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浅析露天采矿的问题及解决对策

发布日期:2020-09-06   来源:矿道网   投稿者:张 涛   浏览次数:4793

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      1 目前露天采矿存在的环境问题

山西省有着非常丰富的矿产资源,而且超过 90% 以上的地市都有矿产资源赋存,因此矿产开采业成为山西省境内重要的支柱产业,然而矿产业在为当地经济发展提供重要推力的同时,引发的环境问题却非常的严重。尤其是很多矿山在开采过程当中都是采用露天采矿方式进行矿产资源开采,这种开采方式不仅规模大,而且产量高,因此,在推动经社会发展中发挥着非常重要的作用。然而受历史原因和诸多因素影响,在自然方面的认识还存在很大的局限性,缺少完善的法律法规,导致矿山环境问题日益突出,更严重破坏了生态环境,对于经济社会持续发展也形成很大阻碍。

(1)过度开采对土地的破坏。露天采矿过程中对于土地资源破坏性非常巨大,特别是矿山采掘场引发的土地挖损情况非常严重,外排土场以及工业场地会形成大量的土地占用。而且露天矿山采掘过,主要通过穿孔爆破方式进行开采,这样极大地破坏了土表的原始结构。土地挖损是因矿山开采过程当中破坏了地表形态以及浅层土壤,更影响到开采区域的生物物种种群,打破了生态环境原有的平衡性。而且矿山开采过程当中还涉及到很多排土道路运输轨道以及排水管道的建设等,不仅对土地造成大量占用,而且挖损过程当中产生大量的废弃岩石被堆放外排土场,对土地造成大量占用,而且还是矿山原始地貌被打破,破坏了地表植被,由于大量土地被占用或者土地挖损情况出现,对区内的生态平衡造成很大干扰,影响生态环境。

(2)大气环境的污染。露天采矿作业过程当中,造成大量地表剥离,同时再加上爆破、装运以及卸载、排土等各方面工作,引发的粉尘非常严重,给空气造成了很大污染,由于大量的矿产资源堆放在储矿场,挡风抑尘设施缺乏,在风力因素影响下,产生大量的粉尘,对环境造成的污染性非常的严重,而且还会损失和浪费掉很多矿产资源。而且露天矿开采过程当中还有多有毒有害气体产生,不但污染环境,而且对工作人员身体健康还造成巨大影响,对矿山污染环境治理显得越发重要起来。

(3)地表水和地下水资源污染。露天采矿过程当中,矿坑中产生的大量污水,工业场生产过程当中大量的废水产生,排土场的淋溶水,不仅对地表水造成严重污染,同时还严重污染到地下水。大量的污水存在于矿坑中,这些污水中重金属离子含量非常大,而且是有毒有害物质,污水在没有通过有效措进行处理之后,任意的进行排放,对地表水引发的污染性非常大,而且还会对居民用水造成严重影响。排土场内的废石,在降雨因素影响下受到淋溶作用,大量的金属有害物质会随着降雨,下渗到水体之中,进入地下水层,污染地下水源 ;工业场地生产过程当中有大量的废水排出,这些污水污染性非常高,如果未得到科学有效的处理,排放到环境中,会对地表水和地下水造成,对周围土壤以及植被造成很大影响。

(4)废弃矿坑对环境的影响。很多露天矿山成立时间较早,而且经过多年开采,资源已经枯竭,这样一来便产生很多废弃矿坑,这些废弃矿坑大规模的存在,由于地表水和地下水等多种因素影响,再加上地质结构的不断改变,导致废弃矿坑中,水土流失问题非常的突出,同时还极易出现滑坡塌陷泥石流等灾害,对于矿区周边生态环境造成巨大影响,还影响到人们的正常生产生活,引发严重的经济损失。

(5)露天矿闭坑后地质环境的变化与环境。露天矿山闭坑后,会改变原来的地质环境,导致地质灾害发生进一步加剧。露天矿山闭坑之前,为了保证矿山安全生产,确保边坡的安全性,常常应用全套疏干排水系统,完成采矿之后不应当进行长久的维持,如果停止之后,矿坑中便会汇集大量的地表水与地下水,之前的疏干边坡,会由于充水因素影响,转变成湿边坡导致边坡岩体具有较大的含水量,强度也会出现明显下降,地下水位不断增高,影响边坡稳定性,加剧塌陷和边坡灾害的出现。很多露天矿山,由于之前大量地下水开采,对岩石造成非常大的扰动,导致其稳定性发生破坏,引发沉陷问题,同时由于露天矿山开采过程当中,和地下矿山开采同时进行,大量切割边坡岩体,引发巨大的扰动和破坏,而且到终采必坑,边坡变得更加陡直至最终帮坡角,由于边坡非常脆弱受到自然,人工以及降雨等因素影响,极易导致塌陷和滑坡灾害的发生,而没有采取有效措施进行合理治理,露天矿闭坑之后,必然会导致矿山地质环境不断恶化,加重地质灾害的发生。

