1)预防措施。按照“统一规划、源头控制、防治结合”的原则,根据矿区特点、生产方式与工艺,在生产过程中,采取合理的预防与控制措施,最大程度地减少矿山地质环境问题的发生。预防措施主要包括保护性开采、留设保护煤柱、提前搬迁等,通过这些措施的实施,可以避免和减缓地质灾害造成的损失,为开展矿山地质环境恢复治理创造良好的基础条件。(2)地质灾害治理措施。对于危害周边居民生命财产安全的地质灾害,必须及时采取措施进行治理,减轻或消除矿山地质灾害危害。(3)矿渣综合利用措施。矿渣的堆放不仅会压占土地,造成原生植被的破坏,而且会对周边土壤造成污染。因此,应大力推行矿渣综合利用技术。例如,煤矸石主要利用方向有煤矸石发电、煤矸石生产建筑材料、利用煤矸石生产氯化铝和聚合氯化铝等高附加值产品、用煤矸石复垦塌陷区及修路等。通过综合利用矿渣,做到矿渣零堆放,减缓矿山地质环境破坏。(4)饮用水工程措施。矿山的开采会破坏地下含水层,导致含水层结构破坏、水位下降、水质变差,当涉及到周边居民生活用水的含水层被破坏时,会严重影响居民生活。在开采影响居民饮用水含水层前,应提前布局饮用水工程,如利用深井或水库作为水源,布置管道引水工程。(5)矿井水处理措施。矿区内矿井水直接排出会污染周围环境,矿井需设置井下水处理站,矿井井下排水经处理后可作为场地生产消防用水水源及井下生产防尘洒水水源。(6)植被恢复措施。矿山开采一般不会造成植被大面积死亡,因此矿区植被恢复措施一般为植被补植。植被应选择适合当地生态环境的种类,例如在山西多选侧柏,因其较耐寒、耐干旱、耐贫瘠、可在微酸性至微碱性土壤上生长,且整体存活率、环境适应度和观赏度较好。
3恢复治理效果
以山西某矿为例,该矿多年来花费了大量精力用于矿山地质环境恢复治理工作,主要采取了地裂缝充填、崩塌治理、农村道路修复、河道堆积物清理、村庄搬迁、植被恢复、供水工程建设、矿井水处理及监测等措施。通过多年治理消除了矿区内大部分地质灾害,避免了矿区内村民住房遭到破坏,解决了周边居民饮水问题,矿山地质环境得到明显地改善,缓解了矿山生产与周边居民的矛盾。
4结论
(1)矿山地质环境恢复治理应按照“统一规划、源头控制、防治结合”的原则,根据矿区特点、生产方式与工艺,在生产过程中采取合理的预防与控制措施,最大程度地减少矿山地质环境问题的发生。(2)地质灾害治理是矿山地质环境恢复治理的重中之重,应及时消除地质灾害隐患,保证周边居民生命财产安全。(3)通过矿山地质环境恢复治理,可使矿山地质环境得到明显改善,缓解矿山生产与周边居民的矛盾,促进社会和谐发展。
[参考文献]
[1]赵禹.煤矿采煤沉陷区土地复垦技术的实践研究[J].山东煤炭科技,2020(10):190-197.
[2]牛磊,赵志芳,曾诗卉.生态文明建设背景下的矿山环境恢复治理研究综述[J].科技资讯,2018(9):34-35.
[3]张夏,苑泉.矿山生态环境修复治理研究[J].技术与市场,2020,27(12):175-176.
[4]武强,刘宏磊,陈奇,等.矿山环境修复治理模式理论与实践[J].煤炭学报,2017,42(5):1085-1092.
根据国土资源部的《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T223—2009),矿山地质环境影响评估范围应包括矿区范围、矿业活动影响范围和可能影响矿业活动的不良地质因素存在的范围。通过分析影响因素并结合矿区实际情况,对矿山进行现状评估。根据露天采场、排土场、工业广场及矿区公路的4项矿山地质环境问题及现状评估结果,将二采区划分为3个区:环境影响严重区(Ⅰ)、环境影响较严重区(Ⅱ)和环境影响一般区(Ⅲ)。由表1可知,现状条件下矿山二采区开采活动压覆、破坏土地总面积为74140m2(露天采场破坏土地面积34000m2,排土场破坏土地面积40140m2),对土地资源的占用、破坏比较轻,但是对地形地貌景观影响破坏相当严重;工业广场破坏土地面积约3170m2,对土地资源占用、破坏比较轻,对地形地貌景观影响破坏相当严重;矿区公路占地面积750m2,对土地资源占用、破坏比较轻;矿山开采对含水层影响及破坏比较轻。
2地质环境影响预测分析
2.1矿山地质灾害露天采场矿床属于工程地质条件简单类型,开采破坏了岩体的完整性,在构造发育地段有岩石崩塌掉块的可能,引发崩塌地质灾害的可能性中等,地质灾害危险性中等;排土场位置较高,汇水面积很小,不会形成泥石流的物源,但西部边坡较高,滑坡隐患威胁露天采场的正常生产,引发滑坡地质灾害可能性中等,地质灾害危险性中等;适用期内工业广场的面积不会增加,其建设未引发或加剧崩塌、滑坡等地质灾害,引发或加剧地质灾害的可能性小,地质灾害危险性小;二采区位于矿区东部,其中400m矿区公路一侧开挖山体,出现较大的高陡边坡,且坡面上浮石较多,存在发生小型崩塌地质灾害隐患,发生崩塌地质灾害可能性中等,地质灾害危险性中等。
2.2地形地貌景观与土地资源的影响和破坏适用期内露天采场仍采用组合台阶式采矿方法,预测面积116080m2,现已严重破坏了原生的地形地貌景观,治理难度较大,占用、破坏荒地面积0.1~0.2km2,对土地资源的影响和破坏较严重;排土场面积将增大到117370m2,采矿废石的堆集严重破坏了植被,压占土地,对地形地貌景观影响和破坏严重,治理难度较大,占用、破坏荒地面积0.1~0.2km2,对土地资源的影响和破坏较严重;工业广场面积不会增加,建设场地由废石充填沟谷而成,充填高度一般为1~4m,对原生的地形地貌景观影响和破坏程度较大,其恢复治理难度较小,占用、破坏荒地小于0.1km2,对土地资源的影响和破坏较轻;矿区道路不会增加,预测评估其对地形地貌影响和破坏较严重,占用、破坏荒地面积小于0.1km2,对土地资源的影响和破坏较轻。
2.3含水层影响及破坏在矿山开采过程中,在采场外设防洪沟,采场内设截水沟,自流排水。根据矿区水文地质资料,疏干排水对矿区周围主要充水含水层破坏较小。矿床开采不产生有毒、有害物质,水质与当地农业生产抽取的地下水基本一致,矿山开采对该区域水资源影响较轻。预测适用期内矿山开采对含水层影响及破坏较轻。根据上述对矿山地质环境问题预测及评估结果,矿山地质环境影响严重区的主要问题是对地形地貌景观的影响和破坏严重,土地资源破坏程度严重。二采区露天采场发生崩塌、滑坡等地质灾害的可能性为中等,灾害危险性为中等。地下采场岩石移动范围发生地面塌陷地质灾害的可能性比较大,地质灾害危险性比较大。部分排土场边坡较高,发生滑坡地质灾害的可能性中等,地质灾害危险性为中等。该部分道路发生崩塌、滑坡等地质灾害的可能性为中等,灾害危险性为中等。环境影响较严重区对地形地貌景观的影响和破坏比较严重,对土地资源破坏比较轻,对含水层的影响和破坏比较轻。矿山地质环境影响一般区治理期内不进行开采活动,可能受到矿山采矿工程的影响轻微,预测评估该部分区域矿山环境影响较轻。矿山地质环境影响程度预测评估见表2。
