绿色开采在采矿工程中的重要应用

关键词：环境保护；采矿；安全 
金矿开采必然破坏环境，诱发各种各样的地质环境负效应。西方发达国家已经实行了矿山环境保护和治理工作。我国从建国以来，先后建起了固体矿山8000 余座，国营金矿500 多座，目前，人类所面临的资源短缺、人口增加、环境污染等问题日益突出，本文着重介绍了砂金矿开采过程中对环境的破坏情况以及具体的治理措施。
1.砂金矿开采对农田草地资源的破坏
由于在我国具有重要工业意义的砂金矿主要是流水成因的冲积型河漫滩砂金矿及冲积型阶地砂金矿，矿体多呈带状、条带状，沿河床两侧与河谷近于平行分布；砂金矿体多赋存于第四系河谷堆积物底部砂砾石层及砂砾碎石层(基岩上部的风化产物)中，砂金矿体沿河谷可长达几百米一数千米，有的甚至长达数万米，并且砂金矿矿体之上主要为农田、草地所覆盖．因此，开采河漫滩砂金矿及阶地砂金矿必将对大量的农田、草地资源造成毁灭性的破坏．仅以位于吉林省梅河口市水道镇和中和镇境内的中型阶地砂金矿床为例：矿体长12．1 km，平均宽度约245 m，最宽处450 m，最窄处30m，占地面积300 hm2，矿体90％以上被优质水稻田所覆盖，采金结束后因遭“破坏”而不能耕种的300hm2土地被废弃，将有3000多农民失去赖以生存的土地，每年将少产水稻450万斤，这将给当地农民的切身利益和农业生产造成无法弥补的损失．仅据沈阳地质矿产研究所截至20世纪90年代中期统计资料，全国已发现的近百个大中型砂金矿床，按每个中型砂金矿床占地面积300 hm2计算，当这些砂金矿资源开采之后，破坏的农田、草地资源面积累积将达到30000hm2．如按可耕地面积计算，以我国现人均耕地0.1hm2，将使30万农民失去赖以生存的土地．加之数以
千计的采金点，对农田、草地资源的破坏数量就更加惊人．
2.砂金矿开采对河道的破坏
自1960年中国自己设计、建造的__艘采金船在黑龙江省黑河罕达汽金矿建成投产后，我国砂金矿的开采方式逐步进入到了大规模机械化船采砂金的时代．从小(50 L)到大(300 L)，从黑龙江走向全国，对我国黄金生产做出了巨大贡献．与此同时，采金船在采金过程不仅直接破坏了砂金矿过采区的植被，而且导致农田及河谷林区林草资源的毁灭．特别是采金船在江河河床进行砂金矿开采时，造成了废砂砾石堆对航道的淤塞，阻碍航运和行洪，讯期甚至造成洪水危害．据统计，一般每艘采金船可处理砂石467m3／a．如此多的砂石在河内乱堆乱放，又不及时进行回填，在河道中筑起一道道大坝，造成河道多处堵塞、水位升高、河流改道，使汛期不可避免地形成洪涝灾害．如在吉林省桦甸市红石电厂至松花湖上游的松花江段上，20世纪90年代采金高峰时期，曾云集200余艘大小采金船，致使该段松花江两岸植被严重破坏，河床冲刷严重，改变了河道内水流走向，江底形成许多暗流，采金产生的大量废弃砂砾石堆隐在水中，严重影响了行洪和通行，每年汛期都有大量农田被淹、庄稼被江水卷走．广西桂江流经昭平县文竹镇、昭平镇、富裕等7个乡镇，全长96 km，是昭平水上交通的枢纽．在昭平河段采金的船只曾达十几艘之多，采金之后河道遭到破坏，每年6～7月涨水的时候，一些暗礁阻碍了经过此地的客船和货船的正常运行．
3.砂金矿开采对环境的污染与破坏作用