2 露天矿山开采环境问题防治对策

(1)土地破坏的防治措施。①土地的复垦再利用。为了有效减少土地资源的破坏,在进行露天矿开采时,应当通过一些有效措施的应用,更好的保护和利用土地资源,具体可以从下面几方面入手 :对老矿区进行重新规划,利用分区复垦形式,对矿山工人进行有效转产,虽然这些需要大量的资金投入,然而,通过相应的改善之后经济效益会不断加,使复垦规模进一步扩大 ;同时加大排土场建设,避免土地资源的过度占用,以免对地质环境引发巨大的破坏,为矿区安全生产奠定坚实的基础,所以在今后露天矿山开采过程当中,应当充分重视土地复垦和内部排土场建设。②耕作层与表层土壤,是在很多年农作物耕作过程当中,发展形成的熟化土壤,深层土壤无法对其起到代替作用,工作层土壤利于种子萌发与幼苗生长,所以应当针对矿区表层土壤进行剥离,并在合理规划区域堆放,闭坑之后利用这些土土壤进行复垦。③运输道路修建过程当中,应当将矿山原有的道路充分利用,不对林地耕地进行占用,对于一些土壤条件较好植被生态较好的区段应当避开,避免对矿区植被和土壤造成破坏。④通过人工和机械联合作业形式清理采场边坡,将凸起和松动的碎石块全部清除,通过机械联合人工手段平整平台,将较大的石块儿清除掉,拆除休息室和表土堆放场所,并合理平整矿区的道路与场地。⑤平台场地平整之后,利用穴状坑和采场边坡平台开展覆土工作,将矿山开拓过程当剥离堆放的表土作为覆土来源,同于机械手段,在就近原则下进行覆土,厚度≥ 0.5m。同时增加农家肥,提高土壤肥力。

(2)空气污染的防治措施。①施工厂采取有效的防尘措施。开挖土石方过程当中,应当避开大风天气条件下进行开挖,工作完成之后及时做好回填与平整工作,工业场地,与配套工程相结合开展施工,做好路面硬化,在扬尘多发地段,利用封闭车辆进行运输,加装挡板和围布,强化管理,降低扬尘污染。②运营阶段,地面运输系统采取有效的措施进行防尘。带式输送机栈桥露天部分增加罩棚,并设置防风挡板,通过圆筒仓储方式进行储矿,并在卸载原矿石与转载点,安装喷水防尘设施。③采场、排土场扬尘治理。采掘工作面应当对炮孔合理设置,并对爆破的参数科学选择,合理控制装药量,并加强充填管理,爆破工作开展之后,及时向孔内注水,钻机安装集尘器,设置洒水车,增加路面湿度,降低粉尘污染,采矿作业完成之后,排土场平台,及时的覆土绿化,种植植物。

(3)边坡防治措施。①对露天矿边坡加强管理,构建完善的管理制度,根据设计要求,剥采生产时将边坡角平台合理预设,避免过度超采超挖。②通过机器人对边坡稳定性进行定时监测,对边坡动态变化情况充分了解和掌握,针对出现的局部小规模坍塌问题的措施治理。③露天矿有着丰富的地下水,对疏干排水系统进行完善,有出水点发现时,在经过全面的调查后打水平孔,将静水压力进行释放,暴雨发生后,会影响边坡稳定性,通过疏干排水,能够有效减少地下水造成的不利影响。④构建完善的日常巡查制度,在春季解冻之后或者汛期来临前,要加强监测出现的沉陷裂缝,有异常发现时及时进行避让或者加强防治。⑤抗滑桩在抵抗滑坡灾害发生时起着非常重要的作用,够有效的稳定边坡,特别是一些浅层的和中厚型的滑坡,利用这种方式更为有效,可以大大降低滑坡灾害的发生。

(4)水污染的防治措施。①修筑截矿山排水沟渠。在矿场的四周建设排水沟渠,雨量较大过程中能够发挥良好的竹挡效果,还能达到疏流作用。②河流改道。对于矿区穿越的河流,必须要开展改到迁徙,改道路线应当__短,地势平缓,渗水缓慢的区段,而且还应当对矿山发展景充分考虑,以免出现二次分流情况,选择新河到起点过程当中,需要在意发生何尝冲刷的地点进行选择,同时要确保与原河道河道河势相识应。③调洪水库。穿越开采境界的季节性地表水,通过改造手段来进行应对,可以将调洪水库设置在矿区的上游位置进行截流与洪水储存。④修筑拦河堤。露天矿开采和附近河流及周围地面处于相同水平境界,或者与岸边地形相比较低时,需要将强护堤堰建设,避免喝水对采矿场进行漫灌。⑤防渗帷幕。在露天矿开采境界之外,设置多个注浆孔组成的挡水墙,即为防渗帷幕能够起到良好的防水作用。

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