3矿山地质环境防治工程
3.1地质环境恢复治理分区及措施根据预测评估分区,将治理分区分为重点防治区、次重点防治区、一般防治区(表3)。严格控制资源的开发,以便减少对地质环境的扰动和破坏,最大程度地降低或者避免资源开发产生环境问题。目前矿山出现的环境问题,通过采用治理工程和生物工程等措施进行恢复处理,尽量避免矿山环境破坏或将其消除在矿山建设、生产过程中,做到防患于未然;对不可避免占用、破坏土地植被资源,通过各种恢复治理措施,达到矿山环境保护和治理目的。具体措施如下:(1)露天采场防治区。在开采境界范围设置围栏,锚固边坡,在开采平台砌筑干砌石挡墙、排水沟,并进行覆土、整平及恢复植被。露天采场防护网总长1601m,采用混凝土柱刺网,混凝土柱间距为10m。围栏间隔50m设立明显警示标志,标明“崩塌、滑坡危险区,禁止靠近”,共需混凝土立柱160根,警示牌30块。(2)排土场防治区。对排土场边坡及所有排土场台面进行覆土、整平并恢复植被。对排土场的高陡边坡(边坡角大于30°)进行削坡,坡度控制为30°;排土场施行梯级堆放,沿排土场等高线每20~25m设一宽4m的平台,内倾3°~5°,起防冲作用;将上部高低不平的平台用推土机推平,在排土场下游修建挡土墙。挡土墙墙基为浆砌毛石,基座宽2m,基础深1.2m,留排水孔;墙体为浆砌毛石,高2.5m,横截面呈梯形,墙体上部宽1m,下部宽1.6m。共需削坡2100m3,挖方1312m3,浆砌毛石墙身2132m3,浆砌毛石基础1312m3。(3)工业场地防治区。对高陡边坡进行削坡,对路面进行覆土、整平及恢复植被。工业广场占地3170m2,周长225m,按照间距3m种植松树,共需种植75株。树坑规格0.6m×0.6m×0.6m,土石方量为16.2m3。(4)矿区道路防治区(重点防治区)。部分矿区道路开挖山体3~10m,形成高陡边坡,适用期进行削坡治理,工程量为400m3。矿区道路两侧种植松树,间距为3m,共需植树267株,树坑规格为0.6m×0.6m×0.6m,土石方量为57.67m3。(5)矿区公路防治区(次重点防治区)。矿区公路应采用洒水等措施降低粉尘,道路两侧种植松树绿化。矿区范围较严重区道路长150m,按照间距3m种植松树,共100株。树坑规格0.6m×0.6m×0.6m,土石方量为21.6m3。恢复治理后期主要对露天采场开采台面和部分矿区公路(严重区)台面进行砌筑干砌石挡墙、覆土、整平、植树绿化及边坡种植爬山虎;对排土场平台及边坡进行覆土、整平及植树绿化,对露天采场边坡、矿区公路(严重区)边坡及排土场进行监测,出现问题及时处理;对前期没有成活的树木进行补种。二采区地质环境恢复治理布置见图1。
3.2矿山地质环境监测(1)地质灾害监测包括崩塌、滑坡监测与地面塌陷及伴生地裂缝监测。绝对位移监测选用高精度的测角、测距光学仪器和光电测量仪器;采用常规的两方向或三方向前方交会法进行测量,在崩塌、滑坡裂缝两侧设埋桩,用钢尺定时测量裂缝变化情况,进行相对位移监测;采用地面人工观察,定期巡视,对露天采场、排土场的边坡位置、形态、密实度进行监测,每半个月进行一次,进入雨季要特别关注天气变化,增加监测次数。(2)含水层破坏监测包括地表水监测、地下水监测。根据矿山所在水系地表水流向及纳污水体的有关功能要求,对水污染源和控制点进行监测,主要为工业广场生活污水与生产废水排放总口,监测生活污水与生产废水的水量、水质变化情况;地下水监测设置6个监测点,分别对第四系孔隙和基岩裂隙含水层水位、水量、水质的动态变化情况进行监测,每组含水层的监测点在沉陷区内外各布置1个。采用人工定期监测,以掌握该地区的地下水的动态变化情况,了解矿山开采对地下水资源及水质的影响状况。(3)地形地貌景观及土地资源监测主要通过现场实地调查和勘测,采用GPS定位并结合工程地形图、数码相机、数码摄像机、全站仪、水平仪、测距仪等工具,填表记录水土保持措施实施情况。
4结论
关键词:采石场 矿山地质环境治理防护
中图分类号:TD1 文献标识码: A
随着我国矿业的快速发展,在为经济社会发展提供重要物质保障的同时,积累了大量的地质环境问题。为保护矿山地质环境,减少矿产资源勘查开采活动造成的矿山地质环境破坏,促进矿产资源的合理开发利用和经济社会、资源环境的协调发展,必须有效地防治矿山地质灾害,搞好矿山地质环境的评估,制定矿山地质环境保护与治理恢复的有效方案。中华人民共和国国土资源部令第44号《矿山地质环境保护规定》于2009年5月1日起施行。
1矿山基本情况
评估区位于剥蚀构造低山驼脊谷地地貌区,矿区附近山顶海拔一般为+725.0~+846.0m,切割深度一般为100~300m。矿区内最高标高为811.5m,最低标高700m,地形北东部高,南西部低。山体坡度一般为20°~30°,地形坡度中等。矿区及周边出露地层主要为第四系残坡积层(Q)及志留纪中粒、粗中粒斑状堇青二长花岗岩(Sγc2)。
采石场设计开采方式:露天开采,开采标高:+810m~+750m;采矿场最终边坡角:54°;设计矿山服务年限:6年;开采方法:采用安全小平台、倾斜中深孔崩矿的采矿方法,机械作业,分段自上而下由南西向北东推进的采矿方式。
2矿山地质环境评估
本矿区总面积0.0812km2,矿山建设规模设计为年采矿石1.0万吨,属小型矿山。依据《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T0223-2011)确定本矿山地质环境影响评估精度分级为二级;采矿场影响程度属于较严重区,评估范围内除较严重区外的其它地区属于较轻区。矿山地质环境保护与恢复治理分区划分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区三个区。
3矿山地质环境保护与恢复治理分区
重点防治区(A):主要为采矿场,防治区面积为0.9156hm2,为矿山地质环境影响程度严重区,预测矿山开采引发、矿山建设工程本身遭受危岩崩塌地质灾害、矿山开采加剧危岩崩塌地质灾害的可能性大,危害程度中等,危险性大。预测采矿活动对地下含水层影响或破坏较轻;对原生地形地貌景观影响和破坏程度较严重;采矿活动破坏林地面积为0.9156hm2,对土地资源影响和破坏程度为较轻。建议矿山开采过程应严格按照开发利用方案进行分级放坡开采,对现状危岩进行清除,对崩塌地质灾害进行工程防治,再进行地形地貌景观破坏等矿山地质环境问题的治理和恢复。
