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积极探索矿山恢复治理的有效对策论文

发布时间:2022-11-25 09:43:49 文章来源:SCI论文网 我要评论














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  摘要:工业发展离不开各类矿产资源的支持,随着工业技术的发展,各种工业资源的消耗量不断增加,矿产消耗速度也进一步加快。采矿作为人类获取相应工业资源的重要途径,给人类社会带来了更多的便捷同时也让矿山地质生态环境受到严重破坏。随着可持续发展理念的层层落实,对于采矿而造成的种种不利问题必须得到解决。矿山恢复治理工作对于改善我国地质生态环境具有重要意义,因此,必须加深对矿山恢复治理工作的研究。本文以矿山恢复治理重要意义为入手点,通过分析矿山恢复治理原则以及问题分析进一步提出了强化矿山恢复治理水平的具体对策。
 
  关键词:矿山恢复治理;意义;原则;问题;策略
 
  在技术和矿产总量的限制下,规模再庞大的矿山其开采工作也终将结束,而由于采矿活动最终形成的地质生态环境受到严重破坏的土地就成为了矿山废弃地,由于长年累月的矿产开采,这些区域的地质生态环境都较为恶劣,周边区域的空气环境、水环境、土壤环境等都受到严重破坏。在当前可持续发展和生态发展理念下,积极推动矿山废弃地治理工作使其重新恢复正常地质生态环境成为了此方向的重点研究内容。就目前实际情况来看,我国待治理的矿山废弃地是比较多的,而且其受破坏程度也普遍较大,因此我国矿山恢复治理工作非常艰巨。在较长一段时间内,我国矿山恢复治理工作的整体效果比较有限,究其原因是对治理工作的工作原则认识不清,且未能充分考虑治理工作中的多方面问题,因此,只有明确矿山恢复治理原则并且了解当前治理工作所面临的问题,相应的矿山恢复治理工作才能妥善进行。
 
  1矿山恢复治理的重要意义
 
  分析矿山恢复治理的意义,首先,就要明确采矿究竟给生态环境造成了哪些影响。从当前采矿活动生态影响研究结果上来看,人类的采矿活动对于矿山及周边区域生态环境产生的影响非常多,而且影响程度比较大。研究认为长期采矿作业会导致该地区大气环境变差,空气固体污染物水平显著提升。其次,采矿活动会导致比较严重的水土流失问题,不仅土壤肥力下降而且土壤性质也会发生较大变化,不仅农种植业发展受到较大影响而且还会引发比较严重的自然植物生态问题。而且,由于采矿活动会导致周边地质层次和结构出现变化,在持续开采过程中对着各方向上的应力逐渐加大,矿区发生地质灾害的风险显著提升;最后,矿山处于山林地区,在采矿前普遍有着较好的景观环境,而长时间的采矿作业会导致该区域地形以及景观遭到严重破坏。矿山治理恢复工作所能起到的作用就是改善由于采矿而引发的大气环境问题、地形地貌问题、植物生态问题、地质灾害问题等。妥善开展矿山恢复治理工作的意义在于平衡矿产需求以及生态环境,一方面保障人类矿产需求得到满足,另一方面减少由采矿而带来的不利影响,推动人与自然和谐共存。

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  2矿山恢复治理原则
 
  矿山恢复治理工作,并不完全是一项事后工作,在恢复治理过程中应注意坚持预防与治理并行的原则。首先在采矿作业进行过程中即通过详细的生态勘察了解当前生态环境所受影响,从技术方面减少采矿作业给生态环境带来的影响。要坚决避免“先破坏再治理”的错误理念。采取产防结合的理念,在开采过程中严格按照开采要求做好相应的检测保障工作,尽最大可能减少开采过程中造成的生态影响;其次矿山恢复治理工作以“谁收益谁治理、谁破坏谁治理”为原则。在开展矿山恢复治理工作时明确相应工作的责任人,严格遵照矿山环境保护相关要求,落实采矿企业的矿山恢复治理工作。享受效益就必须承担责任,这一点是矿山恢复治理工作的重要准则;最后,矿山恢复治理工作在进行过程中必须坚持人性化原则,坚决避免因矿山恢复治理工作对生态环境造成二次损害。在施工作业过程中严格按照施工设计执行绿色施工标准,在不影响当地群众正常生活的基础上妥善完成矿山恢复治理工作。
 
