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礦山地質環境問題包括哪些

發布時間: 2021-02-04 00:16:47

❶ 礦山地質環境問題分類

❷ 礦山環境地質問題類型劃分

西南地區有礦山企業21073個,礦業開發已成為地區經濟發展的支柱產業,同時亦形成了復雜而嚴重的礦山環境地質問題。根據礦產類型、開采方式、區域環境條件、礦山企業規模、礦山經濟類型等因素,西南地區礦山環境地質問題歸納起來可劃分為三大基本類型:①礦山環境污染;②礦山地質災害;③礦山資源破壞。在此基礎上又可細分為21個亞類(圖3-1)。西南地區礦山環境地質問題具有多樣性和復雜性。

據不完全統計,西南地區礦山占壓、破壞土地面積達188639.47hm2;年產廢水量1261254.91×104m3,年排放量1057748.06×104m3;年產廢渣量57674.32×104t,年排放量49156.15×104t,累計堆放量332165.50×104t;發生各類地質災害2061次(處),礦山地質災害死亡人數1982人,直接經濟損失25.62億元(表3-1)。礦山地質災害發生的次數和死亡人數以雲南省最多,分別為694次和1203人。礦山破壞的土地資源面積以四川省最大,為91720.73hm2

表3-1 西南地區礦山環境地質問題基本類型

(據李雲貴,2004;武軍,2003;徐文,2006;李震,2005;任幼蓉,2006)

圖3-1 礦山環境地質問題類型與礦產開發關系圖

❸ 礦山環境地質問題一般區(Ⅲ)

Ⅲ-01:西藏尼瑪—申扎地區礦山以佔用破壞土地為主的一般區

該區面積27000km2,區內采砂金、銅礦為主,礦山環境地質問題主要是佔用破壞土地與環境污染。

Ⅲ-02:西藏日喀則—山南地區以地面塌陷、佔用破壞土地為主的一般區

該區面積9062km2,區內分布有14個礦山企業,以小型為主,主要開采砂金、銅、鉻鐵、銻、地熱水、石材等。砂金礦目前經整頓停產,小型鉻鐵礦、銅礦、銻礦開采易誘發地面塌陷、地裂縫等礦山環境地質問題,礦業活動佔用破壞土地面積大,羊八井地熱開采易引起地面沉降,但沉降量較小,據監測羊八井地熱開采幾十年來引起的地面累計沉降量僅有幾毫米。

