作者：何芳軍陳福恩陳慶豐
**：《科技創新導報》2023年第15期
摘要:在礦產資源開發過程中,露天開採以其諸多優點而被廣泛採用,但其對自然環境的影響與破壞也是明顯的,包括對地下水資源、地質災害、地形地貌、土地資源等方面,本文著重從露天採礦過程中對土地資源的占用和破壞、露天礦邊坡失穩破壞和水土流失三方面地質環境問題進行了論述。
關鍵詞:中天採礦土地資源地質災害邊坡失穩水土流失
中圖分類號:td167 文獻標識碼:a 文章編號:1674-098x(2012)05(c)-0135-02
露天採礦是乙個移走礦體上的覆蓋物,得到所需礦物的過程。與地下開採相比,露天開採有許多優點:操作靈便、採收率高、開採成本低、作業安全、生產效率高、勞動條件優越,適合於大規模開採。
礦產資源開發總量中50%～60%的煤85%～90%的金屬礦藏、50%的化學礦山原料、100%的非金屬和建築材料,都是露天開採。露天採礦對環境的影響表現在:泉水枯竭、河水改道、邊坡失穩發生崩塌、滑坡;礦山剝離堆土及礦渣堆積占用土地;淤塞河道、導致水患和礦山泥石流;礦山「三廢」(礦渣及尾礦、礦水及尾水、選冶廢氣及可燃性礦渣自燃)造成的土壤、水體及大氣汙染;破壞地貌景觀,形成礦山荒漠化,加速水土流失等。
1 土地資源的占用和破壞
建設礦山要大興土木,開山整地,構築交通網、工業民用廠房和市鎮等;採礦,特別是露天採礦,要剝離地表覆蓋層,同時有大量的廢礦石排放,所有這些都需要占用大量的土地。據統計,一座大型礦山平均占地達(18～20)×104m2,小礦山也達幾萬平方公尺。這是採礦業普遍存在的乙個嚴重問題。
土地破壞在一定程度上也影響了礦區的生態平衡。土地破壞了,植物、土壤及其中的微生物也跟著一起被消滅,地表喪失了穩定性,會導致嚴重的水土流失,乃至造成泥石流和滑坡事故。被破壞的地表、廢石堆、尾礦池更是大氣、水體、土壤的汙染源。
1.1 露天採礦破壞土地
目前,世界上年產15×104t以上礦石的礦山大約有一半是露天開採,礦石產量的75%左右來自於露天開採。
中國重點金屬礦山,約有90%是露天開採,每年剝離岩土約為(2.2～2.6)×108t,露天礦坑及堆土(巖)場侵占了大片農田。
到2023年,全國1173家國有大中型礦山企業中,占用土地面積729971.6hm2,其中僅露天開採礦場、排土場、尾礦場和塌陷區占地面積就有212817.4hm2,佔礦山用地面積的29.
15%,其他工業用地、行政生活用地等為5171.54hm2,佔70.85%。
對於露天採礦,除採場破壞大量土地外,與之配套的排土場、尾礦庫和廠房、住宅等附屬設施的占地面積往往是採場的幾倍(表1),這不僅造成自然景觀和生態環境的破壞,還引起嚴重的與工農業爭地的矛盾。(如表1)
1.2 廢石堆、尾礦堆放占用土地
礦山挖出大量的礦渣及尾礦,它們的堆放也占用大量土地。據中國28個重點露天礦調查,堆土(巖)場占地總面積達4470 hm2,每年新佔土地約400hm2以上。在2023年全國重點煤礦形成的矸石山有671座,堆放量7.
8×108t,至2023年增加到730座,堆放量9×108t,今後每年還要新排放6000t,繼續擴大占用土地。
2 露天礦邊坡失穩破壞
露天開採人為地塑造了邊坡,隨著開挖深度的加大,邊坡的規模也不斷擴大,既嚴重地破壞了地應力的自然平衡,又導致了人工邊坡的變形、破壞和滑移。露天礦邊坡的破壞主要有兩大類:具有明顯滑動面的邊坡失穩破壞和蠕變—坍塌變形破壞。
前者包括平面滑動模式、楔形體滑動模式和曲面滑動模式,後者有傾倒破壞模式、潰屈破壞模式。此外,還有上述不同模式之間的相互組合形成的複合式破壞模式。邊坡岩土體中軟弱結構面的發育程度及其組合關係是控制露天礦邊坡穩定性的主要地質因素。
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