关于矿山地质环境破坏的防治方案.pdf

工 程 实 录 Gong Cheng Shi L u 建 筑 与 发 展 J ian Zh uY u F a Z ha n 67 【 摘要】 宜对土壤 重构 、 矿 山地质 环境 ， 【 关键词 】 关于矿山地质环境破坏的防治方案 顾朝兴 云南南方地勘 工程 总公 司 云 南 大理6 7 1 0 0 0 防止水 土流 失及风蚀扬 尘，废石场 、尾矿库 、矸石 山等 固废 堆场服务期满后 ，应及时封场和复垦，采用生物 工程进行废弃地复垦时 ， 地形、景观进行优化设计 ，对物种选择 、配置及种植 方式进行优 化；矿 山开采 企业应将废弃地复垦纳入 矿 山日常生产与管理 ，保 护 确保矿 山资源开发利 用的可持 续发展 。 环境破坏矿 山地质防治 方案灾害措施 一 、对矿 山环境地质 问题 的探 讨 矿 业 开发 引起 的矿 山环 境 地质 问题 主要 为矿 山地质 灾 害 ，对 土 地 、植被 及 地 貌 景观 的 占用 与破 坏 ，地 F水 均衡 破 坏 ，矿 山废 水 、 废 液及 固体 废 弃物对水 环境 的污染 等 。 1 ． 矿 山地质灾害分析 某 县矿 山地质 灾害共 1 1 5处 ，其 } I I滑坡 2处 ，崩 塌 3处 ，地 面 塌陷 2 0处，地裂缝 9 0处 。其 主要原 因是 由于长 期大规模 的煤炭 开 采 ，形 成 了大 面积 的地 下采 空 区，使 其上 覆岩 层 失去 支撑 ，在 应力 作 用下 发 生 陷落 ，地层 岩石 的完 整性 、连 续 性结 构遭 受破 坏 。矿区 内出露 地层 P 1为砂 页岩 夹煤 层 ，节理 发育 ，易风 化 ，结构松 散破 碎 ，地 貌 上表现 为软 弱 的斜 坡地 带；l ， c、T 1 Y为灰岩 ，节理发育 ， 地貌 多表王 见为 以P ， l 地层为基座 的陡崖 。在 这些 地层r ”出露的采 区 地 裂缝 塌 陷随着 开采 的进 行 如继 续发 展扩 大 ，在 降雨 等 因素 的 诱 导下 极 可能 进一 步形 成崩 塌 、滑坡 等地 质 灾 害。 I ． 1 滑坡及 不稳定斜坡的分析 矿 区滑坡 不甚 发育 ，现有 几个 为数 不 多的滑坡 均 为松散 层滑坡 ， 规 模 较 小 ，破 坏 有 限 。 1煤矿 不稳 定斜 坡 为陡 岩斜 坡 地貌 ，T， Y灰岩 形成 陡岩 ， P l砂 页岩形成 坡度 2 5 。左右斜坡 ，滴水岩 、洞坡一 带的 山顶部 已分 别形成长 1 5 0 m、宽 1 0 c m 、 F 错 4 0 c m及 长 5 0 m，宽 1 0 c m，可见深度 2 11 1 的的拉张裂 隙，推测 如沿地层软弱 结构面形成 滑面后分别可形 成体 积为 2 2 ． 5 1 0 一 m 及 4 1 0 1 m 。 的两个滑坡 ，直接威胁 四周 3 O 余栋房屋 2 0 0多人 的生命 财产安全 。 2煤 矿不 稳定 斜坡 体 地 形 坡度 3 0 度 右 ，不稳 定斜 坡体 为第 四系残坡 积层 ，下伏皋岩地层 为 P， l煤 系地层 ，目前 已经 形成长 6 O ～7 O m ，宽 3 0 ～4 0 m ，厚 3 ～4 m， 目前斜坡 后缘 已经形成 3条拉 张裂 隙 ，最长 为 3 0 m 右 ，宽 2 ～4 c m，还形成 3个近 圆形、直径 1 ． 5 111 、 可见深 度 l in的塌陷坑 。 2 ． 地 裂缝分析 矿 区 最 常见 的 地质 灾 害 ，常 共生 出现 ，危 害 较大 。 1某 山村岩 脚地裂 缝在 开采造成 ，丰裂 缝长 2 0 0 0 m，最宽 3 m， i ,f 见深 1 3 m，地层 岩性． 要 为 P l、P， 米灰 岩 ，砂泥 岩，局部 地带 出现 塌 陷、陡崖地段 发生崩塌 ，分布影 响面积约 0 ．6 m 。造成房 屋开 裂 ，土地 破坏 ，迫 使 1 0 0 多村 民搬辽 。 