淺論露天煤礦開采環(huán)境問題及防治對(duì)策論文
一、露天煤礦開采引發(fā)的環(huán)境問題
(一)對(duì)土地的破壞
露天煤礦區(qū)對(duì)土地資源的破壞主要表現(xiàn)在露天采場的直接挖損、外排土場壓占土地和工業(yè)廣場的占用等。挖損是對(duì)原地表形態(tài)、淺部地層、生物種群的直接摧毀,致使原土地不復(fù)存在,壓占是挖損過程中產(chǎn)生的廢棄巖土堆置于外排土場上造成原地貌功能的喪失。挖損和壓占等工程活動(dòng)直接破壞了表層的植被,導(dǎo)致這一區(qū)域原先處于相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng)受到干擾,使區(qū)域內(nèi)的土地利用、植被覆蓋、地貌、保水力等生態(tài)因子發(fā)生巨大的變化。
(二)水污染問題
露天煤礦開采對(duì)地表水和地下水污染最嚴(yán)重的是煤礦排土場淋溶水。排土場的煤矸石中富含堿金屬、堿土金屬和硫等,大氣降水淋溶了煤矸石中的無機(jī)鹽類,含無機(jī)鹽類的淋溶水流入地表水體會(huì)對(duì)地表永體造成污染,滲入地下含水層,也會(huì)污染地下水體。此外,采場周圍水體和大氣降水匯入采場礦坑,也會(huì)由于礦坑積水浸潤采場的殘煤露頭,而使煤層中的硫和重金屬等污染物質(zhì)溶入水體而使地下水受到污染。
(三)空氣染污問題
露天煤礦排土場污染最嚴(yán)重的因子為剝采區(qū)、排土區(qū)和運(yùn)輸?shù)缆穬蓚?cè)一定范圍內(nèi)的粉塵。此外,露天煤礦排土場大多沒有土地復(fù)墾和再植被,每個(gè)露天煤礦的外排土場都會(huì)形成一個(gè)幾百到幾千公頃的人為荒漠化土地,春秋時(shí)節(jié),荒漠化的排土場所產(chǎn)生的揚(yáng)塵等亦會(huì)使周圍大氣造成嚴(yán)重的污染。
(四)環(huán)境地質(zhì)問題
露天采礦形成的礦坑邊坡及排土場邊坡,由于地質(zhì)構(gòu)造、邊坡巖體、地表水及地下水作用、采礦工程活動(dòng)等原因誘發(fā)一系列諸如滑坡、塌陷、泥石流等突發(fā)性或緩變性地質(zhì)災(zāi)害,危及該地區(qū)周邊工業(yè)企業(yè)與民居建筑的安全,造成人員傷亡及巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,滑坡、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害貫穿于露天礦開采的始終,并有可能延續(xù)到閉坑后。
二、露天煤礦開采引發(fā)環(huán)境問題的防治對(duì)策
(一)土地破壞的防治措施
1、耕作層土壤和表層土壤是經(jīng)過多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深層生土所不能替代的,對(duì)于植物種子萌發(fā)和幼苗生長有著重要作用。應(yīng)對(duì)礦區(qū)擬破壞的露天采礦場熟化的表土進(jìn)行剝離,用汽車運(yùn)輸?shù)街付ū硗炼逊艌龆汛?閉礦后直接作為露天采礦場復(fù)墾用土。
2、修建運(yùn)輸?shù)缆窌r(shí),要充分利用已有礦山運(yùn)輸?shù)缆�、鄉(xiāng)村道路,不占或少占耕地、林地。避開土壤狀況良好、植被生態(tài)復(fù)雜地段,減少對(duì)礦區(qū)植被和土壤的破壞。
3、采用機(jī)械、人工等方式對(duì)采場邊坡進(jìn)行清理,清除松動(dòng)、凸起的碎(塊)石。對(duì)平臺(tái)進(jìn)行人工、機(jī)械平整,清除場地內(nèi)較大石塊;休息室、表土堆放場建筑進(jìn)行拆除、平整;區(qū)內(nèi)道路進(jìn)行平整、回填;平整后場地坡度要滿足復(fù)墾場地需求。
4、對(duì)平整后的平臺(tái)場地穴狀坑及采場邊坡平臺(tái)進(jìn)行覆土,覆土來源為礦山開拓時(shí)剝離堆存于表土堆放場的表土。采用機(jī)械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原則平覆于擬復(fù)墾林地的場地,覆土平均厚度≥0、5米。
5、礦區(qū)復(fù)墾土壤以生土為主,土壤養(yǎng)分含量和地力不足,恢復(fù)待復(fù)墾土地的肥力和生物生產(chǎn)效能,就必須采取恢復(fù)土壤、肥化土壤的措施。因此復(fù)墾的地塊根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r增施農(nóng)家肥與生物菌,林木落葉留底以提高土壤的有機(jī)物含量,改良土壤結(jié)構(gòu),改善土壤理化性狀,增加土壤肥力。
(二)空氣污染的防治措施
1、施工揚(yáng)塵防治措施。土石方開挖避免在大風(fēng)天氣進(jìn)行,完工后及時(shí)回填、平整場地;工業(yè)場地輔助配套工程施工,首先做好路面硬覆蓋;易產(chǎn)生揚(yáng)塵的建筑材料采用封閉車輛運(yùn)輸;設(shè)置圍布、擋板,禁止高空拋撒建筑垃圾和起塵的料、渣土的 外溢;施工揚(yáng)塵防治關(guān)鍵要加強(qiáng)施工管理,管理到位,可以有效減輕對(duì)環(huán)境的影響。
