甲玛铜多金属矿矿山地质灾害治理及生态环境修复措施论文

2024-05-16 10:30:37 来源: 作者:liyuan
摘要:矿产资源的核心使命是确保国家能源安全,在社会进步和经济发展中均发挥着十分重要的作用 。为确 保环境保护和矿产开发协调战略的顺利实施,需重视矿山地质灾害治理和生态环境保护工作,以强化修复地质 灾害治理能力,不断改善矿山生态环境。基于此,文章结合墨竹工卡县甲玛铜多金属矿矿山概况和地质环境条件 的基础上,分析了矿山地质灾害发育类型及特征,同时结合矿山地质灾害治理的意义,重点分析了矿山地质灾害 治理及生态环境修复措施,以供相关人员参考借鉴。
摘 要:矿产资源的核心使命是确保国家能源安全,在社会进步和经济发展中均发挥着十分重要的作用 。为确 保环境保护和矿产开发协调战略的顺利实施,需重视矿山地质灾害治理和生态环境保护工作,以强化修复地质 灾害治理能力,不断改善矿山生态环境。基于此,文章结合墨竹工卡县甲玛铜多金属矿矿山概况和地质环境条件 的基础上,分析了矿山地质灾害发育类型及特征,同时结合矿山地质灾害治理的意义,重点分析了矿山地质灾害 治理及生态环境修复措施,以供相关人员参考借鉴。
关键词:矿山地质灾害;治理措施;生态环境修复
中国的矿产资源极为丰富,且分布范围广泛,部分 矿产资源储量可观 。矿产资源是提升经济发展水平的 重要动力,虽然矿产开发对经济快速增长作出了巨大 贡献 ,但还是对矿山周边环境造成了严重的破坏与污 染 。随着时间的推移,不断恶化的生态环境对矿山周边 大众的日常生活及生命财产安全的威胁不断加大,不 利于该地社会经济发展[1-3]。
近年来,尽管采取了一系列措施不断规范矿山开 采工作中的生态环境治理问题,且取得了一定成效,但 因缺乏有效监管,使得矿山开采企业铤而走险,为实现 经济利益最大化,忽略了周边生态环境,严重威胁到人 们生命安全 。因此,采取科学有效的措施提高矿山生态 环境质量,并做好开采后的生态治理修复是当前急需 要解决的问题 。这样才能加快矿山持续健康发展速度, 在提升经济水平的同时,还能确保生态环境质量,为积 极营造宜居城市提供便利条件。
1 甲玛铜多金属矿矿山基本概况及地质环境 条件
1.1 矿山基本概况
甲玛矿区位于距拉萨市 65km 的墨竹工卡县甲玛 乡和斯布乡,平均海拔在 4780m 左右 。甲玛矿区是一个 大型铜多金属矿床,蕴含铜、钼、铅、锌、金、银等金属,位 于西藏冈底斯矿化带。
1.2 矿山地质环境条件
甲玛铜多金属矿矿山地形开阔, 以高原温带半干 旱季风气候为主,年平均气温为 5.7℃,最高、最低气温 分别为 26.7℃、-23.0℃ , 极差在 49.7℃。 矿区内地形起 伏较大,总体地势东中间低东西两侧高,最高点位于调 查区东侧则古朗一级分水岭,海拔标高为 5224.82m,最 低 点位于 北 侧 变 电站 以 西 坡 脚 一 带 , 海 拔 标 高为4478.88m,相对高差约 745.94m。海拔高、坡度大、相对 高差大是矿区地形的三大特征 。所在区域中生代以来 构造-岩浆活动相当强烈,褶皱断裂构造非常发育,其 中规模最大的墨竹工卡县-恩玛日复向斜与近东西 - 北西西向的区域性断裂构成主体格架 。主矿体位于上 述复式向斜之次级背斜的北翼。
2 甲玛铜多金属矿矿山地质灾害发育类型及 特征
2.1 地质灾害发育类型
