矿山地质环境影响评价及修复研究——以汶川某废弃露天矿山为例

矿山正常的生产经营活动势必形成一定的矿山地质环境问题。为全面贯彻生态文明思想,牢固树立“绿水青山就是金山银山”的理念,按照恢复生态、兼顾景观总体要求,因地制宜、多措并举,扎实开展废弃露天矿山地质环境修复。依据矿山地质环境保护与恢复的相关规范与要求,以汶川某废弃露天矿山为例,从矿山环境角度介绍了矿山地质环境的影响因素,开展矿山斜坡整体稳定性、采场边坡稳定性、弃渣堆稳定性及地形地貌景观破坏等地质环境影响评价,划分治理重点、次重点和一般3个基本的矿山地质环境保护与恢复防治区。结果表明: 矿山斜坡及弃渣堆现状基本稳定、采场边坡稳定性较差、地形地貌景观影响和破坏程度中等; 研究区矿山地质环境保护与恢复治理可划分为一般防治区和较严重防治区,其中一般防治区面积约554 m²(矿区无因采矿活动诱发的地质灾害,影响区内无居民居住,无威胁对象,矿区及周围地表水体未漏失,矿业活动对水土环境影响程度为影响程度小,未影响到矿区及周围生活供水)、较严重防治区面积186 m²(矿区与影响区地质灾害发生可能性小,地形地貌景观影响和破坏程度较严重)。针对评价结果提出的“坡面浮石清理+清除建筑垃圾、块石+植被重建”等修复建议,为同类型矿山绿色开采及地质环境保护措施提供了的重要技术参考依据。     

四川省会理县拉拉地区铜矿山开发生态环境影响评价

本文对四川省拉拉铜矿矿区噪声、水质、土壤、大气等各方面的检测数据进行了分析,阐述了矿区的主要环境地质问题：矿区家属区噪声污染较严重,选矿厂附近大气污染集中在,水质污染主要源于尾矿库渗透;并提出了矿区环境保护建议。     

基于层次分析法的矿山岩土工程系统环境质量多目标评价模型

矿山开发给矿区环境带来了负面影响,对矿山环境质量进行评价是实现矿业可持续发展的必要手段。笔者建立了矿山岩土工程环境质量多目标评价指标体系,运用层次分析法确定出各个评价指标的权重; 规定了分级规则,并对各个评价指标进行了分级; 建立了矿山岩土工程体系环境质量多目标综合评价模型,并将该模型应用于矿山实际,得出该矿山环境质量较差,需及时采取措施进行治理。     

Case history of controlling a landslide at Panluo open-pit mine in China

Controlling of landsides safely and economically is a great challenge to mine operators because landslides are major geological problems especially in open-pit mines. In this paper, a case history at Panluo open-pit mine is presented in detail to share the experiences and lessons with mine operators. Panluo open-pit mine is located in the southwestern Fujian province of China. It is the largest open-pit iron mine in the Fujian province and was planned in 1965 and is in full operation from 1978. In July 1990, an earthquake of magnitude 5.3 in Taiwan Strait and big rainstorms impacted the mine slope, causing tension cracks and rather large-scale failures, and forming a U-shaped landslide. Total potential volume was estimated to be up to 1.0 × 10⁶ m³. This directly threatened the mine production. In order to protect the mine production and the dwellers’ safety around, a dynamic comprehensive method was implemented including geotechnical investigations, in-situ testing and monitoring, stability analysis, and many mitigation and preventive measures. These measures slowed down the development and further occurrence of the landslide. The results showed that the landslides were still active, it was slowed with the control measures and moved rapidly with rainfall and mining down. However, no catastrophic accidents occurred and the pit mining was continued till it was closed at the elevation of 887 m in 2000. As a successful case of landslide control at an open-pit mine for 10 years, this paper reports the controlling measures in details. These experiences of landslide control may be beneficial to other similar mines for landslide control.     

