矿山水污染防治的研究论文

浅论露天煤矿开采环境问题及防治对策论文

一、露天煤矿开采引发的环境问题

(一)对土地的破坏

露天煤矿区对土地资源的破坏主要表现在露天采场的直接挖损、外排土场压占土地和工业广场的占用等。挖损是对原地表形态、浅部地层、生物种群的直接摧毁,致使原土地不复存在,压占是挖损过程中产生的废弃岩土堆置于外排土场上造成原地貌功能的丧失。挖损和压占等工程活动直接破坏了表层的植被,导致这一区域原先处于相对稳定的系统受到干扰,使区域内的土地利用、植被覆盖、地貌、保水力等生态因子发生巨大的变化。

(二)水污染问题

露天煤矿开采对地表水和地下水污染最严重的是煤矿排土场淋溶水。排土场的煤矸石中富含碱金属、碱土金属和硫等,大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类,含无机盐类的淋溶水流入地表水体会对地表永体造成污染,渗入地下含水层,也会污染地下水体。此外,采场周围水体和大气降水汇入采场矿坑,也会由于矿坑积水浸润采场的残煤露头,而使煤层中的硫和重金属等污染物质溶入水体而使地下水受到污染。

(三)空气染污问题

露天煤矿排土场污染最严重的因子为剥采区、排土区和运输道路两侧一定范围内的粉尘。此外,露天煤矿排土场大多没有土地复垦和再植被,每个露天煤矿的外排土场都会形成一个几百到几千公顷的人为荒漠化土地,春秋时节,荒漠化的排土场所产生的扬尘等亦会使周围大气造成严重的污染。

(四)环境地质问题

露天采矿形成的矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、边坡岩体、地表水及地下水作用、采矿工程活动等原因诱发一系列诸如滑坡、塌陷、泥石流等突发性或缓变性地质灾害,危及该地区周边工业企业与民居建筑的安全,造成人员伤亡及巨大的经济损失。因此,滑坡、塌陷等地质灾害贯穿于露天矿开采的始终,并有可能延续到闭坑后。

二、露天煤矿开采引发环境问题的防治对策

(一)土地破坏的防治措施

1、耕作层土壤和表层土壤是经过多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深层生土所不能替代的,对于植物种子萌发和幼苗生长有着重要作用。应对矿区拟破坏的露天采矿场熟化的表土进行剥离,用汽车运输到指定表土堆放场堆存,闭矿后直接作为露天采矿场复垦用土。

2、修建运输道路时,要充分利用已有矿山运输道路、乡村道路,不占或少占耕地、林地。避开土壤状况良好、植被生态复杂地段,减少对矿区植被和土壤的破坏。

3、采用机械、人工等方式对采场边坡进行清理,清除松动、凸起的碎(块)石。对平台进行人工、机械平整,清除场地内较大石块;休息室、表土堆放场建筑进行拆除、平整;区内道路进行平整、回填;平整后场地坡度要满足复垦场地需求。

4、对平整后的平台场地穴状坑及采场边坡平台进行覆土,覆土来源为矿山开拓时剥离堆存于表土堆放场的表土。采用机械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原则平覆于拟复垦林地的场地,覆土平均厚度≥0、5米。

5、矿区复垦土壤以生土为主,土壤养分含量和地力不足,恢复待复垦土地的肥力和生物生产效能,就必须采取恢复土壤、肥化土壤的`措施。因此复垦的地块根据当地情况增施农家肥与生物菌,林木落叶留底以提高土壤的有机物含量,改良土壤结构,改善土壤理化性状,增加土壤肥力。

(二)空气污染的防治措施

1、施工扬尘防治措施。土石方开挖避免在大风天气进行,完工后及时回填、平整场地;工业场地辅助配套工程施工,首先做好路面硬覆盖;易产生扬尘的建筑材料采用封闭车辆运输;设置围布、挡板,禁止高空抛撒建筑垃圾和起尘的料、渣土的 外溢;施工扬尘防治关键要加强施工管理,管理到位,可以有效减轻对环境的影响。

