礦山地質(zhì)災(zāi)害與礦山地質(zhì)環(huán)境治理(共25張PPT)

1、第 6 章 礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題及其治理基本內(nèi)容：固體礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)中的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題、礦山地質(zhì)環(huán)境治理 重點(diǎn)掌握： 地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題類(lèi)型 地質(zhì)環(huán)境工程治理技術(shù) 地質(zhì)環(huán)境生物修復(fù)技術(shù)6.1 固體礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)中的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題 固體礦產(chǎn)資源：以固態(tài)產(chǎn)出的礦產(chǎn)資源。 形成與分類(lèi)：分為內(nèi)生礦床型礦產(chǎn)資源、外生礦床和變質(zhì)礦床型礦產(chǎn)資源。我國(guó)主要礦產(chǎn)資源與分布：已知探明儲(chǔ)量的能源礦產(chǎn)有煤、石油、天然氣、油頁(yè)巖、鈾、釷、地?zé)岬?種，目前已建成能源礦山、油田共10613處。煤、石油、天然氣在世界和中國(guó)的一次能源消費(fèi)構(gòu)成中分別為93%和95%左右。 煤炭資源分布規(guī)律蘊(yùn)藏量大、煤種齊全，但肥瘦不均；地域分布上呈現(xiàn)西多東少，北

2、多南少的格局。 金屬礦產(chǎn)資源分布規(guī)律探明儲(chǔ)量居世界第一的有鎢、錫、銻、稀土、鉭、鈦，居世界第二位的有釩、鉬、鈮、鈹、鋰等。 非金屬礦產(chǎn)資源分布規(guī)律我國(guó)大多數(shù)非金屬礦產(chǎn)資源探明儲(chǔ)量豐富，其中菱鎂礦、石墨、螢石、滑石、石棉、石膏、重晶石、硅灰石、明礬石、膨潤(rùn)土、巖鹽等礦產(chǎn)的探明儲(chǔ)量居世界前列；磷、高嶺土、硫鐵礦、芒硝、硅藻土、沸石、珍珠巖、水泥灰?guī)r等礦產(chǎn)的探明儲(chǔ)量在世界上占有重要地位；大理石、花崗石等天然石材，品質(zhì)優(yōu)良，蘊(yùn)藏量豐富； 固體礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)中產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題固體礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中引發(fā)一系列巖、水、土的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，即產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境的負(fù)效應(yīng)。如正在開(kāi)采的或已廢棄的煤礦和金

3、屬礦產(chǎn)地既產(chǎn)生諸如巖溶塌陷、采空區(qū)塌陷、礦坑突水、滑坡、崩塌、泥石流、侵占農(nóng)田等環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害，又會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的水體、大氣和土壤的污染等環(huán)境問(wèn)題。6.1.1 煤礦開(kāi)采造成的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題 煤礦地下開(kāi)采造成的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題開(kāi)采沉陷：煤炭被采出后，形成采空區(qū)，隨著采空區(qū)面積增大，上覆巖層將會(huì)發(fā)生移動(dòng)與變形，但采空區(qū)面積達(dá)到一定程度后，上覆巖層的這種彎曲將達(dá)到地面后，形成地表塌陷的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱(chēng)之為開(kāi)采沉陷。巖溶塌陷： 危害主要表現(xiàn)在：破壞地表供水水源；破壞地面工程設(shè)施和房屋道路的安全；引起降水、地表水回灌，危及礦井安全；破壞自然環(huán)境，加劇水土流失，從而破壞礦區(qū)環(huán)境，改變生態(tài)平衡。 水資源環(huán)境破壞問(wèn)題 1