Ⅲ-03:川西高原寶興—汶川地區以草原破壞為主的一般區

該區面積8016km2,區內開采礦產有石灰岩、磷礦、鉛鋅礦。礦山環境地質問題主要是佔用破壞土地。

Ⅲ-04:川西甘洛—樂山地區以滑坡、佔用破壞土地為主的一般區

該區面積4500km2,區內以采鉛鋅礦、石灰石、煤礦為主,主要礦山環境地質問題是滑坡、佔用破壞土地和環境污染。

Ⅲ-05:川西木里—石棉地區以滑坡、地面塌陷、佔用破壞土地為主的一般區

該區面積7312km2,主要開采銅礦、金礦、石棉、鉛鋅礦、花崗石,礦山環境地質問題主要是滑坡、地面塌陷、佔用破壞土地。

Ⅲ-06:川西寧南—雷波地區以滑坡、佔用破壞土地為主的一般區

該區面積3000km2,主要開采鉛、鋅、石灰石,礦山環境地質問題主要是滑坡、佔用破壞土地、環境污染。

Ⅲ-07:四川廣安—鄰水地區以滑坡、煤矸石自燃、環境污染和佔用破壞地為主的一般區

該區面積797km2,區內主要開採煤、頁岩、石灰岩,礦山環境地質問題主要是滑坡、煤矸石自燃、佔用破壞土地、環境污染。

Ⅲ-08:重慶開縣—巫溪地區以佔用破壞土地、環境污染為主的一般區

該區面積937km2,主要開採煤、石灰岩,礦山環境地質問題主要是佔用破壞土地、環境污染。

Ⅲ-09:重慶梁平—墊江地區以佔用破壞土地、環境污染為主的一般區

該區面積1041km2,主要開採煤礦、石灰岩、磚瓦頁岩,礦山環境地質問題主要是佔用破壞土地、粉塵造成的大氣污染。

Ⅲ-10:貴州普定—黔西地區以地面塌陷、佔用破壞土地、環境污染為主的一般區

該區面積2750km2,主要開採煤、硫鐵礦、金礦、石灰岩,礦山環境地質問題主要為地面塌陷、佔用破壞土地、環境污染。

Ⅲ-11:貴州麻江—雷山地區礦山以滑坡、佔用破壞土地為主的一般區

該區面積3825km2,主要開採煤礦、鋁土礦、鋅礦、石灰岩,礦山環境地質主要是滑坡、佔用破壞土地。

Ⅲ-12:貴州益縣—興義地區以崩塌、地面塌陷、佔用破壞土地、環境污染為主的一般區

該區面積1125km2,主要開採煤礦、金礦,礦山環境地質問題主要是崩塌、地面塌陷、佔用破壞土地、污染環境等。

Ⅲ-13:雲南武定—東川地區以佔用破壞土地、泥石流、環境污染為主的一般區

該區面積2500km2,主要開采銅礦、鉛鋅礦、鈦砂礦、石英砂礦,礦山環境地質問題主要是佔用破壞土地、泥石流、環境污染等。

Ⅲ-14:雲南文山—開遠以佔用破壞土地、環境污染為主的一般區

該區面積2868km2,主要開采錳礦、鋅礦、粘土和石灰石,礦山環境地質問題主要是佔用破壞土地、污染水系等。

Ⅲ-15:雲南維西地區以佔用破壞土地為主的一般區

該區面積1406km2,主要開采銅礦、煤礦、建築用砂,礦山環境地質問題主要是佔用破壞土地、沙化和滑坡等。

❹ 什麼是礦山地質環境


礦山地質環境是指曾經開采、正在開采或准備開採的礦床及其鄰近地區,其專岩石屬圈上部與大氣、水、生物圈組分之間,不斷地進行著聯系(物質交換)和能量流動,這一部分組成一個相對獨立的環境系統。這一系統是以岩石圈為依託,礦產資源開發為主導,不斷改變著地球表面和岩石圈自然平衡狀態的地質環境,也是一個環境地質問題較多、地質災害較突出的環境。
礦山地質環境存在的問題主要有:采、選礦過程中產生的有素、有害氣體、礦渣,廢水,粉塵等,不僅直接影響作業環境和工作條件,而且給礦區周圍的大氣、水質、土壤造成危害;廢石堆、尾礦庫擠佔大量土地、農田;污水和煙塵的排放,污染水源、江河和大氣,也破環了景觀和植被;露天礦邊坡崩落,井下采空區造成地面塌陷;礦井突水、礦山疏干排水引起鄰近地區地表水和淺層地下水疏乾涸乾或形成海水入侵;采礦剝土等造成水土資源平衡失調,易誘發和引起土壤侵蝕、水土流失、土地沙化以及滑坡、泥石流等地質災害。

❺  礦山地質環境問題概述

礦山地質環境問題是指受礦業活動影響而對岩石圈、水圈、生物圈產生地質環境破壞的現象,主要包括礦山地質災害、土地佔用及毀損破壞、地下水系統破壞、三廢排放及水土污染、地形地貌景觀破壞等。

湖南省礦產資源開發引發的礦山地質環境問題十分突出,且具有地方特色。截至2013年年底,湖南省有826個礦山發生了礦山地質災害1620處,造成直接經濟損失達7億元以上;礦業活動佔用及破壞土地面積約21380hm2;采礦廢水年產出量約78550萬m3,年排放量約72720萬m3;采礦廢渣年產出量約5700萬t,年排放量約4730萬t,累計積存量約61070萬t。

湖南省礦山地質環境問題分布有明顯的地域性與集中性,與全省礦產資源稟賦特徵及開發現狀關系密切。區域上,湖南省礦山地質環境問題最突出的地區主要為湘南耒陽—魯塘—瑤崗仙煤炭、有色金屬資源集中開采區,湘中冷水江—恩口—洪山殿煤炭、石膏、銻礦資源集中開采區,湘北廣福橋—合口石膏、煤炭、石煤集中開采區;次為花垣鉛鋅礦區、辰溪煤礦區、邵陽黃亭煤礦區、武岡文坪煤礦區、零陵東湘橋錳礦區、觀音灘煤礦區、寧鄉煤炭壩煤礦區、瀏陽澄潭江煤礦區、攸縣黃豐橋—蘭村煤礦區、衡山白果—界牌石膏及高嶺土等集中開采區。從開采礦種分析,煤炭資源開采引發的礦山地質環境問題最突出,次為有色金屬礦及石膏礦。從礦山地質環境問題類型分析,地面變形災害以地下開採的煤礦、石膏礦最突出,崩塌、滑坡災害以露天開採的建築材料礦山為主,泥石流災害主要分布在湘南有色金屬礦區;佔用破壞土地以煤礦、建築材料礦山、有色金屬礦山最嚴重;地下水系統破壞以岩溶充水的煤及有色金屬大水礦區最突出;礦山水土環境污染以煤炭、有色金屬、硫鐵礦、砷礦、鈾礦、鹽類礦山等較突出。

新中國成立以來至20世紀末,湖南省礦山地質環境問題的發展總體呈逐步上升趨勢,與新中國成立以來湖南省礦山數量逐步增多、礦業開發和利用程度逐步增強基本同步;21世紀初至今,進入緩和平緩階段,與國家、地方及礦山企業對礦山地質環境問題的投入和治理力度基本同步。20世紀50~60年代,礦山地質災害發生頻次較少,70~80年代,隨著礦業經濟的發展,引發的礦山地質環境問題逐漸增多。進入80年代中後期,特別是80年代末至90年代末,受「大礦大開,小礦放開,有水快流,大力鼓勵民營經濟發展」思想的影響,礦業無序發展,開采高峰時期,湖南省各類礦山近兩萬處,部分采礦權人法制觀念淡薄,缺乏應有的地質環境保護意識,亂采濫挖,引發了大量礦山地質環境問題。這一時期,湖南省礦山地質環境問題無論從數量、類型或危害程度看,都進入一個跳躍式的高峰發展階段。

❻ 主要礦山地質環境問題

山東省礦山地質環境問題較多,重要類型為地質環境污染和地質災害。

一、水土污染

(一)地下水串層污染

1.串層污染現狀與危害

淄博市煤炭資源經過長期的開采,特別是20世紀的大規模開采,淄博煤田已進入衰老期,境內礦山相繼閉坑,目前已閉坑的礦山有6處共18個井口。根據設計服務年限,在今後5~10年內,淄博市境內的所有統配煤礦都將閉坑停產。煤礦閉坑、停排礦坑水,改變了地下水系統的原有狀態,對地下水水動力場和水化學場產生重大影響,並引起地下水水質惡化,給當地居民生活和工農業生產帶來不利影響。

淄博市礦區的地下水「串層」污染早在20世紀90年代初便已形成。據1990年12月提交的《淄博市礦區水資源污染調研及防治措施研究》,龍泉428號井奧灰水受上部煤系地層地下水「串層」污染,各組分的含量較其他地段的奧灰水發生了明顯變化。進入90年代末,隨著煤炭資源的日漸枯竭,閉坑停採的國營礦井亦隨之增多,其中以淄川境內閉坑的礦井最多,該區共有國營煤礦7個,獨立生產井13眼,截止到1996年已有7眼報廢,其他各井亦都屬衰老礦井,也將先後停采報廢。目前已停採的7個獨立井口其開采范圍從北部羅村鎮的聶村和雙溝鎮的雙溝一線,南到龍泉鎮的麓村和南旺一帶,西部以王母山斷層為界,東部沿10層煤風化帶為界,面積約57km2。部分礦井停止排水後,地下水位急劇上升。如原寨里煤礦北斜井1996年2月初停止抽水時,礦井水位由-24m急劇回升,至今已上升至+24m左右。礦坑水位的大幅度上升已對礦區煤系下伏奧灰水及上部砂岩裂隙水形成了不同程度的污染。其中以洪山煤礦大吊橋至小吊橋一帶的奧灰水受污染最為嚴重,地下水中SO2-4平均含量1265.4mg/L,超出生活飲用水標准5.06倍,總硬度平均含量1517mg/L,超標3.37倍。其含量不但遠遠高出外圍地段的奧灰水,而且較礦區部分井孔終孔時奧灰水質發生了明顯變化。大吊橋133號孔,1993年7月份的水質分析結果表明,奧灰水中SO2-4含量已達1320.82mg/L,總硬度1664.0mg/L。很顯然,礦井水(包括煤系劣質裂隙水)位的上升,已對礦區部分地帶的奧灰水形成了「串層」污染。

