地质环境论文范文

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2矿山采后地质环境预测

2．1矿山开采影响范围

2．1．1放炮影响范围根据开发方案，采场每次布置3排钻孔，每排10个孔，排距4．6m，孔距5．6m，共布置30个孔，每孔深16．5m，超深1．5m，以确保爆破后台阶高度达15m。

2．1．2采矿可能引发的地质灾害影响范围矿山开采过程中采用自上而下台阶式分层开采，高度为15m；开采时工作台阶切向坡和反向坡最终开采的边坡角不大于55°。由此可确定采矿可能引发的地质灾害影响范围为矿区开采最终边界外延15m。综上所述：矿山开采影响范围为露天采场外延215m。

2．2地质灾害危险性预测根据开发技术方案，矿山开采后四周将形成5段高度为110m的边坡，边坡编号分别为AB、BC、CD、DE、EF，边坡位置详见福禄镇周家槽周家槽水泥用石灰岩矿山矿区范围及开采平面图。分析边坡稳定性：AB边坡位于矿区南东侧，边坡坡向301°，坡角55°，坡高约2～50m，长约600m。岩层倾向108°，倾角7°。据地面调查，岩体中发育两组高角度构造裂隙，第Ⅰ组裂隙产状为25°∠84°；第Ⅱ组裂隙产状为102°∠73°。作赤平极射投影分析AB边坡的稳定性，如图3所示；按照相同的方法，分析BC、CD、DE、EF边坡的稳定性。

2．3水文地质预测矿区范围内开采三叠系下统嘉陵江组三段（T1j3）石灰岩矿层，开采标高均高于当侵蚀基准面；开采范围内无河流、水库等地表水体；地下水与地表水没有必然的水力联系。矿山开采对岩溶裂隙水的补给条件破坏小，矿山开采后不会对含水层结构破坏，不会造成地下水水位下降、疏干等。对矿山地质环境影响程度较轻。

2．4地形地貌预测按照开发利用方案，矿山开采后将形成高度0～105m的边坡，矿山采矿活动对地形地貌景观影响严重。

2．5土地资源影响预测璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿不单独设置料场及废渣场，在矿区东侧采区50m外设置破碎站及运输道路，占用耕地资源4．41ha；工业广场修建占用耕地资源1．59ha；矿区为露天采场，占用耕地资源43ha；石灰岩矿山开采共占用耕地49ha。因此，璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对土地资源影响严重。

2．6建（构）筑物影响预测矿山为露天开采，将会对矿区范围内的所有建（构）筑物全部破坏。根据计算的爆破地震波安全距离为158．45m，计算的爆破产生飞石最远飞散距离为200m；对矿区周边200m范围内的建（构）筑物造成较严重破坏。因此，璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对建（构）筑物影响严重。

3矿山地质环境防治针对矿山开采影响

范围及采后地质环境因素的影响预测结果，将矿山地质环境保护与治理恢复划分为重点区、次重点区、一般区，设计以下防治工程：1）矿山开采时应及时清除边坡上的掉块，特别是在BC边坡东段边坡可能会发生局部掉块。2）对矿山采坑四周形成的边坡采用生物工程护坡；对采坑坑底进行绿化或土地复垦。3）对矿区道路、破碎站和工业广场区域进行环境恢复。4）修建截排水工程。

3．1边坡防治工程

3．1．1边坡放坡根据开发方案矿山开采的最终边坡角为55°，自上而下台阶式分层开采，采高15m，台阶宽度约10．5m；AB边坡长约600m，高2～50m；BC边坡长约440m，高50～106m；CD边坡长约360m，高40～96m3；DE边坡长约526m，高17～42m3；EF边坡长约210m，高2～17m；放坡处理各段边坡。

3．1．2清理危石及时清理采场边坡上的危石，避免发生危石滚落伤人事故。按照“边采边治”的原则，对各边坡上的危石清理完成后，才能进行下一台阶的开采。

3．1．3截水沟矿区位于沥鼻峡背斜轴部，地形呈浑圆状的小型独立山包，自然排水条件良好，汇水面积小，在矿区DE、EF边坡顶部修建截水沟长约300m，以防治地表水进入矿区。在其余每个台阶坡面每隔50m，高差10～20m，设置横向和竖向的截排水沟，将边坡顶部的地表水汇入采坑内的排水沟，避免对坡面草籽植物造成冲刷，竖向的排水沟按急流槽设计。迎坡面沟壁需设置泄水孔。

