【摘 要】文章對(duì)礦山環(huán)境治理方面的問題進(jìn)行了分析,研究了礦山環(huán)境治理中的主要技術(shù),對(duì)礦山環(huán)境治理的主要模式進(jìn)行了闡述,望引起各方重視。
【關(guān)鍵詞】礦山環(huán)境;治理;技術(shù);模式
在人類對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開發(fā)利用的過程當(dāng)中,自然生態(tài)環(huán)境也不可避免的受到了影響與干擾。特別是在礦產(chǎn)資源開發(fā)力度與規(guī)模不斷提升的背景之下,礦山生態(tài)環(huán)境惡化嚴(yán)重,環(huán)境治理工作的開展刻不容緩。本文即圍繞礦山環(huán)境治理方面的相關(guān)問題展開分析。
1.開采沉陷治理技術(shù)
開采沉陷是礦山工作面作業(yè)實(shí)施期間最常發(fā)生的環(huán)境問題之一,工作面沉陷會(huì)對(duì)整個(gè)礦區(qū)礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用效率造成不良影響,同時(shí)也潛在非常大的安全隱患。為了能夠?qū)υ搯栴}進(jìn)行有效的控制,需要綜合對(duì)多種治理技術(shù)手段的應(yīng)用。具體而言,主要包括以下幾點(diǎn):
第一,從工程技術(shù)的角度上來說,針對(duì)埋設(shè)深度較大的工作面而言,可以應(yīng)用覆巖結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)的方式對(duì)開采工作面的沉陷問題進(jìn)行處理。本方案的主要機(jī)制是:采用注漿加固技術(shù)對(duì)上覆巖層進(jìn)行結(jié)補(bǔ)強(qiáng),增強(qiáng)覆巖結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性。本方案的優(yōu)勢(shì)在于:工程量較小,工程費(fèi)用低,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
第二,從生態(tài)恢復(fù)的角度上來說,需要根據(jù)礦區(qū)在一定時(shí)期內(nèi)的發(fā)展規(guī)劃,遵循因地制宜的基本原則,采取立體種植,養(yǎng)殖等多種措施,逐步達(dá)成理想的復(fù)墾目標(biāo)。在此過程當(dāng)中,可以采取工程復(fù)墾與生物復(fù)墾相結(jié)合的方法。其中,工程復(fù)墾技術(shù)需要根據(jù)工作面沉陷后的地表形態(tài)以及土壤肥力條件來進(jìn)行選取,選擇包括梯田式整平復(fù)墾、挖深墊淺式復(fù)墾、充填法復(fù)墾、以及疏排法復(fù)墾在內(nèi)的多種方案,生物復(fù)墾技術(shù)則主要是通過對(duì)微生物技術(shù)的合理應(yīng)用,使新覆蓋土能夠在短期內(nèi)達(dá)到改性與熟化的目標(biāo),促進(jìn)礦區(qū)地表農(nóng)業(yè)化學(xué)性質(zhì)的改進(jìn),通過元素自然循環(huán)的方式對(duì)有害化學(xué)元素進(jìn)行清除。
2.邊坡失穩(wěn)治理技術(shù)
在礦山開采作業(yè)中,特別是對(duì)于露天礦山而言,邊坡結(jié)構(gòu)失穩(wěn)以及破壞是非常嚴(yán)重的,除了會(huì)對(duì)礦山開采的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不良影響以外,也會(huì)對(duì)工作人員以及現(xiàn)場設(shè)備的安全造成威脅。研究顯示,邊坡結(jié)構(gòu),巖土性質(zhì),地下水儲(chǔ)存狀態(tài),以及工作面開挖爆破等因素均與邊坡失穩(wěn)之間有密切的關(guān)系。因此,在對(duì)此類環(huán)境問題進(jìn)行治理的過程當(dāng)中,需要采取的技術(shù)手段應(yīng)當(dāng)包括以下幾個(gè)方面:
第一,從水體治理的角度入手,可在邊坡外圍修筑排水溝,使地表水能夠及時(shí)排出,避免其流入坡面張裂縫當(dāng)中而造成巖土結(jié)構(gòu)的改變。此過程中需要特別注意的是:針對(duì)寬度較大的裂縫,需要先使用廢石進(jìn)行填充,然后使用柔性物料對(duì)頂部進(jìn)行填塞。同時(shí),還可以通過布置水平疏干孔的方式,使張裂縫底部或者是破壞面周邊的水頭壓力得到有效的控制。特別是對(duì)于巖質(zhì)較硬的邊坡而言,水一般沿巖石節(jié)理流動(dòng),因此通過水平孔穿過巖石節(jié)理往往能夠取得非常理想的疏干效果。排出的水自集水溝中的外排,對(duì)礦區(qū)環(huán)境沒有擾動(dòng)。在此基礎(chǔ)之上,為了滿足地下疏干方面的要求,還可以根據(jù)礦區(qū)工作面的實(shí)際情況,設(shè)置必要的坑道排水,其優(yōu)勢(shì)在于適應(yīng)性強(qiáng),不會(huì)在低溫條件下受到地表凍結(jié)的影響,使用壽命長。
第二,從爆破控制的角度入手,在露天開采作業(yè)過程中,對(duì)炸藥量進(jìn)行嚴(yán)格控制。即工作人員需要通過系統(tǒng)分析與計(jì)算的方式,盡量減少每次微差爆破的炸藥量,以降低沖擊波振動(dòng)幅度。同時(shí),可采取預(yù)裂爆破的工作模式,即在最終邊坡面上開鉆一排間隔距離較小的小直徑孔,呈傾斜狀分布,每孔總藥量均低于生產(chǎn)孔,在爆破前先對(duì)這些孔位進(jìn)行爆破,通過此種方式形成一條完整的破碎槽,將爆破所產(chǎn)生的沖擊波反射出去,從而避免坡面過多的受到?jīng)_擊波擾動(dòng),達(dá)到保護(hù)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的目的。
3.常見治理模式
3.1強(qiáng)工程模式
強(qiáng)工程治理模式的核心在于:安全高于一切。對(duì)于次生地質(zhì)災(zāi)害頻繁以及土地資源破壞嚴(yán)重的礦區(qū)而言,多適用于此類治理模式。該模式下,集中解決影響礦山環(huán)境穩(wěn)定性的對(duì)象。例如,露天開采所誘發(fā)的高陡邊坡,固定廢棄物集中堆放所誘發(fā)的不穩(wěn)定邊坡等等。這種治理模式的主導(dǎo)是傳統(tǒng)的工程治理技術(shù),治理的目的在于:恢復(fù)并一定程度上提升治理對(duì)象的安全性。且在選擇治理對(duì)象的過程當(dāng)中,優(yōu)先考慮的是其成災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)以及致災(zāi)可能性。根據(jù)治理對(duì)象的具體情況,可以選擇多種地質(zhì)體加固技術(shù)進(jìn)行處理,以達(dá)到降低災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的目的。同時(shí),在解決了治理對(duì)象的穩(wěn)定性問題以后,還需要輔助生態(tài)恢復(fù)方面的技術(shù)手段,通過建設(shè)生態(tài)林或者是坡面掛網(wǎng)復(fù)綠的方式,促進(jìn)植被的恢復(fù)以及地表徑流強(qiáng)度的改善,實(shí)現(xiàn)表里同步治理的最終目標(biāo)。
3.2強(qiáng)生態(tài)模式
對(duì)于一個(gè)完整的礦區(qū)生態(tài)環(huán)境而言,當(dāng)中的構(gòu)成要素復(fù)雜多樣,包括大氣,水體,植被,地貌,以及巖土等在內(nèi)。在礦產(chǎn)資源不斷勘探開發(fā)的過程當(dāng)中,礦山生態(tài)環(huán)境受到不良影響,造成水土破壞,資源枯竭等方面的問題,由此所產(chǎn)生的后果會(huì)影響礦區(qū)生態(tài)環(huán)境中的每一個(gè)構(gòu)成要素。因此,在對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行治理的過程當(dāng)中,還可采取強(qiáng)生態(tài)的治理模式。這種治理模式的主要目標(biāo)是:對(duì)礦區(qū)受損的生態(tài)系統(tǒng)功能進(jìn)行改善與修復(fù),促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力與穩(wěn)定性的提升,使礦區(qū)開采作業(yè)與礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間形成良性循環(huán)的關(guān)系。因此,此類治理模式主要適用于環(huán)境破壞嚴(yán)重,水土流失,或有沙漠化趨勢(shì)的礦山環(huán)境。此過程當(dāng)中,常使用的治理技術(shù)包括水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)改造以及生態(tài)恢復(fù)技術(shù)等在內(nèi)。