次重点防治区(B):主要为废石场与表土场及其泥石流可能影响的范围,防治区面积为4.1244hm2,为矿山地质环境影响程度较严重区,预测矿山开采引发、矿山建设工程本身遭受滑坡地质灾害的可能性中等,危害程度中等,危险性中等;废石、表土堆放引发泥石流地质灾害的可能性小,危害程度中等,危险性小。预测采矿活动对地下含水层影响或破坏较轻;对原生地形地貌景观影响和破坏程度较严重;采矿活动破坏林地面积为0.8156hm2,对土地资源影响和破坏程度为较轻。对滑坡、泥石流地质灾害进行工程防治,再进行地形地貌景观破坏等矿山地质环境问题的治理和恢复。
一般防治区(C):评估区内除重点防治区、次重点防治区外的其它区域均为一般防治区,防治区面积共13.36hm2,为矿山地质环境影响程度较轻区。预测工程建设引发和遭受崩塌、滑坡可能性小,危害程度小,危险性小。采矿活动对地下含水层影响或破坏较轻;对地形地貌景观、土地资源影响和破坏程度为较轻。因为矿山地质环境影响程度较轻,工程防护主要为监测。
4矿山地质环境保护与恢复治理原则、目标和任务
矿山地质环境保护恢复治理,要坚持“预防为主、防治结合”、“在保护中开发,在开发中保护”、“依靠科技进步,发展循环经济,建设绿色矿业”、“因地制宜,边开采边治理”的原则。矿山地质环境保护与恢复治理目标是通过采取一定的保护及治理措施,最大限度地避免或减轻因采矿活动引发的矿山环境地质问题和地质灾害,减少对地质环境的影响和破坏,减轻对地形地貌景观及含水层的影响和破坏,最大限度保护和修复矿山地质环境,努力创建绿色矿山,使矿业经济科学、和谐、持续发展。
5矿山地质环境保护与恢复治理工作部署
第一阶段(生产期):对危岩体进行清除,在拟建废石场下方修筑拦渣墙;在拟建表土场下方修筑挡土墙;对矿业活动可能引发危岩崩塌、滑坡、泥石流的地段进行监测;及时清除坡面危岩体;对建好的拦渣墙、挡土墙进行稳定性监测;对地形地貌破坏情况进行监测,工期约6年。
第二阶段(治理期):平整平台,清理边坡石方,开挖截排水沟,砌筑储土槽挡墙,拆除挡土墙及建筑物,种植爬山虎、毛竹和草,工期约1年。
矿山地质环境监测的对象主要为露天采矿场的边坡、拦渣墙、挡土墙、地形地貌,监测内容为采矿场边坡的稳定性、拦渣墙(挡土墙)稳定性、地形地貌景观破坏等。
6矿山地质灾害治理工程
本矿山可能引发或加剧、遭受的地质灾害主要有崩塌、滑坡、泥石流。本方案保护与恢复治理方案措施为:拦渣墙(挡土墙)+清除危岩+监测。本方案设计在拟建废石场底部设计重力式拦渣墙。矿山开采对地形地貌景观破坏程度为较严重,矿山开采过程中尽量减少新增破坏面积,对具备恢复治理条件的破坏区域及时采取恢复治理措施,使矿区的地质环境得到基本恢复。其主要破坏区域为采矿场、废石场、表土场,治理的主要措施为平整平台,清理边坡石方,开挖截排水沟,砌筑储土槽挡墙,种植爬山虎、毛竹和草。
矿山开采时破坏土地类型主要为有林地、灌木林,考虑到恢复治理工程的可实施性,并与周边环境相适应,将破坏单元恢复治理为有林地和其它草地。
图1矿区某剖面治理效果图
图2表土场某剖面治理效果图图3废石场某剖面治理效果图
7结论与建议
本矿山评估区重要程度属较重要区,矿山地质环境条件复杂程度为中等。矿山地质环境保护与恢复治理分区为重点防治区、次重点防治区和一般防治区。开采过程中,开采应与恢复治理同步进行,尽可能避免或减少对矿山地质环境的影响和破坏;同时加强和开展矿区地质灾害监测工作。
参考文献:
[1] 《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T0223-2011)
[2] 《矿山地质环境治理恢复要求与验收规范》(GB45/T701-2010);
[3] 《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》(国土资发[2004]69号)
一、*年全市地质灾害趋势预测
根据我市地质环境条件、工程建设活动的强度,结合汛期气象趋势,预测今年我市地质灾害多发时段主要集中在5月—10月的汛期。尤其是今年,突发性降雨量偏大,当降雨量达到一定强度时,极易诱发泥石流、堆积层滑坡、露天采矿的边坡滑坡、露天开采的掌子面、废弃矿点及施工现场的崩塌、矿山采空区塌陷等地质灾害。6月—9月为主汛期,强降水过程较多,由此引发泥石流、滑坡、崩塌等突发性地质灾害的可能性较大。
二、全市主要地质灾害发生区域
(一)泥石流。全市泥石流易发区面积较大,主要在以下三个地段。
1、*区沿山泥石流易发区:主要是*区*等7个乡(镇)。以砂石泥石流为主,夹带有少量的大块岩石,固体物质丰富,暴发频繁,危害严重。暴雨灾害突发性强,成灾快,山区沟道交汇处洪积扇部位堆积物多,预测由此而引发泥石流等突发性地质灾害的可能性较大。
2、*、*沿山泥石流易发区:主要是*县踏实乡、*市*镇、*地区。以砂石泥石流为主,夹带有少量的大块岩石,固体物质丰富,暴发频繁,危害严重。暴雨灾害突发性强,成灾快,山区沟道交汇处洪积扇部位堆积物多,预测暴发性泥石流的危害性增大。
3、*地区泥石流易发区:主要是金塔县天仓*、白山堂铜矿、M739铁矿、紫山子煤矿,肃北县金庙沟、牛圈子矿区。由于第四系地层松散,植被稀少,堆积物多,遇到暴雨将引发泥石流,矿区采空区周围可能发生地面塌陷等地质灾害。
(二)滑坡、崩塌。我市的滑坡、崩塌主要发生在阿克塞红柳沟矿区。受采矿规模不断扩大的影响,矿区范围边坡陡立,遇暴雨发生滑坡、崩塌的可能性较大。
(三)地面塌陷。地面塌陷灾害主要发生在金塔县紫山子、肃北县金庙沟、牛圈子等矿区。
(四)地裂缝。我市地裂缝易于发生的区域主要是矿区、水库周边地区。
三、主要预防区段
根据近几年我市地质灾害发生情况,选择部分重点地段的地质灾害隐患点作为市级地质灾害防治工作的重点(见附件1)。各县(市、区)人民政府要根据辖区的实际情况,确定重要地质灾害隐患点,并加强监测。
四、地质灾害威胁对象、范围
我市地质灾害危害范围较广,各县(市、区)的县城、村镇、铁路、公路、水利、水电枢纽工程、天然气输气管道、输电线路、通讯光缆、矿山企业等,均易受到地质灾害的危害。
五、地质灾害重点防范期
根据地质灾害的形成特点和主要诱发因素,确定各类地质灾害隐患点的重点防范期。
(一)泥石流。泥石流的形成与大雨、暴雨同步。根据我市的降水特点,确定泥石流的主要防范期为5月—10月。
(二)滑坡、崩塌、地裂缝。降水诱发的滑坡、崩塌、地裂缝等灾害具有稍滞后于降水的特点,6月—9月为主要防范期;人为因素和其它自然因素造成的滑坡、崩塌、地裂缝等地质灾害情况比较复杂,必须全年防范。
(三)地面塌陷。我市已发生的地面塌陷灾害基本为地下采矿引起的,其发生、发展与采矿的强度、开采规模、开采形式、采空区的大小有关,该类灾害必须全年防范。矿区要加强监测与预报、预警工作。
六、地质灾害防治措施