开采砂金矿对环境的污染破坏作用主要表现为砂金生产过程中对自然景观、地貌、地形、地质遗迹等的破坏及对河水的污染．因砂金矿一般均采用露天开采，采矿前需大量剥离砂金矿体上覆的砂土；淘洗砂金过程中还将产生大量的污水及废弃的尾砂，这些废弃砂土、尾砂坝及污水对地表景观、地质遗迹、河水等造成污染和侵蚀．由于砂金矿的分布受地貌环境控制作用极为明显，砂金矿多分布于海拔1000 m以下的低山、丘陵地貌区内，其次是海拔1000—3000m的中山、高平原地貌区，其他地貌区分布较为零散(山间盆地例外)．在地形较陡、切割较深的地貌区砂金矿多分布于l～2级河谷中；在地形较缓、切割较深的地貌区，砂金矿多分布于3～4级河谷及其支谷中．这些地貌部位多位于河流中上游或者河流源头地区．因此，开采砂金矿产生的污水顺流而下，不仅对采金区的河水造成严重污染，而且对其汇人的主谷河水也造成严重的污染，其影响范围长达几十至数百公里，甚至可达上千公里(如嫩江、黑龙江)．同时，砂金矿分布的河流源头地区，多为生态环境脆弱地区或重要的湿地自然环境保护区，所以开采这些地区的砂金矿对该地区生态环境造成的破坏尤为严重．仅以黑龙江省嫩江地区为例，嫩江发源于大兴安岭伊勒呼里山麓，是我国惟一的寒温带针叶森林沼泽生态系统，具有高位湿地的典型特征，其野生动植物的稀有性和多样性，均具有较高的科研价值，为省级湿地保护区．该地区的砂金资源极为丰富，砂金产量曾居全国第六位，聚集过上百条采金船翻沙捣江，开采砂金矿资源，造成湿地沙石裸露，江河泥沙俱下，河水混浊，尾沙成堆，植被及渔业资源遭到严重破坏，严重地危害了该湿地保护区的生态系统．为此，嫩江地区行署现已提出了停止在嫩江源头黄金生产的建议．可见，开采砂金矿对周边环境造成的破坏作用必须引起高度重视，否则必将影响到砂金生产的自身发展．在部分采金区，由于受利益驱使，一些采金船，特别是有些个体采金者不按要求擅自在规定范围之外乱采滥挖，对国家重要水利与桥梁设施等造成威胁．如新疆富蕴县境内哈拉塑克水文站水文观测断面已因此受到严重破坏，使正常的水文监测工作无法正常开展；在阿勒泰市北部地区，因采金船乱采滥挖，牧业转场牧道被毁，既影响牲畜转场，又给牧民生产生活造成很大困难．
4.金矿开采环境综合治理
4.1金矿废弃物综合治理
4.1.1采矿废弃物无害化治理
(1)在采矿废弃物上覆盖土、石灰、草根、树根等，避免废弃物被风吹、雨淋等污染环境。
(2)使用一定的化学试剂与废弃物发生化学作用，生成硬结物，减轻废弃物造成的环境污染。
(3)在废弃物上种植植物，使废弃物得到覆盖，起
到保护作用。
4.1.2采矿废弃物的综合利用
(1)提炼综合利用有价值的金属或其他组分。从废弃矿石和尾矿中提炼有利用价值的金属和其他有用组分，因为许多金矿废弃矿石和尾矿中都含有一定的Cu、Pb、Zn 等，采用先进的技术和综合的方法可以回收这部分有用元素。
(2)应用于建筑材料。金矿尾矿中金属提炼后，可将其转化为建筑材料，如水泥、砖等。
(3)用于造耕地。对于不能作上述2 种用途的废弃物，可用化学的方法或物理化学的方法处理后造田，还归大自然。
4.2矿区水环境的综合治理
4.2.1矿区供水矛盾的治理
(1)采用隔离的方法隔离水层，防止水质污染。
(2)将矿井排水用于农用灌溉。
(3)在疏干层保持水层的独立性，避免互相沟通与优质水源污染。
(4)应用阻水或截流技术，封闭进水通道，减少矿井漏水，增加矿区外围供水量。
(5)净化已污染的矿井水。
4.2.2污水综合治理
(1)防止水质恶化和污染。
(2)针对污染水的性质，污染物的物理化学性质，采用综合的方法，分阶段治理已污染的水，使污水得到净化。
4.3矿区岩体移动及废弃地的综合治理
(1)深入研究矿区矿岩的产状、力学性质，以及构造对矿区的影响，预测采矿造成的负效应，防止在采矿过程中发生岩体移动。对已经塌陷的、滑移的岩体应加以加固或填充，以防其扩大。
(2)恢复生态平衡。对矿区由于采矿而造成的废弃地应加以综合治理，采用多级综合方法，使废弃地能够达到复垦的标准，种植植物，恢复生态平衡
结束语：采矿是矿产资源开发过程中必需的、不可逾越的手段，如何在采矿过程中减少负效应，对已经开发矿山所产生的负效应进行综合治理是必要的，其意义深远。所以，应进一步加强金矿开采过程中所诱发的地质环境负效应及其综合治理研究工作。