2、运营期地面运输系统的防尘措施。输煤系统带式输送机栈桥露天部分均加设皮带罩棚,筛上设布袋除尘器集尘;在其周围设置彩色防风挡板,阻挡煤尘的扩散。储煤设施应采用圆筒仓储煤方式;转载点、原煤卸载站设置通风除尘装置和喷雾洒水装置。

3、采场、排土场扬尘治理。对采掘工作面,合理布置炮孔,正确选择爆破参数和加强装药、 冲填等作业的管理,爆破前向岩体注射高压水,或利用洒水装置;钻机设袋式集尘器,爆破后洒水降尘;配备洒水车往返于坑内外道路,对排土场工作面及其与采掘场之间的道路进行经常性地洒水,以增加路面、 作业面积尘湿度。排土场定期碾压,降低起尘。对已经结束排弃的排土场平台,在不影响整个露天矿排土作业的条件下及时覆土绿化;沿固定帮坡种植防风林带。

(三)边坡防治措施

1、高度重视露天矿边坡管理工作,建立健全边坡安全管理机构制度,剥采生产应严格按照设计给出的边坡角、平台进行留设,严禁越采超挖。

2、采用边坡稳定性雷达或边坡监测机器人加强边坡变形监测工作,及时掌握边坡变形的动态情况和规律,对于出现的任何局部、小规模的边坡坍塌滑落还要进行专门的分析和治理方案设计。

3、露天矿地下水丰富,建议建立完善的疏干排水系统,在采场发现出水点,详查后打水平孔,释放静水压力,夏季暴雨会给采场边坡稳定性带来威胁,此时要加强疏干,特别是断裂带和煤层顶底板的弱层,一定要详查,做到“有疑必探,先探后采”。

4、建立日常的巡查监测制度,特别是春季解冻期、雨季或坡面上出现沉陷裂缝时更要加强巡查监测,一旦发现异常情况(如边坡有明显失稳先兆)及时预警避让,或采取防治工程措施。

5、抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。

(四)水污染的防治措施

1、修筑截矿山排水沟渠。矿山排水沟渠沟建于矿场四周,当雨季降水量大,既起到阻挡作用,而且还起到梳流作用。

2、河流改道。针对穿过矿区的河流,必须对河流进行改道迁徙,路线改道应选择短,地势平缓弱渗水地段。同时还要考虑矿山的发展前景,避免二次分流。新河道的起点应该在河床冲刷易发区进行选择,并与原有的河道河势想适应。

3、调洪水库。季节性的地表水流横穿开采境界时,除采取改道措施外,须在矿区上游修筑调洪水库截流和贮存洪水。

4、修筑拦河堤。当露天开采和附近的河流周围地面水平的境界,湖白的岸边标高相差较小,甚至低于岸边地形时,应该修建岸边护堤堰。防止河水漫灌到采矿场。

5、防渗帷幕。防渗帷幕防水是在露天矿开采境界以外,在地下水涌人采场的通道上,设定若干一定距离的注浆钻孔,并依靠浆料在裂缝中的扩散,凝结组成一道挡水隔墙,所谓防渗帷幕就是指由若干个注浆钻孔所组成的挡水隔墙。

三、结语

露天煤矿开采环境问题的防治是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。要应用环境地质学、环境科学、采矿学、水土保持学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策,追求最优的经济效益、社会效益和环境效益。实现煤炭开采与环境保护协调发展,实现矿区的可持续发展。

矿山过度开采造成水土流失对地下水资源的影响论文

人口、资源和环境是当今世界面临的三大问题，而水资源是各种资源中不可替代的一种重要资源。因此，从一定程度上来说，节约水资源非常重要。目前我国矿山资源过度开采，对地下水资源有直接影响，而且开采过程中也会造成水资源的浪费，使地表产生塌陷，破坏了水质、水循环，效果是不堪设想的。