(一)认真学习贯彻国务院《地质灾害防治条例》。各县(市、区)政府及各有关部门要把地质灾害防治工作列入重要议事日程,坚持不懈地抓好《地质灾害防治条例》的学习宣传工作,认真贯彻执行《地质灾害防治条例》,确保各项防治措施落实到位。政府主要领导要对地质灾害防治工作负总责。国土、水利、气象、建设、交通、铁路、通讯、电力、旅游、农牧、林业、环保等部门要按照各自的职责分工,共同做好地质灾害防治工作。要建立和完善领导责任制,将灾害隐患点的监测和防治任务落实到具体单位,明确具体责任人,并公布于众,做到任务到人、责任到人。
(二)抓紧地质灾害防治规划、年度地质灾害防治方案和突发性地质灾害应急预案的编制工作。各县(市、区)人民政府要按照《地质灾害防治条例》的要求,在查清地质灾害现状的基础上,组织国土、建设、水利、交通等部门,加快县(市、区)地质灾害防治规划、年度地质灾害防治方案和突发性地质灾害应急预案的编制、报批与工作。
(三)加强地质灾害群测群防体系建设。各县(市、区)人民政府要组织力量,协助地质灾害多发区的乡(镇)人民政府建立群测群防体系。要组织专门技术力量,开展地质灾害知识的科普教育,加强对群测群防工作的指导,提高群众的防灾水平和自救能力。
(四)加强部门合作,做好地质灾害气象预报预警工作。市、县地质灾害防治工作主管部门要与气象部门密切配合,积极开展地质灾害气象预报预警工作,对所辖区域内地质灾害可能发生的时间、地点、成灾范围和影响程度作出预报,使政府能够有针对性地开展防灾工作,有效地保障人民群众的生命财产安全。广播电视部门要适当增加广播电视播放地质灾害气象预报的时间,使人民群众及时了解地质灾害信息,做好防范工作。
(五)加强汛前险情巡查工作。在汛期来临之际,各县(市、区)人民政府及相关部门要及时做好本行政区域内地质灾害隐患点、危险点的排查工作,要坚持“以人为本”的原则,有针对性地进行巡查。山区要重点巡查具有潜在重大危害的滑坡和泥石流隐患点;矿区要重点巡查地面塌陷、地裂缝、尾矿坝和废渣堆积场等可能因暴雨诱发泥石流的隐患点;公路、铁路沿线要重点巡查高边坡滑坡灾害隐患点;水库周边地区要重点巡查地裂缝隐患点;旅游区要重点巡查可能威胁游客生命安全的地质灾害隐患点。对查出的隐患点,要设立明显的警示标志,向受威胁的单位、群众发放地质灾害防灾明白卡,落实群测群防责任制,并采取有效的防灾减灾措施。
(六)坚持汛期值班、灾情速报制度。各县(市、区)地质灾害防治领导小组要切实负起责任,随时掌握地质灾害险情,领导小组办公室在汛期要实行地质灾害值班制度,保持24小时通讯畅通,一旦出现灾情,要尽快赶赴现场,协助当地政府组织防灾救灾工作。同时,要按照灾情速报制度,立即将灾情上报各有关部门。发现地质灾害临灾险情,当地政府应立即组织应急调查,确认险情,并启动突发性地质灾害应急预案。
(七)开展重要地质灾害隐患点的勘查与治理工作。对稳定性差、危害性大的地质灾害隐患点要及时组织勘查治理,消除隐患。因自然因素造成的地质灾害,由各级政府组织治理;因工程建设等人为活动引发的地质灾害,按照谁引发、谁治理的原则由责任单位承担治理责任。
(八)进一步推进工程建设的地质灾害危险性评估工作。各县(市、区)要严格执行《地质灾害防治条例》关于“在地质灾害易发区进行工程建设应当在可行性研究阶段进行地质灾害危险性评估”的规定,在工程建设项目可行性研究、建设用地审批阶段把好地质灾害防治关,为建设项目的施工和运行安全提供保障。
(九)加强矿区地质灾害防治工作。对矿区存在的地质灾害隐患及环境地质问题,国土资源、安监、环保等部门要互相配合,组织专业人员进行检查,督促并监督采矿权人认真执行《*矿产资源管理条例》和《*地质环境保护条例》,制定防灾减灾方案和整治措施,切实做好矿山企业地质生态环境恢复工作。
在我国,随着大工业生产的迅速推进,一些老工业基地日益呈现出资源枯竭的态势,大量矿井废弃和关停则是在此宏观态势下微观放映,废弃矿山所引发的的地质环境灾害对生态环境和社会经济的危害也到了不容忽视的地步,对其进行系统研究显得尤为必要。
1 废弃矿山引发的环境地质灾害的类型分析
废弃矿山所引发的环境地质灾害是多个方面的,但这些不同的灾害现象都是相伴而生,互相依存不可分割的。对废弃矿山引发的环境地质灾害进行类型化分析是探寻治本之策的前提。
1.1 矿内污水触发水污染
矿井关闭后一般会引发区域内大范围的地下水污染和地表水污染,依据矿井的监测资料进行研究发现,上述后果是因为矿井关闭后其以前的排水系统也自然废止,从而使得地下采空区内含有很多有毒有害成分的污染水和不同含水层的水相互渗透融合,从而引发洁净水深度和广度均极为庞大的污染。另外,矿区因矿井关闭,有毒地下水因得不到正常的疏导,就会自动上溢至地表漫流,引发地表水域的污染。废弃的煤矿和金属矿及有关矸石堆对河流、湖泊和水库造成有害的影响,这些都是因为废矿渣中所含酸性污染物质造成的。
1.2 地下水外溢淹没矿区
矿井报废使得地下水失去既定的人为疏导排出路径,水位上升溢出可以导致矿区大面积的被淹没。如1999年,陕西省就因为对沿河几十处的小煤窑强制关闭而引发灾害,其中原因正是小煤窑中的污水上涨导致河流下游地下水位抬升,涌出地表后,使得大片农田被淹,形成了大块的沼泽地,造成严重的水域环境灾害。
1.3 地面崩塌以及伴生的毒气外泄
废弃矿区地下部分有着因矿产开采形成的大面积的采空区,矿井关闭后,地下采空区缺乏必要的维护,地下构造遭受很大的破坏,经过一段时间后就会产生大面积的地面开裂、塌陷。由于矿物在密闭高压作用下会产生许多有害气体,这些有毒物质也会从地面裂缝中逸出,造成严重的空气污染。
1.4 废弃矿井污水入侵威胁临近生产矿井安全
废弃矿井所产生的废水往往会漫流进入其他正常运行的矿井,对其他矿井的正常生产和人员安全造成极大的恶劣影响。近年来比较著名的案例是江苏徐州矿务局、湖南资兴矿务局的废弃矿的案例,2000年两矿在关闭矿井后,境内污染的地下水也随机停止疏导排泄,不断增加的废弃矿水涌入相邻的生产矿井内,对安全生产造成极大的威胁。
2 废弃矿山环境地质灾害的成因
众所周知,废弃矿山所引发的环境地质灾害的影响面积大,并具有极强的隐蔽性强,且往往潜伏期较长。故而,对其地质灾害形成的技术原因和人为原因进行研究显得非常必要。
2.1 开采技术原因
采矿活动往往都会对地下水和地表水系统造成影响,从而对开采区及其周边区域内的水文地质和地下水层系统的运行产生极大的作用力。矿山开采过程会对煤岩层进行极大的破坏,含有多种化学成分地下水从巷道、井壁及采空区等多种渠道渗入矿井与煤系岩层接触,从而融合其中的各种成份,在此过程中,许多物理、化学反应理所当然在其中发生。成分复杂的矿井水在矿井关闭后,由于既有的正常排水渠道消失,富含有毒元素的污染水就会进一步污染其他未污染的地下水层系统,当地表开裂或塌陷后,酸性矿井水就会漫溢而出,对地表水域环境造成极大的污染。
