礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)估技術(shù)方法探討

礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與評(píng)估

技術(shù)方法探討

一、礦山環(huán)境地質(zhì)問題及分類1、礦山環(huán)境地質(zhì)問題含義地質(zhì)大詞典第73條礦山環(huán)境地質(zhì)問題解釋：“人類從地表和地表深處開采出巨大數(shù)額的礦石和圍巖，改變和破壞了地球表面和巖石圈的自然平衡，使地質(zhì)環(huán)境不斷地改變和惡化，給生產(chǎn)建設(shè)和人民生活帶來了很大的危害，稱礦山環(huán)境地質(zhì)問題。礦山環(huán)境地質(zhì)問題是指礦業(yè)活動(dòng)（礦山建設(shè)及生產(chǎn)活動(dòng)）與地質(zhì)環(huán)境之間相互影響而產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境演變、破壞和污染等問題。2、礦山環(huán)境地質(zhì)問題分類根據(jù)礦山環(huán)境地質(zhì)問題的表現(xiàn)形式和影響結(jié)果，將礦山環(huán)境地質(zhì)問題歸為三大類：第一類礦山地質(zhì)災(zāi)害，包括地面塌陷、（開采沉陷、巖溶塌陷）地裂縫、崩塌、滑坡、渣石流；第二類含水層破壞：指由于礦山開采過量抽排地下水，使地下水位超常降低，使含水層中儲(chǔ)存量及補(bǔ)給量被消耗，在一定時(shí)期內(nèi)不能恢復(fù)的現(xiàn)象，包括井泉干涸、含水層疏干、地下水位超常降低、地表水漏失等問題。第三類礦區(qū)地形地貌景觀破壞，指采礦活動(dòng)導(dǎo)致礦山山體原貌及植被、地質(zhì)景觀、礦山整體地貌、礦山原生態(tài)環(huán)境破壞、礦山山體破損，山體巖石裸露，巖石松動(dòng)，山體表層植被遭到破壞。（1）礦山地質(zhì)災(zāi)害礦業(yè)開發(fā)強(qiáng)烈影響和改變著礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件，引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害成因，可分為：井工開采、露天開采、礦坑疏干排水引發(fā)的崩塌、滑坡、地面塌陷（開采沉陷、巖溶塌陷）、地裂縫、不穩(wěn)定邊坡等；固體廢棄物堆積引起的崩塌、渣石流、不穩(wěn)定邊坡等。礦山地質(zhì)災(zāi)害往往給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅，并嚴(yán)重影響著生態(tài)環(huán)境，造成人員財(cái)產(chǎn)損失和資源破壞。（2）礦區(qū)地形地貌景觀破壞：礦山地形地貌景觀破壞有兩大類，即山體破壞類和場地破壞類。山體破壞類的特征是：礦山開采導(dǎo)致山體表面破損，巖石裸露，巖石松動(dòng)，山體表層植被遭到破壞。山體破壞類主要采取削坡工程、臺(tái)階修建工程、擋土墻工程、生物措施等進(jìn)行治理。場地破壞類的特征是：礦山建設(shè)及采礦活動(dòng)使礦山原有的地形地貌挖損、地表破壞、植被損壞。場地破壞類主要采取挖高填低工程、挖低填高工程、防排水工程、生物措施等進(jìn)行治理。在礦山開采過程中，特別是露天開采，還破壞了許多景觀資源、地質(zhì)遺跡等，特別是沿路開采的許多小建材廠，對(duì)景觀資源破壞非常嚴(yán)重。地下開采而引起的地面塌陷等不但破壞了土地資源，而且還破壞了大量建筑和道路等基礎(chǔ)設(shè)施。有些礦區(qū)位于名勝古跡之下，開采沉陷也直接或間接威脅著名勝古跡。（3）礦山開發(fā)含水層破壞礦業(yè)活動(dòng)對(duì)含水層的破壞包括區(qū)域水均衡破壞、水環(huán)境變化。地下開采對(duì)水資源、水環(huán)境影響最大，礦山在建礦、采礦過程中的強(qiáng)制性抽排地下水以及采空區(qū)上部塌陷開裂使地下水、地表水滲漏，嚴(yán)重破壞了水資源的均衡和補(bǔ)徑排條件，導(dǎo)致礦區(qū)及周圍地下水位下降、泉流量下降甚至干枯，地表水流量減少或斷流。在某些地方地下水下降數(shù)十米甚至上百米，形成了大面積疏干漏斗，造成泉水干枯、水資源枯竭以及污水入滲等，破壞了礦區(qū)的生態(tài)平衡。引起礦區(qū)含水層破壞，供水緊張，植被枯死和灌溉困難等一系列生態(tài)環(huán)境問題。二、礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查1、技術(shù)路線①資料收集：收集研究區(qū)自然、地理、地質(zhì)條件、礦產(chǎn)資源、礦山地質(zhì)環(huán)境等資料并加以分析，為部署下一階段的野外實(shí)地調(diào)查作準(zhǔn)備。②遙感輔助調(diào)查：利用遙感影像能夠較為準(zhǔn)確、快速的取得調(diào)查數(shù)據(jù)資料的優(yōu)勢(shì)，對(duì)典型的重點(diǎn)礦區(qū)進(jìn)行遙感解譯，在進(jìn)行野外查證的同時(shí)，指導(dǎo)野外調(diào)查工作③野外實(shí)地調(diào)查：進(jìn)行研究區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、礦山環(huán)境地質(zhì)調(diào)查，摸清礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀及存在的問題。④數(shù)據(jù)資料分析整理。2、工作程序①地質(zhì)環(huán)境背景調(diào)查：以收集資料為主，了解礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件。包括地質(zhì)地貌條件、水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件等。

