通辽市西南区矿山地质环境危害与治理研究
从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果通辽市西南区矿山地质环境危害与治理研究随着矿山地质环境管理制度的逐步完善，政府对矿山地质环境治理工作管理力度逐渐加大。地方政府及国土资源行政主管部门组织实施矿山地质环境保护与治理工作的积极性不断加强，矿山地质环境治理资金投资方式也出现了多元化。据不完全统计，西南区矿山用地面积平方公里，因矿业开发占用破坏土地面积平方公里。恢复治理面积共计平方公里。恢复治理率。一、矿山地质环境问题及其危害目前，西南区采矿活动排弃的大量废土弃石、废渣、碎石等堆弃在矿坑附近、山坡、沟坡边及沟内，有的阻塞河道，抬高了河床，对矿区的地质环境条件造成了极大的破坏，这些物质为泥石流和滑坡的发生提供了物联盟源和基础条件，若不治理，随着废弃土石量的增加，有可能导致矿区内发生泥石流、滑坡等地质灾害。另外矿区废污水直接排入河沟，对区内地下水产生影响，局部污染地下水。虽然矿业经济的发展为该区发展做出了较大的贡献，但是，矿山地质环境却遭到了严重的破坏。矿业开发占用破坏土地资源及地貌景观矿业活动对土地占用和破坏，包括改变土地利用现状、地貌景观破坏，以及水土流失、土地沙化等。露天开采矿山主要是占用土地资源，如办公生活区、工业广场、废石场等；地下开采矿山对土地资源的影响主要表现为采空区地面塌陷、地裂缝；固体废弃物堆放占用或破坏土地；废水废液排放造成土壤污染。矿业开发对土地资源占用与破坏，特别是对地貌景观的破坏是不能完全恢复的，由于资源开发利用强度高，露天开采比井工开采占用破坏土地资源更加严重，主要交通干线两侧可视范围及城镇周边大量废弃采坑、固体废弃物，占用破坏了大面积土地资源，严重影响了交通干线可视范围及城镇周边的地貌景观。矿业开发引发地质灾害矿业开发可能引发的地质灾害主要有崩塌、地面塌陷、地裂缝，并造成了一定的损失。1、崩塌露天开采铁矿矿采坑多存在崩塌灾害，原因主要是露天采矿活动造成陡崖，岩石构造裂隙和风化裂隙发育，岩石破碎，岩体稳定性较差，在大、暴雨及地震作用下易发生崩塌；其次是建筑材料采石场，均以开挖山体为开采方式，一方面破坏当地的地质环境，另一方面形成不稳定掌子面，易发生崩塌灾害。该区矿山虽然没发生崩塌灾害，但存在引发崩塌灾害的潜伏危险，虽然规模较小，由于坡下常常有采掘机械设备及人员，发生灾害危害程度一般较严重。2、地面塌陷、地裂缝该区地面塌陷均由采空区引发地面塌陷往往伴生地裂缝。地面塌陷、地裂缝主要发生在以井下开采的矿山。据调查，青龙山镇煊大铅锌矿，采矿活动造成较大范围地下采空区，由于顶板岩石构造裂隙较发育，岩体稳定性较差，在采空区范围进一步扩大时，易发生地面塌陷。矿业开发对水资源的影响与破坏矿业开发造成的水资源的影响与破坏主要表现在对含水层结构的破坏，疏干地下水、地下水水位下降、泉水流量减少、地下水水质变化、地下含水层对生产生活用水水源的影响等。尤其是地下开采对水资源影响最大。矿山在建矿、采矿过程中的强制性抽排地下水以及采空区上部塌陷开裂使地下水、地表水渗漏，严重破坏了水资源的均衡和补径排条件，导致矿区及周围地下水位下降，地表水流量减少或断流。尤其是铅鋅矿区破坏更为突出。矿山废水、废液及固体废弃物对矿山地质环境的污染1、废水、废液污染矿山废水对环境的影响主要表现在对矿区水环境的影响，从而间接影响整个矿区生态环境。矿山在开发过程中产生的废水不合理的排放是矿区水环境污染的主要原因。矿山废水包括矿坑水、选矿废水。矿山废水多以酸性水为主，有毒、有害物质以及COD、BOD、悬浮物等严重超标。对地表水、地下水、土壤造成污染，影响矿山地质环境质量。2、固体废弃物污染矿山固体废弃物主要有露天矿剥离物废弃土石等。固体废弃物既占用了大量土地，破坏了地表，同时对土壤和水资源也造成了污染。铅鋅矿和铁矿含有害化学元素的废渣，因降雨浸润，污染地表水、地下水和耕地。