韓修彪,郁鐘銘
(1.貴州大學礦業學院, 貴州 貴陽 550025;2.六盤水師范學院, 貴州 六盤水市 553000)
云南某煤礦資源開采引發的環境問題及治理
韓修彪1,郁鐘銘2
(1.貴州大學礦業學院, 貴州 貴陽 550025;2.六盤水師范學院, 貴州 六盤水市 553000)
礦產資源是經濟發展中必不可缺的重要物資,其開采是影響區域經濟發展的一個重要因素,但礦產資源的開發不可避免地會引發很多環境問題。以云南省某煤礦為例,對研究區內礦產資源開發所引發的環境問題進行了研究,并介紹了礦山環境恢復治理規劃執行情況。最后提出,要加強礦山恢復治理的政策和經濟支持的力度,促進礦山開發的良性循環。
礦產資源開發;礦區環境;地質災害;環境恢復
環境就是人類賴以生存和發展的物質條件的綜合體。本文以礦山為研究對象,結合云南省某煤礦,探討開采礦山資源的環境問題及其對策。
礦產資源是人類生存和發展的重要物質基礎[1]。礦業是國民經濟的基礎產業,礦山是人類開采礦產資源的場所,礦山生態環境是礦山生產活動所影響的環境空間,也是全球生態環境的重要組成部分[2]。在許多礦山都能看見廢石場,不僅占用土地、浪費資源,嚴重污染環境,還可能產生泥石流、山體滑坡等地質災害[3]。在開發利用礦產資源的同時,也造成了環境污染、景觀破壞和水土流失,誘發地質災害等,導致一定范圍內的生態失衡,制約了資源效益與環境、經濟、社會效益的統一和協調發展[4]。
所研究的煤礦一號井位于云南省富源縣東南方向,行政區劃屬富源縣后所鎮管轄。研究區總體屬滇東高原向黔西高原的過渡地帶,屬構造溶蝕~剝蝕低中山地貌區,地勢總體南高北低。研究區內最高處位于研究區的西北部,海拔標高2085.8m,最低處位于研究區東部羊灣河出口,海拔標高1927.9 m,相對高差約157.9m,地形相對高差較大;地形坡度一般在20°~30°,局部達40°,地勢西北高,中東部低,受巖性及構造影響,山嶺谷地的延伸方向與構造線方向基本一致。
所研究的礦區平面上呈五邊形布置,煤炭資源豐富,煤質優良,開采技術條件較好,所研究區分布有老窯,淺部煤層已經被采空,由于歷史原因,采空面積,位置均無法準確確定。由于老窯多為當地農民自采自用,一般開采規模不大,主要分布在煤層露頭線附近,采掘深度較淺。所研究煤礦開拓方式為斜井開拓,井筒布置在礦區的中部。根據煤層間距情況,所研究礦區劃分為兩個采區開采。由于礦井井田傾斜長度短,采用傾斜長壁布置,礦井巷道斷面主要為半圓形、梯形和矩形3種形式,根據研究礦區的礦體賦存情況,采用聯合和分煤層布置相結合,按走向長壁采煤方法布置采區巷道。礦山的開采將不可避免地對礦區地質環境條件造成破壞,所研究礦區采礦工程對地質環境的破壞形式及程度主要表現為采空區的危害,可能造成部分地段的地面塌陷,局部采空區冒落帶將達到地表,形成局部地表塌陷和開裂,誘發小規模淺層滑坡,影響山體穩定性。
在礦產資源開發活動采礦,易發生礦山地質環境問題,尤其礦山廢棄地多數存在地質災害隱患[5]。在煤礦區中,由于產煤地主要是中低山地區,一般采用井下開采,產生的較多地質環境問題是滑坡、塌陷、地下水漏失、地裂縫、煤礦石堆放等[6]。
研究區內因采礦引起的主要礦山環境問題包括:礦區土地資源的占用或破壞、礦山地質災害、礦區水資源破壞等。
經現場調查和室內資料核實,礦區植被覆蓋率較低,多為灌木林,少見喬木,覆蓋率約20%。礦山占用的土地類型分別為草地、旱地、林地、灌木林地、建設用地。礦區用地面積1.175km2,其中林地約占0.032km2、灌木林地約占0.054km2、草地約占0.047km2、旱地約占0.447km2。該工業場地占地面積0.02km2,所占用的土地類型為灌木林地,土地利用程度總體較高。