2.污染通道

礦坑水污染岩溶水屬串層污染,其中必有污染通道,在洪山煤礦區礦坑水與岩溶水可能溝通途徑有3種:一是斷層構造;二是坑道鑽孔;三是供水井。據初步調查,洪山礦區周邊雖為斷裂構造包圍,但礦區內斷裂不發育,存在少量小規模斷層,有的未能溝通兩者水力聯系,對采礦有威脅的斷裂在開采過程中已實施了有效的注漿封堵,因而在開采期間未發生大的突水事故。洪山煤礦確實存在坑道供水鑽孔,但隨地面供水井的施工,為保證礦山安全生產,該礦從1979年到1982年先後5次對井下鑽孔實施了有效封堵,共減少坑道涌水量17308.8m3/d。封堵各類充水水源是礦山的一貫做法,其目的就是為了減少排水成本,保證安全生產。因此,溝通礦坑水與岩溶水的主要途徑就是供水井。如前所述,本區開采岩溶水的供水井多數要穿越煤系地層,但早期施工的供水井和部分農灌井根本沒有止水措施。有些供水井成井質量低劣,止水效果不好。另有部分供水井止水套管被礦坑水腐蝕或因煤礦采空區地層變形井孔扭曲,導致止水工藝失效。所有這些,都溝通了優質岩溶水與劣質煤礦礦坑水的水力聯系。

盡管早已存在奧陶系含水層與礦坑水溝通的事實,但在煤礦正常生產期間,由於疏干排水,礦坑水位被降得很低,遠低於同期奧陶系岩溶水水位(兩者水位差多在40~50m),岩溶水補給礦坑水,因而不存在礦坑水串層污染岩溶水問題。但一旦煤礦閉坑,停止疏排礦坑水,導致礦坑水水位的急劇抬升,當礦坑水水位高於岩溶水時,首先在溝通水井部位產生串層污染,之後污染不斷擴散,污染范圍也逐漸增大,直接危及生活和工農業生產供水(圖9-5)。

淄博煤田洪山煤礦正常開采期間,礦坑水位被降至-24m以下,同期奧陶系岩溶水位在30~50m。1994年4月洪山礦批准報廢,1996年7月礦坑水位已升到+45m,1997年8月礦坑水位上升到+73m水平,礦坑水沿斜井自流地表,而此時岩溶水位卻因過量開采降至5m左右,礦坑水位高於岩溶水位近70m,從而導致大量礦坑水反向補給岩溶水,造成供水井串層污染,水質急劇惡化,洪山煤礦所在的羅村一帶居民吃水困難,工農業供水發生危機,社會影響極大。

3.串層污染成因

石炭、二疊系煤系地層一般由砂岩、頁岩、灰岩、煤層等互層組成,煤層是相對隔水層,在天然條件下,煤系地層中各含水層因煤層的阻隔,使彼此之間的水力聯系較弱。煤層采出後,礦層頂板(含老頂板)產生斷裂並錯動,層位發生位移(塌陷),且在采動影響帶內出現大量裂隙,甚至使上下含水層與河水發生水力聯系,破壞了地下水賦存條件。礦井停止排水或排水量減少後,隨著含水層地下水位的不斷上升,一方面使淺埋區優質地下水通過各種導水裂隙充入采空區轉化為礦坑水形成污染,或礦區深部承壓含水層的劣質水通過采空區與上部含水層發生水力聯系,造成對地下水(煤系砂岩裂隙水)的「串層」污染;另一方面,當劣質礦坑水水位高於下伏優質奧陶系灰岩岩溶水水位時,將滲漏補給並對其形成「串層」污染。

淄川區位於孝婦河流域的中上游地帶,是淄博煤田的主要集中分布區,礦井的大面積閉坑與停止排水,不僅對礦區及下游的工農業生產和人們生活造成嚴重影響,同時對流域生態環境將造成嚴重破壞,因此,如何妥善處理礦井排水與污染之間的矛盾,有效地遏制礦坑水對地下水環境的污染,已是目前的當務之急。

(二)油氣開采區散落油污染

山東省油氣資源豐富,主要分布在東營市及濱州市。多年來,油氣開采活動對區內地表水、地下水和土壤環境已造成不同程度的污染。

1.東營市採油污染現狀

石油開采業為東營市首要污染行業,其污染負荷佔全市跨行業污染負荷的49.5%。據東營市地質環境監測報告(1996~2000年),在該市常年監測的11條河流中,除黃河污染較輕外,織女河、陽河、淄河、小清河、廣利河等10條河流污染較重,其中石油類檢出率和超標率均高達100%,平均含量1.314mg/L,最大超標倍數(地表水環境質量標准Ⅲ類)70餘倍。近岸海域石油類檢出率亦較普遍,且多有超標現象,如鹽業養殖區和自然保護區內石油類超標倍數皆為2倍多。

東營市地下水污染尤其是石油污染非常普遍,由於廣泛分布不能飲用的鹹水,故危害並不突出,但在淺層淡水分布區此種危害較明顯。1999年對淄河沿岸地下水污染現狀調查表明,淄河沿岸淺、深層地下水均受到不同程度污染,污染因子以油類為主,其次為CODCr、礦物質等。淺層地下水受污染面積45.8~52.5km2,深層地下水中油類檢出最大值為1.32mg/L。