受区域地质环境条件、自然因素、矿业活动、人为 因素的综合影响 。墨竹工卡县甲玛铜多金属矿矿山区 域地质环境受到了一定程度的破坏和影响 ,地质灾害 相当发育 。根据本次排查,矿山主要地质灾害类型以不 稳定边坡、崩塌为主,滑坡、泥石流次之 。地质灾害规模 不等,而以中、小型为主,大型灾害较少 。总体上数量较 多、危害较大 。据调查显示,区内现状共发育 13 处地质 灾害点,主要类型为崩塌、不稳定边坡、滑坡、泥石流。 崩塌灾害 4 处,其中:中型灾害 2 处,小型灾害 2 处;不 稳定边坡灾害 6 处,均为小型;滑坡灾害 1 处,为小型; 泥石流灾害 2 处,均为小型灾害 。因地形地貌、地质构 造、地层岩性、人类工程活动、气象水文等因素的影响, 再加上相互组合关系的差异,使得甲玛矿区地质灾害 分布特征不尽相同。
2.1.1 泥石流
泥石流灾害是因暴雨、水体溃决、冰川融化等的作 用,激发了斜坡、沟谷中的固相和液相的泥、砂、石颗粒 的流体而引发的地质灾害 。在地质环境条件不良的山 区中出现频率较高,也是甲玛铜多金属矿区内较为常 见的地质灾害类型。这种地质灾害的主要特点是能量 大、发生速度快、突发性强、来势凶猛、持续时间短等,产生的危害极强 。在形成泥石流灾害的过程中,需要保证 贮集、运动及停淤的地形地貌条件有利,固体物质来源 丰富,水动力作用极为强劲,这些条件需要同时具备的 情况下才能引发泥石流 。甲玛铜多金属矿区年内降水 主要集中在每年的 6-9 月份,由于降水的作用,该阶段 出现泥石流的概率较高,且主要发育在山前斜坡地带 及其支流沟谷等地段,给矿山生产、运输、基础设施建 设带来较为严重的影响 。根据核查,甲玛铜多金属矿区 发育泥石流灾害(隐患)点 2 处。
2.1.2 滑坡
根据排查,甲玛矿区区内滑坡灾害 1 处,为土质牵 引式滑坡,位于破碎站上方区域 。该处滑坡主要因强降 雨作用下,人工堆积体与地表软化接触面,造成坡体下 滑,主要威胁下方建筑物及人员。
2.1.3 崩塌
崩塌是甲玛矿区境内仅次于不稳定边坡灾害外最 为发育的地质灾害类型,分布较广,数量较多,破坏程 度较中等 。崩塌灾害的主要特征是突发性强、下落速度 快。水平位移要小于垂直位移。形成崩塌的基础条件包 括地形地貌、地质构造、地层岩性等,而在崩塌发生发 展的过程中,人类工程活动、地下水、降水、地震动力、 地面扰动等均有一定的推动作用 。崩塌运动以坠落或 崩落为主,前者表现形式是自由落地,后者则是顺坡滚 动,表现特征是岩土体与母岩脱离后出现的翻滚、跳跃 运动猛烈,再加上互相装机,最终停留在坡脚地 。甲玛 铜多金属矿区崩塌灾害(隐患)点共有 4 处。
2.2 地质灾害发育特征
2.2.1 地域分布规律
甲玛铜多金属矿区的地质灾害的地域性差异极为 明显,受地形地貌、气象条件、地质构造、人类活动等的 影响较大 。矿体产出部位地质环境较为复杂加之人类 工程活动强度较大,地形切割强烈,岩性以灰岩、板岩 为主,容易风化,地质构造受东西向构造和环形构造为 主,新构造活动强烈,地表松散覆盖层厚度大,该区地 质灾害主要为不稳定边坡、崩塌、泥石流,其中不稳定 边坡最为发育。
2.2.2 地层岩性分布规律
