地下矿山综合治理策略研究
王峰
彬县水帘洞煤炭有限责任公司 620421198804122552
引言:地下矿山开采作为获取矿产资源的重要方式,在推动经济发展中发挥了巨大作用。然而,长期的开采活动引发了一系列严峻问题,如地质灾害频发、生态环境破坏严重、资源浪费现象突出等,不仅对周边居民的生命财产安全构成威胁,也制约了矿业经济的可持续发展。因此,开展地下矿山综合治理策略研究具有重要的现实意义。
一、地下矿山开采带来的主要问题及成因
(一)地质灾害问题
地下矿山开采改变岩体应力状态,致岩体变形、破裂,引发地面塌陷、山体滑坡、泥石流等灾害。如老矿区长期开采形成采空区,上方岩体失稳引发地面塌陷,破坏地表设施。
(二)环境污染问题
水污染:矿山开采废水含大量污染物,未经处理排放会污染水,影响居民饮水与农业灌溉。
土壤污染:矿山废渣有害物质渗入土壤,致土壤酸化、重金属超标,危害作物与人体健康。
大气污染:矿山开采等环节产生粉尘,矿石加工排放有害气体,污染周边大气。
(三)资源浪费问题
部分矿山企业因技术、管理问题,存在采富弃贫等现象,导致矿产回收率低。且矿山废渣有用成分未充分回收,造成二次浪费。
二、国内外地下矿山综合治理实践经验
(一)国外实践经验
德国:在矿山治理上经验成熟。政府制定严格法规,要求企业担责并缴纳保证金;注重科技创新,研发充填采矿、土地复垦等技术,减少开采对环境的影响。
美国:建立完善监管体系,加强对矿山开采全程监管。治理上强调多部门协作,整合各方资源;注重公众参与,通过信息公开、听证会等保障公众知情权与参与权。
(二)国内实践经验
安徽铜陵:作为我国重要有色金属基地,矿山治理成效显著。实施“生态修复 + 产业转型”模式,修复废弃矿山,结合资源优势发展生态农业、旅游业等,实现生态与经济效益双赢。
河北迁安:作为著名铁矿产地,针对开采带来的问题,加大治理投入,采用“工程治理 + 生物治理”方法,充填采空区、绿化破损山体,改善矿山生态环境。
三、地下矿山综合治理策略
(一)地质灾害防治策略
加强地质勘查与监测:在矿山开采前,进行详细的地质勘查,查明矿区的地质构造、岩层性质、水文地质条件等,为矿山设计和开采提供科学依据。同时,建立完善的地质灾害监测预警系统,运用先进的监测技术,如卫星遥感、地面位移监测、地下水位监测等,实时掌握矿区的地质动态,及时发现地质灾害隐患,采取相应的防范措施。
合理规划开采方案:根据矿区的地质条件和资源赋存状况,制定科学合理的开采方案,采用先进的采矿方法和工艺,如充填采矿法、崩落采矿法等,减少采空区的形成,降低地面塌陷等地质灾害的发生风险。同时,合理安排开采顺序和进度,避免集中开采对岩体造成过大扰动。
采空区治理:对已形成的采空区,根据其规模、形态和地质条件等因素,选择合适的治理方法,如充填法、崩落法、支撑法等。充填法是目前应用最广泛的采空区治理方法,通过向采空区充填废石、尾砂等材料,可以有效支撑上覆岩层,防止地面塌陷。
(二)生态环境修复策略
水污染治理:加强矿山废水处理设施建设,采用物理、化学、生物等多种处理方法,对矿山废水进行深度处理,使其达到排放标准后再排放。同时,建立废水循环利用系统,将处理后的废水回用于矿山生产过程,减少水资源的浪费。此外,加强对周边水体的监测和保护,及时掌握水质变化情况,采取相应的治理措施。
