摘要:水土保持工作是我国目前环境治理中一个重要的组成部分,其影响的因素有很多,其中矿山开采中因为不注意水土保持工作,造成水土流失的现象是很常见的。本文就此阐述矿山开采建设项目水土保持措施。
关键词:矿山;建设项目;水土保持;开采
中***分类号:X752 文献标识码:A
引言
矿山开采对于生态环境或多或少的造成影响,像是造成地质灾害、水质污染、土壤退化等等。水土流失作为矿山开采中一个重要的现象,需要引起相关单位的重视,采取相关措施进行矿区水土保持。
1、矿山开采对生态环境的影响
1.1 诱发地质灾害
由于地下采空,地面及边坡开挖影响了山体、斜坡的稳定,往往导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡等频繁发生。而矿山排放的废渣堆积在山坡或沟谷,废石与泥土混合堆放,使废石的摩擦力减小,透水性变小而出现渍水,在暴雨下也极易诱发泥石流。
1.2 水文地质条件发生变化与水质污染
矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水,使矿山开采地段的储水构造发生变化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面积的疏干漏斗;地表径流的变更,使水源枯竭,水利设施丧失原有功能,直接影响农作物耕种。同时,矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水等,一般较少达到工业废水排放标准,严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。
1.3 土壤退化与污染
由于表土被清除采矿后留下的通常是新土或矿渣,加上大型采矿设备的重压,往往使土壤坚硬、板结,有机质、养分与水分缺乏。而地面塌陷导致地下水位下降、土壤裂隙产生。土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地,造成许多地方土壤养分短缺,土壤承载力下降。
矿山固体废渣(煤矸石等)经雨水冲刷、淋溶,极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中,造成土壤的酸碱污染(主要是强酸性污染)、有机毒物污染与重金属污染。而土壤的纳污和自净能力有限,当污染物超过其临界值时,将向外界环境输出污染物,其自身的组成结构与功能也会发生变化,最终导致土壤资源的枯竭。
1.4 水土流失加剧
矿山开采直接破坏地表植被,露天矿坑和井工矿抽排地下水使矿区地下水位大幅度下降,造成土地贫瘠,植被退化,最终导致矿区大面积人工裸地的形成,极易被雨水冲刷;由于排土场和尾矿占地,形成地面的起伏及沟槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移动,冲刷加剧。
1.5 生物多样性损失
植被清除、土壤退化与污染、水土流失,对矿区生物多样性的维持都是致命打击,严重威胁了动植物生存。
2、矿区水土流失特征
2.1 采矿对植被盖度的影响
矿山开采分为露天采矿和地下采矿两种, 露天采矿采的过程中剥离原生地表植被和表层岩土, 使地貌完全丧失生物生产力, 呈石漠化景观。地下开采的采场虽不直接破坏地表植被和表层岩土, 但由于其对地下水系统破坏剧烈, 周边地区地下水位普遍下降,表层土壤疏干, 植被生长不良, 盖度降低, 生物群落退化, 呈荒漠化趋势。同时由于生产场地、道路等施工占地及采矿过程中排放的废弃物堆放、占压土地, 使地表植被受到破坏。
2.2 形成人工堆垫地貌
排矸场是采矿过程中排放废弃岩土堆放场地, 排放方式有填凹式、平地起堆式和坡面泻流等几种形式。排岩物体堆放改变了原生地表的性质, 形成人工堆垫地貌, 进而加速了土壤侵蚀。
2.3 尾矿
是一种特殊的矿山岗固体废弃物且十分均匀, 一般以液态流出, 但其中水分迅速渗出, 开成粉尘状物质。尾矿排放淤埋了原生地表土壤和植被, 使土壤结构发生变化, 表层土壤由黏结性较强的土壤变成颗粒细小、黏结性较弱的尾矿沙,在风等外力作用下易产生风力侵蚀。同时尾矿库中粉尘物易随雨水流入河道或渗入地下, 对河流及地下水造成污染。
2.4 采矿对坡度的影响