4、) 水資源平衡破壞，采煤對(duì)水量影響主要表現(xiàn)為水量減少、水位下降。 2）對(duì)地表與淺層地下水的污染。酸度高、懸浮物濃度大、含重金屬離子，還會(huì)產(chǎn)生F-、CN-、Cr2O42-、Cr207-、酚等有害陰離子污染物的礦井水對(duì)地表水體和淺層地下水體產(chǎn)生了較大污染。煤矸石堆放產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題 煤矸石一般都是露天堆放，常年風(fēng)吹日曬，雨水沖刷，風(fēng)化分解，從而產(chǎn)生大量粉塵、酸性水、攜帶有重金屬的淋濾水，污染大氣、土壤、地表水或地下水。礦井地質(zhì)災(zāi)害 1）井巷工程圍巖松動(dòng)與冒落 2）沖擊地壓 3）煤與瓦斯突出 4）煤層自燃 5）礦井水害 6）礦井熱害大氣污染 1）有害氣體排放 ：主要成分是溫室氣體甲烷 ，井下其他作

5、業(yè)過(guò)程中還產(chǎn)生部分有害氣體，如井下使用的硝胺炸藥在放炮中產(chǎn)生CO、NO和NO2 ，使用柴油動(dòng)力機(jī)械排放的廢氣中含有大量的NOx；煤炭自燃產(chǎn)生CO、CO2 等。 2）粉塵 ：主要成分是硅和鋁的化合物 露天開(kāi)采造成的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題對(duì)土地資源的破壞：對(duì)土地的挖損、外排土場(chǎng)、尾礦排棄場(chǎng)；對(duì)水環(huán)境的影響：降低含水層水位、基巖裸露、酸性水和排土場(chǎng)淋溶酸性廢水。 對(duì)大氣環(huán)境的影響：露天爆破、排土場(chǎng)揚(yáng)塵。6.1.2 金屬礦山開(kāi)采造成的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題 礦井水的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題金屬礦山的礦井水的理化指標(biāo)復(fù)雜，酸性水排放較煤礦山普遍得多。在眾多的金屬礦山中，以金屬和非金屬硫化物礦床開(kāi)采的酸性礦井水問(wèn)題最為突出。 礦渣與尾礦

6、的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題除在礦區(qū)內(nèi)壓占土地外，同時(shí)造成礦區(qū)土壤環(huán)境、水環(huán)境與大氣環(huán)境的污染。 6.2 礦山地質(zhì)環(huán)境治理 地質(zhì)環(huán)境治理：由于漫長(zhǎng)的地球演化歷史，不同地區(qū)因地質(zhì)條件和氣候與水文等條件存在很大差異，加之不同方式不同程度的人類(lèi)活動(dòng)，從而造成不同類(lèi)型的地質(zhì)環(huán)境條件或地質(zhì)災(zāi)害的類(lèi)型。邊坡失穩(wěn)、泥石流、巖溶塌陷、地面沉降、土壤荒漠化等都是常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型或地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。這些地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題若不能被充分認(rèn)識(shí)和有效地得到治理解決，它們將會(huì)產(chǎn)生巨大的環(huán)境影響，甚至造成巨大的地質(zhì)災(zāi)害。地質(zhì)環(huán)境治理工作就是采用工程治理與生態(tài)修復(fù)的方法對(duì)各種地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行治理，消除隱患、恢復(fù)環(huán)境。6.2.1 礦山地質(zhì)環(huán)

7、境的工程治理技術(shù) 礦山地面減沉技術(shù) 井下矸石（水砂）充填減沉技術(shù)：利用砂、石以及廠礦的爐渣、尾礦等充填材料將采空區(qū)充滿(mǎn)，借以支撐圍巖，防止或減少?lài)鷰r的跨垮落和變形的一種頂板管理方法。 地表塌陷的治理與復(fù)墾技術(shù)煤矸石充填復(fù)墾：當(dāng)塌陷地自然回填的煤矸石作為建設(shè)用地地基時(shí)，其地基承載力是不能滿(mǎn)足建筑和道路工程要求的，必須進(jìn)行地基壓實(shí)處理，以提高地基的緊實(shí)度，才能達(dá)到工程要求。粉煤灰充填復(fù)墾：利用電廠原有設(shè)備和增加所需要的輸灰管道，便可將灰水直接充填到塌陷較深區(qū)域，充填灰水比例以110120為宜。 非充填復(fù)墾：在低潛水位塌陷區(qū)，在塌陷盆地底部挖塘蓄水或打井灌溉，使復(fù)墾后的塌陷區(qū)成為澆灌型保水、保土、農(nóng)

