礦山地質(zhì)災(zāi)害與礦山地質(zhì)環(huán)境治理

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1、第6章礦山地質(zhì)環(huán)境問題及其治理基本內(nèi)容：固體礦產(chǎn)資源開發(fā)中的環(huán)境地質(zhì)問題、礦山地質(zhì)環(huán)境治理重點(diǎn)掌握：地質(zhì)環(huán)境問題類型地質(zhì)環(huán)境工程治理技術(shù)地質(zhì)環(huán)境生物修復(fù)技術(shù)6.1固體礦產(chǎn)資源開發(fā)中的環(huán)境地質(zhì)問題固體礦產(chǎn)資源：以固態(tài)產(chǎn)出的礦產(chǎn)資源。形成與分類：分為內(nèi)生礦床型礦產(chǎn)資源、外生礦床和變質(zhì)礦床型礦產(chǎn)資源。我國(guó)主要礦產(chǎn)資源與分布：已知探明儲(chǔ)量的能源礦產(chǎn)有煤、石油、天然氣、油頁(yè)巖、鈾、釷、地?zé)岬?種，目前已建成能源礦山、油田共10613處。煤、石油、天然氣在世界和中國(guó)的一次能源消費(fèi)構(gòu)成中分別為93%和95%左右。煤炭資源分布規(guī)律蘊(yùn)藏量大、煤種齊全，但肥瘦不均；地域分布上呈現(xiàn)西多東少，

2、北多南少的格局。金屬礦產(chǎn)資源分布規(guī)律探明儲(chǔ)量居世界第一的有鎢、錫、銻、稀土、鉭、鈦，居世界第二位的有釩、鉬、鈮、鈹、鋰等。非金屬礦產(chǎn)資源分布規(guī)律我國(guó)大多數(shù)非金屬礦產(chǎn)資源探明儲(chǔ)量豐富，其中菱鎂礦、石墨、螢石、滑石、石棉、石膏、重晶石、硅灰石、明礬石、膨潤(rùn)土、巖鹽等礦產(chǎn)的探明儲(chǔ)量居世界前列；磷、高嶺土、硫鐵礦、芒硝、硅藻土、沸石、珍珠巖、水泥灰?guī)r等礦產(chǎn)的探明儲(chǔ)量在世界上占有重要地位；大理石、花崗石等天然石材，品質(zhì)優(yōu)良，蘊(yùn)藏量豐富；固體礦產(chǎn)資源開發(fā)中產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)問題固體礦產(chǎn)資源開發(fā)利用過程中引發(fā)一系列巖、水、土的環(huán)境地質(zhì)問題和生態(tài)環(huán)境問題，即產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境的負(fù)效應(yīng)。如正在開采

3、的或已廢棄的煤礦和金屬礦產(chǎn)地既產(chǎn)生諸如巖溶塌陷、采空區(qū)塌陷、礦坑突水、滑坡、崩塌、泥石流、侵占農(nóng)田等環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害，又會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的水體、大氣和土壤的污染等環(huán)境問題。6.1.1煤礦開采造成的環(huán)境地質(zhì)問題煤礦地下開采造成的環(huán)境地質(zhì)問題開采沉陷：煤炭被采出后，形成采空區(qū)，隨著采空區(qū)面積增大，上覆巖層將會(huì)發(fā)生移動(dòng)與變形，但采空區(qū)面積達(dá)到一定程度后，上覆巖層的這種彎曲將達(dá)到地面后，形成地表塌陷的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱之為開采沉陷。巖溶塌陷：危害主要表現(xiàn)在：①破壞地表供水水源；②破壞地面工程設(shè)施和房屋道路的安全；③引起降水、地表水回灌，危及礦井安全；④破壞自然環(huán)境，加劇水土流失，從而破壞礦