2.2 开发过程中追求经济效益,环境意识不强
在矿产资源的开发过程中,企业主往往过分注重经济利益,对公共利益漠然对之,引发“公地悲剧”。在相当长的时期内,由于国家监管不到位,在利益的驱逐下,很多地区引发采矿热,个体矿山企业和乡镇村集体矿山企业对矿产资源进行无序开采,所采用的开采技术也极为落后。开采过程中没有对今后的地质环境破坏进行必要的评估,缺乏配套的矿山治理措施,从而为引发今后大规模的地质环境灾害留下隐患。
2.3 缺乏关闭矿井治理的良性措施
我国许多矿山企业都是建立于计划经济时代,一般都是国家产权,企业的盈利很大的份额都要上缴国家财政,而政府并没有合理留置安排足够的矿山治理资金。开采的同时没有注重治理,一旦矿区资源枯竭,企业难以为继,也就根本没有经费采取对矿山环境地质灾害进行防治的经费。矿井关闭缺乏必要的预测评估的前置阶段,对矿井关闭后的风险识别、预测、防范的技术系统和资金来源也就不可能形成系统的方案,也缺乏矿山恢复的一整套机制,在这样的前提下对矿井进行关闭,对其所隐藏的危害视而不见,任其滋长,从而就为造成大规模的环境地质灾害埋下伏笔。
2.4 地表复杂的自然地理环境
矿区地表地形一般均为山地、高原地区,地形地貌与地质构造都比较复杂,地面往往多高山陡坡,地质构造多断层,在自然的风化侵蚀作用下,岩体结构破碎随之而生。由于生产需要以及环保措施的缺位,矿区往往植被稀疏,水土流失比较严重。在汛期暴雨的相互作用下,关闭矿井采空区容易引发区域内发生严重的塌陷,还会发生泥石流、滑坡等地质灾害,从而引发地下污水上溢,造成综合性的地质环境灾害。
3 废弃矿山环境地质灾害的防治措施
对废弃矿山环境地质灾害进行类型化分析,并对其产生的成因和机理进行系统的研究之后,结合我国废弃矿井区域的各种自然条件,如水文、地质以及气候环境等进行考量,基于我国学术界的研究现状,借鉴国外先进经验,可以对我国废弃矿井引发的地质灾害形成如下防治建议。
3.1 构建废弃矿山风险评价与预报系统
对于既存废弃矿井的相关环境进行合理的技术考量是预防灾害的必要举措。废弃矿井的风险评价与预报系统的构建需要考虑以下一些技术问题,包括地下水流及其动态的动力学评价与预报,具体工作有流体动力学观测,渗透介质参数试验。另外一项比较重要的技术工作是评价采矿扰动对介质渗透性的影响,该项评价主要通过水文地球化学进行动态监测与预报来实现,主要进行以下技术性的任务,如水质迁移机理与强度,现场示踪试验,地下水自净可能性,含水系统环境中物理化学状态变化规律。
3.2 构建废弃矿山风险识别系统
对于风险的识别与分析首先有必要建立系统管理资料的数据库,对于数据库所应包括的资料,技术领域一般要采集如下一些数据,即废弃矿井的空间物理形态,含水层的水力特征,以及气候、降水、土壤、植被等地质与相关环境数据。;废弃矿井所含的危险因素主要存在于两个领域,一是人力活动即采矿过程中所遗留的危险因素,二是客观自然地理环境因素。对于人力活动所形成的危险进行评估预测必须是全面的,即包括环境的、经济的的因素,也应该把社会的、人文的因素考虑在内。
3.3 采用先进的地质灾害防治措施
地质灾害的防治措施不应仅仅关注事后的治理,更应注重矿井关闭前的预防。一是要建立废弃矿井治理基金,保障治理经费的来源充足;二是要合理利用一些先进的防治技术,目前国内外已有的治理地下水污染措施包括:在矿井内充填净化污水的特殊材料;打造水平孔预排老空污水;采用注水井构筑“水力坝”来阻隔污染的大面积扩散;通过将小煤窑与国营大井沟通等方法来截断洁净水与污水的联系等。
矿山环境地质指矿区地质环境现状,以及矿山建设和采选过程中人为因素与地质环境之间的相互影响,并由此产生的地质环境破坏和污染等问题的总称。因矿山的建设和采选而引起的环境问题种类主要有环境污染、资源破坏和地质灾害。
1、环境污染。(1)水环境受到破坏。矿山废水严重污染环境,金属矿山生产运行时产生的浮选尾矿浆、尾矿和废石淋浴液、生产废水以及厂区生活污水以pH值低且含有大量可溶性离子、重金属及有毒、有害元素等为特征,排放后破坏矿区的水均衡系统,污染地表水和地下水,使矿区水环境质量变坏。(2)矿山废弃物污染环境。矿山开采时形成的废渣、废石、弃土堆积在采区附近占压土地和植被,使原有的地貌环境、水文地质条件受到破坏,易导致水土流失,也对泥石流的发生起到相当的作用。而在另一方面,矿山中岩石大多重金属离子含量较高,矿山废弃物的乱堆乱放,岩石中的有害元素长期受阳光、雨水和空气的作用析出,污染环境。
2、资源破坏。(1)矿产资源的浪费。某些地方受经济利益驱动盲目审批,无偿获证,使那些不具备生产条件的企业持证开采,浪费和破坏了矿产资源,既造成了环境污染,也损害了生态环境,而且由于矿业产业集中程度低,科技含量不高,经营规模松散,导致矿产资源流失。(2)土地资源的破坏。矿山的建设和生产造成对土地资源的占用和破坏,必须引起高度重视,采取有效措施加以解决。除尽量少占或不占良田外,要积极开展造地复田,在复垦的土地上种植庄稼,发展森林和建设村庄,适应人民群众改善生活和生态环境的需要。
3、地质灾害。地质灾害按照灾害发生的时间快慢可将其分为两大类,一类为突变性地质灾害,如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等。另一类为缓变性地质灾害,如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。与矿山较密切的主要有:(1)滑坡、崩塌、泥石流灾害。在矿山开采过程中,地下岩石的应力发生改变,以前的岩石应力均衡被破坏,以及矿石废渣的乱堆乱放,易造成边坡的不稳固,在外力诱发下,极易产生滑坡、崩塌及泥石流灾害。(2)土地荒漠化。土地的荒漠化和沙漠化的形成是一个漫长的过程,区内地下水的过度开采,造成水资源的减少,河流的干涸,植被的消失是其产生的主要原因,但矿山的不合理开采也是一个不容忽视的问题。某些矿山由于排水,疏干了附近的地表水,浅层地下水长期得不到补充恢复,影响植物生长,破坏了周围的生态环境,最终使矿区土地石化和沙化。(3)矿震。我国许多矿山出现采矿所诱发的地震,这已成为矿山主要环境问题之一。
二、防治措施与对策
矿产资源的开发与开采,总伴随着地质环境的破坏与改造,而矿山不合理的开采,必将造成水土流失、土地占压和毁损、次生地质灾害、矿山废水和重金属污染,从而对当地的经济发展和人类自身造成危害。而无论是发达国家还是发展中国家,生态环境的恢复治理已作为生态建设和环境保护的重要内容。矿区生态环境脆弱,承载能力低,遭受严重干扰和破坏后,很难在短时间内恢复,建议对矿山地质环境的治理采取如下措施和对策。