②礦山環(huán)境地質(zhì)問題調(diào)查：礦區(qū)地形地貌景觀破壞問題；地面塌陷、地裂縫、崩滑流等地質(zhì)災(zāi)害以及廢石堆、采場等；調(diào)查與礦業(yè)活動(dòng)相關(guān)的水資源、水環(huán)境問題。摸清礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題及其危害。3、工作方法（1）全面收集礦山企業(yè)及周圍自然環(huán)境及經(jīng)濟(jì)社會(huì)資料；與礦山地質(zhì)環(huán)境相關(guān)的農(nóng)林環(huán)境資料；區(qū)域生產(chǎn)力布局，城鎮(zhèn)、重要工程及特殊保護(hù)區(qū)的分布；區(qū)位條件。（2）查明礦區(qū)氣象水文、地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)條件。（3）查明礦體賦存特征、礦山開采方式、開采深度、厚度及開采影響范圍。（4）查明礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題和地質(zhì)災(zāi)害的形成條件、分布規(guī)律、影響因素、發(fā)育程度、發(fā)展趨勢(shì)；預(yù)測其對(duì)礦業(yè)活動(dòng)的影響；預(yù)測礦業(yè)活動(dòng)引發(fā)、加劇和遭受的主要環(huán)境地質(zhì)問題和地質(zhì)災(zāi)害。

礦區(qū)地形地貌景觀破壞。a.采場（露天開采）、工業(yè)廣場、采礦廢棄物、尾礦庫、生活設(shè)施建設(shè)破壞地形地貌；b.礦山地質(zhì)災(zāi)害造成的地貌景觀破壞；②礦區(qū)含水層破壞。指地下水均衡失衡、水污染問題，地下水水位下降、水資源枯竭、地下水及地表水污染。a.礦井突水、礦井排水形成的地下水降落漏斗以及采動(dòng)后上覆巖層破碎、斷裂、沉降，導(dǎo)致各含水層貫通，造成地下水均衡改變；b.廢液廢渣排放、堆積物淋濾液造成地下水、地表水污染，破壞水環(huán)境。礦山地質(zhì)災(zāi)害：a.井工開采、露天開采、礦坑疏干排水引發(fā)的崩塌、滑坡、地面塌陷（開采沉陷、巖溶塌陷）、地裂縫、不穩(wěn)定邊坡等災(zāi)害；b.固體廢棄物堆積引起的崩塌、渣石流、不穩(wěn)定邊坡等災(zāi)害；三、礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)估1、評(píng)估等級(jí)確定根據(jù)評(píng)估區(qū)重要程度、礦山地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度、礦山生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模等綜合確定，評(píng)估級(jí)別分為三級(jí)，見附錄A。評(píng)估區(qū)重要程度應(yīng)根據(jù)區(qū)內(nèi)居民集中居住情況、重要工程設(shè)施和自然保護(hù)區(qū)分布情況、耕地面積等確定，劃分為重要區(qū)、較重要區(qū)和一般區(qū)三級(jí)，見附錄B。礦山地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度應(yīng)分別按井工開采和露天開采歸類，應(yīng)根據(jù)區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)和礦山地形地貌、開采情況等劃分為復(fù)雜、中等、簡單三級(jí)，礦山地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度分級(jí)見附錄C。礦山生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模按礦種和年生產(chǎn)量分大型、中型、小型三類，見附錄D。