甲玛铜多金属矿区随着地层岩性差异出现变化同 地质灾害的发育与分布密不可分,整个矿区内灾害点 均分布在第四系松散土体中或地质灾害体由松散土体 组成 。由于下伏基岩岩性的制约,严重影响着松散土体 的发育与分布,再加上两者之间的关系极为密切,同时 显示出一定差异,在中生界白垩系,新生界古近系、第 四系覆盖层均存在地质灾害点 。需要引起注意的是由 于白垩系、侏罗系板岩、灰岩、页岩具有较厚的基岩风 化层,使得地质灾害呈现出分布密度大、地质灾害种类繁多的特征,在以上地层分布区内,矿区内的地质灾害 点有将近 8 个。
2.2.3 时间上的分布规律
对于甲玛铜多金属矿区来说,由于矿区内的降水 量主要集中在每年的 6-9 月份,且该时段内的降水量 占全年降水量的 90% 。而矿区内泥石流、滑坡、崩塌等 突发性地质灾害的出现同集中降水时段相对应,说明大 气降水对地质灾害的影响较大 。在泥石流出现时,降雨 是必要条件,一旦土坡或岩质边坡有降水渗入,将会使 泥质岩层的稠度发生改变,软化后就会降低抗剪强度, 促进了动水压力的形成,极易出现崩塌、滑坡等灾害。
3 矿山地质灾害治理的意义
3.1 确保矿工生命健康安全
由于地质灾害造成的危害巨大,严重威胁矿工生 命安全 。因此,在地质灾害出现前提前预防,以减少地 质灾害出现频率,同时做好灾后控制,进而降低危害程 度,可确保矿山地质灾害治理工作顺利推进[4]。在矿山 生产的过程中,矿工是主体,而确保每位矿工生命安全 则是矿山生产中的首要任务 ,这是矿山地质灾害治理 的终极目标。
3.2 保护矿产资源与环境
由于地质灾害破坏性大,不仅导致人员伤亡和财 产损失,还会损坏矿井设施、矿床、矿产资源及地下工 程产生破坏,还会对四周生态环境、水土及土地安全造 成危害,而将矿山地质灾害治理工作控制好,对于保障 矿产资源及提升矿区生态环境质量均具有积极作用, 可实现资源的可持续利用,进而对生态环境进行保护 。 3.3 提升矿山生产的稳定性与持续性
地质灾害在矿山开采中较为常见,且该风险很难 避免 。在地质灾害出现的过程中 ,将导致矿山生产中 断,严重时会有停产的风险 。在治理的过程中,借助科 学有效的办法 ,能够将地质灾害出现频率和开采风险 降到最低,保障矿山生产的稳定性与持续性。
3.4 增强矿山经济与社会效益
地质灾害出现后,将引发巨大的经济损失和人员 伤亡,不利于开采工作的正常进行,降低了整个矿山的 经济与社会效益 。通过开展地质灾害治理,可减少地质 灾害出现频率,保证矿山经济和社会效益的最大化。
4 矿山地质灾害治理及生态环境修复措施
4.1 构建长效的矿区生态修复系统
地质环境污染较为常见,其中重金属污染并非一 成不变,随着时间的推移,重金属污染会不断演变 。当 前,短期修复是矿山地质环境生态修复方案的主要方 式,选择这种修复方式很容易忽略掉深层次土壤二次污染问题,进而造成矿区周边的土壤达不到真正的生 态平衡[5]。因此,对矿区生态平衡恢复系统不断完善显 得十分重要 。工作人员需从动态角度出发,使用科学有 效的方法构建起完善的矿区生态修复体系,并对矿区 未来发展中的污染等级实现精准判断,同时结合长效 化的修复手段,使矿区生态修复工作正常进行 。另外, 对矿区内的生态变化规律熟练掌握, 同时综合应用矿 区内的植被、水资源、土壤等,保证修复技术的科学、合 理性水平。
4.2 积极应用种植复垦技术