1、系统开展地质环境调查与研究,加强区内地质环境监测。地质环境调查是发现地质环境因素必不可少的重要手段,以调查矿区的内、外力地质作用为主,掌握矿区乃至附近区域地震、泥石流、滑坡等地质灾害发生规律,提供防治对策。加强区内地质环境监测,建立矿山环境监测网,并将其作为国家监测网的一部分,对区内的地质灾害活动规律进行全面了解,为治理提供依据。
2、建立政府引导的市场运作机制,治理区内环境。老矿山大部分在计划经济时期建立,矿山建设初期对环保投入严重不足,没有及时对矿山生态环境进行恢复治理。而现在,大部分矿山企业负担重,经济效益较差,难以承担多年累积造成的矿山生态环境破坏的经济责任。因此,应积极争取国家和地方政府的投资,多方位筹集资金,加大恢复治理环境的力度。
3、坚持资源开发与生态环境保护相结合,以防为主、防治结合。矿区大多自然环境较差,环境破坏后难以恢复,对于矿山堆放的尾矿、弃土、弃石等可能会导致滑坡、崩塌、泥石流等灾害的地方,应尽快进行治理。必须坚持开发与环保并行,决不以牺牲环保为代价,要避免先污染后治理,走以预防为主的矿产资源勘查开发之路。
4、加强矿山前期论证及落实地质环境保证金制度。必须将矿山地质环境影响评价报告书作为新颁及换发采矿许可证的主要评审依据。对于新建矿山厂址的选择也应首先进行环境地质勘探,提出环境地质报告,才能进行厂址的建设设计。
5、加强科学技术研究和应用,推进矿山“清洁生产”,发展绿色矿业。鼓励采用先进的采、选、冶工艺,开发低废、无污染的矿山清洁生产技术,实现矿山废弃物的减量化和资源化。加强调查和充实矿山生态环境的基础数据和资料,制定矿山生态环境保护与恢复治理的科技发展计划。加强矿山开采导致的滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等突发性地质灾害的防御和治理的研究;开发矿山“三废”高效处理与资源化的技术体系和工艺设备,以及科学高效的矿山生态环境管理信息系统和预警系统,走一条资源开发与环境保护相协调的“绿色矿业”之路。
一、我区地质灾害基本情况
我区地形条件相对复杂,地形起伏较大,表层风化严重,在降水、震动等自然因素和日益加剧的人为活动影响下容易产生滑坡、泥石流、地面塌陷、房屋斑裂、地裂缝、地面沉降等地质灾害。我区镇村、村已发现房屋斑裂、地裂缝、地面沉降等地质灾害。我区南部丘陵由于部分村民滥采滥挖地表粘土,容易造成边坡崩塌。另外,已关闭的矿山开采企业,也存在发生地质灾害的隐患。
二、地质灾害危险区、易发区和隐患区的划定
鉴于地质灾害具有突发性强、来势猛、预测防治难等特点,为加强监测与防治,把矿山企业较集中的镇村、村划为地质灾害“危险区”;公路段以南至界以北的区域,铝土矿、璞泰粘土矿、天三立粘土矿、苏李粘土矿、杨古粘土矿矿区范围划为地质灾害“易发区”;原宝石矿采空区、原南郊镇贾黄粘土矿区划为地质灾害“隐患区”。
三、主要灾害点的分布、影响范围、威胁对象及防治对策
(一)镇村采空塌陷。村位于镇西南部,处于煤矿采空区范围内,有居民302户865人。几年来,该村已有30余户村民房屋墙壁出现了不同程度的斑裂和地面裂缝,威胁到人民群众的生命财产安全。
防治对策:
1、镇政府要明确监测人员,强化监测巡查,发现险情迅速上报;
2、对危房设置警示牌;
3、镇政府要做好房屋斑裂较重村民的避险工作。
(二)镇村房屋斑裂、地面下沉、地裂缝。村位于镇东南部,有居民430余户1270余人。2008年4月份以来,由于地下采矿导致该村出现房屋斑裂、地面缓慢下沉和裂缝等地质灾害,地面沉降带穿过该村,趋向由南向北延伸,并向东西辐射。该村的所有房屋都不同程度的受到影响,出现了斑裂现象,最大裂纹宽度达到了10厘米左右,在镇政府的组织下,已对房屋斑裂较重不适合居住的10余户村民进行了搬迁避让。到目前为止,村村民的房屋斑裂、地面下沉和地裂缝等地质灾害一直持续缓慢发展变化。为彻底消除地质灾害对村民生命财产的威胁,镇政府正在加快推进村新村建设,新村居民楼已建至3层,年底将完成整体搬迁任务。
防治对策:
1、镇政府要明确监测人员,强化监测巡查,发现险情迅速上报;
2、对危房设置警示牌;
3、对房屋出现大面积斑裂,影响村民安全的,镇政府要采取措施,实施搬迁避让;
4、镇政府要安排人员驻村昼夜值班,随时监测塌陷区及周边房屋的变化情况,发现灾情加重,应立即采取避让措施,并上报有关部门;
5、镇政府要采取有力措施,推进村整体搬迁工作,在规定时限内完成搬迁任务,消除地质灾害对村民生命财产的威胁。
(三)区域乱采滥挖地表粘土。公路段以南至界以北的区域,历史上由于部分村民乱采滥挖地表粘土,对山体造成了不同程度的毁坏,形成了大小不等的矿坑、陡坡,威胁到周边从事生产和其他活动的人民群众人身安全。
防治对策:
1、镇政府要做好区域和已毁山体的综合治理;
2、在易发区内设立“严禁乱采滥挖、预防地质灾害”等警示牌;
3、在汛期到来之前进行削坡、护坡、平整和绿化;
4、镇政府要协调有关部门,采取有力措施,严厉打击并取缔私采滥挖矿产资源违法行为,避免形成新的山体损毁。
(四)持证矿山生产企业。现有从事地下开采作业的铝土矿、璞泰粘土矿、天三立粘土矿、苏李粘土矿、杨古粘土矿,历经多年的地下开采形成了大量的地下采空区,容易造成地面塌陷,威胁到周边人民群众的生命财产安全。
防治对策:
1、各矿山企业要严格按照“矿山开发利用方案”进行生产;
2、要依法合理、规范开采,不超层、不越界;
3、随时注意矿区、回采区的地质结构变化情况,出现险情要及时报告并及时治理。
(五)已关闭矿山企业矿区。已关闭的原镇华琦石英矿、后坡石英矿、下沙石英矿、彭阳石英矿,南郊镇贾黄粘土矿、皇住玄武岩矿,历经多年开采形成了多处矿坑、陡坡,关闭后回填治理不彻底,威胁到周边从事生产和其他活动的人民群众人身安全。
防治对策:
1、镇、南郊镇政府要继续做好关闭矿山企业开采区域的综合治理;
2、坚决制止已关闭矿山企业的非法开采;
3、在前期治理的基础上,要在汛期到来之前继续进行回填、削坡、护坡、复垦和绿化。
四、组织领导及防治措施
(一)高度重视,加强组织领导。地质灾害防治工作事关人民群众的生命财产安全,区政府成立由分管区长任组长、有关单位主要负责人为成员的地质灾害防治工作领导小组,负责组织、协调、指导全区地质灾害防治工作。各镇政府也要成立相应机构,将防治任务逐级明确到人,确保发生地质灾害时,能够及时进行抢险救灾。
(二)广泛宣传,提高防灾意识。各镇政府和有关部门要充分利用广播、电视、宣传栏等多种形式,广泛深入宣传《地质灾害防治条例》及地质灾害防治科普知识,努力提高广大人民群众的防灾、治灾、减灾意识,尽最大可能地防止、减轻灾害所造成的损失。