贵州晴隆-安龙露采金矿矿山地质环境质量评价体系探讨与应用

据贵州省晴隆―安龙金矿矿山地质环境背景、现状、矿山环境地质问题、人类工程活动强度与地质环境质量的相关性,并结合金矿露采的特点,探索性地提出了一套金矿露采矿山地质环境质量评价的方法体系并用之于调查区的地质环境质量分区评价,通过专家进行野外验收和成果报告审查,一致认为评价结果比较真实地反映了调查区的实际地质环境质量状况,提出的评价方法是合理可行的,对类似金矿矿山的地质环境质量评价具有一定的借鉴意义。     

矿山的环境地质研究初探

矿山采选冶事业发展,废水、废渣、废气排放量增加,对矿山环境造成污染,为科学地进行矿山环境治理,需开展矿山的环境地质研究,其任务是:(1)开展矿山初始时的环境地质调查,以利于查明环境污染程度,(2)编制矿山有关的环境地质图件,(3)研究矿山采选冶过程对矿山环境地质条件造成的影响,(4)研究矿山向城市化发展将出现的环境地质问题。湘西金矿在环境治理上取得一些成效,但环境地质问题仍不可忽视。     

我国露天煤矿水害特征与防治水技术

露天开采是我国煤矿开采的两大方式之一。与地下开采煤矿类似，露天煤矿在开采过程中同样面临防治水问题，由于我国露天煤矿水害类型相对单一，国内学者鲜有对露天煤矿的水害特征和防治水技术进行深入研究。以我国露天煤矿分布范围为出发点，从充水水源、充水通道、充水强度3方面分析露天煤矿水害特征，得出大气降水、地表水和浅层地下水是主要充水水源；人为开挖形成的直通式通道、强渗透含水层或透水层、垂向导水钻孔、滑坡形成的地表裂缝等是主要充水通道；季节性变化明显、疏排水周期长、排水量大是露天煤矿疏排水主要水害特征的结论。归纳目前我国露天煤矿常用的7种防治水技术，提出露天煤矿由远及近、由上而下、由面至点的立体防治水技术体系。从地下水资源保护和生态环保角度出发，为实现露天煤矿绿色开采和可持续发展，提出以切断补给通道、减小矿坑疏排水量为目的的帷幕截流技术是今后露天煤矿防治水的主要技术方法。      

四川省矿山遥感监测主要成果与进展

针对四川省矿产资源分布特征,开展了矿山遥感监测工作,构建了“遥感数据源选取—遥感数字图像处理—遥感信息提取—野外验证—图件制作”相对完整且较为成熟的矿山开发遥感监测技术方法体系。以卫星光学遥感数据为主、航空光学遥感数据和雷达数据为辅,并采用无人机遥感图像; 在正射纠正、几何配准、数据融合等图像预处理基础上,结合有关资料建立矿山开采面、矿山建筑、排土场、尾矿库、选矿厂、滑坡和泥石流的遥感解译标志; 采取以目视解译为主、计算机自动提取与目视解译相结合、辅以野外验证的方法进行遥感解译; 建立以遥感调查数据为主要数据源的矿山地质环境评价指标体系与GIS定量评价方法,实现矿山地质环境评价; 采用矿山遥感监测与传统地质环境调查技术相结合方法,开展矿山环境综合治理区划研究。取得的成果与进展包括: ①首次建立了省域矿产资源开发环境本底数据库,为实现矿山开发环境动态监测和国土资源空间数字化管理提供了基础数据; ②监测成果已在矿产卫片执法、矿山环境治理和矿产资源规划等国土资源管理工作中发挥了重要作用,成为了四川省矿政管理的重要参考依据; ③开展了矿山遥感监测技术方法研究与探索,形成了适应川西南山区的矿山遥感监测技术方法体系。     

黑龙江省矿山主要环境地质问题及防治对策

黑龙江省在矿产资源开采过程中产生了诸多的矿山环境地质问题。这些矿山环境地质问题可分为资源毁损、地质灾害、环境污染3大类。又可细分为土地资源压占、植被资源破坏、地下水位下降、风景景观和地质遗迹破坏、地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流、煤层自燃、煤矸石自燃、水土侵蚀、土地沙化、盐碱化、草原退化、水污染、土壤污染、大气污染等种类。这些矿山环境问题给黑龙江省的经济发展和生态环境造成了巨大的损失和危害。论文阐述了主要矿山环境问题及其危害,并提出了有关防治对策建议,以促进黑龙江省矿山环境保护与治理工作的进步。     