1.矿山过度开采破坏生物群落的生态平衡

我国矿产资源近年来的高强度开采带来了一系列的环境问题，造成了地面的大面积破坏和塌陷，导致矿区地下水资源枯竭和矿区严重的大气、水源污染。由于矿业废弃地具有众多不良的理化性质，尤其是重金属含量过高，而有毒重金属在土壤系统中的污染过程又有隐蔽性、长期性和不可逆性，因此常给周边地区的水资源生态环境造成重大的影响。如破坏土地资源，导致生态环境恶化，破坏水平衡，加剧了水资源危机，危害人体健康，破坏生物群落的生态平衡和生物多样性等。

我国水资源总量仍不丰富，区域分布也不平衡，随着人口的增多，水资源的人均占有量较小。尤其是在西北地区一些地区缺水严重，不仅造成人们生活的不便，在一定程度上对当地经济发展造成影响。因此，节约水资源非常重要，我国矿山资源的过度开采对水资源具有重要的影响，加强对矿山开采对地下水资源、水循环、水位、水质等影响进行研究分析，对矿区开采水资源保护具有一定的实用意义。

2.矿山开采对地下水资源的影响

矿山在开采过程中对地水资源的影响十分巨大，如今水资源日益减少，我们更要重视矿山开采对地下水资源的影响，找出存在的问题及相应的处理方法，对保证当地人民生产生活用水和区域农业用水都具有重要意义。

2.1 矿山开采对水资源与水资源循环的影响

2.1.1 矿山开采对水资源量的影响

矿山开采过程中，对开采区的表结构会产生影响，会造成其地表面下陷或因开采过度出现裂缝。在这种情况下，会对当地的水资源造成严重的影响，对其循环系统的影响极大，造成地下水资源自我更新困难，其影响主要体现在两方面：①由于矿山开采产生地表裂缝，会使地表水转变为地下水，并且会加快这种转变的速度，在一些开采区，雨季大量的雨水会随着地表裂缝渗入到地下，造成地表储水减少，而且矿山开采时也会不断地向外排水、疏干，这就造成了当地水资源不断流失。②矿山开采时由于矿坑需要排水，而且其地表开采产生的变化，会加剧地表水资源与地下水资源的流失，对开采区的水平衡造成影响，这时开矿区域内的地表水资源与地下水资源都在不断地减少，降低了水资源的利用率和水资源的存储量。

2.1.2 矿山开采对水资源循环的影响

矿山开采时对当地水资源循环的.影响，主要体现在对水资源自我更新的影响上，水资源具有自我更新能力，矿山开采破坏了这种能力。矿山开采过程中对水资源的循环系统形

成了再造，重建了一个更为快速，也更为复杂，违背自然规律的水循环系统。①在矿山开采前会对地下水进行排干，这在一定程度上减少了地下水资源的存储量，而且会造成地表水向地下渗入，使水平衡系统被打破，导致地表水资源不断减少，也减少了地表水的蒸发消耗量。②矿山在开采过程中也会造成其地表的结构变化，加剧地表水向地下渗入，进一步减少了地表水存储量。以上因素对地下水循环系统造成了严重破坏。③因矿山矿坑的排水也会对地下水的径流产生影响，这会使得矿区内的水资源循环系统变得更加复杂。

2.2 矿山开采对当地含水层水位以及地下水水质的影响

2.2.1 矿山开采对当地含水层水位的影响

矿山在开采过程中会造成地表结构变化，会对原本的力学平衡造成影响，在这种情况下，当地质结构出现不稳定情况时，就会使上覆岩层移位或是产生断裂，其含水层中所存储的水会产生流动，矿区地下水位会下降。这种带动的反应是连锁性的，会直接对该地区的水井水位造成影响，其水井中的水位会下降，这对当地农业与生活用水的影响是巨大的。矿山开采中，相关人员应该使用专业知识对下水位变化进行控制，减少因矿山开采对当地人民生活所造成的影响。

2.2.2 矿山开采对当地地下水质的影响

我国近年来的环境问题所受到的关注越来越多，特别是一些矿山的开采对水资源造成污染与影响，相关部门一直非常重视。这种染污不仅对当地居民的生活造成了不可逆转的影响，也会对当地的经济建设造成影响，并且也严重违背了节能减排发展趋势。