圖9-5 閉坑礦山串層污染示意圖

2.濱州市採油污染現狀

據濱州市地質環境監測報告(1996~2000年),對區內小清河、朱龍河、孝婦河、支脈溝、德惠新河等10條河流水質監測表明,河水中石油類檢出率及超標率(按地下水Ⅲ類標准)高達100%,平均含量1.667mg/L,最大超標倍數100餘倍。下河、單寺、杜店、小營、純化5個集中採油區地下水已遭受石油類污染。

二、礦山地質災害

目前山東省礦區地質災害問題較為突出的礦種為煤、鐵、金、建材、石膏、滑石礦等。主要災害有采空塌陷、岩溶塌陷、礦坑突水等。

(一)采空塌陷

采空塌陷是山東省礦區最主要的地質災害,涉及煤礦、金礦、鐵礦、石膏、滑石等礦種,其中以煤礦采空塌陷造成的危害最為突出。伴隨采空塌陷出現的往往還有地裂縫、山體開裂等。采空塌陷主要分布於煤礦采空區,其次是金、鐵礦及石膏、滑石礦等采空區,但從突發性和對人民的生命財產安全上來講,又以金、鐵、石膏、滑石礦更為嚴重。全省17個城市中有10個存在規模不同的采空塌陷。塌陷面積規模較大的依次為泰安(主要分布於煤炭資源豐富的新泰、寧陽、肥城三地)、濟寧(主要分布於兗州及濟寧煤田)、棗庄(主要分布於滕州及陶棗煤田、嶧城及底閣石膏礦區)、萊蕪(四大國有煤礦區、張家窪及小官莊鐵礦區、萊蕪鐵礦馬庄礦區)、煙台(主要分布於金礦資源開采強烈的招遠、萊州、牟平及龍口煤礦區)。

采空塌陷是由於礦層(體)采出後,采空區上方岩層在重力作用下發生彎曲、離層以致冒落形成的。按岩石的破壞程度,自采空區地表可劃分3個不同的變形影響帶,即冒落帶、裂隙擴展帶和彎曲變形帶。有關資料表明,冒落帶與裂隙帶影響高度是礦層開采厚度的十倍甚至數十倍,當采空區冒落帶影響到地表時,地表出現塌陷坑;若只有裂隙帶發育到地表,則地表以地裂縫為主;當三帶均發育時,彎曲變形帶上方地表往往形成塌陷盆地,盆地中心下沉深度最大,邊緣最小。由於塌陷體的四周斷面與水平面的夾角較大,故塌陷盆地面積一般略大於采空區面積。

采空塌陷的影響因素錯綜復雜,其發生發展過程及地表形態特徵主要取決於礦層條件、頂板岩性特徵、地質構造和采高、開采條件等。

采空塌陷是危害極大的礦區地質災害之一,它使地表植被、土壤及地層結構遭到破壞,嚴重惡化了自然生態環境,其所造成的經濟損失是巨大的,直接影響著人們的生活、生產環境,嚴重威脅著人們的生命財產安全,制約著國民經濟可持續發展健康發展。對人們生產、生活產生重大影響,山東省煤炭資源大多集中分布於山前平原及山間平原內,這些地段土地肥沃,地勢平坦,又常是村鎮集中、人口稠密的地段。因此,采礦引發的地面塌陷不但使其影響范圍內的大量村莊被迫遷移、建築物遭受破壞,而且使大面積良田因受地形起伏過大、地面積水、地裂縫等影響而荒廢或絕產,浪費巨大的人力物力財力,甚至發生死亡事故。除去因煤炭開采而搬遷居民地的費用不計,按每畝年創收2000元計算,每年新增塌陷地約20km2,每年損失就達6000萬元;荒廢5年就會損失3億元。根據經驗,塌陷地若要實現復墾,每畝需投入資金平均在10000元以上,因而每年因採煤引起的地面塌陷所造成的經濟損失,在不包括道路維修、建築物拆遷費用前提下,仍在1億元以上,這是一個非常可觀的數字。采空塌陷還嚴重破壞公共設施、道路交通,對深部采礦構成威脅,對地表水及地下水資源產生破壞。

據近幾年調查資料,山東省各類礦山采空塌陷面積為403.01km2,其中煤礦采空塌陷最大,占采空塌陷面積的97%。各主要礦種的采空塌陷現狀分述如下:

1.煤礦區采空塌陷

山東省採煤歷史悠久,開采方式從以往的小規模開采轉入現今的機械化深部大規模開采,隨著采空面積和采空范圍的不斷擴大,各採煤區相應的發生了一系列規模不等、形狀各異的采空塌陷。據不完全統計,全省因採煤造成的采空塌陷已達800餘處,累計塌陷面積392.625km2,其中農作物絕產面積大於50km2,平均萬噸煤地面塌陷率達0.0037km2。山東省煤礦區采空塌陷情況見表9-3。

表9-3 山東省煤礦區采空塌陷情況統計表

塌陷的平面形態多為圓形、橢圓形的塌陷盆地,盆地中心下沉深度各地不一,最大下沉深度12.5m(肥城王瓜店),最小下沉深度0.1m(棗庄黃庄煤礦)。其中塌陷區最大下沉深度小於1.5m,地表形態相對變化較輕的塌陷面積累計124.6km2,佔全省總塌陷面積的31.74%;塌陷區下沉深度大於1.5m,地表形態相對變化較大的塌陷面積累計268.03km2,佔全省總塌陷面積的68.26%。後一類塌陷分布區,地表地形起伏較大,在第四系沉積厚度較大或地下水位埋深較淺的地段,常形成季節性乃至常年性積水窪地,導致土地復墾困難或不能復墾。據不完全統計,目前,全省部分老塌陷區的常年積水面積已達48.2km2以上,造成了耕地的大面積絕產。