河南栾川钼矿多层采空区充填井成井工艺

由于地下开采形成了大量的采空区,容易发生坍塌事故,尤其对于从地下开采转为露天开采的矿山影响很大,对矿区的安全生产造成隐患,因此对采空区的处理十分重要。针对这一现状,本文研究了一种多层采空区充填井成井工艺,以对多层采空区进行支护处理。通过这种工艺可以减少岩石的移动幅度,防止大面积的地压活动,为矿区的生产和安全提供保障。由于各个矿山的条件不同,采空区的具体位置、形态特征及大小等的不同,对采空区处理方法也不尽相同,本文针对河南省栾川钼矿采空区的特点进行充填井成井工艺的研究与试验。     

矿山水土污染与防治对策研究

矿山水土环境污染是采矿活动引发的主要环境地质问题之一。我国矿山数量众多,水土污染比较普遍,尤以金属矿山最为严重,矿山水土污染防治是今后开展国土空间生态保护修复的重要内容。基于全国矿山地质环境摸底调查成果资料,对矿业活动不同阶段的水土污染风险以及不同矿山的水土污染类型、特征和污染物迁移演化规律等进行了研究。分析指出:矿业活动过程包括勘探、建矿、开采、洗选、冶炼等多个阶段,而水土污染风险贯穿于矿业活动全过程,不同阶段的污染风险不同;矿产资源开发造成的水土污染物类型、特征因开采的矿产类型不同而不同,呈现出特征污染物与矿体母岩的高度相关性;矿山及其周边污染物的迁移作用受污染物自身的物理化学性质和外界环境条件的影响,在矿山长期持续开采条件下矿山水土污染物存在累积效应,而矿产资源集中开采区的污染物扩散表现出叠加效应。通过对某典型水土环境污染案例的分析研究,初步证实了上述推断。根据我国矿山水土环境污染多发性和复杂性的特点,建议今后开展矿山水土污染防治工作应区分不同类型矿山、不同地质环境条件、不同污染物特征、不同污染程度,采取分类施策、系统修复、标本兼治的对策,以实现矿山环境明显改善。     

江苏露采矿山占用破坏土地资源特征及复垦评价

露采矿山是江苏的主体矿山，占用并破坏大量的土地资源，资源禁采后，采矿宕口的复垦给土地资源紧缺的江苏带来了增量土地资源的广阔前景，尤其是城市规划区内，土地复垦的环境、社会和经济效益十分显著。在分析全省露采矿山占用与破坏土地资源不同特征的基础上，初步估算全省露采矿山可复垦的土地资源面积及可复垦土地资源类型，并对土地复垦产生的经济、环境和社会效益进行分析评估，为露采矿山环境治理奠定基础。     

矿山地质环境问题与治理对策研究——以云南迪庆普朗铜矿一期采选工程为例

矿产资源开发在创造大量财富的同时,也对矿区生态环境产生了严重的负面影响。本文以云南迪庆有色金属有限责任公司普朗铜矿一期采选工程为例,简要分析了临近世界自然遗产"云南三江并流保护区"的普朗铜矿存在的矿山地质环境问题及影响程度,进行了矿山地质环境影响程度分区,同时提出了相应的矿山地质环境保护与恢复治理措施。     