該區因煤礦資源開發引發地質災害,主要表現形式為出現不穩定邊坡、出現了沖溝和地裂縫。
經現場調查,不穩定邊坡位于評估區西北部,長50m,高30m,斜坡坡度65°。物質組成以結構較松散粉質粘土夾強風化砂泥巖碎塊組成,含少量植物根須,結構松散,大小不一,坡角堆積少量坡體垮塌的堆積物。沖溝發育于評估區北部,平面上呈近南北向展布,溝長350m,寬約3.5m。縱坡降較大,以側蝕作用為主,溝內出露少量基巖,溝岸坡度一般為12°左右,沖溝內分布的松散的少量堆積物,厚度0~0.8,以鈣質泥巖、粉砂巖為主。地裂縫位于評估區西北部,地裂縫長8~10m,寬10~40cm。下伏基巖為二疊系上統龍潭組第二段的粉砂巖、細砂巖等,由于煤礦開采淺部煤礦層形成,裂縫由含碎石粉質粘土及下伏粉砂巖、細砂巖構成,結構松散。
由于富源縣后所鎮某煤礦的多年開采,破壞了當地的地下含水層,破壞了侵蝕基礎面,導致地下水疏干范圍擴大,從而破壞了水資源,且影響到了當地居民的飲用水源。
最大限度地減少地質災害和礦山地質環境問題的發生,避免和減輕地質災害造成的損失,減輕礦山生產對含水層的破壞,減少對原生地形地貌及土地資源的破壞,維護礦區生態環境,實現礦產資源開發利用與環境保護協調發展,實現礦區經濟可持續發展。
根據礦井排放各種廢水的特點,分別采取相應的處理措施,處理達標后回用或排放;生活污水處理后達到中等水質標準后回用;對煤矸石場采取綜合利用方式進行處理,盡量將煤矸石轉運至當地磚廠制磚,淋濾水被集中處理達標后排放,將煤矸石淋濾水對地下水的影響和對土壤的影響降到最低;對未能利用或剩余煤矸石進行整平覆土、復墾或植樹;對壓占土地資源,拆除地面建筑,恢復原土地使用功能;避免和減輕地面塌陷、地裂縫地質災害造成的損失,對于其他方面采取有效的措施進行恢復治理。
礦山地質環境監測主要采取調查、地面監測以及室內實驗分析相結合的方法進行,見表1。

表1 礦山地質環境監測方法
據調查,所研究的煤礦一號井區分布有老窯,老窯的淺部煤層已經被采空,由于老窯多為當地農民自采自用,一般開采規模不大,主要分布在煤層露頭線附近,采掘深度較淺,沒有形成大量塌陷坑、地面沉陷等地質災害區,故老窖的開采造成的生態環境破壞無需恢復治理。
進行礦山地質環境恢復治理后,在礦山道路上種植500株云南松,覆土57m3。采空區的塌陷主要采取土地復墾治理,恢復土地原使用性質,恢復土地面積15.6hm2。所研究礦山的矸石場、辦公生活區、坑口設施破壞的土地類型為坡耕地和旱地,拆除設施3270m2,恢復為耕地,覆土面積6860.0m2,撒播了128kg草地早熟禾。恢復治理工程的實施,恢復和重建了礦區生態環境,隨著治理方案的實施、植被的生長,重現了昔日的青山綠水,礦區村民享受到了社會發展帶來的富足生活。礦山地質環境的恢復治理,一方面,使礦產資源開發利用的技術含量和集約化水平不斷提高;另一方面,使管理者、經營者和社會各界的環保意識不斷提高,促進礦產開發、社會經濟和環境保護的協調發展。通過礦山環境恢復治理,有利于改善礦山的生產和生活環境;在一定方面減小地質災害、礦山災害發生帶來的損失。礦山開采中要以科學發展觀為指導,科學有序地推進可持續發展進程,確保既要節約資源,提供資源利用率,又要最大程度地減少礦業生產對環境的破壞;既要實現礦業開發與生態恢復改善同步協調發展,又要依靠科技創新促進和諧發展[7]。今后,應加強礦山環境恢復治理的政策和經濟支持的力度,達到合理開發利用礦產資源,維護礦山生態平衡,促進礦山開發良性循環的目的。
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2012-08-16)
韓修彪(1988-),男,山東鄆城縣人,在讀碩士生,主要從事礦業工程的研究,Email:419073072@qq.com。