2、運(yùn)營期地面運(yùn)輸系統(tǒng)的防塵措施。輸煤系統(tǒng)帶式輸送機(jī)棧橋露天部分均加設(shè)皮帶罩棚,篩上設(shè)布袋除塵器集塵;在其周圍設(shè)置彩色防風(fēng)擋板,阻擋煤塵的擴(kuò)散。儲(chǔ)煤設(shè)施應(yīng)采用圓筒倉儲(chǔ)煤方式;轉(zhuǎn)載點(diǎn)、原煤卸載站設(shè)置通風(fēng)除塵裝置和噴霧灑水裝置。
3、采場、排土場揚(yáng)塵治理。對(duì)采掘工作面,合理布置炮孔,正確選擇爆破參數(shù)和加強(qiáng)裝藥、 沖填等作業(yè)的管理,爆破前向巖體注射高壓水,或利用灑水裝置;鉆機(jī)設(shè)袋式集塵器,爆破后灑水降塵;配備灑水車往返于坑內(nèi)外道路,對(duì)排土場工作面及其與采掘場之間的道路進(jìn)行經(jīng)常性地灑水,以增加路面、 作業(yè)面積塵濕度。排土場定期碾壓,降低起塵。對(duì)已經(jīng)結(jié)束排棄的排土場平臺(tái),在不影響整個(gè)露天礦排土作業(yè)的條件下及時(shí)覆土綠化;沿固定幫坡種植防風(fēng)林帶。
(三)邊坡防治措施
1、高度重視露天礦邊坡管理工作,建立健全邊坡安全管理機(jī)構(gòu)制度,剝采生產(chǎn)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)給出的邊坡角、平臺(tái)進(jìn)行留設(shè),嚴(yán)禁越采超挖。
2、采用邊坡穩(wěn)定性雷達(dá)或邊坡監(jiān)測機(jī)器人加強(qiáng)邊坡變形監(jiān)測工作,及時(shí)掌握邊坡變形的動(dòng)態(tài)情況和規(guī)律,對(duì)于出現(xiàn)的任何局部、小規(guī)模的邊坡坍塌滑落還要進(jìn)行專門的分析和治理方案設(shè)計(jì)。
3、露天礦地下水豐富,建議建立完善的疏干排水系統(tǒng),在采場發(fā)現(xiàn)出水點(diǎn),詳查后打水平孔,釋放靜水壓力,夏季暴雨會(huì)給采場邊坡穩(wěn)定性帶來威脅,此時(shí)要加強(qiáng)疏干,特別是斷裂帶和煤層頂?shù)装宓娜鯇?一定要詳查,做到“有疑必探,先探后采”。
4、建立日常的巡查監(jiān)測制度,特別是春季解凍期、雨季或坡面上出現(xiàn)沉陷裂縫時(shí)更要加強(qiáng)巡查監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況(如邊坡有明顯失穩(wěn)先兆)及時(shí)預(yù)警避讓,或采取防治工程措施。
5、抗滑樁是穿過滑坡體深入于滑床的樁柱,用以支擋滑體的滑動(dòng)力,起穩(wěn)定邊坡的作用,適用于淺層和中厚層的滑坡,是一種抗滑處理的主要措施。
(四)水污染的防治措施
1、修筑截礦山排水溝渠。礦山排水溝渠溝建于礦場四周,當(dāng)雨季降水量大,既起到阻擋作用,而且還起到梳流作用。
2、河流改道。針對(duì)穿過礦區(qū)的河流,必須對(duì)河流進(jìn)行改道遷徙,路線改道應(yīng)選擇短,地勢平緩弱滲水地段。同時(shí)還要考慮礦山的發(fā)展前景,避免二次分流。新河道的起點(diǎn)應(yīng)該在河床沖刷易發(fā)區(qū)進(jìn)行選擇,并與原有的河道河勢想適應(yīng)。
3、調(diào)洪水庫。季節(jié)性的地表水流橫穿開采境界時(shí),除采取改道措施外,須在礦區(qū)上游修筑調(diào)洪水庫截流和貯存洪水。
4、修筑攔河堤。當(dāng)露天開采和附近的河流周圍地面水平的境界,湖白的岸邊標(biāo)高相差較小,甚至低于岸邊地形時(shí),應(yīng)該修建岸邊護(hù)堤堰。防止河水漫灌到采礦場。
5、防滲帷幕。防滲帷幕防水是在露天礦開采境界以外,在地下水涌人采場的通道上,設(shè)定若干一定距離的注漿鉆孔,并依靠漿料在裂縫中的擴(kuò)散,凝結(jié)組成一道擋水隔墻,所謂防滲帷幕就是指由若干個(gè)注漿鉆孔所組成的擋水隔墻。
三、結(jié)語
露天煤礦開采環(huán)境問題的防治是一項(xiàng)復(fù)雜的、綜合的、龐大的系統(tǒng)工程。要應(yīng)用環(huán)境地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、采礦學(xué)、水土保持學(xué)、系統(tǒng)工程、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科的原理和思路研究防治對(duì)策,追求最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。實(shí)現(xiàn)煤炭開采與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。
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