露天矿地质环境治理工作模式改进及成效分析
2021-03-11田宁
田 宁
(山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院),山东 济南 250014)
我国是一个矿产大国,不仅自身具有丰富的矿物资源,同时矿产资源的使用量也居于世界前列。最近几年,随着矿山开采技术的不断创新和完善,使得我国矿物以及相关行业得到了充分的发展,在一定程度上提升了整体的区域经济效益,并推动相关产品走向世界。但是,面对这样快速的发展趋势,在经营开采的过程中,也逐渐暴露出很多的问题,尤其是在实际应用的过程中,更是存在较多的开采缺陷,对矿山的环境造成了较大的压力。因此,矿山治理已成为目前最为关键的一项工作。矿山治理不仅与环境保护有着紧密的联系,同时也是国家未来发展的新兴方向[1]。传统的矿山治理工作模式较为单一,主要是通过增加植被种植量等物理方式来恢复矿山的自然环境,这种方式虽然可以达到预期的目的,但是见效时间相对较短,并且作用有限,形式简单,当出现较为复杂的环境问题时,应用效果较差,无法满足新时代露天矿地质环境的治理需求[2]。为满足治理要求,需要对传统的地质环境治理工作模式作出改进,并对改进之后的应用效果作出分析。现如今的矿山地质问题具有多目标性,即为多种环境问题的结合。此种问题对矿山的损害较大,甚至会造成环境的不可逆情况[3]。在对工作模式作出改进时,也需要依据实际情况适当优化,进而提升整体的治理效果。因此,对露天矿地质环境治理工作模式改进及成效进行分析。设计多核心、多层级的地质治理模式,扩大治理范围,并制定具有针对性的治理方案,以此来提高我国整体的治理效率和质量水平。
1 露天矿地质环境治理重要性简述
近年来,我国矿山开采工程的数量逐年增加,虽在一定程度上拉动了经济的增长,但是在发展的过程中对环境也造成较为严重的影响。尤其是露天矿,更是遭到了不可恢复地破坏。近几年,国家开始加大对露天矿地质环境的治理,这也足以显现出地质治理的重要性。地质环境的治理与许多因素相关联。例如,对矿山自然环境、水文环境以及动植物的生长都会产生影响。如果不依据实际情况作出处理,经过长时间的沉淀,矿山中的矿产物质在风力以及雨水的侵蚀下,也会逐渐外漏,最终导致矿产资源的分化,不利于我国矿物质的储备与开采。另外,露天矿地质环境的治理在一定程度上还可以加快矿山的循环恢复,确保矿产资源的发育条件,促进矿产的再生。扩大矿床的发育范围,进而建立循环的矿产资源开采环境,增加我国矿物资源的储备量。
2 治理存在的问题讨论
现有治理方法在对露天矿地质环境进行治理的过程中,取得了较好的效果,但是实际治理时,仍存在一些问题,如不及时解决,则会影响最终的治理效果。此外,随着矿山工程的增加,矿山事故频发,这也给周围居民的日常生活带来极大的压力。为此,对治理中存在的问题作出讨论:其一是治理规则以及结构不完善。部分地区对矿山地质环境的治理规则相对落后,无法满足新时代整体的治理要求,导致治理的效果不明显,并且浪费大量的人力、物力和财力。其二是整治力度较低,部分地区虽然及时认识到露天矿地质环境的相关问题,也对其作出治理,但是治理的力度整体较低,这也是造成治理效果不明显的重要因素之一。以上问题都会影响最终的治理效果。
3 露天矿地质环境治理工作模式改进探析
3.1 加强矿山地质环境的监测