2某村 地裂 缝 因煤矿 开采造 成 ，丰裂 缝长 9 0 0 m左右 ，最 宽 2～3 m， 白 J 见深 1 0 m余 ，局部 地带 出现塌 陷 、造 成房 屋开裂 ，土 地 破坏 ，影 响 2 0多户 、1 0 0余人 的生命 财产 安全 。 3 ． 矿业 开发 对地下水 系统 的影 响和破坏 地 F采矿活 动中大量矿 坑排水 ，改变 了地 下水系 统 自然流 场，造 成 地 下水 位 下 降，改变 了 “ 三水 ”转 化 关系 。全 县 因采矿 造成 地下 水 位大 幅 度下 降， 由于 浅层 地下 水枯 竭 ，泉 点水 流 量减 少 、甚 至于 枯 ，严重影 响矿 区周边近万 人的生产 生活。其 次是井 工开采沟通矿层 顶 板或 底板 含水 岩 组、地表 水体 、老 窑积 水等 ，致 使这 些水体 涌入 矿 井 内，造 成 部 分矿 井 有 涌水 、突水 现 象 。 4 ． 对矿 山废 水 、废液及 固体废弃 物对水环境的 污染分析 矿 业开发 造成地下水 和地表水污染 的主要 为铁 矿、煤矿 、硫铁矿 等矿 山。其矿 业 的废 水 以酸 性 为主 ，并多 含大 量重 金属 及有 毒、有 害 元素 ，在 一些 地方 ，未经 过达 标处 理 的废水 任意 排放 ，直接 和间 接 地污 染 了地表 水 和地 下水及 周 围的农 田、河流 溪沟 、水库 、湖泊 或岩溶 洼地 中。其 中污染严重或较 严重 区域 面积为 5 ～6 k m 。矿 山固 体废弃物 不但 占用 大量土地 ，而且 由于矿 区尾矿库 少有按照规范 的设 计 要求 修建 ，废 弃物 中含有 多种 有害 元素 ，长 期堆 放与 空气发 生氧 化 、分解 及溶 解 反应 ，有害 物质 随雨 水淋 溶 ，对 土壤 、地表 水 、地 下 水造 成污 染 ，甚至 进人食 物链 危及 人体 健康 。这 一现象 以煤 、硫 铁矿 开采造 成矿 山周 围水 环境污 染较为 严重 。 二 、地质环境恢复方案及措 施 1 ．认真贯 彻执 行 中华人 民共和 国矿 产资源 法 、 地 质灾 害防 治条例 和 国土 资源 部第 4 4号令 矿 山地质环 境保护规定等法律 、 法规 。以法规 的形 式保护矿 山地质 环境 ，确保 全县矿 山资源 开发利用 的 可持 续 发 展 。 2 ． 建立和 完善矿 山生态和地质环 境综合 防治机 制， 主要需要做好 以下几方 面工作 ① 要建立矿 山生态环境治 理和矿地整 治政 府领导责 任制 ；② 要建立矿 山设立前 的评 估机制 ，在矿 山建立前严格 实行 环境 影 响评 价和地 质灾害 评估制度 ，严格矿 山开采准入 制度和 资格 审查 ； ③要加 强监督管坪 机制 ；④要实行 矿 山闭坑 后的检查验 收机 制 ，督促 矿 山企 业做 好 以 “ 复 垦还绿 ”为主 的矿 山土地 复 垦综合 治理 ；⑤ 要 建立健 全矿 山环境 整治示 范推广 机制 ⑥ 是要建立矿 山环 境 问题预警 预报机 制，建立全 县矿 山地质灾 害监测 网站和 预警分析 系统，建立矿 山地质环 境信息空 问数据库和管 理信息系统 ，为矿 山地质 环境监测 与 治 理 恢 复提 供 信 息 支 持 。 ’ 3．地 裂缝 、地面塌 陷、滑坡 、崩塌 防 治工程措 施 根据矿 山实 际情况 ，积极推广 仃利减轻地表沉 陷的开采 技术；鼓励推广 采用 覆岩 离层 注 浆 ，利 用尾 矿 、废石 充填 采 区等 技术 ，减轻 采卒 区 卜覆岩 层塌 陷。当地面 出现 地裂缝或沉 降迹象 时，应 果断对地裂缝 发育地段 采取 灌 浆 、密实 等措 施 ；应 在地 卜坑道 采 取防 塌措施 。当地面塌 陷 规模 巨大， 日前难 以治理 的特殊 地段 ，叮圈定为矿 山地质 灾害监测研 究 区封 闭管 理 。 滑 坡具 体防 治措施应 该因地 制，一般采 取 以下措施 降低 坡高 、 坡 脚 抗滑 桩 、锚索 杆 等加 固； 在主 滑 段 削 方减 载 ；在有 效 部位 建 设 阻挡 工 程 ；设 计相 应 的排 水 、防 水 工程 。 