  3矿山恢复治理面临的问题
 
  3.1各类地质灾害问题
 
  长时间的采矿作业对周边地质环境产生严重影响,由于采矿作业直接改变了周边区域的地质结构。首先随着开采量逐渐增加,矿山上不断产生软弱结构面,这些结构上的岩土稳定性日益下降,而开采活动进行过程中持续进行大型机械作业,这些设备产生的应力作用和震动再一次加剧了岩土沿软弱结构面发生剪切位移的风险,一些矿山在开采过程中因设计规划或技术应用不当甚至在开采过程中就会引发比较严重的山体滑坡问题。其次是泥石流,这是一种与山体周边工程有密切关系的地质灾害。采矿时不仅会直接破坏山坡表面结构而且对地质结构的稳定性产生了较大影响,此外,采矿过程中不安规定堆放矸石或其他矿渣也会增加泥石流的发生风险,一旦出现连续强降雨天气,其发生泥石流的风险急剧升高;最后是塌陷灾害。由于长期的开采作业会导致地面以下结构空洞,原本较为稳定的整体结构在大量开采后出现了面积较大的采空区,这部分的结构稳定性比较差,如果支护不到位即使是比较小的应力作用也很容易导致大面积的坍塌灾害。上述地质灾害均为矿山恢复治理中需要直面的问题,解决这些问题是恢复矿山区域正常生态环境的重要基础。
 
  3.2大气环境污染问题
 
  采矿活动所导致的大气环境污染主要是由采矿过程中弥散在空气中的矿石粉末以及矸石堆放产生的有害气体所致。在采矿过程中,钻孔、切削等大范围作业会造成很大的扬尘污染,尤其是露天采矿更为显著,由于其开放面面积非常大而且进行同步作业,因此其单位时间内的扬尘量极大。除此之外,以煤矸石为代表的废石在空气环境中堆放也会释放出多种空气污染物质。大气环境污染带来的问题非常多,首先是健康问题,因为长期采矿作业所以该区域的空气环境非常差,可吸入污染物和化学有害气体浓度较高,因此周边人民群众的生命健康受到严重威胁,根据实际情况可以发现,一些资质相对较差的小型矿其开采后周边居民的呼吸系统疾病发病率显著提升,这说明了采矿作业会引发比较明显大气环境污染;其次,大气环境污染还会导致周边动植物生态环境受到严重影响,最直观的影响就是矿区周边植被覆盖面积大幅减少,动物生态链断裂,野生动物数量急剧减少。
 
  3.3植物生态环境问题
 
  不论是露天采矿还是地下采矿,其在明确了矿产储量后均会划定较大的开采作业范围,而这片区域内的植物必然随着采矿工程的推进而遭到破坏,对于一些作业面积相对较大的采矿工程而言,这一步就已经造成了较大的植物生态破坏,然后这只是采矿作业对生态环境影响的一小部分,随着采矿工作的持续推进,矿区附近的土壤结构、土壤成分、水文环境等都发生较大变化,采矿所引发的不利生态变化无一不对植物生长产生严重影响,开采时间越长,影响植物生长的因素就越明显,周边植被覆盖水平也就越低。采矿会导致土壤肥力明显下降,这与采矿中各种矿石的堆积以及土壤成分的变化有关。而且采矿过程中各类矿石粉尘以及有害物质会在土壤中不断积累,这会导致土壤酸化并直接导致植物死亡。不仅土壤受到影响,而且周边水体也会受到一定程度的污染,尤其是重金属污染比较明显,其引发的土壤改性问题对于植物而言是致命的。植物本身在其生态系统内进行正常的演替活动,采矿工作会干扰植物生态系统内的正常演替,这也是导致矿区周边植物生态环境受到严重损害的重要原因。
 
  3.4政策及机制问题
 
  其实很多规模较小的矿山其在矿产开采过程中就没有较好的开采设计,受限于技术水平和资金投入,其在开采中针对生态环境所进行的保护措施是不到位的,相当一部分小矿甚至毫不在乎自身开采工作对周边环境造成的影响,这也是很多矿山在开采后留下严重生态环境问题的重要原因。从政策和机制上来看,当前我国对于矿产开发过程中的恢复治理监管还有待加强,很多地方还存在监管不到位或者存在监管盲点的问题,一些小矿本身投资有限、技术水平较低,如果政策监管不到位将进一步影响矿山恢复治理工作。而且,国家对于矿山恢复治理的刺激激励还有待完善,很多采矿企业在采矿过程中需要缴纳各种费用,采矿成本很高,但是在履行矿山恢复治理义务方面缺乏相应的政策刺激,这使得很多采矿企业在后续治理恢复过程中积极性不高,多数企业在治理恢复过程中存在应付、敷衍了事的情况。
 