2、評(píng)估精度要求一級(jí)評(píng)估應(yīng)定量—半定量地作出礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度現(xiàn)狀評(píng)估、預(yù)測評(píng)估和綜合評(píng)估。二級(jí)評(píng)估應(yīng)半定量—定性地作出礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度現(xiàn)狀評(píng)估、預(yù)測評(píng)估和綜合評(píng)估。三級(jí)評(píng)估應(yīng)定性地作出礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度現(xiàn)狀評(píng)估、預(yù)測評(píng)估和綜合評(píng)估。3、評(píng)估內(nèi)容礦業(yè)活動(dòng)引發(fā)的地表水漏失、區(qū)域地下水均衡破壞、水質(zhì)污染等水資源、水環(huán)境的變化及其影響程度。礦業(yè)活動(dòng)引起的地形地貌景觀破壞。礦業(yè)活動(dòng)引發(fā)的地面塌陷、地裂縫、崩塌、滑坡、渣石流等地質(zhì)災(zāi)害及其危害程度。礦業(yè)活動(dòng)對(duì)重要工程設(shè)施、房屋、廠礦、各類保護(hù)區(qū)和自然景觀等造成的危害和影響程度。

4、評(píng)估程序目標(biāo)、任務(wù)分析環(huán)境影響因子及其指標(biāo)體系現(xiàn)狀評(píng)估及預(yù)測評(píng)估提出減輕環(huán)境影響的技術(shù)措施跟蹤監(jiān)測與評(píng)估評(píng)價(jià)結(jié)論編寫報(bào)告書、篇章或說明礦區(qū)環(huán)境背景調(diào)查、分析與評(píng)價(jià)修改采礦方案公眾參與否定方案5、評(píng)估指標(biāo)體系（1）現(xiàn)狀評(píng)估單類問題評(píng)估礦山地質(zhì)災(zāi)害礦區(qū)地形地貌景觀破壞礦區(qū)含水層破壞

綜合評(píng)估：礦產(chǎn)資源開發(fā)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響因素可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：①開采方式；②實(shí)際生產(chǎn)能力；③次生地質(zhì)災(zāi)害；④礦區(qū)地形地貌景觀破壞；⑤含水層破壞。建議選取具有較好的代表性的12個(gè)評(píng)估因子，分別為：礦山開采方式、實(shí)際生產(chǎn)能力、采空區(qū)面積、礦山面積、采礦場面積、廢料場面積、塌陷區(qū)面積、廢水排放量、固體廢棄物年排放量、固體廢棄物累計(jì)積存量、礦坑排水影響范圍、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生次數(shù)、地質(zhì)災(zāi)害影響范圍、地質(zhì)災(zāi)害損失、地質(zhì)災(zāi)害死亡人數(shù)。為了避免直接引用各因子數(shù)值進(jìn)行評(píng)估造成較大偏差，采用部分因子的比值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。（1）X1=露天開采或井工開采；（2）X2=采空區(qū)面積/礦山面積；（3）X3=塌陷區(qū)面積/礦山面積；（4）X4=地形地貌景觀破壞土地面積/礦山面積；（5）X5=廢水年排放量/實(shí)際生產(chǎn)能力；（6）X6

=固體廢棄物年排放量/實(shí)際生產(chǎn)能力；（7）X7

=固體廢棄物累計(jì)積存量/礦山面積；（8）X8=礦坑排水影響面積/礦山面積；（9）X9=地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生次數(shù)；（10）X10=地質(zhì)災(zāi)害影響范圍；（11）X11=地質(zhì)災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失；（12）X12=地質(zhì)災(zāi)害人員傷亡評(píng)估原則以不同類型礦產(chǎn)資源集中開采區(qū)為評(píng)估對(duì)象，以采礦活動(dòng)引發(fā)的礦山環(huán)境地質(zhì)問題現(xiàn)狀為主，兼顧礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境背景，評(píng)估區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)資源開發(fā)對(duì)該區(qū)地質(zhì)環(huán)境的影響程度，評(píng)估因子來源于調(diào)查數(shù)據(jù)。方法一：層次分析—綜合評(píng)分法6、評(píng)估方法層次分析對(duì)上述12個(gè)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行聚類分析，形成6個(gè)指標(biāo)層，每個(gè)指標(biāo)層包含若干個(gè)指標(biāo)項(xiàng)。指標(biāo)層內(nèi)的每個(gè)指標(biāo)項(xiàng)都賦予一定的權(quán)重，而每個(gè)指標(biāo)層也都賦予一定的權(quán)重。（見下表）

