浅述矿山地质环境保护与治理
作者:郭朝阳
来源:《科技与企业》2013年第09期
【摘 要】本文通过分析矿山地质环境现状,阐述矿山地质环境保护与治理的重要性、方法与具体措施。
【关键词】矿产资源;地质环境;保护意识;治理措施
矿产资源开发利用有力的支撑和保障了我国的经济建设和社会发展,我国95%的一次性能源、80%的工业原材料、70%以上的农业生产资料和30%以上的饮用水都是依靠矿产资源提供的。
我国是全球矿业大国之一,现有各类矿山约15万个,个体采矿点约10万个,矿业城市300多个,矿业产值约占全国工业总产值的7%,从业从员约2000万人,矿业开采规模居世界第三位。
矿业开采带来巨大财富的同时也产生了一系列的矿山地质环境问题,长期以来由于在矿产资源开发利用中忽视环境保护,我国矿山环境恶化趋势尚未得到有效遏制,矿山环境问题日益突出,我国矿业活动诱发的矿山环境地质问题类型多、分布广,主要可归纳为生态破坏、地质灾害和环境污染三大类型。
(1)生态破坏:废石、贫矿、尾矿、冶炼废渣长期堆放压占耕地、林地、草地资源;采矿疏干排水导致地下水水位下降,河流断流,矿区水资源破坏;国道、铁路两侧可视范围内及城市周遍、旅游风景区内露天采矿,造成风景景观和地质遗迹破坏等。
(2)地质灾害:矿业活动强烈地改变了矿区的应力平衡系统,使得矿区成为地质应力变化最集中的区域,因而引发各种次生地质灾害,如:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等。
(3)环境污染:矿山废渣、废水和废气是造成矿区环境污染的主要污染源。煤矿、各种金属、非金属矿山酸性排水,“三废”中有毒、有害物质未经达标处理就任意排放,甚至直接排人河流、湖泊中,使土壤、地表水、地下水、农作物受到污染,进而导致人体食物链污染而危害人体健康。
1.我国矿山环境治理现状
我国较为系统的矿山环境调查研究工作始于20世纪90年代中后期,较大规模的矿山环境治理工程则始于新世纪。由于我国矿山数量众多,性质各异,乱采乱挖现象时有发生,生态环境问题严重,因此,矿山环境治理任务艰巨,问题突出。
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近几年,国土资源管理部门加大开展矿山地质环境保护管理工作:1)完成以省为单元的矿山地质环境摸底调查,开展矿山地质环境保护与治理规划编制工作;2)积极推进矿山环境保护的规章制度建设;3)加大矿山地质环境治理恢复力度;4)推进矿山公园建设工作,保护矿业遗迹。
矿山地质环境保护工作尽管取得了一定的成绩,但在一些制度的建设和执行方面,还是有许多不尽人意之处,以“矿山地质环境保护与恢复治理方案编制”及“保证金制度”为例,开展方案编制这项工作已三年多,到目前为止江西省省级矿山的完成率还不到70%,市级的完成率就更低,县级的几乎没有开展;保证金这项制度一搬的国有矿山企业执行较好,但还是有一大批私营企业至今没有执行,市级及县级的矿山至今还没有开始实施(以吉安地区为例)。 我国的矿山环境治理状况与一些发达的资本主义国家相比还是有很大的差距,象美国、澳大利亚、加拿大等国家,他们先后于上世纪60年代末、70年代初就出台了一系列适合本国的法规规定。一律实行“谁破坏,谁恢复”的制度。要求恢复率是100%。 2.矿山地质环境保护
2.1提高矿业权人的矿山环境保护意识
在地质灾害防治管理上,我们本着“谁破坏,谁治理”和“辖区负责制”原则,首先,应加大宣传力度,提高公民的环境保护意识;其次,强化防治措施,注重治理效果,实现“两个转变”,达到一个目的,即由单一的地质环境管理向地质环境多元化、资源化管理的转变,由末端治理向资源开发全过程保护的战略转变,最终达到自觉保护环境目的。 2.2健全矿山环境许可制度