3．2水文防治工程矿山开采后的采场地面标高高于当地侵蚀基准面，对地下水的影响小。对矿山地质环境影响程度较轻。故本次不对其进行处理。但未解决矿山生产、生活用水，需在工业广场内修建一个蓄水池。蓄水池尺寸为15m×15m×2m，墙体宽度为0．3m，预计砌筑工程量约为36m3。生产废水主要为清洗矿车及挖掘机所排除的污水，设计每个污水处理池采用尺寸为2．5m×2．5m×1．6m，容积10m3污水处理池3个，墙体宽度为0．3m。预计开挖工程量30m3；砌筑工程量约为14．4m3，污水经生化处理后由砼管排放。露天采石场的作业点应实行湿式作业和喷雾洒水，对采场及装载点设2台洒水器进行了洒水降尘，防止粉尘飞扬。

3．3地形地貌景观防治工程矿山环境恢复治理设计方案图。

3．3．1露天采场采坑地貌景观恢复根据划定矿界和开发方案，露天开采结束后采坑的平面面积为302013m2，矿山开采前矿区土地主要为耕地，以种植果树为主；矿山开采难以恢复原来的地面植物，故矿山环境恢复治理主要以绿化为主。可采取治理方案如下：（1）回填土壤，平均厚度不得小于0．8m，预计回填方量为241610m3；（2）平整场地，场地平整应采坑中间高，四周低，便于地表水排入排水沟中；（3）植树，行距×株距为5m×5m，预计12080株，建议种植樟树或果树等经济类树木；（4）排水，沿采坑边坡坡脚围绕采坑修建截排水沟，保证采坑内地表水排泄通畅，将矿区的地表水有序的排放到矿区东侧地形较低地段，用以灌溉耕地。排水沟采用梯形断面，底宽400mm，顶宽700mm，高800mm，壁厚300mm，预计长度约2350m。排水沟每隔10～15m设置一道伸缩缝，用沥青麻丝进行有效止水。

3．3．2采坑边坡地貌景观恢复采坑边坡采用坡面绿化＋截排水的矿山环境恢复设计方案。对于采坑边坡主要采取分阶放坡＋绿化处理。每级边坡分阶高度取15m，每阶平台宽度取10．5m，种植蔓藤类植物绿化坡面，在坡顶设置截排水沟。台阶边缘修砌墙体，墙体嵌入基岩0．1m，墙体截面0．3m×0．5m（宽×高）。墙背回填0．3m厚的土壤，蔓藤种植行距×株距为5m×3m。截排水工程在边坡防治工程中实施。

3．3．3矿区公路及破碎站矿区公路两侧及破碎站区域的空地进行植树绿化，预计植树60株。待矿山闭坑后，建筑垃圾清除干净，将表层1．0m范围土地掘松，种植樟树等经济类树木。矿区公路和破碎站的平面面积约为4410m2，可采用挖掘机松土，植树绿化，行距×株距为5m×5m，预计176株。

3．4土地资源的采后处理矿区主要的土地资源占用和破坏为矿区范围内的采场、矿区东侧的破碎站及工业广场，矿山闭坑后，采场及破碎站将对其进行地貌景观恢复，工业广场建（构）筑物提供给当地使用，不进行处理。

3．5地表建（构）筑物的处理矿山为露天开采，将会对矿区范围内的所有建（构）筑物全部破坏，对矿区周边200m范围内的建（构）筑物造成较严重破坏。为保护村民的人身财产安全，对在影响范围内的村民实施搬迁。