指標(biāo)層指標(biāo)層權(quán)重指標(biāo)項(xiàng)指標(biāo)項(xiàng)權(quán)重開采方式0．10X11廢物排放0．20X60．4X80．5X70．1地質(zhì)災(zāi)害0．20X90．4X100．35X120．15X110．1采礦沉陷0．20X30．6X20．4地形地貌景觀破壞0．20X41含水層破壞0．10X51綜合評(píng)分（根據(jù)12個(gè)指標(biāo)項(xiàng)，制定相應(yīng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）

得分值指標(biāo)項(xiàng)108642X1露天開采井工開采X2>0.10.06—0.10.03—0.060.01—0.03<0.01X3>0.10.06—0.10.03—0.060.01—0.03<0.01X4>0.10.06—0.10.03—0.060.01—0.03<0.01X5>0.50.06—0.10.03—0.060.01—0.03<0.01X6>0.20.05—0.10.03—0.050.01—0.03<0.01X7>0.10.06—0.10.03—0.060.01—0.03<0.01X8>31—30.5—10.1—0.5<0.1X9>0.50.5—0.30.3—0.10.1—0.08<0.08X10>3010—303—101—30X11>10.6—10.3—0.60.1—0.3<0.1X12>1000500—1000100—50010—100<10設(shè)指標(biāo)項(xiàng)的得分為Pi，指標(biāo)層的得分為Lj，綜合得分為T，則：

Lj=

其中，Wi為指標(biāo)項(xiàng)權(quán)重，n為指標(biāo)項(xiàng)個(gè)數(shù)；

T=其中，Wj為指標(biāo)層權(quán)重，m為指標(biāo)層個(gè)數(shù)；以本礦區(qū)大比例尺地形圖為基礎(chǔ)，按照礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題類型進(jìn)行調(diào)查，在圖上圈出該類問題的影響范圍，如果有多類問題出現(xiàn)在同一區(qū)域內(nèi)，可以再細(xì)分為子區(qū)。區(qū)域確定后，按照問題種類進(jìn)行定性描述。方法二：分區(qū)定性評(píng)估序號(hào)內(nèi)容主要指標(biāo)說明1礦區(qū)地形地貌景觀破壞破壞土地類型破壞土地面積破壞土地方式破壞植被類型破壞植被面積可復(fù)墾的土地面積已復(fù)墾土地面積2固體廢棄物及其綜合利用固體廢棄物堆（場）數(shù)量固體廢棄物的種類固體廢棄物年排放量固體廢棄物總量固體廢棄物來源固體廢棄物壓占土地面積固體廢棄物綜合利用方向固體廢棄物年綜合利用量固體廢棄物堆的主要隱患3采空區(qū)地面沉（塌）陷沉陷區(qū)數(shù)量沉陷區(qū)面積沉陷區(qū)造成的危害累計(jì)最大沉陷量本年度最大沉陷量塌陷坑數(shù)量塌陷面積塌陷造成的危害地面沉（塌）陷治理面積4山體開裂、滑坡、崩塌、泥石流地質(zhì)災(zāi)害本年度發(fā)生山體開裂、滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害次數(shù)山體開裂、滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害造成的危害山體開裂、滑坡、崩塌、泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)或隱患區(qū)的數(shù)量已得到治理的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)或隱患區(qū)的數(shù)量5地裂縫地裂縫數(shù)量地裂縫的主要走向最大地裂縫長度最大地裂縫寬度最大地裂縫深度地裂縫造成的危害6廢水廢液排放年廢水排放量年廢水達(dá)標(biāo)排放量廢水主要有害物質(zhì)廢水排放去向廢水年處理量廢水循環(huán)利用量7地下水礦區(qū)地下水水位礦坑年排水量含水層疏干面積地下水降落漏斗面積地下水污染物種類地下水污染范圍（二）預(yù)測評(píng)估預(yù)測評(píng)估的內(nèi)容包括：經(jīng)濟(jì)與社會(huì)環(huán)境、大氣環(huán)境、地表水環(huán)境、地下水環(huán)境、地表景觀、地質(zhì)災(zāi)害等。（1）建議預(yù)測評(píng)估指標(biāo)體系如下表：

環(huán)境內(nèi)容參考指標(biāo)區(qū)域環(huán)境背景值環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)環(huán)境a)人口數(shù)量，人口密度；b)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；c)社會(huì)發(fā)展水平；a)規(guī)劃區(qū)人口數(shù)量和人口密度變化；b)可能造成的搬遷人口數(shù)量；c)預(yù)計(jì)對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展