3.3強(qiáng)生物模式
強(qiáng)生物模式充分遵循了生物鏈的一般規(guī)律,對(duì)于水土污染問題嚴(yán)重的礦區(qū)而言有非常好的實(shí)用性。水土污染作為當(dāng)前礦區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞中最主要的問題之一,其會(huì)對(duì)環(huán)境的自修復(fù)能力造成影響,因此需要通過強(qiáng)生物治理模式下一系列治理技術(shù),對(duì)此問題進(jìn)行控制。在該治理模式下,主要應(yīng)用的是生物修復(fù)方面的技術(shù),此類技術(shù)的核心在于:通過對(duì)植物,動(dòng)物,微生物自然降解作用的運(yùn)用,將環(huán)境中存在的各類污染物加以去除,從而逐步使受到污染的生態(tài)系統(tǒng)功能恢復(fù)。同時(shí),針對(duì)污染環(huán)境中存在的重金屬元素超標(biāo)問題,還可巧妙的利用植物具有的特異功能來加以解決。根據(jù)礦區(qū)環(huán)境受污染的實(shí)際情況,選擇栽種某種特殊的植物,發(fā)揮此類植物相對(duì)于重金屬元素的吸附以及置換能力,從而兼顧污染治理與生態(tài)修復(fù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
3.4多元復(fù)合模式
結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來看,一個(gè)礦區(qū),特別是規(guī)模較大,開采時(shí)間較長的礦區(qū)而言,所產(chǎn)生的環(huán)境問題往往是多個(gè)層面與多個(gè)類型的,同時(shí),造成環(huán)境破壞的原因是多個(gè)方面共同作用的結(jié)果。由此,導(dǎo)致了礦山環(huán)境問題成復(fù)合,疊加的狀態(tài)。針對(duì)此類問題,建議在礦山環(huán)境治理的過程當(dāng)中優(yōu)先選擇多元復(fù)合的治理模式。多元復(fù)合治理模式強(qiáng)調(diào)的是治理技術(shù)及其方案實(shí)施的針對(duì)性與具體性。對(duì)于受礦產(chǎn)資源勘探開采影響而造成土地資源破壞,水環(huán)境破壞,以及次生地質(zhì)災(zāi)害并存的礦區(qū)環(huán)境而言,該治理模式的優(yōu)勢(shì)非常確切。具體實(shí)施中,針對(duì)各項(xiàng)環(huán)境效應(yīng)下存在的重點(diǎn)問題進(jìn)行針對(duì)性的控制與治理,兩兩并用或三者交叉,使環(huán)境治理效果更加的確切與理想。
4.結(jié)束語
礦山環(huán)境是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),它既是產(chǎn)生各種礦山環(huán)境問題的背景。同時(shí)受到礦山環(huán)境效應(yīng)的影響和改造。在實(shí)施治理技術(shù)前,需要對(duì)礦區(qū)所面臨的各種環(huán)境問題進(jìn)行深入分析,有針對(duì)性的實(shí)施治理技術(shù)與方案,同時(shí),還需要根據(jù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢(shì),遵循一定的治理模式,使治理更加的有序與規(guī)范。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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