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2煤矿采空区地质环境恢复的措施分析

2.1注重防治风沙灾害，加强植被建设煤矿采空区的环境恢复应该面对的问题就是注重防风防沙。对于煤矿开采区而言，当地的植被遭到了较为严重的破坏，因此，在煤矿开采完毕之后，应该采取强有力的措施，努力地改善当地的植被，尽快地恢复当地的环境，从而避免因为采矿而破坏植被，带来沙漠化，给当地带来不可挽回的损失。为了有效避免煤矿采空区出现土地沙化，应该加强当地的植被建设，采取有效的措施逐渐恢复当地的原有植被，遏制因为没有植被保护而发生的土地沙化，而且防风防沙工作应该与加强当地的植被建设同步进行。

2.2根据实际情况，因地制宜植树造林在煤炭采空区的环境恢复中，不能按照教条模式，不分青红皂白地栽种某种植物，而是应该根据当地的实际情况，结合农田的发展，因地制宜地进行植树造林。例如在一些沙化较为严重、水分严重缺少的地带，应该尽可能地栽种抗旱林木，从而保证该地带的林木成活率。不管实际情况只是一味地植树造林，反而会起到适得其反的效果。在农田周围修建防护林的时候，还应注意到的问题就是，尽可能地栽种较高的林木，为了避免风沙的侵扰才会在农田周围栽种防护林，而防护林的目的就是为农田挡掉风沙，因此应该栽种较高的林木保护农田。因此，在煤炭采空区进行环境恢复的时候，应该尽可能地根据当地的实际情况，具体问题具体分析，栽种适合当地地带的植物，从而实现植被收益的最大化。

2.3发展基本农田，促进林牧业发展在煤炭采空区进行环境恢复的过程中，应该采取两种最为基本的措施，分别是发展基本农田和大力促进林牧业的发展。这两种基本措施应该相辅相成，共同促进煤炭采空区的环境恢复。首先对于煤矿采空区的空地而言，应该将其充分地利用起来，那么发展和培育农田就成为了当下的首要工作，只有在空地上培育农田才能够物尽其用，真正实现煤炭采空区的后续价值。然而对于基本农田的发展也应该有一个合适的度，应该适可而止，应该与林牧业的发展有效地结合起来，两者之间共同协作才能促进环境的恢复。在基本的农田范围确定之后，还应该在农田周围建立起必要的防护林。一方面建造防护林能够有效地提升煤炭采空地区的植被覆盖率，促进该地的环境恢复；另一方面防护林还能够起到保护农田的作用，让农田免遭风沙的侵袭。这两个基本措施应相互配合，要根据实际情况，不断地促进煤矿采空区的环境恢复。

2.4实行三年保活验收移交制度，提升林木成活率对于煤矿采空区的环境恢复而言，仅仅在地表上植树造林是远远不够的，在树木种植结束以后，还应该有着一系列的后续工作，将林木成活率提高上去，才能真正地做到煤矿采空区的环境恢复。如果仅仅是栽种树苗，之后就不理不睬，任其自生自灭，那么起到的效果往往会差强人意，甚至会起到相反的效果，不仅不能促进环境的恢复，还会浪费大量的人力物力。因此应该采取有效措施，保证林木的成活率。找到树苗培育的第三方有利于保证树苗的成活率，从而促进煤矿采空区的环境恢复。三年保活移交制度是非常适于当下情景的，在栽种树苗之后，将树苗的培育工作移交给第三方，等到三年以后，按照树苗的成活率来付款。这样的形式会在很大程度上保证和提升煤矿采空区树苗的成活率，从而很好地促进该地区的环境恢复。