崩塌 的治理措施 有以 F几点 清 除表面松 动浮石 ，对软弱岩 体或 高度 破碎 的裂隙岩体 进行表面支护 ；对 造成边坡变 形增大 的张开型岩 石 裂隙和 软弱 层面 ，可采 用注 浆加固 ；对深 部 1 0～1 0 0 m开裂 、 体 积较 大 的 危岩 ，宜采 用深 孔 预应 力锚 索 、长锚 杆进 行 加 固。 建 筑 与 发 展 ’ 68 ’ J i an Zh uYu F a Zh an 工 程 实 录 Gong Cheng Shi L u 4．含 水层破 坏 、水 污染 防治工程 措 施优化 开采方 案 ，降低矿 产 开采 对地 下水资源 的影 响 。鼓 励将矿 坑水作 为辅助 水源 综合利 用 ， 选 矿废 水 含尾 矿 库溢 流水 应循 环 利用 。建立 污水 处理 工程 ，采 取 修筑 排 水沟 、引流 渠 、防渗 漏 处理等 措 施 ，防止或 减 少地下 水 污 染 。应 根据 采矿 固 体废 物的 性质 、贮 存场 所 的工程 地质 情况 ，采用 完善 的 防渗 、集排 水措 施 ，防止淋 溶 水污 染地 表水 和地 下水 。矿 山 污水 须处理 达标后 方能排 放 。受污染 的地 下水可 以采用 “ 抽污 补净 ” 的方 式 ，在 F游抽 出被污 染的地 下水 ，而 在上游 回灌干净 的地表 水 。 采取 灌浆 等工程 措施 ，避 免和 减少采 矿活 动破坏 地 下水均 衡系 统 。 5 ． 地形地貌景观和植被 防治工程 措施 对采矿活动所产 生的固体废 物 ，应使用专用场所堆放 ，并采取有效措施防止二次环境污染及诱发次 生地质 灾害 。大力推广采矿固体废物 的综合利用技术 ，如加 工成建材、 煤矸石发 电、生产水泥等。废石场 、矸石 山等固废堆场服 务期满后 ，应 及 时封场和复垦 ，防止水土流 失及风蚀扬尘 等。矿 山开采企业应将废 弃 地复垦纳入矿 山日常牛产 与管理，提倡采 用l采 选 矿一排 土 尾 一 造地一 复垦一 体化技术 。废石场、尾矿库 、矸石 山等固废堆场服 务期 满 后，应及时封场和复垦，防止水土流 失及风蚀扬尘等 。鼓励推广应用充 填开采 技术及减轻地表开裂、塌陷技术，鼓励废石不 出井 。采用 生物工 程进行废弃地 复垦 时，宜对土壤莺构、地形、景观进行优化设计，对物 种选择 、配置及种植方式进行优 化。 结束语 保护矿 山地质 环境 ，确保矿 山资源开发利用 的可持续发 展，我们 应该合 理有效地 利用资源 、保护矿 山环 境、加强 临测 与信 息化管 理、 防止矿 山地质灾 害。为防止水 士流失和恢 复植 被和景观 ，矿 山须规划 进行矿 山复垦 工作 ，以 恢复矿 山生态功能 ，地 质环境恢复工 作可 以减 少水土流 失，恢复矿 山的生态 功能 ，达到 生态 恢复与维护人类 与环境 和 谐 的 目的 。 参考文献 [ 1] 国家 环 保 总局 ．矿 山生 态环 境保 护 与污 染 防 治技 术 政 策 [ z] ． 2 0 0 5 ． [ 2 ]国土 资源 部 国际 合 作与 科 技 司 ， 国土 资源 部 信 息 中心 ． 2 0 0 3 ．国土 资源部科技发 展报告 [ M] ． 北京 地质 出版社，2 0 0 3 ． [ 3]李毅 ，李蘅 ，张静．我国矿 山地 质灾 害主要 类型 和勘 查 防 治方法 [ J] ． 矿 产与地 质，2 O04． [ 4]虎维 岳 ，李 忠 明 ，王成 绪 废 弃矿 山引起 的环 境 地质 灾 害 [ J] ．煤 田地质 与勘探 ，2 0 0 2． [ 5]胡厚 田，等．边坡地 质 灾害 的预测 预报 [ M] ．两 安西 安 交通大学 出版社 ，2 0 0 1 ． t 旦 丑 壁 旦里 望 9 一 譬 立里 旦 旦 L 立 宴 望 鱼 呈 立旦 t 鱼 t 旦 旦旦 旦 } 旦 窖 t 旦 L 亘 上接 第 6 9页 表 卜1 供水主干管管材特性表 桩号 长度 皿 管经 妇 工作压力M p a 流叁 3 ／ 管村 0 岫 ∞’ ． }6 ∞ ∞O 5 ∞ 无 雁 O ． 勰3 1 硝 O O 2 l 。 。 