由於各地區成煤條件(厚度、埋深、頂底板岩性等)的差異,以及各採煤區開采方式的不同,使得各采區采空塌陷的發育規模差異較大。省內濟寧、棗庄、泰安、龍口、臨沂、淄博和坊子七大採煤區,除淄博採煤區的采空塌陷的發育規模較小外,其他地區的采空塌陷均較嚴重。尤其以濟寧、棗庄、泰安三地市所轄煤田區的采空塌陷最為嚴重,累計塌陷面積達312.81km2,佔全省采空塌陷總面積的79.67%,不但塌陷分布面積大,下沉深度深,而且積水面積廣,造成的損失和社會影響亦極大。

(1)濟寧煤礦區

主要包括兗州煤田、濟寧煤田,可採煤層2~3層,煤層傾角8°~12°,厚度8~12m,最大18.77m,煤層埋深200~1000m不等。現有煤礦礦山企業40個。自1968年以來,各礦井陸續建成投產,現年生產能力達4838萬t,開采深度100~600m。近年來,因長期大規模開采地下煤層,導致了采空區地面塌陷的相繼發生。據不完全統計,區內采空塌陷面積已達127.96km2,占礦區總面積的9.91%,其中已復墾面積36km2。下沉深度一般2.5~7.5m,最大達9.2m。由於塌陷區下沉深度普遍較深,地形起伏較大,而且塌陷區第四系沉積厚度大,因此,各塌陷多為常年或季節性積水盆地。據不完全統計,塌陷區累計積水面積達20km2,平均積水深度4m。

(2)棗庄煤礦區

棗庄礦區采空塌陷主要分布於區內的西北部、中部、東南部的山前平原區,區內煤田有:陶棗煤田、官橋煤田、滕州煤田和韓台煤田,礦區面積1546km2。可採煤層6層,其中以石炭系太原組第十四層煤(煤層厚度1.4m左右)和二疊系山西組第三層煤(煤層厚度3~8m)為主要開采層,煤層埋深20~500m不等。礦區內現有採煤礦山企業18個,自1965年至今相繼發生采空塌陷,累計塌陷面積達79.01km2,占礦區總面積的5.1%。目前,采空塌陷主要集中於陶棗煤田,塌陷面積45km2,其次是滕州煤田和官橋煤田,塌陷面積分別為27.51km2、6.5km2,塌陷區下沉深度一般為1~2.3m,最深9m(柴里煤礦)。

(3)泰安煤礦區

泰安市是山東重要的煤炭生產基地,煤礦主要分布於肥城、新泰、寧陽等地,含煤面積840km2,佔全市總面積的10.8%,可開采面積240km2。可採煤層5~8層,煤層平均總厚度2.5~8m。全市現有煤礦礦山企業81個。采空沉陷主要分布於肥城市、新泰市及寧陽縣煤田開采區,以肥城煤田沉陷面積最大,對地質環境、工農業生產及城鄉建設破壞最為嚴重。目前,全市累計沉陷面積已達105.84km2

2.鐵礦區采空塌陷

省內鐵礦采空塌陷相對較輕,盡管目前濟南、萊蕪、淄博等鐵礦主要產地的礦山開采已具規模,但由於礦石采出後對采空區大都進行了尾礦充填,因此,鐵礦采空塌陷的發生得到了有效地控制。據調查,至2002年底,全省僅發生3處采空塌陷,萊蕪2處、淄博1處,累計塌陷面積2.673km2

(1)淄博黑旺鐵礦朱崖礦區廟子區采空塌陷

發生於1987年10月7日,塌陷的形成具有突發性特點,塌陷的平面形態呈長條狀,長310m,寬8~12m,深6~8m。坑內陷入8戶人家,死、傷各12人,百餘間民房遭受不同程度破壞。

(2)萊蕪張家窪小官莊鐵礦區采空區塌陷

小官莊鐵礦采空區塌陷發生於小官莊東、西采區,累計塌陷面積2.3km2,塌陷的平面形態呈圓形盆地狀,其形成過程具漸變特徵。塌陷盆地形成之初,首先在采空區上方產生小范圍的地表沉降變形,之後,地表變形范圍及沉降量由邊緣向中心逐年增大,年沉降率0.69m(西采區),至沉降中心出現圓桶狀塌坑。塌坑直徑10~30m,深20m,塌後坑中有積水,塌坑發生後地面沉降仍呈繼續發展趨勢。

(3)馬庄鐵礦采空區塌陷

馬庄鐵礦采空區塌陷發生於馬庄鐵礦區內,累計塌陷面積0.37km2,塌陷區沿采空區呈條帶狀延展1000m分布,最大塌陷坑深達10m,現塌陷已呈穩定狀態。目前,馬庄采空區採用了尾礦充填新技術,采空塌陷得到了有效控制,今後一般不會發生采空塌陷。

3.金礦采空區塌陷

金礦采空塌陷主要分布於膠東金礦區的招遠、萊州、牟平、威海等地。據不完全統計,到目前為止,金礦開采區發生采空塌陷160多處,累計塌陷面積約0.851km2。塌陷的形態多為條形塌坑,走向與礦脈走向一致。塌坑兩側邊坡陡立,地表岩體內沿礦脈走向的張性裂隙發育,裂隙寬度可達20cm,受礦脈地質特徵和開采規模的控制,塌坑的發育規模(長、寬、深)差異懸殊。塌坑長度一般十餘米至數十米不等,最長達800m。

4.石膏、滑石等礦區采空塌陷

山東省石膏礦儲量十分豐富,石膏生產量呈逐年上升,產量供大於求,因此礦區采空塌陷也越發突出。目前采空塌陷主要分布於臨沂市平邑縣、蒼山縣石膏礦區和棗庄底閣石膏礦區,累計塌陷面積1.774km2。2001~2002年度臨沂市、棗庄市國土資源局成功預報了兩起石膏礦采空塌陷,避免了重大的人員傷亡和財產損失。

(1)平邑石膏礦區采空塌陷

面積0.038km2,2001年8月26日,平邑縣卞橋鎮石膏礦采空區發生地面塌陷,面積1萬多平方米,中心區塌坑深5m多,塌陷上方正對著小東庄30多戶村民住宅。由於預報成功,避免了小東庄116戶村民的人員傷亡和財產損失。