我国露天煤矿截水帷幕关键技术进展

我国露天煤矿普遍采用抽排方式进行地下水控制以满足煤炭资源安全开采要求,这种方式对水资源造成极大破坏,严重影响煤矿周边的生态环境。近年来,随着我国社会经济的全面发展,国家对生态环境保护、生态文明建设提出了更高要求,如何优化、转变露天煤矿地下水控制方式,减少矿坑疏排水量是露天煤矿防治水工作普遍面临的崭新课题。采用截水帷幕技术取代疏排降水技术,由被动疏水变为主动截水,是解决露天煤矿因疏排水带来诸多问题的根本措施。以内蒙古扎尼河露天煤矿、元宝山露天煤矿截水帷幕实施过程为例,介绍我国露天煤矿截水帷幕设计理念、施工工艺和截水帷幕材料,在实践过程中,突破了防渗膜大深度垂向隐蔽铺设与连接技术瓶颈;研发了超长槽段连续开挖及浇筑工艺,大幅减少接头数量;研制粉煤灰?水泥混合浆体与HDPE防渗膜的复合帷幕材料,提高帷幕抗渗与抗变形性能;构建帷幕质量与截水效果综合检验体系,掌握了露天煤矿截水帷幕建造关键技术。截水帷幕技术在我国露天煤矿的成功应用,丰富了露天煤矿防治水与水资源保护技术理论,促进了行业技术进步,为露天煤矿地下水控制及安全绿色开采提供了新思路、新技术、新工艺,对其他非煤矿山及水利水电、交通等更高防渗等级要求的工程具有重要借鉴意义。      

长江经济带江苏段废弃露天矿山分布与生态修复遥感调查研究

江苏省长江沿岸废弃矿山修复治理是长江经济带生态修复的关键节点区域,如何快速、直观地获得区域内废弃矿山的分布和修复工程进展,成为长江经济带废弃矿山生态修复工程的重要工作之一。以江苏长江干流两岸10?km范围为研究区,以2017—2020?年4?期高分辨率遥感影像为数据源,采用ArcGIS平台人机交互解译和野外验证的方式,获取了研究区内露天废弃矿山分布情况、地质环境问题和生态修复情况等信息。结果表明:镇江市和南京市需修复面积较大,区内露天废弃矿山主要表现为矿山的采场和中转场地两类占地,涉及矿种以建筑石料用灰岩和建筑用砂矿为主;存在的主要矿山环境问题有地形地貌破坏、矿山地质灾害、矿区生态环境破坏和水土污染等;2018—2020 年研究区已修复面积和正在修复面积均呈上升趋势,截至2020 年10 月,研究区废弃矿山修复效果良好,修复面积占67.08%;主要生态修复措施有自然恢复、客土回填、土地平整、削坡、土地综合治理等。建议在进行修复治理工程时,最大限度地保护矿区原有地貌,充分利用土地资源。调查结果和建议可为同类型地区露天废弃矿山生态修复治理提供技术参考。     

焦家断裂带上朱郭李家矿区地质环境现状与趋势分析

位于焦家断裂成矿带上的朱郭李家矿山建设规模为大型,矿区地质环境条件较为复杂,矿山开采对矿山地质环境的影响主要是对土地、植被资源以及地下含水层的破坏。借鉴周边同类生产矿山对成矿带区域地质环境的影响,对朱郭李家矿区地质环境现状和发展趋势进行了分析研究,为投产后的朱郭李家矿区,乃至焦家断裂成矿带区域地质环境地质保护与治理提供依据。     

新疆荒漠露天矿区生态受损及砾幕层重构方法研究

露天矿开采过程中的岩土剥离、土地压占导致大面积的地表、植被及地下水系被破坏和景观格局的改变,带来一系列生态环境问题。西北荒漠矿区作为我国未来煤炭资源战略的重要接替区,若无针对性的生态修复对策,将会严重威胁到我国国土生态安全。选取西北荒漠区7座典型露天煤矿,采用实地调研与实证研究法、遥感影像法、比较研究法等,从地貌重塑、砾幕层重构、荒漠植被重建3方面进行研究。结果如下:(1)新疆7座露天煤矿均有不同程度的土地扰动情况,白石湖矿区土地压占情况最严重,达到1 190.3 hm²;五彩湾矿区土地占用面积最大,为2 251.0 hm²;将军戈壁土地挖损面积最严重,达到1 007.3 hm²;大南湖矿区裸地面积最多,达到20 164.2 hm²;伊犁露天煤矿周边植被较多,达到343.3 hm²;西黑山矿区周边交通用地最多,达到194.3 hm²。(2)选择最具有代表性的五彩湾露天矿区进行砾幕层研究,其砾幕层面积比例由2000年的60.12%下降到2010年的31.28%,再上升至2017年的42.75%。(3)五彩湾矿区生物量为12.53 g/(m²·a),景观多样性指数为0.219 3,景观优势度为1.780 7,景观均匀度为0.109 7,其生态承载能力较弱,生态体系阻抗干扰能力较差,且区域的生态完整性较低。(4)五彩湾矿区植被覆盖率在2000年至2005年呈现上升趋势,2005年达7.72%,2005年至2015年呈现下降趋势,2015年降至3.89%。总的来说,西北荒漠露天矿区生态受损程度较为严重,应以砾幕层重构为主,采取人工支持引导的方式,提高自然生态修复的速率与效果,使受损生境通过自身主动反馈,走向自发恢复的良性循环。     

