浅析露天采矿的问题及解决对策

2020-12-09张宇

中国金属通报 2020年19期

张宇

（内蒙古平西白音华煤业有限公司，内蒙古锡林郭勒盟 026209）

近年来，在经济社会的快速发展过程中，能源需求日益增加，各个煤矿企业为了满足能源需求，实现自身的长远、稳步发展，都在扩大其生产规模，很多煤矿企业过于追求生产的高效益，忽略了对开采全过程的控制，尤其是在露天采矿下，缺乏对矿区生态环境的保护，生态环境的破坏导致各种自然灾害频繁发生，对煤矿企业造成了巨大的经济与社会损失。因此，虽然露天采矿是一种有效的开采技术，但是，其开采时存在的环境、污染问题成为了当前关注的重点，在可持续发展的背景下，环境问题是露天采矿需解决的首要问题。

1 露天采矿的主要特征

露天开采是区别于地下开采作业的一种采矿方式，在开采作业中，露天采矿的规模相对较大，这就使得在开采作业中一般无法采用封闭式的生产方式。此外，露天采矿的过程中，采矿场与排土场一般与外界之间没有采取必要的措施隔离开来。露天采矿与常规采矿技术相比，最为突出的特征就是其开采的季节性特征明显，这主要是由于露天开采时，采矿区的生产环境条件相对恶劣，在作业过程中极易受到天气因素的影响，如果处于雨季，正常的露天开采作业将无法顺利进行[1]。其次，露天开采还存在着一定的变动性，这主要是由于在开采作业过程中，由于矿区的环境、开采要求等都存在一定的差异性，相关人员在开采的过程中，必须要结合现场的实际情况来进行采矿场的布设，而在开采时，采掘线与排土场的更换频率相对较高。最后，露天采矿还存在一定的机动性，为满足开采的作业需求，在开采过程中往往会利用相应的机械设备来完成作业流程。

2 露天采矿对环境的影响

2.1 土地破坏

露天采矿作业中，对于土地资源的占用非常严重，在开采作业中所产生的各类废石、废渣以及尾矿的大量堆积将会占用大量的土地资源。在露天开采时，涉及了开山整林、土木兴建、厂房修建以及交通建设，这些都会工程建设都会占用一定的土地资源，根据有关研究，一座大型露天煤矿需要占据20×104m2的土地，即使是小型露天矿山，也需要占据几万平米的土地[2]。有关资料显示，在我国矿产行业的长期发展过程中，矿山累计占压土地达到了586万hm2，而森林资源与草地的破坏甚至高达106万hm2、26.3万hm2。因此，露天采矿时的土地资源占用、浪费极为严重，导致土壤的稳定性难以保持，加剧了水土流失、滑坡与泥石流等地质灾害的发生。矿山开采时所产生的酸性废液、洗煤废水甚至会造成土壤污染，导致耕地资源被破坏，露天开采时的土地破坏与污染问题是世界乃至国内的普遍性问题，在未来的发展过程中需要应用相应的技术来减少对土地资源的占用与污染。

2.2 地质灾害

露天采矿时造成了严重的生态破坏，而生态破坏又加剧了地质灾害的发生，露天采矿区的各种地质灾害频繁发生，不仅造成了重大人员伤亡，还使得矿区面临着一定的经济损失。在露天采矿时，常常涉及了地面开挖与边坡开挖作业，这些开挖作业会使得山体的稳定性受到一定的干扰，岩体土体的变形使得在露天采矿区的崩塌与滑坡威胁严重。一般情况下，在露天采矿时往往会排放大量的废石与废渣，如果将这些废石与废渣直接堆积在山坡或者沟谷处，在强降雨天气下极易出现严重的泥石流现象，比如，抚顺西露天矿滑坡现象发生60余次；白银露天采矿大型滑坡事故发生了多次；襄樊万山采石场地质灾害造成了多人死亡，这些事故都显示了露天采矿下地质灾害所造成的巨大损失[3]。

2.3 对水环境系统的破坏

露天采矿作业必然伴随着大量废渣、尾矿等的出现，这些污染物质长期暴露于大气环境下，由于其中存在硫化物成分，当在一定条件下与大气中的相关物质出现氧化反应以后，反应产物会伴随着降水形成酸雨，酸雨会造成附近水环境的极大破坏。此外，露天采矿时还存在着一些选冶废水，如果在开采作业中相关的作业人员没有对这类废水加以有效处理，随意排放将会造成附近地表水、地下水等水环境的严重污染。水环境系统的破坏主要是由于在露天采矿时没有对各类废水中的污染物含量加以有效控制所造成的，当大气降水、地表水与地下水的循环状态被打破以后，就会在露天矿区内形成漏斗状，造成区域水资源的紧缺。

2.4 大气污染

露天开采作业中，由于作业环节的特殊性，导致在开采过程中同样存在着较大的大气污染问题，尤其是大型移动机械设备的使用、爆破作业的推进，必然会使得在矿区现场产生各种有毒有害物质，势必会使矿区存在大气污染的威胁。一般情况下，露天开采作业中的粉尘、有毒有害气体、放射性气溶胶是最为大气污染源，由于露天开采作业时存在生产工序、产尘量与设备类型、岩石形式等的区别，使得露天采矿时的大气污染也存在程度差异。总体上来看，露天开采呈现出开采强度大、机械化程度高的特征，在开采时受到气候因素的影响非常大，如果缺乏相应的污染控制，大气污染将更为严重，比如，在爆破作业环节，气体的产生具有突发性，如果气象条件极为不利、自然通风不畅，将会造成气体在短时间内快速扩散[4]。