  4强化矿山恢复治理水平的具体对策
 
  4.1地质灾害防治对策
 
  4.1.1山体滑坡防治
 
  对于采矿作业中容易出现的滑坡地质灾害,在开采过程中即应落实精确设计精确作业的要求,在开采过程中明确坡面角的具体值,并且严格按照剥离后再开采的要求,杜绝掏底开采,尽量减少开采作业对地质参数的影响。此外在施工过程中严格执行相应的地质勘察工作,动态了解当前开采工作对周边地质环境产生的影响,根据相关参数有效控制坡面角以及工作平台参数,一旦在施工中发现了可能增加滑坡风险的参数变化立刻分析原因并从开采、运输、堆放三方面进行解决。此外,做好边坡加固工作也是预防和治理山体滑坡的重要措施。不同矿山其采矿模式以及支护模式差异很大,因此要结合实际情况选择相应边坡防护措施,最大限度增强边坡的稳固性,而且要注意设置排水系统,减少水流冲击对边坡稳定性的影响。导致山体滑坡的因素主要有三个方面:其一是山体上的固体颗粒以及废石;第二是当前地质形态;第三是水流冲击,可以从导致滑坡的原因入手,减少山体上的固体颗粒以及采矿废石,另外,通过修型来改变当前滑坡体的形态。通过完善的排水系统减少强降水对周边地质的直接冲击。这些措施能够减少矿山开采阶段以及开采后相关区域发生山体滑坡的风险。
 
  4.1.2泥石流地质灾害防治
 
  矿山泥石流灾害在矿山地质灾害中占比较高,尤其是一些降水量相对较大或水系比较发达的地区,大范围的矿山开采活动会进一步增加发生泥石流的风险。一般情况下,面对矿山开采活动所引发的泥石流风险在防治过程中应采取综合性策略。首先要在上下游的坡面进行处理,加强坡面的稳定性,减少水流冲击导致的岩土脱落。另外,上游部分可以采取相应的截水措施,减少水流冲击,通过稳坡截水来减少中下游的水流量;其次,要注意结合水流情况做好下游的排水疏导施工,下游水流较急,尤其是强降水天气后水位升高水流量更大,下游如果存在排水不畅的情况就很容易发生泥石流,因此要注意增强下游的水流疏导能力。最后,在矿山开采过程中为了降低泥石流的发生风险,必须合理选择排废场地位置,开采锁液中废弃的土石以及废渣等本身就是松散固体,很容易在降水时随水流冲击向下移动。排废场地应该进行特殊处理,不仅要修筑相应的截水沟而且要注意对各种废弃物进行集中堆放。如果废石等废弃物比较多,还应结合实际情况修筑废石坝,通过坝体来有效提升排废场地的稳定性,最大限度降低泥石流的发生风险。
 
  4.1.3塌陷地质灾害防治
 
  采矿导致的塌陷灾害主要与采矿后地质结构发生较大变化有关,由于矿产位于地下,采矿作业不断向下推进并将原本具备承力作用的矿石以及岩土挖除,因此周边土体向采空区的应力作用更大,而且随着采空区面积越来越大这种集中朝向采空区的应力作用也越大,此时就非常容易发生塌陷事故,而在采矿作业中想要有效避免塌陷事故首先就要提高支护技术,保障支护工程的合理性。不同的采矿工作由于采用的采矿方法不一样,因此其所需要的支护工作类型也不同,一般来讲,支护工程符合当前开采要求那么在开采过程中发生塌方的风险是比较小的。除此之外,想要有效预防采空区塌陷最好的措施就是回填,采空区面积不同回填量也不同,而且不同矿山可以选择不同的回填物质,举例来讲,一些煤矿在回填采空区时主要以煤矸石和一些垃圾进行回填,回填能够使采空区重新恢复地层压力平衡,回填后采空区下方的支撑力作用显著提升,回填物能够从多方面有效抵御原本朝向采空区的地层压力,这样就能够很好的避免塌陷问题。此外,封闭法、崩落法等也都能够在一定程度上减少塌陷风险。