为打破传统矿山治理模式的束缚,提升整体的治理效果,需要在原本治理模式的基础上,加强矿山地质环境的监测。可以先依据矿山的实际面积以及开采情况,设立相应数量的监测点,设定固定的观测期限,及时做好相关的环境监测。但需要注意的是,不同的季节,监测的结果可能会存在一定的误差,特别是雨季,监测工作的实施难度也会有所增加。此外,监测人员日常需要对治理区域进行特别观察,并将治理之后发生的一系列变化记录下来。除此之外,对于开采过程中出现的崩塌、泥石流以及滑坡等灾害,进行严格地监测和检查,降低事故发生率,进而有效提升整体的绿化治理效果。监测时还可以通过记录的形式全面掌握动态变化规律,对未来的治理趋势作出预估。加强监测还有利于完善治理方案,提升整体的环境保护力度。
3.2 露天矿塌陷区治理规划方案
矿山地质环境的治理过程中,地面沉陷和采空区的治理是相对关键的一个环节,存在很多的安全隐患,并且在连雨季节还极容易出现老空水的状况,造成更大面积的地面塌陷。因此,需要对治理方案进行细化。首先,科学规划。科学制定露天采矿塌陷区治理规划方案,解决塌陷对采矿工作造成的不利干扰;其次水文勘测。根据矿山水文地质灾害频发性特点,露天采矿区要强化水文资料整编工作。从收集、整编、分析等环节全面开发水文资料的实用价值;再次,依法治理。采矿为社会工业化生产提供了大量物资,确保燃料的可持续供应。按照《土地管理法》《矿产资源法》《地质灾害防治条例》等相关法律法规,明确矿山开采过程中地质环境治理工作目标、任务等,做到依法行政。
3.3 采空区地面沉陷治理实例
此次研究露天矿开采塌陷区处于环境中等区(Ⅲ),主要存在地表塌陷的危害,塌陷面积约2.713×106m2,占矿区总面积的30%,沉陷区内的大部分土地淹没在水中,已有9000多户居民、2所学校及20多家企事业单位迁出沉陷区。对塌陷区的生态恢复需先进行回填处理。露天矿早期采矿排弃剥离物形成临时排土场,可以用此部分回填。
根据露天矿提供的该区域实测地形图与采矿沉陷区内地表沉降特征,待沉陷区沉降稳定后使其地表水平与现稳定区域地表水平基本保持一致,确定区域内各地段需要回填高度。各段回填标高分别确定为+95水平。通过估算,回填土方量约为1.188×107m3。在回填过程结束后,可以在上层铺盖黄土以便植被的种植。
3.4 创新地质污染的治理模式
在针对龙口露天矿开展地质环境治理的过程中,会产生较多的附带矿石,部分矿石中含有大量的重金属物质,在未进行洗矿时,这些矿石会以堆砌的形式放置在矿山开采区,不仅占据大量的空间,同时也导致地质环境的严重污染。传统的治理模式通常是利用带有阻挡污染作用的隔板进行阻挡,虽然也取得一定的效果,但是不明显。需要创新相关的治理模式,全面提升治理的效果。通过缩短洗矿的时限,减少堆积情况的发生。利用化学物质将岩石的表面进行封固,这种方式不会对矿产本身造成伤害,而且还可以很好地避免其产生污染物,破坏相关区域的地质环境,有利于促进我国矿山开采行业的健康发展,全面提升了治理效果。
4 成效分析
根据山东省龙口市某露天矿地质环境的实际情况,结合此次重点治理区域作业,确定组建监测布点。对采矿塌陷区进行治理前、治理中、治理后数据进行统计,统计结果如表1所示。
表1 龙口某露天矿开采塌陷区地质环境治理前后数据汇总
经过现场勘查和分析,对监测数据进行统计分析,通过对治理前和治理后监测数据的对比后的综合分析,治理前监测点的变形量比较大,通过采取相应的措施进行地质灾害综合治理后,塌陷区变形态势趋于缓和,说明对露天矿地质灾害综合治理过程中,采取的治理措施具有显著充效果,方案切实可行。
5 结语
以上便是对露天矿地质环境治理工作模式改进及成效的分析与讨论。我国现阶段社会的主要发展目标是可持续发展,对于露天矿地质环境的治理工作需要立足于新形势下的基本特征,在原本的工作模式上进行优化改进,同时依据治理效果实现创新,完善相关治理指标的审核认证,创建灵活地治理结构,在确保地质环境得到有效治理和恢复的同时,最大程度地提升矿山地质生产的经济效益,拉动经济的增长,扩大企业整体的竞争优势,使多元化治理与发展齐头并进。