废石、尾砂及粉尘的长期堆放，在空气、水、温度及风化作用下，风化分解，很多有害元素的化合物进入地表及地下水中，形成含有多种有害元素的酸性废水污染地表水和土壤，或通过下渗污染地下水。尤其尾矿渣受风力作用即迅速又能形成浓度更高的污染物，危害严重。据不完全统计，固体废弃物积存量可达XX万吨，这些固体废弃物不仅占用大量的土地，同时遇水淋滤污染土壤，遇风扬尘污染矿区及周边环境。二、治理具体措施及主要治理内容1、露天采场治理该区露天开采矿产资源主要为铁矿、水泥用灰岩、麦饭石、饰面石材、膨润土、硅砂、建筑用砂石、砖瓦粘土等矿产，这些矿大部分都是露天开采，破坏了草场、植被等资源，同时露天开采还形成了大大小小的采坑。砖厂治理。砖厂开采粘土矿基本上都是用浅层地表土，破坏了地表草场植被。因此砖厂治理比较简单，将场地进行平整，植树种草，保证定期浇灌，并做好后期保护工作。硅砂矿治理。硅砂矿开采面积相对都很小，但有的形成的采坑比较深，最深可达10多m，因此砂坑治理时应因地而宜，采坑深的，可在坑的周边种树固坡，蓄水养鱼；浅的平整，种树、种草，开展植被恢复工作。水泥灰岩矿、麦饭石矿、采石场治理。采石场基本上都是围绕着山体进行开采，开采方式都是利用炮采整体推进，没有按规范进行阶梯台阶式开采，因此每个采石场基本上都形成了陡峭的工作面，存在着极大安全隐患，同时也破坏了地形地貌景观资源。应规范开采方式，采用阶梯台阶式开采，对开采过的台面和边坡进行覆土绿化，做到边开采边治理。对于闭坑采石场治理，首先要削坡减荷，消除安全隐患。其次采用相应技术进行美化景观治理。铁矿采坑治理。该区矿山基本上都是露天开采，形成了几十米深的露天采坑。排土场固体废弃物主要为露天采矿剥离废弃物。闭坑后应考虑废弃物的回填、平整，将含不良成份的岩土堆放在深部，品质适宜的土层包括易风化性岩层安排在上部，富含养分的土层宜安排在废渣堆顶部或表层。2、井下矿山治理煊大铅鋅矿地下开采，对土地资源的影响主要表现为固体废弃物堆放占用或破坏土地；疏干废水选矿废液排放造成土壤污染。采矿活动造成较大范围地下采空区，由于顶板岩石构造裂隙较发育，岩体稳定性较差，在采空区范围进一步扩大时，易发生地面塌陷、地裂缝。对废弃物堆放边坡陡直、大于安全稳定坡角时，采取削坡措施，使边坡达到安全稳定状态。疏干废水选矿废液应循环使用；剩余废液排放到尾矿坝。采空区可能引发地面塌陷、地裂缝，采完的坑道应采取回填废渣措施。3、矿山地质灾害防治崩塌的治理。露天开采铁矿矿采坑多存在崩塌灾害，原因主要是露天采矿活动造成陡崖，岩石构造裂隙和风化裂隙发育，岩石破碎，岩体稳定性较差，在大、暴雨及地震作用下易发生崩塌；其次是建筑材料采石场，均以开挖山体为开采方式，一方面破坏当地的地质环境，另一方面形成不稳定掌子面，易发生崩塌灾害。潜伏崩塌治理应采取合理的工作措施。对于开采掌子面陡直，大于安全稳定坡角时，采取削坡措施，对于构造破碎造成的岩层边坡失稳，首先采取避让措施，撤离危险区的一切设施、人员，划定标示出危险范围，严禁进入；其次采取人为爆破措施，清除危岩，消除隐患。地面塌陷治理。开采地面塌陷灾害治理，要统筹考虑开采沉陷与地裂缝的内在关系。要防治结合，综合整治。废弃地下坑硐引起的地面沉降、地裂缝时，应采取回填废渣，防止地貌变化、消除或减缓地面沉降；为制止地面塌陷形成，可通过地面裂缝灌注水泥砂浆。地下坑道尚在使用阶段，地面出现地裂缝或沉降迹象时，应采取密闭、回填、夯实、监测等措施；应在地下坑道采取防塌措施。废弃地下坑硐地表形成塌陷，但规模不大时，则应采取由地面自外向内将废渣填入下部，中上部用粘土或表土充填，为覆土绿化打好基础。废弃地下坑硐地面塌陷规模巨大，难以治理且存在安全隐患，可将其圈定为矿山地质灾害待定治理区，禁止人员入内及开展生产建设活动。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。
