礦區(qū)環(huán)境問題與治理對策

趙國增

摘要：指出了環(huán)境地質(zhì)問題直接威脅和破壞著生態(tài)環(huán)境，影響著人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，嚴(yán)重影響和制約著當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，成為影響社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和區(qū)域性環(huán)境發(fā)展的綜合性制約因素的系統(tǒng)問題。分析了礦區(qū)礦山開采過程中產(chǎn)生的采空塌陷、污水、地下水下降漏斗等環(huán)境地質(zhì)問題，并有針對性對這些環(huán)境地質(zhì)問題提出了治理對策，以解決礦區(qū)及其周邊的環(huán)境惡化的問題，協(xié)調(diào)好礦山發(fā)展與環(huán)境問題，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)。

關(guān)鍵詞：礦區(qū)環(huán)境；采空塌陷；巖溶塌陷；礦渣堆放；治理

中圖分類號： X322

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 16749944（2015）06023602

1 引言

礦產(chǎn)資源開采嚴(yán)重破壞礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，影響到人類生存，制約著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，由于礦區(qū)長期超常開發(fā)，產(chǎn)生了大量的污水、廢氣，地下開采還會(huì)生成地面塌陷使土地開發(fā)失去價(jià)值，因此，礦產(chǎn)開發(fā)對礦區(qū)環(huán)境影響到城市可持續(xù)發(fā)展，是當(dāng)前急待解決的問題。

2 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題

通過對礦區(qū)進(jìn)行深入調(diào)研，當(dāng)前礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題主要有：采空塌陷、破壞水資源、污水排放、廢石堆放和尾礦排放、破壞土地資源和礦區(qū)滑坡、崩塌、泥石流等問題。

2.1 采空塌陷

采空塌陷是礦區(qū)最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一。地下開采特別是采用垮落法開采的礦井，開采后會(huì)造成地面塌陷。地面塌陷區(qū)一般多出現(xiàn)在開采深度較淺井田內(nèi)，地面塌陷后由于大氣降水形成較大的匯水區(qū)，這些在坑內(nèi)有積水。采空塌陷多出現(xiàn)在開采深度較淺的礦區(qū)，通常塌陷坑內(nèi)都有積水。如開灤唐山礦采空塌陷區(qū)匯水面積大，形成大小十幾個(gè)塌陷坑，對環(huán)境破壞極為嚴(yán)重。

地下開采特別是采用垮落法進(jìn)行頂板管理的礦井，由于開采對礦層的開采和對圍巖的破壞，造成采動(dòng)使地下巖體失衡，導(dǎo)致地面塌陷，產(chǎn)生一系列的環(huán)境地質(zhì)問題，隨著開采不斷向深部延伸，特別是多層礦層的開采，形成多層重疊的采空區(qū)，使上部已經(jīng)形成穩(wěn)定的礦柱遭到了破壞，產(chǎn)生頂板冒落，又形成新的地面塌陷和裂隙[1，2]。

2.2 破壞水資源

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，隨著礦山開發(fā)力度的加大，礦區(qū)地下水位持續(xù)下降，水土流失嚴(yán)重，井巷工程開挖和礦產(chǎn)資源的開采破壞了賦存于地下巖層中的地下水，改變了地下水的逕流、水位等水力性質(zhì)，疏干和破壞水資源，同時(shí)礦井生產(chǎn)還會(huì)讓地下水排水上地面，讓這些無污染的地下水白白浪費(fèi)掉。長期地下資源開采對各含水層均有不同程度的疏干，地下水位降落漏斗一直以開采區(qū)域?yàn)橹行模叵滤粩嗟叵虻V井內(nèi)流動(dòng)，礦井規(guī)模越大，這種影響也越大。1984年開灤范各莊煤礦發(fā)生了特大型突水事故，造成整個(gè)唐山市古冶區(qū)地下水位急劇下降，給人民群眾吃水帶來困難。一般來說礦區(qū)內(nèi)被疏干的含水層主要為第四紀(jì)沖積層，該層為孔隙含水層，含水豐富。