(2)棗庄底閣石膏礦區

現有石膏礦山21個,多數礦山已有近20年的開采歷史,開采規模已基本趨於穩定。采空沉陷始於1990年,現有塌坑16處,沉陷坑多呈東西向長條狀,采空塌陷面積1.72km2,塌陷區下沉深度一般0.5~2.5m,最深處達7m。2002年5月20日21時,嶧城區底閣鎮市聯營石膏礦區發生一次大規模地面塌陷,一次連片塌陷面積達214畝,後又續塌40餘畝。由於監測准確,預報成功,避免了正在作業的6個礦井的400餘名礦工的傷亡,避免經濟損失460餘萬元。

(3)滑石礦采空區塌陷

主要分布於棲霞、萊州等地,現已發生采空塌陷3處。最大的一處發生在萊州市滑石礦采空區,塌陷形態為橢圓形盆地狀,面積約0.45km2,塌陷中心下沉深度3m左右,該塌陷的發生對位於其西部的萊州市滑石礦構成了很大威脅,目前礦院圍牆已有多處傾斜開裂,牆體裂縫最寬可達10cm。

(4)重晶石礦采空區塌陷

臨沂、濰坊等地在開采重晶石礦的過程中,曾先後發生較大規模的采空塌陷,並造成了嚴重的人員傷亡事故。1981年10月,臨沂市臨沭縣曹庄鎮大哨村南500m的重晶石礦區發生采空塌陷,致使井下正在采礦的工人6人傷亡;濰坊高密市王吳鄉東南西化山村附近的重晶石礦區,1982年至1986年間,亦發生兩次采空塌陷,塌陷的平面形態為條帶狀,塌陷中心最大塌陷深度5m,累計塌陷面積4.5km2。其中1982年發生地面塌陷時致使4人死亡,直接經濟損失20餘萬元;1986年礦區又形成一寬5m,長50~60m,深4~5m的塌坑。塌陷發生後,對部分地段進行了回填,到目前為止,礦區未再發生地面塌陷。

(二)岩溶地面塌陷

岩溶地面塌陷是一種發生在隱伏碳酸鹽岩地區的突發性地質災害。全省因開采固體礦產而引發的岩溶塌陷面積約30.6544hm2。相對於采空塌陷,岩溶塌陷面積較小,目前只局限於萊蕪鐵礦區、蒙陰洪溝煤礦區、沂南金礦區3個礦區。

1.萊蕪鐵礦區

礦區內分布著十餘處不同規模的熱液交代式鐵礦,自20世紀50年代末相繼建礦開采。塌陷最早發生於谷家台礦區,1973年穀家台礦區大抽水,當水位降深22.4m,涌水量21385m3/d,趙庄「天窗」及其附近,沿張公清斷裂東側發生走向北北東向的突發地面塌陷群,較明顯的塌陷有12處。目前,礦區地面塌陷已發展到117處,累計塌陷面積6320m2。塌陷的形態多為井筒狀或壇狀,直徑0.4~35m,可見深度0.4~13m。塌陷造成了部分農田被毀,房屋開裂,給人們生命財產安全造成很大威脅。據調查,受岩溶塌陷影響,礦區范圍內至今已有10個自然村328戶被迫搬遷,不需搬遷但要維修的危房戶有996戶。

2.蒙陰洪溝煤礦區

1991年5月28日,洪溝煤礦地下150m處巷道發生突水事故,巷道內地下水位以2.4m/h的速度上升,次日凌晨礦井全部被淹。與此同時,距突水點0.4km的洪溝村西南、洪溝河東岸出現塌陷坑69個,形成塌陷高峰。隨後,5月30日~6月3日又相繼發生地面塌陷,使礦區塌陷達到78處,最後1處發生於1992年3月18日。塌陷坑群沿洪溝古河床東側分布,在長2000m、寬400m的范圍內出現塌坑148個。形態多為圓形井筒狀,直徑2~10m,可見深度3~5m,最深15m,最淺0.5m,累計塌陷面積約0.3km2

3.沂南金礦區

1992年3月21日晚,沂南金礦發生突水,之後突水點上部地面即發生地面塌陷。塌陷分布於銅井鎮東南1000m的銅井河床內,共有塌陷坑13個,直徑1.5~7m不等,可見深度4~10m,累計塌陷面積約224m2,塌陷區內的塌陷坑現已填平。

(三)崩、滑、流等重力地質災害

采礦引發的岩體開裂、崩塌、滑坡等重力地質災害主要分布於膠西北中低山金礦開發區,金礦脈沿山體被采出後,如果不及時進行回填處理等,即可引發上覆岩體開裂、崩塌等。目前,在煙台市的招遠、龍口、萊州、牟平等金礦區,此類重力地質災害非常普遍,金礦毛石、尾礦不合理堆放引發的渣石流在區內也時常發生。另外,石材開發易造成邊坡失穩,產生崩塌、滑坡等,此類地質災害主要分布於魯中南、魯東石材開發區。

1.矸石堆引發的重力地質災害

矸石堆自然安息角38°~40°,在人為開挖和降雨等外力作用下,易失穩引發重力災害,如渣石流、坍塌等。自20世紀80年代以來,省內已發生較嚴重的矸石堆重力災害10多起,造成20多人死亡,多人受傷。山東省棗庄煤礦北煤井一矸石堆於1994年發生坍塌,導致17人死亡、7人受傷。2002年,棗庄蔣庄煤礦一座高50餘米的自燃矸石山發生塌落事故,主要原因是礦主經營煤矸石山卻無任何保護措施,山體下部被挖成垂直狀,上部因震動向下滑動,造成一輛汽車被埋燒焦,1人被燒焦,4人嚴重燒傷的嚴重事故。目前,全省多處礦山存在矸石堆重力地質災害,如淄博礦業集團有7處矸石堆存在坍塌隱患。夏庄礦矸石堆坍塌,已危及附近居民的安全,應引起有關部門的重視。

2.尾礦壩引發的重力地質災害

尾礦壩失穩造成的災害在全省礦山中時有發生,主要分布於膠東金礦區。尾礦穩定性危害表現形式有兩種:

1)水和風力的常規搬運作用造成的水土流失;

2)尾礦渣石流及尾礦庫壩等重力穩定性問題。

其中以後者危害更為嚴重。1997年8月,招遠金礦玲瓏選礦廠尾礦庫排水斜槽蓋板發生斷裂損壞,山洪挾尾礦砂順流而下,沖毀台上村果園10餘畝,農田25畝,淤塞小型水庫一座,17戶村民無家可歸。1989年,招遠金礦九曲蔣家礦區太坑巷道大量涌水,涌水把蔣家村尾礦庫壩沖毀造成渣石流,造成直接經濟損失50多萬元。九曲蔣家村另一座尾礦庫壩由於設計及施工質量差,也曾在汛期發生塌滑事故,造成較大經濟損失。玲瓏鎮羅山河兩岸堆放著幾十座尾礦庫,每年汛期都有大量尾礦砂淤積到界河床中,需花費大量的人力、物力清淤,給當地的經濟發展造成很大影響。

三、資源毀損

(一)礦業開發佔用及破壞土地資源

目前,全省礦山企業礦區總面積約8049.76km2,佔全省國土總面積的5.1%。礦山開發建設佔用及破壞土地的類型主要為耕地。礦山開發佔用及破壞土地的方式主要有露天采礦場、固體廢料場、尾礦場、地面塌陷區等。山東省土地利用率較高,2007年全省耕地面積707萬hm2,人均耕地1.066畝,低於全國人均水平。近幾年耕地面積逐年下降,由1990年的103013萬畝降至2007年的9480萬畝。

(二)地貌景觀的破壞

近年來,山東工程建設高速發展(全國水泥生產第一大省及高速公路通車里程最多省份),對水泥、砂石料等各種建築材料需求量大增,特別是建材礦山數量迅速增多,其點多、面廣,影響范圍幾乎涉及城鄉各地,其開發引發的植被破壞、水土流失、景觀損失等生態環境問題十分突出,礦山生態環境恢復工作難度非常大。長期的露天採石、采砂、采土和工程施工建設,留下或正形成許多採石(砂、土)坑、挖掘面、滾石帶和眾多廢石(土)堆,嚴重破壞了地質地貌形態,使原本美麗天然的地質地貌景觀變得滿目瘡痍,惡化了自然生態環境。

❼ 什麼是礦山地質環境問題

礦業活動作來用於地質環境所自產生的環境污染和環境破壞。主要有大氣和水土污染、植被破壞、采空區的地面塌陷、山體開裂、崩塌、滑坡、泥石流、侵佔和破壞土地、水土流失、土地沙化、礦震、尾礦庫潰壩、水均衡遭受破壞和海水入侵等。

❽ 礦山地質環境問題分類有哪些

高清在線電影FDL。礦山地質環境現狀評估圖H.2.1圖面主要反映評價區的地質環境條件、存在的礦山地質環境問題等。內容包括:a)地理要素:包括主要地形等高線、控制點;地表水系、水庫、湖泊的分布;重要城鎮、村莊、工礦企業;干線公路、鐵路、重要管線;人文景觀、地質遺跡、供水水源地、岩溶泉域等各類保護區。b)地質環境條件要素:包括礦區地貌分區、地層岩性(產狀)、主要地質構造、水文地質要素(如井、泉分布)等。c)礦區范圍與工程布局:露采境界、礦區范圍、采區布置、地下開采主要巷道的布置等。d)主要礦山地質環境問題:采空區、地面塌陷、地裂縫、崩塌、滑坡、含水層破壞、地形地貌景觀破壞、土地資源破壞等的分布、規模;采礦固體廢棄物堆放位置與規模;已治理的礦山地質環境問題類型及范圍等。f)現狀評估結果:用普染色表示礦山地質環境影響程度分級,參見附錄K3。當單要素評估結果有重疊時,採取就高不就低原則編圖。若圖面信息量大,可另附單要素評估圖。H.2.2平面圖上應附綜合地層柱狀圖、綜合地質剖面圖等鑲圖;可根據需要附專門性鑲圖,如礦體底板等值線圖、降水等值線圖、全新世活動斷裂與地震震中分布圖、評估區周圍礦山分布圖、地下水等水位線圖等。H.2.3可用鑲表說明礦山地質環境問題類型、編號、地理位置、分布范圍與規模、影響程度、形成時間、防治情況等。H.2.4常用圖例參照附錄K,其他圖例參照GB958。H.3礦山地質環境影響預測評估圖H.3.1圖面主要反映采礦活動對評估區地質環境可能造成的影響。內容包括:a)地理要素:包括主要地形等高線、控制點;地表水系、水庫、湖泊的分布;重要城鎮、村莊、工礦企業;干線公路、鐵路、重要管線;人文景觀、地質遺跡、供水水源地、岩溶泉域等各類保護區。b)預測評估:用普染色表示礦山地質環境影響程度分級,參見附錄K3。當單要素評估結果有重疊時,採取就高不就低原則編圖。若圖面信息量大,可另附單要素評估圖。H.3.2對重點區域(由采礦引發地質環境問題突出的區域)可以在圖面上插入鑲圖進一步說明,如完整的泥石流溝、重要地質災害隱患點、地下水疏干范圍等。鑲圖比例尺視具體情況而定。H.3.3可用鑲表對礦山地質環境影響預測評估結果加以說明,如潛在礦山地質環境問題類型、編號、地理位置、分布范圍與規模、影響程度、防治難度分級等。H.3.4常用圖例參附錄K,其他圖例參照GB958。H.4礦山地質環境保護與治理恢復部署圖H.4.1圖面主要反映礦山地質環境保護與治理恢復責任范圍分區、工作部署等。內容包括:a)地理要素:包括主要地形等高線、控制點;地表水系、水庫、湖泊的分布;重要城鎮、村莊、工礦企業;干線公路、鐵路、重要管線;人文景觀、地質遺跡、供水水源地、岩溶泉域等各類保護區。b)礦山地質環境保護與治理恢復分區:用普染色表示不同的防治區域。c)工程部署:主要防治、監測工作的布置、措施與手段等。H.4.2鑲圖:可根據需要對防治區內的主要工程部署、防治工程措施與手段等插入放大比例尺的專門性鑲圖。H.4.3鑲表:用鑲表對礦山地質環境保護與治理恢復分區加以說明,包括分區名稱、編號、分布、面積;主要礦山地質環境問題類型和影響程度、防治措施、手段、進度安排。H.4.4常用圖例參照附錄K,其他圖例參照GB958。以上是規范裡面原文,但是現實編寫過程中可以根據不同的礦山情況有所調整

