露天采礦活動造成的若干地質環(huán)境問題

1、露天采礦活動造成的若干地質環(huán)境問題作者：何芳軍陳福恩陳慶豐來源：科技創(chuàng)新導報2012年第15期何芳軍陳福恩陳慶豐（遼寧省化工地質勘查院遼寧錦州121000）摘要:在礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中，露天開采以其諸多優(yōu)點而被廣泛采用，但其對自然環(huán)境的影 響與破壞也是明顯的，包括對地下水資源、地質災害、地形地貌、土地資源等方面，本文著重從 露天采礦過程中對土地資源的占用和破壞、露天礦邊坡失穩(wěn)破壞和水土流失三方面地質環(huán)境問 題進行了論述。關鍵詞：中天采礦土地資源地質災害邊坡失穩(wěn)水土流失中圖分類號:TD167文獻標識碼:A文章編號：1674-098X（2012）05（c）-0135-02露天采礦是一個移走礦體上的覆

2、蓋物,得到所需礦物的過程。與地下開采相比，露天開采有 許多優(yōu)點:操作靈便、采收率高、開采成本低、作業(yè)安全、生產(chǎn)效率高、勞動條件優(yōu)越，適合于 大規(guī)模開采。礦產(chǎn)資源開發(fā)總量中50%60%的煤85%90%的金屬礦藏、50%的化學礦山原料、 100%的非金屬和建筑材料，都是露天開采。露天采礦對環(huán)境的影響表現(xiàn)在：泉水枯竭、河水改道、 邊坡失穩(wěn)發(fā)生崩塌、滑坡；礦山剝離堆土及礦渣堆積占用土地;淤塞河道、導致水患和礦山泥石 流;礦山“三廢”（礦渣及尾礦、礦水及尾水、選冶廢氣及可燃性礦渣自燃）造成的土壤、水體及 大氣污染;破壞地貌景觀，形成礦山荒漠化，加速水土流失等。1 土地資源的占用和破壞建設礦山要大興土木,

3、開山整地,構筑交通網(wǎng)、工業(yè)民用廠房和市鎮(zhèn)等;采礦,特別是露天采 礦，要剝離地表覆蓋層，同時有大量的廢礦石排放，所有這些都需要占用大量的土地。據(jù)統(tǒng)計，一 座大型礦山平均占地達（1820）X104m2,小礦山也達幾萬平方米。這是采礦業(yè)普遍存在的一個 嚴重問題。土地破壞在一定程度上也影響了礦區(qū)的生態(tài)平衡。土地破壞了，植物、土壤及其中的微生物 也跟著一起被消滅,地表喪失了穩(wěn)定性，會導致嚴重的水土流失,乃至造成泥石流和滑坡事故。被 破壞的地表、廢石堆、尾礦池更是大氣、水體、土壤的污染源。1.1露天采礦破壞土地目前，世界上年產(chǎn)15X104t以上礦石的礦山大約有一半是露天開采，礦石產(chǎn)量的75%左右來 自于露

4、天開采。中國重點金屬礦山，約有90%是露天開采，每年剝離巖土約為（2.22.6）X108t，露天礦坑及 堆土（巖）場侵占了大片農田。到1995年，全國1173家國有大中型礦山企業(yè)中，占用土地面積 729971.6hm2,其中僅露天開采礦場、排土場、尾礦場和塌陷區(qū)占地面積就有212817.4hm2,占礦 山用地面積的29.15%,其他工業(yè)用地、行政生活用地等為5171.54hm2,占70.85%。對于露天采礦，除采場破壞大量土地外，與之配套的排土場、尾礦庫和廠房、住宅等附屬設 施的占地面積往往是采場的幾倍（表1）,這不僅造成自然景觀和生態(tài)環(huán)境的破壞,還引起嚴重的 與工農業(yè)爭地的矛盾。（如表1）t

5、 Lit li?/傾垂恤隊碑廿醇MWE瑚.她fellWlHibii距Q鈉Ittti晌Lii 二-19LT.I1EEME網(wǎng)r崩r.a*El土:inHH戲珂1舊國S甘H!iff| Jf.ttIlLji實4nrL；Erfln-jHEanKD1.2廢石堆、尾礦堆放占用土地礦山挖出大量的礦渣及尾礦,它們的堆放也占用大量土地。據(jù)中國28個重點露天礦調查，堆 土（巖）場占地總面積達4470 hm2,每年新占土地約400hm2以上。在1985年全國重點煤礦形成 的矸石山有671座,堆放量7.8X108t，至1988年增加到730座,堆放量9X108t，今后每年還要 新排放6000t,繼續(xù)擴大占用土地。2露天礦