在矿山开采方案设计中就必须把矿山地质环境保护作为一个必要内容,坚持“预防为主、防治结合”,“谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁投资谁收益”的原则。具体来说,就是重点做好预防工作,从源头上扼制随意破坏地质环境的现象,避免走“先污染后治理”的老路,彻底扭转那种“老账未清,又添新债”的被动局面,新办矿山必须严格编制矿山地质环境保护与恢复治理方案。
2.3完善监督管理体系,充分利用市场手段
坚持政府主导,企业参与,广泛监督,充分利用市场调节手段。县级以上国土资源行政主管部门负责对采矿权人履行治理恢复义务情况的监督检查,并建立本行政区域内的矿山地质环境监测工作体系,定期上报。县级以上国土资源行政主管部门有权对矿山地质环境保护与治理恢复方案的落实情况和矿山地质环境监测情况进行现场检查,切实落实企业责任,努力做到“边开采边治理”并督促责任人严格按方案的要求实施,有权对违反的矿山企业采取强制措施。 3.矿山地质环境治理
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3.1矿山地质环境治理原则 3.1.1以人为本、防灾减灾
所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开采诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。 3.1.2因害设防、综合治理
针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。 3.1.3注重效益、分期实施
矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。 3.1.4工程措施与生物措施相结合
矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。 3.2矿山地质环境治理具体措施 3.2.1地面塌陷治理
(1)全部充填采空区支撑覆岩,以彻底消除地基沉陷隐患。充填法可分:干石充填法、尾砂充填法、胶结充填法、注浆充填、水力充填等。其中,以注浆法应用最广泛、效果最好; (2)局部支撑覆岩或地面构筑物,减小采空区空间跨度,防止顶板垮落。常用的方法有注浆柱、井下砌墩柱和大直径钻孔桩柱或直接采用桩基法等;
(3)注浆加固和强化采空区围岩结构,充填采动覆岩断裂带和弯曲带岩土体离层、裂缝,使之形成一个刚度大、整体性好的岩板结构,有效抵抗老采空区塌陷向上发展,使地表只产生相对均衡的沉陷,以保证地表构筑物的安全;
(4)采取措施,释放老采空区的沉降潜力法,在采空区地表未利用前,采取强制措施加速老采空区活化和覆岩沉陷过程,消除对地表安全有较大威胁的地下空洞。在沉陷基本稳定后再开发利用地表土地。常用方法有崩落法、堆载预压法、高能强夯法和水诱导沉降法等。 3.2.2泥石流治理
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在矿山建设和生产过程中,由于一方面开采矿产资源形成大量的矿山废弃物,特别是私人进行的无序开采,废弃物随意堆放在山坡上。另外开采矿产资源及修筑运输道路对山坡植被造成较大的破坏,切坡不当、废矿井陷落引起的地面崩塌等因素可使沟内土量剧增,大量松散物质在雨水浸润饱和液化后而发生的因过度充水而引起下滑,便暴发泥石流。此种泥石流称为矿山泥石流。
矿山泥石流具有源地集中,松散固体物质充足,破坏和淤埋能力很强的特点。一旦暴发严重危害农田和下游居民生命财产安全。为此,对其防治首先应纳入矿山建设总体规划中,主要是合理选择好排土场,并在建设阶段列出泥石流防治工程项目,在基建和采矿过程中根据需要分期分批实施,以防止泥石流灾害;选择恰当的采矿方式并选择好排土场类型。在治理措施方面,应在整个泥石流流域内,采用蓄水、拦挡、改土、排导和造林等多种措施。上游采用蓄水和引水隧洞等措施。将上游清水水流引走,使水流与松散堆积体脱离接触,以避免泥石流的形成,并修建拦挡坝,以拦截形成泥石流体的物质来源。下游采用排导工程,包括排导沟等措施,将泥石流安全地排入大河,或堆积于堆积扇下部,以保护下游地区的公路、村镇或农田的安全。