3 露天采矿时相关问题的解决对策

3.1 建立健全环境保护与治理的法律法规

现阶段，在我国矿山行业稳步发展的过程中，为了促进行业的规范化发展，国家有关部门陆续出台了相应的法律法规，以解决矿山开采时的生态环境问题，比如，《环境保护法》、《矿山资源法》的出台，都明确规定了露天矿产开采时的环境保护要求。事实上，露天矿山开采时可能遇到的问题非常多，在当前露天开采逐步增多的过程中，已有的法律法规已经难以满足当下的要求，缺乏法律约束与规范作用，使得在开采时的各种环境难以得到及时、有效的处理。现阶段，在各个矿山企业生产规模逐步扩大的过程中，人们对矿山行业的可持续发展提出了新的要求，露天采矿必须谨遵可持续发展的要求，国家相关部门要在原有法律法规的基础上，制定更为完善的法律规范与措施，使得露天采矿作业能够有序进行[5]。在露天采矿的法律法规完善时，要针对老矿与新矿的区别，用不同的法律来保障矿区的自然生态环境，比如，对于辽宁、抚顺等老矿区域而言，其露天采矿的周期较长，为适应可持续发展的要求，在未来的发展中，需制定统一的环境标准，针对矿区的重点问题加以治理。对于新矿而言，在露天开采时的生态环境治理需要以现行的法律法规为基础，采用与矿区实际情况相匹配的法律法规，保障法律法规的适用性。

3.2 废弃矿坑的综合整改利用

在露天采矿的过程中，可能会面临一些废弃矿山的问题，针对这类矿山，如果要避免其长期废弃对周边生态环境所造成的不利影响，需要加强对废弃矿区的二次利用，比如，可以将其作为水库加以改造，提升其利用价值。在一些水资源较为紧缺的地区，矿坑可以被作为水库加以改造利用，通过这一利用方式，可以有效缓解区域内的水资源紧缺问题。此外，对一些矿坑而言，可以将其作为垃圾填埋场，用以掩埋垃圾，但在此处理的过程中，必须要加强对垃圾填埋场的防渗处理。如果是将废弃矿坑作为垃圾填埋场的，在处理时还需要对各类垃圾加以分类，做好垃圾的分层填埋，避免垃圾所造成的二次污染[6]。在一些特殊区域的废弃矿区，可以将其作为观赏点，这种利用方式下，最为关键的是要保障矿坑与排土场处理的科学性，从中挖掘出潜在的价值。

3.3 实现矿山环境治理技术的研发

露天矿山开采的过程中，很多环节都会涉及到污染问题与资源问题，如果要满足当下可持续发展的要求，各个矿山企业都需要弄清楚露天采矿时存在的环境问题，进而对存在环境破坏与污染威胁的环节加以有治理。矿山环境治理是一个复杂漫长的过程，对各个矿山企业而言，都需要将露天开采时的环境治理与生态恢复放在首要位置，结合露天采矿的具体情况，制定出更为科学、可行的环境保护与治理方案，通过该方案的实施来解决露天采矿的环境问题。在露天开采时，矿山环境治理技术的更新与改进极为重要，通过各种新型技术的应用来解决采矿时的废弃物污染、资源利用率低下等问题。比如，在日常的采矿作业中，钻孔、爆破、破碎与运输环节都可能会伴随着粉尘污染，针对这种情况，各个矿山企业在作业时需保持良好的通风条件，配置良好的除尘装置，采用先进的作业技术，从源头上降低作业时的粉尘含量。

3.4 采矿企业要加强采矿技术改进

露天矿山开采时，除了要进行污染治理技术的改进，还需要加强对露天采矿各个环节的技术更新与改进，从而通过全过程的技术革新，来从源头上解决环境污染与生态破坏问题。在这一背景下，各个矿山企业在开展露天采矿作业的过程中，都需要加大在采矿技术方面的资金、设备投入，通过这一投入来克服传统技术的局限性，从根本上实现采矿作业的整体改进，提升采矿技术水平。在当前矿山行业快速发展的过程中，采矿技术日益更新，各种新型的技术逐步出现，在露天开采中的应用具有突出的技术优势。

3.5 强化对企业的监管，防止矿山环境的恶化

如果要改变当前露天矿山开采的现状，国家有关部门要发挥其监督作用，在矿山企业开展露天采矿的过程中，国家有关部门需要加强对开采全过程的监督与管理，使得矿山企业在采矿时，可以应用新型的露天采矿技术与设备，减少开采过程中的不规范行为，保障露天开采作业的稳步进行。在露天采矿作业实施之前，专业人员必须要针对露天采矿的具体情况，开展综合评估，评估露天开采的经济效益、环境效益，如果露天采矿要以牺牲环境为代价，需要在露天采矿方案中制定详尽的露天采矿策略与方案，在此方案中需明确包含相应的环境保护、生态恢复策略。此外，在行业发展的过程中，国家专有的管理部门需要严格把关行业准入机制，对于新开发的露天矿山，必须要建立严格的环境影响评价制度，只有评价合格的矿山才能够正常进行露天采矿作业。当然，还需要对各个矿山企业实施环境准入制，由有关部门来进行严格的行政审批管理，保障矿山企业的露天采矿作业是符合环境标准的。