❾ 礦山地質環境問題的產生

地質環境的出現早於人類,與地球演化歷史相比較,地質環境的形成史要短得多。對人類有意義的是那些在人類出現時已形成的地質背景以及人類出現後發生的地質作用和地質過程。這些地質作用和地質過程往往具有中小時間尺度的特徵,盡管它們的規模與強度不足以使全球地質背景發生結構性變化,但對於局域地質環境系統而言意義重大,有可能促使其整體結構性的改變而導致失穩。

然而地質作用是地球上的自然力驅動地球物質運動的行為,根據自然力的來源可進一步劃分為內動力地質作用和外動力地質作用。

內動力地質作用的驅動力是地球形成時繼承下來的,包括地內熱能、地球旋轉能、化學能和結晶能等。其中地內熱能大部分源自放射性元素的衰變。它們使地球深部的岩石接近熔點或形成岩漿,由於加熱不均勻,岩石(漿)密度具有差異,引起部分地殼上升、另一部分下降。在一些地點,高溫高壓的岩漿上升到地表,形成火山。地殼的運動又會引發地震,並使地殼的結構發生變化,出現褶皺、斷裂。

外動力地質作用又稱為外營力地質作用、表生地質作用,是地球外部圈層的運動而產生改變地表形態、物質遷移和堆積的各種作用。其驅動力主要來自於太陽的輻射熱,日、月對地球的引力以及重力能。這些能量維系著地球淺表的熱量和水分的運動,形成永不停息的水文循環,同時也是岩土物質再分配和生命延續的原動力。在外動力地質作用下,岩石會風化剝蝕形成鬆散的物質,並不斷被搬運、沉積到低窪處,在此過程中地形得到改造,高山夷為平地,土壤的形成和流失又決定著生物的演替、進化,植物群落的繁盛與消亡。

地質環境是伴隨人類歷史的延續同時得到發展的,這種發展是通過自然的和人為的地質作用共同推進的。正如俄羅斯學者B.И.維爾納茨基明確指出的:「地球上除傳統地質學所論及的內動力地質作用和外動力地質作用外,目前已出現了新的地質營力,即人為地質作用。人類活動所造成的地質變化已與自然並駕齊驅。在某些方面和某些地域,人類的作用已超過自然地質作用的速度和強度,使之成為影響人類環境的重要力量。」這里所講的人為地質作用可以定義為:人類通過工程活動,對地面以下地球四大要素自然分布格局的干擾,主要是對岩、土、地下水天然時空結構的改造。

人類的出現,特別是人類從自身利益出發,開發利用各種自然資源,並通過科學技術進步,擴大幹預自然的能力,使人類終於成為地球表層物能交換、傳遞鏈條中的一個重要環節,在此過程中人類自身也得到改造。作為消費者,人類走過了從原始的被動順應、選擇地質環境的階段,逐漸成為主動干預和改造地質環境的角色。為了進一步獲取利益,人們上天入地、移山填海、採伐森林、開墾土地,改變了大自然長期形成的穩定性和原有的演化軌跡。隨著社會形態的變革,生產方式的不斷調整,人的行為的群體性和社會性特徵愈來愈鮮明、突出。人為地質作用的目的性、功利性與政治、經濟乃至法律、法規等意識形態的聯系越加緊密,人為地質作用所產生的後果,即地質環境狀況及變化必然受「社會之手」的操縱。尤其是在人為活動強度較大的地域,地質環境呈現出明顯的社會屬性。

地質環境系統按其組成可以劃分為地質背景(或地質體)子系統和人工子系統。地質環境系統由地質背景子系統與人工子系統耦合而成,兩者有著緊密的時-空關聯。出現在地質背景子系統的各種地質現象及過程,在許多情況下是難以嚴格區分哪些是人為地質作用所為,哪些是純自然地質作用所致。換句話說,這些現象和過程是兩種地質作用的綜合結果。所以,在研究地質環境系統演化時,重要的是收集地質背景結構性改變的證據,分析軟結構和硬結構的變化特點和規律,再根據分析的結果,反推這些變化產生的自然原因和人為原因,從而對系統未來的時-空結構做出推斷。

❿ 礦產開采引發的礦山地質環境問題

2002年,中國地質調查局啟動了以省為單元的全國礦產地質環境調查項目,對全國礦山地質環境問題進行了摸底調查[41]。調查結果表明:截至2005年底,全國礦山共引發地質災害12379處,其中因地下開采引發地面塌陷4489處、地裂縫3019處;采空、開挖、不合理堆渣誘發滑坡1257處;廢渣堆放不當引發泥石流682處;開山炸石、礦山修路、建房形成了大量峭壁懸崖,誘發崩塌1077處。礦山地質災害發生數量較多的省份包括河南、湖南、內蒙古、山西、陝西、四川、新疆、雲南等,以湖南和山西最為嚴重。全國113149個礦山總佔地面積為581.9萬hm2,破壞土地面積約143.90萬hm2,其中耕地29.56萬hm2、林地13.65萬hm2、草地16.38萬hm2。采礦場破壞土地嚴重,約占礦山土地總量的1/2,達83.51萬hm2。全國礦山固體廢棄物多年累計積存量達219.6億t,以廢石、尾礦為主,其中廢石154.12億t、尾礦33.57億t、煤矸石31.46億t、粉煤灰0.22億t。全國礦山廢水2004年產出量約60.89億m3,其中礦坑水42.94億m3、選礦廢水16.49億m3、堆浸廢水0.24億m3、洗煤水1.21億m3

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