3.2.3崩塌、滑坡治理
已经发生过的崩塌或滑坡灾害,可采用清理废土石和危岩以恢复场地,或者修筑拦挡工程和排水工程防止形成新的地质灾害隐患;潜在的崩塌、滑坡灾害,可采用削坡减荷、锚固、抗滑、支挡、排水、截水等工程措施进行边坡加固,消除地质灾害隐患。 3.2.4废石、废土、矸石等固体废弃物的治理
化工、黑色金属矿山中,尾矿的量要占矿石量的50%~80%;有色金属矿山中,尾矿量则要占到70%~95%;而在黄金、钼、钨、钽、铌等稀有金属矿山中尾矿量更是占到99%以上,几乎可以说是来多少矿石就得丢出去多少尾矿,尾矿量是十分巨大的。矿山尾矿的综合利用首先就是尾矿的资源利用、开发。尾矿作为一种原料、材料已得到一些实际利用。
用作建筑材料,尾矿作为建筑材料需要非常慎重的考虑,要对尾矿的化学成分进行详细分析,看是否存在对人体健康不利的物质。
利用尾矿作为矿山井下充填的材料,现在已经取得很多成功的经验,许多矿山都在应用。这使矿山的尾矿资源利用程度和开采率大大提高,减少了尾矿的堆存量,同时又将尾矿这一资源保存在地下,以利今后重新开采、利用。
利用尾矿进行造地、复垦造田,对于在含有一定有害物质的尾矿上种植作物,主要是针对不同的尾矿,采用不同的化合方式、生物分解方式等多种方式处理,消除尾矿中的有害物质,使之变有害为无害,然后进行农作物种植栽培。 3.2.5土地复垦与土地整理
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通过复垦,使被破坏了的土地可以重新得到有效的利用。在矿山建设中,由于矿山企业不同于一般加工企业那样可以任意选场地,往往要受资源埋藏条件的限制,难以避开人多地少地区和沃土良田。因此,矿产资源的开发不但占地面积大,而且难免要破坏耕地、森林等资源。特别是露天开采,对自然环境的影响范围就更大,使相当大区域的生态平衡遭到破坏。 土地整理和复垦。一方面使被破坏的土地不再增加。另一方面,对已经被破坏了的土地尽快地进行复垦造田、绿化植被、恢复生态平衡和保护自然环境,使已废弃的土地重新恢复利用,发挥出更大的社会经济效益。 4.我国矿山环境治理的前景展望
当前,我国已进入全面建设小康社会新阶段,经济持续健康稳定,发展态势良好,GDP每年增长速度一直保持在高位水平,矿业经济也随之增长。据预测,从现在到2020年,我国国民经济将进入一个重要的战略机遇期,对矿产资源的需求量将不断增长,矿山环境压力将不断增大,资源开发与生态环境的矛盾将更加尖锐。严峻的形势要求我们必须贯彻可持续发展战略,全面实施全国矿山环境治理规划,加大人力、物力、财力投入力度,则矿业开发与生态环境的矛盾有可能缓和,生态文明的目标可逐步实现。 5.结论
(1)政策引导、奖惩并举:设立地质环境保护专职机构,制定政策与规章制度,用经济杠杆引导企业加强地质环境保护和地质灾害防治。
(2)因地制宜、依靠科学:推进矿山地质环境保护与综合整治工作,必须遵循客观规律,认真总结近年来正反两方面的经验,不断深化对客观规律的认识,不断提高工作水平,特别是及时总结推广基层创造的先进经验,积极解决实际工作中存在的矛盾和问题。
(3)多方筹集资金,完善投入管理机制:保护与整治矿山地质环境需要巨额资金投入。不能有效解决资金投入管理机制问题,矿山地质环境保护整治只能是一句空话,必须合理应用企业、国家和社会三种筹集资金的渠道。
(4)加强防治、转变意识:在矿山地质环境防治管理上。本着“谁破坏,谁治理”原则,加大宣传力度,提高公民的环境保护意识,强化防治措施,注重治理效果。 参考文献
[1]任军旗,郑群有,方茜娟.矿山地质环境治理.《中国地质灾害与防治学报》,2008第三期
[2]徐友宁.矿山环境地质与地质环境.《西北地质2007》,第4期
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