矿山开采对于水资源的污染主要体现在开采过程中所排放的废石与尾矿等，这些具有污染与影响。而这些情况的发生，是因为当地决策部门一味地追求地区内的利益，无视资源破坏的后果意识，并且矿区管理也相对落后，使矿区污染物随意排放，造成了对水资源的污染，对当地居民的人身健康造成了损害。水资源污染是大问题，我们对此必须高度重视。

一般来讲，矿山开采过程中对于水资源的污染主要体现在以下两个方面：①采矿废弃物排放对当地的水资源造成污染。矿山开采的废石，因受到雨水或是其他水源的长期浸泡，会产生氧化反应，分解出许多酸性物质，如果这种物质混入到当地水资源系统中，会对当地居民造成伤害。②矿山开采产生的矿坑水也会对水资源造成污染，矿坑水中含有大量的有机物，其细菌与矿物质有些呈碱性，有些呈酸性，无论哪一种状态，如果排放到地表或地下水中，都会造成污染。而自然生态系统中的水资源自循环会加剧这种污染。因此，矿山开采时必须对水资源污染进行控制，减少污染的产生。

3.优化矿山开采对地下水资源不良影响的对策

3.1 认真贯彻法律法规

各级地方政府主管部门，严格执行环境与水资源保护法规规定。在矿山开采过程中，采各级地方政府主管部门，严格执行环境与水资源保护法规规定。在矿山开采过程中，采取措施避免对水资源造成污染。煤炭、有色金属采矿等相关审批部门，在项目审批过程中，应该将矿山开采的环境质量报告作为重点审查对象，将矿山开采时对水资源的影响降到最低，保证水资源自身循环系统不会遭到破坏，也不会因矿山开采产生污染。

3.2 提升地下水资源综合利用率

在矿山开采时，为了减少开采对地下水资源造成的影响，应采取严格的水资源保护措施。通过科学的方式提高采矿用水利用率，对矿山开采过程中产生的大量废水与污水，以及一些矿坑的排水，应进行处理，提高废水利用率。

3.3 建立水资源影响补偿机制

《中华人民共和国水法》对于矿藏开采以及一些地下工程建设中所造成的地下水枯竭、水位下降、地下塌陷等都有详细的说明与规定。矿山企业在矿山开采时，发生以上问题，必须采取相应的措施进行补救。各级政府部门必须严格按照相关规定对开采行为进行控制，并且根据当地矿山开采的实际情况，建立建全矿山开采的地下水资源产生影响的补偿机制。

3.4 利用地下水资源保护性的开采技术

这种方法是指开采矿藏时，只开采部分的矿藏，剩余矿藏用于控制其顶板岩层运动。这样可降低导水裂带高度实现对水资源的保护。常用的技术有房式开采法、条带开采法、柱式开采法和限厚开采法等。

3.5矿山开采后的水土保持生态治理，彻实达到保护好地下水资源

大规模矿山开采后必然留下裸露山体，由于土壤贫瘠，经过雨水冲刷后山体会造成垮塌、土壤沙化，所以必须进行生态治理。尤其注意的是，有些本地植物种类在开采后，土壤条件发生变化而不会成活，而治理的目的是在建立能达到原来地植被功能的自然生态，如果是这种情况就必须引进采矿之外地区的植物种类与原植物相似，能在与被绿化地的土壤类型、水分状况和物种合适等成活，以治理恢复矿山植被，进一步保护好地下水资源。

4.结语

综上所述，对矿山开采进行严格监测管理，防止过度开采破坏地下水资源是一项长期的系统性工作，必须引起政府和社会的足够重视，科学有序地管理好矿山过度开采，有效地保护地下水资源是构建社会可持续发展的根本保障。

参考文献

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[2]吴玉生，赵亚平，杨亚静.煤矿开采对地下水资源的影响[J]. 能源环境保护，2004（6）：1-3

[3]何纯田.浅析煤矿开采对地下水的影响[J]. 资源节约与环保，2013（7）：29