另外礦山開采和選礦生產(chǎn)要消耗大量潔凈水；礦山廢石排放和尾礦又可使礦區(qū)周圍的水資源遭受不同程度的污染。此外，礦山固體廢物可隨大氣降水、地表徑流、風(fēng)流及滲濾水進(jìn)入地表水體和地下水而污染水資源。

2.3 污水排放

采礦廢水是指礦山企業(yè)生產(chǎn)過程中向外排放礦井水或礦坑水，它主要包括礦井開采而產(chǎn)生的裂隙導(dǎo)入地下的地表水、生產(chǎn)、防塵用水、礦井各類含水層通過導(dǎo)水通道流入井下的水等，露天礦山還包括雨廢后流入采坑大氣降水等。據(jù)有關(guān)資料顯示，我國國有礦山每年外排礦井水超過20億m3。特別是大型選礦廠的存在，污水排放對地表水體污染嚴(yán)重。在礦區(qū)地表河流隨處可見不經(jīng)處理污水，這些污水通過第四紀(jì)松散層滲漏到地下，對地下水進(jìn)行污染，嚴(yán)重影響到用水安全。

2.4 廢石堆放和尾礦排放

礦山開采的同時(shí)，由于掘進(jìn)巖石巷道或露天開采產(chǎn)生了大量廢石，這些廢石一般均堆放在礦山附近的排土場。由于廢石、礦渣一般均含有害物質(zhì)，有的還可能含有易燃物質(zhì)，這些廢石長期堆存，不但占用大量寶貴土地資源，還會(huì)散發(fā)出有害氣體，污染土地和地下水。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我們每年礦山排放的固體廢棄物的占開采量的40%左右，有的超貧礦這個(gè)比例更高。尾礦是選礦后的廢棄物，往往含有硫、砷、重金屬等有毒有害物質(zhì)，同時(shí)還殘存選礦藥劑，當(dāng)尾礦風(fēng)化后這些超標(biāo)的有毒物質(zhì)就會(huì)溶于水里，經(jīng)地表水流或大所降水運(yùn)移，嚴(yán)重污染地下水和周邊土地，危害人民群眾的身體健康，影響森林、魚類、禽畜的生長和繁殖，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

另外地面尾礦庫不但占用大量寶貴土地，而且由于尾礦庫堆料超過庫容、超齡服役，安全防范措施不落實(shí)，或遇山洪暴雨，或設(shè)計(jì)不合理等原因，可能會(huì)引起滑坡和塌陷，造成尾礦庫潰壩等重大事故發(fā)生[3，4]。

2.5 破壞土地資源

露天采礦破壞地形地貌，挖損土地；地下開采造成土地塌陷；廢石和剝離物的排放壓占大量土地；采礦“三廢”污損土地；露天采挖和采礦塌陷引起礦區(qū)地形地貌的破壞，同時(shí)還會(huì)改變地下水生態(tài)系統(tǒng)，造成礦區(qū)土地排水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)的破壞，嚴(yán)重的還會(huì)造成土地沙漠化、鹽漬化，使寶貴的土地資源流失。

3 治理對策

隨著人民生活不斷提高，人們對環(huán)境的要求越來越高，礦區(qū)環(huán)境整治力度逐年加大，國家出臺了環(huán)境保護(hù)法，確定了誰破壞誰治理的原則，礦山企業(yè)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的責(zé)任越來越大。為了解決資源開發(fā)和礦區(qū)環(huán)境保護(hù)這一突出矛盾，各個(gè)生產(chǎn)礦井均行動(dòng)起來，采用了多種措施，努力把礦區(qū)環(huán)境治理好，確保礦區(qū)開采持續(xù)發(fā)展。

3.1 采空塌陷治理

礦區(qū)開采造成地面塌陷，對寶貴的土地資源進(jìn)行破壞，破壞的土地變成了城市的垃圾丟棄場所，使大片農(nóng)田消失。隨著國家對城市環(huán)境管控力度不斷加大和綠色礦山建設(shè)的示范作用，礦山企業(yè)對采空塌陷治理的積極性提高，目前采空塌陷的治理已融匯到綠色礦山建設(shè)之中。