土壤污染修复:对受污染的土壤进行调查和评估,确定污染程度和范围。根据土壤污染类型和特点,选择合适的修复技术,如物理修复技术(客土置换、深耕翻土等)、化学修复技术(化学淋洗、化学固定等)、生物修复技术(植物修复、微生物修复等)。同时,结合土地复垦工作,对修复后的土壤进行改良和培肥,恢复土壤肥力,为植被生长创造良好条件。
大气污染防治:加强矿山粉尘治理,采用湿式作业、密闭作业、喷雾降尘等措施,减少粉尘的产生和扩散。对矿山运输道路进行硬化处理,定期洒水清扫,减少车辆行驶产生的扬尘。同时,加强对矿山爆破作业的管理,采用低尘、低毒的爆破药剂,控制爆破粉尘和有害气体的排放。此外,在矿山周边种植防护林带,吸附和过滤空气中的污染物,改善大气环境质量。
土地复垦与生态重建:根据矿区的自然条件和土地利用规划,制定科学合理的土地复垦方案。对废弃矿山进行平整、覆土等工程措施,恢复土地的地形地貌。然后,根据复垦土地的用途,选择适宜的植物种类进行植被恢复,构建稳定的植物群落。同时,注重生态系统的整体性和协调性,引入动物和微生物等生物因素,促进生态系统的物质循环和能量流动,实现生态系统的自我修复和可持续发展。
(三)资源综合利用策略
提高矿产资源回收率:加强矿山企业的技术改造和创新,推广应用先进的采矿技术和选矿工艺,提高矿产资源的回收率。例如,采用精细化开采技术,实现矿石的精准开采和分选;采用高效的选矿设备和药剂,提高矿石的选别指标,减少资源浪费。
矿山废渣综合利用:对矿山废渣进行分类收集和加工处理,提取其中的有用成分,实现资源的二次利用。例如,从尾矿中回收金属和非金属矿物,生产建筑材料、化工原料等产品;将废石用于填充采空区、修筑道路等,减少废渣的堆存和占用土地。
(四)安全管理体系构建策略
完善安全法规与标准:政府应加强矿山安全立法工作,完善相关法律法规和标准体系,明确矿山企业的安全主体责任和政府部门的监管职责,为矿山安全管理提供法律依据和制度保障。
加强安全教育培训:矿山企业应加强对员工的安全教育培训,提高员工的安全意识和操作技能。定期组织安全培训和应急演练,使员工熟悉安全生产规章制度和操作规程,掌握应急处置方法和技能,增强自我保护能力。
强化安全监管执法:政府部门应加强对矿山企业的安全监管执法力度,建立健全安全监管机制,加强对矿山开采全过程的监督检查。对存在安全隐患的矿山企业,责令其限期整改;对拒不整改或整改不到位的,依法予以处罚,直至吊销其采矿许可证。
推进安全技术创新:鼓励矿山企业加大安全技术研发投入,推广应用先进的安全技术和装备,如安全监测监控系统、人员定位系统、紧急避险系统等,提高矿山安全保障水平。同时,加强对安全技术的研究和开发,解决矿山安全生产中的关键技术问题。
结论
地下矿山综合治理是一项长期而艰巨的任务,关系到生态环境安全、资源可持续利用和社会经济的稳定发展。通过实施地质灾害防治、生态环境修复、资源综合利用和安全管理体系构建等综合治理策略,可以有效解决地下矿山开采带来的各种问题,实现矿山开采与生态环境保护的协调发展。在未来的工作中,政府、企业和社会各界应共同努力,加强合作,不断创新治理技术和方法,提高综合治理水平,推动地下矿山行业向绿色、安全、高效的方向发展。
参考文献
[1] 李鑫 . 对地下开采废弃采石场综合治理的探讨 [J]. 内蒙古煤炭经济 ,2020,(04):115-116.
[2] 贾海波 , 任凤玉 , 丁航行 , 等 . 某银多金属矿采空区综合治理方法 [J]. 金属矿山 ,2018,(02):41-45.