5 0 o 4 0 0 无 艇 0 ． 翁3 璃璃铺夹砂管 2 1 0 0 2 8 5 5 1 5 5 4 5 0 无 压 O ． 2 6 3 2 8 葛 3 ∞ l 4 S 供水术厂 O ． 描3 3 0o 0 2 O 0 2 0 o 0 ． 6 0 0 ． 嬲 3 4 0 0 3 2 0 0 I o 0 i 9 00 0 ．6 O 5 I ∞ t 0 0 1 0 0 0 3 ,5 0 0 ． 6 0 6 i ∞ 竹 o 。 6 0 o O ． 8 0 O ．1 8 5 6 o 0 1 帖 0 0 l l 00 3 5 0 0 ． 8 0 8 8 0 8 6 5 2 5 85 2 ． 5 0 ． 8 0 8 嘶2 ． 5 9 7 1 0 l O 卯． 5 3 5 0 1 ． O 0 O ． 1 6 5 璃璃铺丧砂管 9 7 l 0 l 叶2 3 0 5 2 0 1 ． 00 O． I 5 9 l 0 2 3 旷1 O 4 8 o 2 5 0 】 ． O 0 0 ． g ￡ 0 啊 8 0 i 0 钾 5 0 2 7 O 1 ． 00 O． I 2 2 3 ∞ L 0 盯 驸 ’ l O 9 0 2 2 0 I _ 00 吼 l l 2 l O 0 l 1 I l 5 ． 3 1 4 6 ． 3 1 ． O0 0 ． 1 OT 1 l i 1 6 ． 3 l 2 4 0O l 2 犯 7 1 ． O0 0 ． 9 2 l 2 H 哪 l 3 0 。 0 2 } 6 0 O 2 2 5 1 ． 0 0 0 4 噼v c 塑辩苗 b ． 管 网支_T管 从桩号 3 2 0 0处 水，一 卜游 罕 5 l 0 0 ，沿 丰 卜 管线两侧 布置二 条 支下管 ，总长 4 4 3 7 m。第 一条 支下管沿和什 托洛盖至和布 克赛 尔蒙 古 自治县县城公路西侧布置 ，长度 1 4 7 3 111 ，设计供水流量 0 ． 0 3 O m ’ ／ S ， 供 给 和布 克赛 尔蒙 古 自治 县火 电厂 、县水 泥』 、县 “ ”煤矿 的 工 业生产用 水，选用管径 2 5 0 U P V C塑料管 ，工作压力 0 ． 6 M P a ，第一 条 支十 管沿公路东侧 布置 和丰十 管位于 同一管沟 内长度 l 9 0 0 m， 设计供水流量 0 ． 0 1 3 m ／ s ，供给矿区居民生活用 水，选用 中 1 6 0 U P V C塑 料管，工作压力 0 ． 6 M P a ，第三 条支干管 由干 管 3 2 O 0处向东穿越和布 克河床 ，全长 1 0 0 0 ill ，供 给兵 团农十帅 煤矿 、火 电厂 、水泥J 等矿 区工业 的生产及牛活用水，设计洪 水流量 0 ． 0 3 5 m ／ s ，选用 中 2 5 0 U P V C 塑料管 ，工作压力 0 ． 6 I P a。 C ． 支管 支管 从主 f 管线桩号 8 6 5 2处 主要用水区始端 开始至 1 1 1 1 6 ． 3 2，范围 内共设置支管 1 4条，总长 7 0 3 0 m ，根据 各条 管线供 水密度 ， 设计供水 流量为 1 7 ～5 L／ S，管材 选用 uP V C塑料管 ，管径确 定为 0 1 6 0，管长为 3 5 8 O m ；管径 1 2 5 ，管长 为 4 0 O m；管径 1 1 0 ，管长 为 3 0 5 0 Ill 。 d ． 到户管 到户管按规划人 口3 5 0 0 0人，设计供 水户数 5 0 0 0户 ，到户管每 户 6 0 m，总长 3 0 0 Km，管材 为 P E管 。 结束 语 该工程 设计 f I 1 基础开挖 采用 了垂直 防渗技 术 ，应用倒 挂井 开挖 ， 工程建 成后 可为该 镇和 沿河 农牧 团场及 J矿 年提供 水量 4 8 1 ．6 1 0 4 m ， 可保证设计水 F 年 3 ． 5万人生活用水 问题 ，为该县有计划地开 发水 资源 ，促进 工农 业发展 ，提 高人 民群众 牛活 水平 ，加 快和 布 克 赛尔 蒙古 自治县脱 贫致 富步伐 创造 条件 。