采空塌陷治理通常采取充填復(fù)墾或修整法來進(jìn)行，即把礦山生產(chǎn)中的廢石排放到塌陷坑中，然后上面覆蓋些土層，再在上面種樹種草，逐步恢復(fù)礦山生態(tài)環(huán)境。山區(qū)的礦山可以利用地形地勢，修建梯田，恢復(fù)農(nóng)耕環(huán)境，選擇優(yōu)良樹種和適合本地生長的草本植物，對礦山綠化，使荒山變綠變美。綠化礦山建設(shè)是礦區(qū)環(huán)境整治中的重要措施之一。

3.2 礦井廢水治理

礦井排污中不但含有懸浮物，還含有有害物質(zhì)，甚至含有毒性，對環(huán)境極具破壞性，為了整治環(huán)境，礦山企業(yè)一定要嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)法，把生產(chǎn)工藝進(jìn)行改革，加快落后設(shè)備的淘汰速度，采用有效措施減少廢水和污染物排放，如礦井可以建立循環(huán)水利用池，凈化后的水可以用于選礦、井下滅塵等用水，提高水的重復(fù)利用率，變廢為保，達(dá)到對廢水循環(huán)利用，形成礦區(qū)發(fā)展可持續(xù)的生態(tài)。

對礦山開采無影響的塌陷坑，可以改造成礦區(qū)污水沉淀池，進(jìn)行粗處理，然后可以用于井下滅塵、井下防火注漿等，同時(shí)進(jìn)行處理后的水也可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、綠化造林等生態(tài)恢復(fù)用水。

3.3 廢石綜合治理

對占用耕地或可耕地的廢石，原則上應(yīng)全部治理，采用推填、“搬家”等方式恢復(fù)被占耕地。依據(jù)地形對部分區(qū)域?qū)嵭衅秸⒏餐?，種植花草樹木，改造成綠化用地。

礦山開采排放到排土場的的廢石不但造成對周邊環(huán)境的破壞，還會(huì)造成安全隱患，應(yīng)對廢棄的排土場根據(jù)廢石的巖性和風(fēng)化情況，采用山坡整形、溝壑填平等措施，植樹種草、綠化美化，進(jìn)行綠色礦山建設(shè)[5]。

對可利用廢石的治理，可以制磚、生產(chǎn)水泥和作為建筑材料，變廢為寶，創(chuàng)造利潤，而且節(jié)省土地、改善環(huán)境。

4 結(jié)語

礦區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)繁榮和發(fā)展離不開礦產(chǎn)開發(fā)，但礦山生產(chǎn)和礦產(chǎn)資源開采又會(huì)對礦區(qū)環(huán)境造成破壞。礦區(qū)要發(fā)展就必須協(xié)調(diào)好資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)這兩大問題，要依托科技進(jìn)步，最大限度地減少礦產(chǎn)開采給城市帶來的不利影響，采取科學(xué)的、可行的和有效的減少資源開發(fā)對城市環(huán)境影響的措施，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]滕 麗.本溪市地質(zhì)災(zāi)害特征分析及防治對策探討[J].綠色科技，2014（6）：289～290.

[2]李 濱，史建雨，馬佳平，等.礦山采選工程施工期環(huán)境監(jiān)理要點(diǎn)[J].綠色科技，2014（9）：208～210.

[3]何哲樣，田守祥，隋利軍，等.礦山尾礦排放現(xiàn)狀與處置的有效途徑[J].采礦技術(shù)，2008（5）：78～80，83.

[4]呂 影.張集礦采煤沉陷區(qū)環(huán)境質(zhì)量問題及其重建對策[J].綠色科技，2014（7）：222～223.

[5]姚春玲.建水縣退耕還林存在的問題及對策[J].綠色科技，2014（7）：80～81.