铜陵矿山酸性排水及固体废弃物中的重金属元素

在调查中国铜陵凤凰山铜矿和新桥硫铁矿两种不同类型矿山固体废弃物特征的基础上,研究了矿山尾矿和废石产生酸性排水的可能性及其差异以及矿山固体废弃物中重金属元素的赋存形式。结果表明,凤凰山铜矿的尾矿基本不产生矿山酸性排水,而新桥硫铁矿采矿废石产生矿山酸性排水,并且凤凰山铜矿的尾矿和新桥硫铁矿采矿废石中重金属元素的赋存形式也有差异,前者重金属Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg主要赋存于硅酸盐态中,而后者在还原态中有较高的含量,这反映了在地表条件下尾矿中大量重金属元素已经发生了迁移,而采矿废石已经开始氧化,且酸性排水的存在更有利于废石中重金属元素的迁移和扩散,进而导致矿区周围环境的污染。     

New Mine Geological Environment Impact Assessment Method

Building an assessment framework and corresponding index system applicable to geological environment impact assessment (GEIM) for new mines contributes to supervision and protection of the geological environment of mines. Taking GEIM of a limestone mine to be built in Chongzhou as a case, this study, by making use of analytic hierarchy process and subsequent transformation from qualitative to quantitative variables, established the quantitative assessment and the zoning assessment system in terms of the following four aspects, namely geological environment of the mine, geological disaster risks, the influence of mining on groundwater environment, and its impact on land and landscape resources. The current study employed multi-objective linear weighting function to form mathematical model and then worked out environmental quality scores and the zonations, which were expected to reflect the characteristics of the geological environment of the mine. Besides, the assessment results were analyzed so as to provide important reference for predictions on possible environmental impact brought by the mine and for comprehensive treatment of the geological environment     

生态脆弱露天矿区截水帷幕下松散层水位演化规律

我国蒙东地区生态环境脆弱,水资源匮乏,露天煤矿高强度开采引起地下水系统的补、径、排条件发生剧烈变化,导致松散层水位大幅下降、地表河流流量衰减、生态环境破坏。为揭示生态脆弱露天矿区在截水帷幕下的松散层水位演化规律,分析生态脆弱露天矿区地下水分布特征和采动对松散层水位的影响,开展截水帷幕下的松散层水位理论计算和物理模拟试验,结合现场监测数据分析截水帷幕下内蒙古扎尼河露天煤矿、元宝山露天煤矿松散层水位演化规律。结果表明:生态脆弱露天矿区松散层渗透系数大、水位埋藏浅;露天开采对矿区松散层水位影响巨大,矿区周边数千米范围内的松散层水位下降数米到数十米;理论计算和物理模拟发现,截水帷幕外侧松散层水位抬升幅度与帷幕长度呈正相关关系;远离帷幕的水位变化速率较为平稳,靠近帷幕附近的水位变化相对剧烈;扎尼河和元宝山露天煤矿现场监测结果显示,帷幕外侧松散层水位升高3.43~9.12 m,帷幕内侧水位降低3.21~10.15 m,外侧水位抬升幅度与截水帷幕完成率成正比。截水帷幕作用下的松散层水位理论计算和物理模拟结果可指导现场工程应用,截水帷幕能够显著抬升生态脆弱露天矿区周边松散层水位,保护矿区松散层水资源。