据统计, 露天采矿开采后平均坡度是采矿前的2~4 倍,陡峻的斜坡岩土剪应力常常大于抗剪强度, 岩土在剪切破裂面上有时会发生明显位移, 产生崩塌。有的露天开采的采场,由于开挖使地下软弱岩体形成较陡坡面, 在干湿、冷热、冻融交替作用下, 产生破碎岩屑, 在自重的作用下滑落, 产生泻流, 为诱发泥石流提供了物质基础。
3、矿山开采水土流失的治理措施
3.1 工程措施
矿山在开采和运输过程中往往产生较多的弃土、弃石、弃渣、尾矿、废水和其它废弃污染物质。常用的防护工程措施有: 拦渣工程、护坡工程和截排水工程。
(1)拦渣工程主要有拦渣坝( 尾矿库) 、挡渣墙、拦渣堤3 种形式。拦渣坝一般有浆砌石坝、干砌石坝、土石混合坝等形式, 设计大小由拦渣规模和当地建筑材料决定。挡渣墙按结构形式分, 一般有重力式、悬臂式和扶臂式等几种。拦渣堤一般有堤内拦渣与堤外防洪两种功能, 故拦渣堤的关键是选线、基础和防洪标准。
(2)护坡工程主要有干砌石护坡和浆砌石护坡, 其坡面防护措施设计应确保自身的稳定和满足水土保持功能。对坡面较缓(110: 215~ 110: 310) , 坡下不受水流冲刷的坡面, 采用干砌石护坡; 对坡度在1: 1~ 1: 2 之间, 坡面可能遭受水流冲刷, 且冲击力强的地段, 宜采用浆砌石护坡。
(3)截排水工程主要有蓄水池、截流沟、排水沟、道路集流沟、排(放) 水暗渠、沉沙池等。矿区在选矿厂场地周边、道路两侧或临坡地段都会开挖排水沟, 一般情况下, 对位于土质含量高或表面为强风化岩石地段的排水沟采用浆砌石。在涉及建排洪沟、溢洪坝时, 应根据防洪标准和最大降雨量设计。
3.2 植物措施
应据当地情况, 选择根蘖性强, 生长迅速, 耐干旱贫瘠的适生树种, 以保护现有植被为主, 积极开展植树造林, 退耕还林还草生态项目建设。并从安全和避免重力侵蚀角度考虑, 特殊地段辅以工程措施。对于采矿造成的地表植被破坏, 要视其情况处理。除永久占用的土地外, 临时生产用地应在占用结束后栽种树木或种草。对于废弃不用的开采工作面和堆放的弃土、弃渣表面, 应先覆盖20~ 50 cm 的土壤再进行植被恢复。对于弃渣, 建议采取以下2项措施: 1) 再利用。一些可再利用的弃渣, 应变废为宝, 作为其他工业原料。2) 无法再利用的弃石弃渣, 寻找合适地点堆放, 在堆积体四周修建挡土墙和截、排水沟, 并尽可能覆土种草植树。
3.3 土地整治和复耕措施
矿区在采挖活动中会剥离表土, 这些剥离的表土除用于填埋坑洞外, 还可作为矿区后期复耕覆土之用, 应根据不同情况, 采取土地整治和覆土措施,改造成可利用的土地。土地整治整地主要采取2种方式: 一为水平沟整地, 二为鱼鳞坑整地。坑的大小根据植物规格和种植密度确定。对于矿区复耕,一般覆盖20~ 30 cm 的土壤并施以农家肥培肥地力, 再进行场地平整、栽种作物。
3.4 其他措施
完善相关***策法规, 做好矿山水土保持、生态环境保护的专项整治: 做好水土保持的宣传工作, 坚决取缔保护区和禁采区中的矿山; 坚决制止无证乱开滥采、毁林采石挖矿、毁田取土的行为; 坚决关闭不采取水土保持和环境保护措施, 造成严重水土流失危害和生态环境破坏的采矿点, 并加大处罚力度; 限期关闭设备简陋、技术落后、资源利用率低、对资源和环境破坏大的矿山企业。运用3S 技术, 建立矿区水土流失动态监测网络和地质灾害预警预报系统, 预防和避开地质灾害, 提高水保监督管理水平。划分时段, 逐项治理: 在矿山开采中, 严格要求矿山企业按方案处理耕植土, 设置堆土场和弃渣场,开挖排水、截水沟等。在运输中, 限定车辆的装载量, 并要求加盖篷布, 矿车出矿区须冲洗轮胎等。在加工过程中, 对粉尘和污水的处理, 根据每个矿的实际情况, 分别制定治理标准, 规范运行。
结束语
水土流失是现在矿区生产中一个重要的环境问题,水土保持是我国生态环境保护中一个重要的环节,对于我国环境的可持续发展具有极其重要的意义,因此在矿区开采中需要通过采取相关的措施方案进行水土保护。
参考文献
[1] 高照良,田红卫,王冬,郭亚***.水土保持工程措施生态服务功能的物质量化分析[J].生态经济,2012.
[2] 蒲施桦.煤矿区水土保持综合效益评价指标体系研究[D].西安科技大学,2012.
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