6、邊坡失穩(wěn)破壞露天開采人為地塑造了邊坡，隨著開挖深度的加大，邊坡的規(guī)模也不斷擴大，既嚴重地破壞了 地應力的自然平衡，又導致了人工邊坡的變形、破壞和滑移。露天礦邊坡的破壞主要有兩大類： 具有明顯滑動面的邊坡失穩(wěn)破壞和蠕變一坍塌變形破壞。前者包括平面滑動模式、楔形體滑動 模式和曲面滑動模式，后者有傾倒破壞模式、潰屈破壞模式。此外，還有上述不同模式之間的相 互組合形成的復合式破壞模式。邊坡巖土體中軟弱結構面的發(fā)育程度及其組合關系是控制露天 礦邊坡穩(wěn)定性的主要地質因素。中國遼寧撫順西露天礦是一座大型礦山，東西長6600m,南北寬2200m,設計最終采深400m。 1914年投產(chǎn)，1927年首次出現(xiàn)滑坡;

7、爾后，邊坡變形、滑坡、傾倒相繼發(fā)生，幾乎遍布采坑四周， 采場揭露的不同埋深的各類巖體均發(fā)生過變形破壞。其中北幫西區(qū)19601984年先后發(fā)生過 13次滑坡，多次破壞采掘平臺、運輸線路和車輛、排水系統(tǒng)及輸電設備，甚至發(fā)生機車脫軌事故。 位于河北省的首鋼遷安水廠露天礦，自投產(chǎn)以來邊坡發(fā)生109處滑塌和變形失穩(wěn)，其中35處受斷 層、節(jié)理等軟弱結構面控制。露天礦邊坡失穩(wěn)破壞的影響因素主要有巖石性質、巖體結構、地質構造、水文地質條件、 風化條件、邊坡形狀、爆破振動等。邊坡失穩(wěn)防治的原則是以防為主，綜合整治。在邊坡開挖和 采礦過程中，應及時排除地表水、深降強排地下水,減少爆破次數(shù)、降低爆破強度，合理確定不

8、同 深度巖體的邊坡角，適時修整邊坡輪廓，提高邊坡穩(wěn)定性。對大型采礦邊坡，還需構筑抗滑擋土墻、 抗滑樁、灌注水泥砂漿及減載、排水等工程措施。3水土流失廢石堆、尾礦壩如果設置不當或管理不嚴，會造成嚴重的滑坡、泥石流事故，導致更大范圍 的土地破壞以及生命財產(chǎn)的損失。特別是一些小型采礦場，多在河床、公路、鐵路兩側采石開礦, 亂采亂挖，亂堆亂放，經(jīng)常把矸石甚至礦石堆放在河床、河口、公（鐵）路邊等處，一遇暴雨就造成 水土流失，產(chǎn)生滑坡、泥石流,將尾礦、矸石等沖入江河湖泊，造成水庫河塘淤塞，洪水排泄不通, 甚至沖毀公路、鐵路，交通中斷,給國民經(jīng)濟造成嚴重損失。中國1173家大中型礦山的調查表明，產(chǎn)生水土流失

9、及土地沙化所破壞的面積1706.7hm2，及 743.5hm2,治理投資的費用已達2393.6萬元。1985年,湖南省某金屬礦山，因暴雨引發(fā)的山洪， 沖垮了尾礦壩，使90多萬立方米的尾礦隨洪流而下，導致河谷兩側礦山和生活區(qū)部分建筑物夷為 平地，1000hm2良田被淹沒,交通全部中斷，死亡40余人,造成礦山直接經(jīng)濟損失600余萬元。山 西某鐵礦，尾礦壩被洪水沖垮，使下游兩個縣的400余hm2良田被毀。河南秦嶺西峪溝金礦是中國最大的黃金生產(chǎn)地之一，由于亂采濫挖，并將數(shù)萬立方米的礦渣 堆放在溝底，以致河道嚴重受阻。1994年7月中旬，暴雨形成的泥石流沿溝下泄，使道路及生產(chǎn)、 生活設施遭到嚴重破壞,51人喪生，損失慘重。參考文獻