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2矿山地质环境综合治理方案

2．1局部治理通过对塌陷的分布规模、活动规律及成因进行研究，发现矿区的塌陷频发区主要集中在4种地方:第一种是金星岭背斜轴部和F3、F4等断层局部破碎带附近，由于下覆地层完整性差，地下水活动频繁，导致塌陷相对密集;第二种是浅部矿体附近，由于受到硫化矿体氧化影响，地下水呈酸性，导致岩溶特别发育，该地段塌陷相对密集;第三种是地下水主要径流通道，岩溶含水层原排泄方向上(金星岭至铁石岭)塌陷特别发育;第四种是河床地段及附近，岩性以松散的砂卵石为主，塌陷最容易发生。从以上塌陷密集区的特点分析，发生塌陷必须具备2个条件:地下水活动频繁和下覆地层岩溶发育。针对以上2个特点，制定如下措施:①对已经发生的塌陷和未暴露洞口的塌陷，先用块石、碎石回填，接近地表时用黏土回填，并夯实高出地面0．5m，防止周边水流向塌陷区;对暴露岩溶洞口的塌陷，先清除塌陷松散土层，然后在洞底打10～15cm厚的混凝土底板，彻底封堵基岩洞口后，分层回填;②矿区主要河床进行块石护坡，混凝土铺底加固防渗，局部取直改道，对流经塌陷区内地表水系进行截流改道。

2．2整体治理矿区水文地质条件平面特点:西部和北部为隔水层，东部和南部为含水层，是主要进水通道，西部、北部隔水层对岩溶含水层构成“”型的隔水边界。矿区水文地质条件在垂直面上特点:上部为10～20m的黏土层，其下为灰岩，是矿区的主要岩溶含水层，岩溶发育标高为－20～－40m，灰岩以下为隔水层。利用矿区有利的水文地质条件，横切矿区南部和东部的主要进水通道，实施帷幕注浆截流，从根本上解决矿床充水的问题，最大限度地减少矿坑排水量，消除岩溶塌陷的诱发因素。但是凡口铅锌矿地下动水强烈，且为生产矿山，要求帷幕工程施工时不能影响矿山的正常生产，而且必须有成熟的帷幕设计及施工经验。矿山地面帷幕在我国经过近30多a的实践发展，工艺技术已日趋完善，目前已完成了近40多条矿区截流帷幕，如济南张马屯铁矿帷幕长480m，堵水率达到了53%;水口山铅锌矿帷幕长560m，堵水率达到了55%;新桥硫铁矿帷幕长690m，堵水率达到了78%;大红山矿帷幕长530m，堵水率达到了60%。在借鉴以往成功经验的基础上，经过多年的现场调查，2007年8月在凡口铅锌矿进行工业试验，2009年下半年开始大规模建设，于2012年底竣工，累计完成地面帷幕轴线1560m，施工钻孔240个，注浆量18．6×104m3，耗用水泥6×104t，黏土6．5×104t，水玻璃3800t。

3综合治理效果

3．1塌陷防治效果可以看出，2006—2010年累计塌陷个数为850个，年平均塌陷170个，2011年的塌陷个数就下降到118个，2012年帷幕工程竣工，2013年矿区全年的塌陷仅为14个，说明帷幕注浆效果明显，塌陷得到了有效控制。结合矿区地下水位观测，凡口铅锌矿帷幕注浆施工后，疏干漏斗回缩到帷幕线范围内，涌水量及含泥量大幅降低，水质较清，幕外水位基本恢复到疏干前的状态，雨、旱季涌水量和地下水位相对稳定，有效地消除了地面塌陷产生和活动的因素，进而从根本上解决地质环境恢复治理的难题。

3．2矿区地下水资源保护1997—2007年凡口铅锌矿－40m截流巷道(矿区的主要疏干巷道)平均排水量为928×104m3/a。2012年底矿区地面帷幕工程竣工后，－40m截流巷的水量明显减少，现在排水量约为7801m3/d，地下水涌水量减少70%，估计年平均减少在66%以上，每年减少排水量612．5×104m3。同时按照矿区的实测涌水含水率的平均值反算，每年减少地下水冲刷搬运泥沙量6490m3，所以该技术从根本上解决了因疏干地下水导致水位下降和地面沉降等问题，同时为保护区域地下水资源起到积极作用。

4矿坑水资源综合利用

地下水是一种量大、质优的水资源，但由于采矿活动使得区域的地下水资源受到了污染和破坏，极大的浪费了水资源。对矿坑水资源充分利用，一方面可以减少排水及矿坑排水对地表、地下水的污染，另一方面可以减少生产对地表水的需求。结合矿山实际情况对矿区的矿坑涌水进行综合利用。0m中段水质清澈，流量稳定，约3000m3/d，在井下沉淀后用于生产;－160m中段有一裂隙水，水质清澈，流量稳定，约800m3/d，直接用于井下生产;帷幕施工完后，拟对－40m中段地下水管路进行改造，约2000m3/d地下水用于生产，井下生产全部利用地下水。