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  4.2气体环境治理
 
  采矿过程中开采、装卸、运输、存放等过程均会产生较大的扬尘污染,这也是煤矿开采气体环境污染的主要原因之一。扬尘防治工作主要是湿式作业,其本质就是适当增加产生扬尘位置的作业湿度,通过湿润吸附的形式有效降低空气环境中的扬尘浓度,这一措施也是旱季采矿过程中最常用的气体环境治理手段。湿式作业可应用于采矿的各个阶段,包括:开采、装卸、运输以及存放。此外,针对二次扬尘污染可以采用洒水覆盖的形式来降低空气中的粉尘浓度,在洒水抑制扬尘时可以通过在水中增加氯化钠来延长水分的作用时间,提升抑制效果。在后期气体环境治理过程中可以选择植物扬尘吸附改善气体环境的方式。由于矿山治理恢复工作是系统化工作,因此其涉及的治理面比较广泛,植物种植是一种能够从多方面改善矿山生态环境问题的措施。植物本身具有吸附粉尘的作用,尤其是在植被覆盖面积逐渐增加的情况下,通过植物的空气净化作用,矿山及周边区域的空气环境将得到有效改善。除了粉尘污染以外,各种开采过程中的化学气体防治工作也很重要。在开采过程中要绝对避免在无安全措施下大量堆放可释放有害气体的物质,此类物质存放区域必须有严格的气体环境监测系统并且持续进行净化处理。

      4.3植物生态环境恢复
 
  植物生态环境恢复首先要进行土壤改良,确保矿山及周边土质成分适宜植物生存后再进行植物种植。一般来讲,通过石灰石和氮磷肥复合使用的方式能够有效改善被采矿破坏的土质,在一定程度上提升土壤肥力。石灰石能够有效改善土壤PH值,使酸化的土壤恢复正常PH值。而氮、磷是植物生长的必要元素,通过人工补充的形式能够增强土壤肥力,提高植物的生长速率。在土壤改良后选择多种先锋植物种植的方式,观察能够适应该环境且长势较好的进行集中种植。先锋植物生长适应性好,而且散播能力也比较强,只要选择正确的先锋植物进行生态恢复就可以借助于此类植物的生态引导效应一步步逐渐恢复植物生态平衡。不同地区适合的植物生态恢复手段不同,除了直接播种种植外,通过客土造林、植被毯覆盖、生态灌浆、植被恢复基材喷附等都可以起到较好的植物生态恢复作用,方式方法的选择不仅要考虑到当地实际情况而且也要注意经济性原则,选择投入少、植物生态恢复速度相对较快的方式来保障治理恢复效果。

       4.4完善政策及机制
 
  矿山恢复治理工作不仅要关注各种具体的治理措施,同时也要注意进一步完善相关的政策和机制,让矿山治理恢复工作有章可循并且进一步提升各企业在开采过程中及开采后的治理恢复意愿才能从根本上降低矿山开采的生态影响。关于政策方面,应进一步完善矿山开采过程中不同开采类型的生态保障要求,对于相应的申报企业不仅要审查其开采技术和安全资质,同时也要对其企业的环保情况进行分析,对于缺乏在开采中保障生态环境能力的企业不允许其开展相应的开采活动。此外,要进一步完善矿山治理恢复责任机制,明确落实各个矿场的治理恢复责任人,并且给予责任人机制落实相应的检查督导工作,在开采过程中对其各种防治措施的应用进行检查,在开采后严格要求相关责任企业限期进行治理恢复工作。政策方面还要注意增加相应的激励政策,包括限期内完成矿山治理恢复工作并通过验收可以进行退税、治理恢复效果好的企业优先获取开采权等,最大限度激发各相关企业在采矿后的矿山治理恢复意愿,将这项工作与企业的实际利益进行衔接。
 
  5现代化矿山行业发展趋势
 
  从当前矿山行业实际发展情况来看,在国家相关政策不断落实的基础上,绿色开采必然成为未来该行业的重点发展方向。绿色开采目前在煤炭开采中已有广泛应用,其主要包括减少矸石数量、条带开采技术、保水开采、瓦斯处理技术、土地复垦、废弃物治理以及植被修复等。单从开采技术上来看,绿色开采讲求增加开采中目标物的占比,减少废弃物的数量,此外,在开采过程中还重点减少各种有害气体的排放。最关键的是,绿色开采极为关注开采后的生态治理和生态恢复,根据不同的开采情况需要各企业制定相应的治理恢复计划,这是采矿与生态平衡双赢的重要基础。人类社会发展需要各种矿石,因此采矿工作是必要的,但是采矿工作不能以生态环境为代价,现代化矿山行业在发展过程中要注意两个方向的平衡,要在保障发展的基础上注意做好生态问题防治以及生态治理恢复工作。
 
  6结语
 
  当前我国仍有较多矿山存在比较严重的生态问题,这些问题对于周边人民群众的生活质量以及地区生态环境产生了严重影响。矿山恢复治理工作是我国现代化生态发展理念之下的矿山治理工作,通过应用各种防治措施来减少采矿过程中以及采矿后的生态损害并使已经受损的矿山生态环境逐渐恢复,这对于我国矿山行业以及生态环境的未来发展具有重要意义。
 
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