4、區(qū)環(huán)境，改變生態(tài)平衡。水資源環(huán)境破壞問題1)水資源平衡破壞，采煤對(duì)水量影響主要表現(xiàn)為水量減少、水位下降。2）對(duì)地表與淺層地下水的污染。酸度高、懸浮物濃度大、含重金屬離子，還會(huì)產(chǎn)生F-、CN-、Cr2O42-、Cr207-、酚等有害陰離子污染物的礦井水對(duì)地表水體和淺層地下水體產(chǎn)生了較大污染。煤矸石堆放產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問題煤矸石一般都是露天堆放，常年風(fēng)吹日曬，雨水沖刷，風(fēng)化分解，從而產(chǎn)生大量粉塵、酸性水、攜帶有重金屬的淋濾水，污染大氣、土壤、地表水或地下水。礦井地質(zhì)災(zāi)害1）井巷工程圍巖松動(dòng)與冒落2）沖擊地壓3）煤與瓦斯突出4）煤層自燃5）礦井水害6）礦井熱害大氣污染1）有害氣

5、體排放：主要成分是溫室氣體甲烷，井下其他作業(yè)過程中還產(chǎn)生部分有害氣體，如井下使用的硝胺炸藥在放炮中產(chǎn)生CO、NO和NO2，使用柴油動(dòng)力機(jī)械排放的廢氣中含有大量的NOx；煤炭自燃產(chǎn)生CO、CO2等。2）粉塵：主要成分是硅和鋁的化合物露天開采造成的環(huán)境地質(zhì)問題對(duì)土地資源的破壞：對(duì)土地的挖損、外排土場(chǎng)、尾礦排棄場(chǎng)；對(duì)水環(huán)境的影響：降低含水層水位、基巖裸露、酸性水和排土場(chǎng)淋溶酸性廢水。對(duì)大氣環(huán)境的影響：露天爆破、排土場(chǎng)揚(yáng)塵。6.1.2金屬礦山開采造成的環(huán)境地質(zhì)問題礦井水的環(huán)境地質(zhì)問題金屬礦山的礦井水的理化指標(biāo)復(fù)雜，酸性水排放較煤礦山普遍得多。在眾多的金屬礦山中，以金屬和非金屬硫

6、化物礦床開采的酸性礦井水問題最為突出。礦渣與尾礦的環(huán)境地質(zhì)問題除在礦區(qū)內(nèi)壓占土地外，同時(shí)造成礦區(qū)土壤環(huán)境、水環(huán)境與大氣環(huán)境的污染。6.2礦山地質(zhì)環(huán)境治理地質(zhì)環(huán)境治理：由于漫長(zhǎng)的地球演化歷史，不同地區(qū)因地質(zhì)條件和氣候與水文等條件存在很大差異，加之不同方式不同程度的人類活動(dòng)，從而造成不同類型的地質(zhì)環(huán)境條件或地質(zhì)災(zāi)害的類型。邊坡失穩(wěn)、泥石流、巖溶塌陷、地面沉降、土壤荒漠化等都是常見的地質(zhì)災(zāi)害類型或地質(zhì)環(huán)境問題。這些地質(zhì)環(huán)境問題若不能被充分認(rèn)識(shí)和有效地得到治理解決，它們將會(huì)產(chǎn)生巨大的環(huán)境影響，甚至造成巨大的地質(zhì)災(zāi)害。地質(zhì)環(huán)境治理工作就是采用工程治理與生態(tài)修復(fù)的方法對(duì)各種地質(zhì)災(zāi)害

7、和地質(zhì)環(huán)境問題進(jìn)行治理，消除隱患、恢復(fù)環(huán)境。6.2.1礦山地質(zhì)環(huán)境的工程治理技術(shù)礦山地面減沉技術(shù)井下矸石（水砂）充填減沉技術(shù)：利用砂、石以及廠礦的爐渣、尾礦等充填材料將采空區(qū)充滿，借以支撐圍巖，防止或減少圍巖的跨垮落和變形的一種頂板管理方法。地表塌陷的治理與復(fù)墾技術(shù)煤矸石充填復(fù)墾：當(dāng)塌陷地自然回填的煤矸石作為建設(shè)用地地基時(shí)，其地基承載力是不能滿足建筑和道路工程要求的，必須進(jìn)行地基壓實(shí)處理，以提高地基的緊實(shí)度，才能達(dá)到工程要求。粉煤灰充填復(fù)墾：利用電廠原有設(shè)備和增加所需要的輸灰管道，便可將灰水直接充填到塌陷較深區(qū)域，充填灰水比例以1∶10～