(三)建立健全汛期群测群防体系。群测群防是一项持续性的工作,只有长久坚持、持之以恒,才能使它的作用充分发挥出来,达到防灾减灾的目的。各镇政府是辖区内地质灾害防治工作的第一责任单位,要认真抓好地质灾害防治各项工作措施的落实,将灾害点的监测和防治任务落实到具体单位,明确具体责任人,切实做到任务到人,形成群测群防的地质灾害防治体系。镇、南郊镇政府要组建地质灾害抢险应急分队,一旦出现险情立即出动,确保第一时间到达现场实施抢险救灾,最大限度的避免和减少地质灾害给人民群众生命财产造成的损失。
【关键词】矿山地质:环境调查:恢复:治理措施
【中图分类号】X322 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)04-0063-01
1 深入开展矿山地质环境调查
实行矿山地质环境调查评价制度。进一步健全并实行政府主导、矿山企业配合、社会参与的矿山地质环境调查评价制度,对矿产资源开发区域的地质环境背景、开发活动对地质环境的影响、工矿废弃地状况、地质环境保护与恢复治理情况等,开展定期、不定期的调查评价工作,查清矿山地质环境现状,分析存在问题及其变化趋势,评价和划分矿山地质环境影响区域,提出改善矿山地质环境的对策建议,为因地制宜地开展矿山地质环境保护与恢复治理工作提供依据。重点开展矿产资源集中开发区和生态脆弱地区的矿山地质环境详细调查评价。矿山企业要依法加强矿山地质环境调查评价,制定矿山地质环境保护、土地复垦与综合治理方案。
建立和完善矿山地质环境监测体系和矿山地质环境管理信息系统。加强矿山地质环境动态监测体系,特别是基层矿山地质环境监测机构的建设,建立重点区域和重点矿山的地质环境监测网络,建立重点矿区地质灾害预警预报体系,及时预报信息,开发应用矿山地质环境动态管理信息系统,形成矿山地质环境和地质灾害监测、预报、预警报告制度。
2 加强矿山地质环境保护措施
2.1新建矿山
必须符合矿产资源开发的环境准入条件,即必须具备经行政主管部门审批的矿山环境影响报告和矿山地质环境影响报告,并依法缴存矿山环境治理号恢复保证金。经审查,若采矿活动对环境影响和破坏较大或遭破坏后难以恢复治理,则实行环境一票否决制。严格实施“谁开发,谁保护”、“谁污染,谁治理”、“谁破坏,谁恢复”的原则,落实矿山环境保护和修复责任制。矿山在建设过程中,应严格执行“三同时”制度。大中型新建矿山应建立矿山地质环境保护监测机构。禁止在国家和省、市、县划定的禁止勘查区和禁止开采区内勘查和开采矿产资源。
2.2改、扩建矿山
坚持矿产资源开发与地质环境保护并重的原则,落实矿山地质环境保护和恢复责任制,按有关规定缴存矿山地质环境治理与恢复保证金。矿山在改、扩建过程中,应严格执行“三同时”制度。矿业“三废”排放总量应有效控制并达标排放。大中型矿山应建立矿山地质环境保护监测机构。
2.3生产矿山
矿山应编制地质环境保护专项规划,落实矿山地质环境保护和恢复责任制。矿业固体废弃物、废水及废气应按相关标准和规定处理达标后排放;矿山对矿业活动引发的地质灾害应积极治理。矿山生产中必须做到边生产、边恢复(治理)。对治理不力、造成生态环境破坏的,应依法责令其停产整顿,直至吊销采矿许可证。
2.4闭坑矿山
严格矿山闭坑报告的审查和报批制度。矿山应做好矿业固体废弃物、废水的污染整治,并限期做好矿山土地复垦和因采矿诱发的地质灾害的综合治理,对矿山损毁的土地要因地制宜恢复。对未达到闭坑要求的采矿权人,不再授予新的采矿权。
3 加快矿山地质环境恢复治理
3.1多渠道投资进行矿山地质环境治理恢复。
按照不同类型矿山地质环境恢复治理的责任区别对待,充分调动多元经济成分投入矿山地质环境恢复治理的积极性,加快矿山地质环境恢复治理的进程。对于新建和生产矿山,全面实施四川省矿山地质环境恢复治理保证金制度。对有重大贡献的国有矿山,采取政府扶持和企业分担等方式,合力做好矿山地质环境恢复治理。对已关闭和无主矿山,各级政府应采取有力措施,通过竞争出让复垦土地和整治工程使用权等方式,鼓励多元化投资进行矿山地质环境恢复治理。
矿山地质环境重点保护区。包括四川大熊猫栖息地(德阳区)、九顶山、龙门山地质公园、蓥华山等8个自然保护区、风景名胜区、文物古迹保护区和地质公园,总面积近809.72平方千米。区内开采矿产资源必须遵守有关自然保护区、风景名胜区、地质公园的管理规定,加强矿山环境保护。
矿山地质环境重点预防区。主要包括什邡、绵竹、广汉、旌阳区的绵远河、石亭江、鸭子河等沿江区域矿山,以采砂、采石为主。所有采砂、采石都必须符合《德阳市河道采砂管理条例》和《德阳市旱地采砂管理条例》有关规定。重点加强部门协调,落实开采砂石资源及其矿山地质环境保护的管理职责和程序,严格执行新建砂石厂的环境保护一票否决制度,加大已建砂石厂的整合改造力度,对已造成环境破坏的采矿区域进行河道疏浚、修筑堤堰、填坑、覆地、复垦等恢复治理工程。
3.2矿山地质环境重点治理区措施
进一步整顿和规范矿产资源开发秩序,严格审查新建矿山的矿山地质环境保护与综合治理方案,落实生产矿山地质环境保护责任和义务,严格实施边开采,边治理恢复,避免新增矿山地质环境,破坏事件和地质灾害。
矿山地质环境重点治理区整治的主要内容包括:
(1)对矿山损毁土地进行复垦;对矿山“三废”进行综合治理、综合利用;对采矿活动造成的滑坡、泥石流、塌陷等次生地质灾害及水源枯竭、水质恶化、水土流失等地质环境问题加强预防、监测,及时组织处理;对露天矿坑、废石场、尾矿库、矸石山等永久性坡面进行稳定化处理,防止水土流失和滑坡等。
经过对全市221个矿山的矿山地质环境调查资料进行分析,初步筛选出马槽滩磷矿区河西矿段矿山地质环境恢复治理区、井田地质环境恢复治理区、王家坪磷矿区燕子岩矿段地质环境恢复治理区等9个矿山地质环境恢复治理重点工程。主要开展滑坡、崩塌、危岩、泥石流、塌陷等工程治理,进行植树种草恢复矿山生态环境,计划在2015年完成。2015年至2020年再开展6-10个矿山地质环境的恢复治理和矿山生态环境的恢复工作。要多渠道筹集资金,积极稳妥的推进矿山环境的工程治理工作。
(2)积极推进矿区土地复垦
建立矿区土地复垦监管和监测制度。新建矿山没有土地复垦方案不予受理采矿权申请。加强生产矿山对损毁土地的复垦。实行并完善矿山损毁土地复垦的鼓励政策,引导和鼓励各方力量从事矿区土地复垦,扩大投资主体范围,加快矿山废弃地的复垦。明晰矿山复垦土地的产权,在优先安排农业利用的前提下,鼓励多用途使用。
关键词:矿山地质工程;灾害类型;危害;防治措施
中图分类号:C93文献标识码: A
引言
近年来,由于我国经济的进一步发展,对于矿产资源的使用量也逐渐增加,这就为矿产开采企业提供了更为广阔的发展空间,然而,在开采的过程中,由于各方面的原因使得矿山地质工程的灾害频出,给人们造成了巨大的危害,因此,进一步分析矿山地质工程灾害类型,并针对其危害,采取相应的防治措施,对于矿山地质工程的发展有着重要的现实意义。