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为统筹地质环境保护与治理工作，我们开展了地质环境问题调查，摸清了全市地质环境现状和存在的问题，并用近三年的时间先后修编完成了《焦作市矿山环境保护与治理规划（2006～2015年）》、《焦作市资源枯竭型城市矿山地质环境治理重点工程三年实施方案（2010～2012年）》、《绿色生态焦作矿山地质环境综合治理三年行动规划（2012～2014年）》、《焦作市矿山复绿行动实施方案（2013～2015年）》等规划文件。文件规划了近期和远期治理目标，提出了地质环境整治与城市功能完善、旅游发展、矿业开发、土地综合利用相结合的“一体化”综合整治的全新理念。我市通过建设游园、主题公园、经济林、高产田等方式，赋予地质环境治理区不同的功能与价值。

（二）落实资金，为矿山地质环境恢复治理提供保障

一是积极争取全国资源枯竭型城市矿山地质环境恢复治理资金。自2010年以来，我市共争取资金2.9亿元。二是积极争取全省两权价款地质环境项目治理资金。近年来，我市共争取省财政支持资金8000余万元。三是认真落实矿山地质环境治理恢复保证金管理使用制度，积极督促矿山企业缴存并及时使用矿山地质环境治理保证金。

（三）创新治理机制，发挥治理资金综合效能

一是坚持矿山地质环境治理与完善城市功能相结合，因地制宜实施项目。二是坚持矿山地质环境治理与土地整治、解决耕地灌溉条件、改善耕地质量、增加农民收入相结合。三是坚持矿山地质环境治理与旅游发展、恢复生态和改善环境相结合。四是坚持矿山地质环境治理与矿产资源开发利用保护相结合。

（四）精心组织，打造矿山地质环境治理示范工程

一是制定工作实施方案。每年年初对当年度拟实施的地质环境项目进行详细安排部署，明确责任人、责任单位、完成时限。二是健全组织领导机制。焦作市政府高度重视，成立了由主管市长任组长，市财政局、市发展改革委员会、市纪检委、市国土资源局等负责同志为成员的焦作市矿山地质环境治理恢复工作领导小组。各县（市）区政府也成立了相应的工作机构，组织协调项目实施工作。三是组建市地质环境治理项目办公室，抽调专人负责。发现施工中存在的问题和困难及时协调处理，确保各项地质环境治理工程按时、保质、保量完成，着力打造精品工程、样板工程、放心工程。

二、地质灾害防治工作措施到位

一是高度重视隐患的排查工作。每年于汛前和汛期多次组织各县（市、区）对全市范围内地质灾害隐患点进行拉网式排查，对排查出的隐患点制定应急预案和防治方案，并按照地质灾害点的基本特征、威胁对象，明确防范责任单位，实行目标责任管理。二是对全市地质灾害群测群防人员网络系统定期进行更新完善，健全地质灾害应急抢险救灾队伍。三是每年都与市气象局、省地质环境监测院签订技术服务协议，在主汛期联合开展地质灾害气象预警预报。四是在全市组织开展地质灾害应急演练工作，提高地质灾害隐患点广大群众对突发地质灾害的应急能力。

三、地质遗迹保护工作成效明显

一是强化地质遗迹资源保护工作。我们组织专家对辖区内重要地质遗迹进行调查和安全评估，对地质遗迹的危险地段实施了工程保护。二是积极推进地质遗迹保护项目实施。2010年批复的1160万元中国云台山世界地质公园典型地质遗迹保护项目基本完工。三是注重培训与信息交流。对各园区300余名管理者及导游员进行科普，通过课堂讲解和野外实地讲解培训，导游员对地质旅游讲解水平有了大幅提高，更好地发挥了科普宣传员的作用。四是加强地质公园建设管理，实现统一宣传、信息共享、互惠互利，促进各园区协调发展。