做好种植复垦技术的推广能有效避免问题的出现。 该技术主要是将煤矸石等作为填料直接填筑到塌陷区 内,将适量的植被种植在采空区内,以减少土壤侵蚀速 度 。在复垦及种植中,需要工作人员对地表加强压制, 保证挖出的矿山基础致密程度,充分发挥复垦作用 。在 复垦及恢复植被中,对于不同坡度的植被,对应的恢复 方法有一定差异 。若是坡度不足 30° , 在平整和改造废 渣、排土场的土地时,可选择植树造林,选择客土法做 好采石场的植被恢复;若是坡面的坡度在 30°~45° , 选 择植生袋复绿或爆破绿化的方法;若是坡面的坡度在 45°~60°,通过削坡和水泥网格法可恢复边坡;若是坡面 的坡度在 60°~80°,可选择沟槽技术恢复陡峭山崖的生 态环境,或者在岩壁上构建凹槽,并将营养土壤填充到 凹槽内,同时种植草本与乔灌藤的方式,形成乔 、灌 、 藤、草组合的复合型植被,以起到改善环境的作用。
4.3 做好重点区域防治
根据轻重缓急、分类施策、量力而行的原则修复环 节矿山地质灾害,针对不同治理范围内的重点矿山,根 据治理措施做好生态环境修复 。做好矿山开采控制和 后期治理,合理规划矿山开采作业中的不同环节,以保 障生态环境稳定,降低开采中对地质环境的破坏程度[6]。 矿山开采中需对防治区域科学划分,并进行登记,做好 重点区域的针对性防治 。技术人员需提前做好生产区 域地质、环境等的探测工作,在熟练了解后,选择科学 有效的方法预测重点区域地质灾害出现的概率,以尽 量避开危险区域,确保采矿安全 。针对易发地质灾害的 区域,在开采完成后,还要做好针对性防治,降低因矿 山开采中对地质环境的破坏程度,防止出现地质灾害。
4.4 不同地质灾害治理
4.4.1 泥石流治理
在矿山地质灾害治理的过程中,针对泥石流滑坡可 优先选择支挡防护或锚固的方式,为了确保矿山区边 坡的稳定性水平,需加固边坡,避免地质灾害的出现 。 除此之外,在治理泥石流期间,需结合实际将边坡高度适当降低,且通过削坡减灾的方式,使矿山地质结构趋 于平衡,以保证矿山地质灾害治理效果的最大化,还能 方便日后开采工作的进行,保障矿工生命安全。
4.4.2 滑坡治理
(1)加强滑坡监测,设立专业监测点对滑坡进行常 态监测,特别是汛期,应加强监测,观察滑坡体前后缘 是否出现地面裂缝等情况 ,发现裂缝应及时采取措施 并上报险情。
(2)加强地表排水在滑体裂缝处封堵,使滑体外地 表水不沿滑坡面渗入;加强坡体临空面保护,避免坡脚 进一步冲刷。
(3)外围修建倒“U”字形混凝土截洪沟,凌空面设 置挡墙,后缘植被恢复。
4.4.3 崩塌治理
在矿山地质灾害治理中,崩塌治理也是重要的内 容,主要是治理风化破碎面积较大和软质结构,还要结 合实际,将边坡台阶的高度适当降低,或者是减缓边坡 的方式避免出现安全隐患 。在治理崩塌灾害中,需要将 易发区考虑进去,并通过设置安全警示牌和拦截设施 等来拦截土渣和石块,防止出现矿山地质灾害出现 。另 外,还可以通过科学有效的降震措施,防止有较大土渣 和石块出现。
5 结 论
综上所述,矿山开采在提升国民经济水平的同时, 也为人们日常生产生活提供便利,但不可忽视一系列 环境问题 。尤其是矿山地质灾害造成的危害,不仅给企 业造成巨大的经济损失,还威胁矿区人民群众生命财 产安全 。采矿人员应提前做好地质勘查工作,并熟练掌 握各种环境治理措施和修复措施, 以期推动企业实现 可持续发展的目标。
参考文献
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