一、矿山地质工程地质灾害类型
1、矿山工程岩土体变形引起的灾害
矿山岩土体变形引起的地质灾害主要包括地面塌陷、采矿边缘滑坡或失稳、矿坑中岩爆现象等。矿山工程中发生地面塌陷现象主要是由于开采过程中开采方式引起。在矿山资源开采过程中,矿柱不足或者是受到破坏,都会导致矿区地面塌陷,在地势较为平缓的矿区,这种现象更为明显。另外,需要回填的采空区没有合理的进行回填处理,也会造成塌陷现象的发生。采矿过程中,如果没有严格的按照采矿规范进行,就容易导致采矿区边缘失稳或滑坡现象,这类现象一般在建材矿山中较为常见。矿山矿产资源开采完毕后,由于地壳运动的影响,矿山中围岩会被压缩,这样就很容易在应力的作用下发生爆裂,这些岩体爆裂产生的碎片,会带来巨大的地质灾害。
2、因地下水位改变而引起的地质灾害
2.1 矿坑突水、涌水的现象
坑道突水是指在一种和工程、采矿活动有关的矿坑中突然被水淹没而进一步导致更大破坏的诱发性地质灾害。大量的突水意思就是,在淹没坑道、井巷的同时,因为水的大量涌入使得围岩失去平衡成对相近矿体的冲击破坏。更严重的还会对人身安全造成威胁还会导致工程直接报废,带来巨大利润消失的。造成这种现象的原因有很多,其中有:在不断地掘进采矿过程中会出现揭穿或沟通,可能会穿破了具有富水和导水结构的山石,或者碰到暴雨、山洪等暴发水源,使得地下水、地表水大量的水分一下子涌入坑道【1】。
2.2 砂土液化指的是饱含水分的松软土粉、砂石,由于受到震动,瞬间变成液体的现象。饱含水分的砂土受震动瞬间变成液体,原因主要是震动使得这些饱含水分的砂土更加密实,它们之间的水压力增大,在震动荷载的作用下,当水压上升到一定程度后,就会使饱含水分的砂土瞬间变成液态。在不同的地址下,砂土液化产生的影响力也不同。比如一个地区,土质中含有的沉积颗粒较大,那么一旦发生砂土液化现象,就会产生喷水冒沙现象,这主要因为这个区域发生砂土液化时,土层中的水压力增大,促使砂石空隙间的水压力比土层的强度还大,这样就会使地下水带着砂土一起冲出地表。
3、其他因素引起的矿山地质灾害
除了上诉的矿山地质灾害类型外,瓦斯爆炸、矿山火灾以及地热都是较为较为常见的矿山地质灾害。瓦斯爆炸以及矿山火灾在煤矿企业中较为常见,这主要是由于煤炭资源地下开采过程中,通风不畅,瓦斯凝聚发生爆炸,对矿井工人的生命造成损伤,给矿山开采企业带来巨大的经济损失。火灾也是矿山资源开采过程中危害极大的地质灾害,对环境的破坏极大。地热是由于矿山资源的过度开采,开采的深度不断加深引起的,这对于矿工的劳动力以及矿山安全生产都造成严重的影响。
二、矿山开采引起的环境地质问题
1、地面塌陷及地裂缝
大多矿区开采历史悠久,近几年随着采矿机械的日新月异,新增采空区面积越来越多,这些采空区随时都可能冒落,产生地面塌陷及地裂缝。这些地面裂缝比较多,通常情况下,多为长数百到上千米,呈平行状密集式排列,垂向深度相对而言比较大,主要是张剪性破裂,方向性比较好,裂面光滑平直,和下方煤层顶板相贯穿。这些裂隙把地表切割的支离破碎,致使大部分地下水被截流,而浅层地下水也出现日趋枯竭的情况,最终导致植被退化【2】。
2、滑坡、不稳定斜坡
在矿区,滑坡和不稳定斜坡的出现诱因有如下三类:第一类比较常见,主要是由于采矿者将矿渣置于比较高而陡的坡地,一旦矿渣累计过多,在发生短时间强降雨的时候便很容易形成滑坡;第二类是因为大规模的矿产开采而使矿区局部的岩体应力产生了变动,一旦有强降雨的触发,或者重力变化和类似的因素影响,便很容易造成岩土体滑动,形成滑坡;第三类是在某些露天开采的矿区里,矿区的上半部分土体已经逐步风化,而此时如果采面过于陡峭,便会很容易由于在强降雨或者自身重力、以及开采时的爆破力的影响下松动崩塌,形成滑坡。
三、加强矿山地质工程灾害的防治措施
1、加大立法,健全体系
国家需要不断完善立法体系,严格控制和管理矿山开采,同时还应该进行立法来管理开采者的技术能力以及环境生态恢复能力,促进矿山开采的法律化。而且,矿山开采需要进一步完善其管理体系,从根本上减少矿山地质灾害现象的发生。此外,立法的过程中要将环境、经济同时考虑在内,促进环境与经济的共赢,走向可持续发展之路【3】。
2、因地制宜开采,做到综合治理
矿质灾害的类型不同,治理方法也不同,所以就需要因地制宜,对于不同类型矿山、矿质灾害,进行针对性的防护和治理。
2.1 治理滑坡的方法包括通过支挡或者铆固以及边坡的加固等等,来改变区域地形,进而防止滑坡;而对于某些比较特殊的危险地区,则应着重修正边坡的形状和尺寸比例。例如减少边坡的高度以及降低边坡角度,使边坡岩体内的应力状态得到改变,从而保持边坡稳定,减少滑坡风险。
2.2 在水土保持工程中,应该建立一套综合的防护系统,既能防止水蚀,也能防止风蚀,通过以林草等植被使矿山土壤得到固结,从而在最大限度上避免水土的流失。应采取恢复植被、修建蓄排水工程和拦挡工程等综合防治措施。
2.3 对于泥石流的防治策略可以通过两个方面进行,一是拦挡,二是疏导。在矿区中泥石流发生几率偏大的地区,结合其具体的地形条件,在合适的地段构建拦截坝,从而拦挡可能构成泥石流的松散固体物质。同时选择合理区域构筑沟渠等排泄公事,使以及形成的泥石流可以通过这些沟渠顺利排走。
2.4 采矿区容易发生突水灾害,这种灾害的避免和防止可以分为两个类别,一是地面防水策略,二是井下防水策略。对于第一种情况,采矿区的地面防水,其原理是通过断开大气降水,达到避免来自地表的水涌入采矿区。地面风水的实际策略包括构建地面防洪沟、对矿井的塌陷坑进行有效封堵、对矿区的地势低洼处积水进行排除或疏导、通过垫高河床达到河流流向的变化等。对矿区中一些年代较旧的坑洞,应该对其实施封闭处理,达到避免雨水灌入的目标。
3、加强对重点防治区的防治
在重点防治区,防治地质灾害的措施包括以下几个方面:一是对边坡的参数进行合理的设计,并加强监测,适当的做挡墙,稳固矿区边坡。在开采中如果出现变形开裂等现象,需要做专门的地质工程勘察。二是对于矿山中原有的灾害发生区域,做好相应的预防工作,尽可能的消除安全隐患;三是科学合理的设计矿山渣场弃渣的方量、边坡的坡度等,并做好相应的挡墙、拦渣等,避免泥石流灾害的发生,严禁随意弃渣。四是在矿产资源坑道开采过程中,必须做好坑道中的支护工作,边支护边开采,避免矿顶塌陷、冒顶等灾害发生。
结束语
综上所述,矿区地质灾害对于施工人员的人身安全以及施工工程都有着重要的危害,所以在进行矿区开采的过程中,需要高度重视矿区灾害防治的重要性,充分了解矿区地质灾害的类型,并加强地质灾害的防范,保证其质量。
参考文献:
[1]赵会国. 矿山地质工程灾害类型与防治措施综述[J]. 江西建材,2014,04:231.
[2]马越平. 矿山地质灾害类型与防治措施初探[J]. 西部资源,2012,01:56-57.