8、果相間的陸生生態(tài)系統(tǒng)。在中潛水位塌陷區(qū)可將盆地低部深挖成能蓄水養(yǎng)魚(yú)的深水池塘，使其同時(shí)具有蓄洪和澆灌功能，將周?chē)捌伦拥亍备慕閲@塌陷盆地的寬條帶水平梯田。在高潛水位塌陷區(qū)，將塌陷區(qū)復(fù)墾為魚(yú)米之鄉(xiāng)，努力發(fā)展高產(chǎn)值、高效益農(nóng)業(yè)。 我國(guó)主要礦產(chǎn)資源與分布：已知探明儲(chǔ)量的能源礦產(chǎn)有煤、石油、天然氣、油頁(yè)巖、鈾、釷、地?zé)岬?種，目前已建成能源礦山、油田共10613處。我國(guó)主要礦產(chǎn)資源與分布：已知探明儲(chǔ)量的能源礦產(chǎn)有煤、石油、天然氣、油頁(yè)巖、鈾、釷、地?zé)岬?種，目前已建成能源礦山、油田共10613處。地表塌陷的治理與復(fù)墾技術(shù)4）煤層自燃2）對(duì)地表與淺層地下水的污染。1）井巷工程圍巖松動(dòng)與冒落大理石、花

9、崗石等天然石材，品質(zhì)優(yōu)良，蘊(yùn)藏量豐富；邊坡失穩(wěn)、泥石流、巖溶塌陷、地面沉降、土壤荒漠化等都是常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型或地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。我國(guó)主要礦產(chǎn)資源與分布：已知探明儲(chǔ)量的能源礦產(chǎn)有煤、石油、天然氣、油頁(yè)巖、鈾、釷、地?zé)岬?種，目前已建成能源礦山、油田共10613處。煤矸石充填復(fù)墾：當(dāng)塌陷地自然回填的煤矸石作為建設(shè)用地地基時(shí)，其地基承載力是不能滿(mǎn)足建筑和道路工程要求的，必須進(jìn)行地基壓實(shí)處理，以提高地基的緊實(shí)度，才能達(dá)到工程要求。對(duì)水環(huán)境的影響：降低含水層水位、基巖裸露、酸性水和排土場(chǎng)淋溶酸性廢水。金屬礦山的礦井水的理化指標(biāo)復(fù)雜，酸性水排放較煤礦山普遍得多。煤矸石充填復(fù)墾：當(dāng)塌陷地自然回填的煤矸石作為建

10、設(shè)用地地基時(shí)，其地基承載力是不能滿(mǎn)足建筑和道路工程要求的，必須進(jìn)行地基壓實(shí)處理，以提高地基的緊實(shí)度，才能達(dá)到工程要求。2 礦山地質(zhì)環(huán)境的生態(tài)修復(fù)技術(shù)大理石、花崗石等天然石材，品質(zhì)優(yōu)良，蘊(yùn)藏量豐富；1) 水資源平衡破壞，采煤對(duì)水量影響主要表現(xiàn)為水量減少、水位下降。 煤矸石山和金屬礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù)覆土綠化技術(shù)：在矸石山表面覆蓋一定厚度的土壤、粉煤灰、污泥等。無(wú)覆土綠化技術(shù)：將植物直接栽種于煤矸石山表面的矸石風(fēng)化物上，然后在植樹(shù)穴或植樹(shù)帶內(nèi)進(jìn)行適量“客土”，而不采用表面全部覆土、覆污泥等基質(zhì)改良技術(shù)。 6.2.2 礦山地質(zhì)環(huán)境的生態(tài)修復(fù)技術(shù) 土壤環(huán)境修復(fù)技術(shù) 動(dòng)物修復(fù)技術(shù)：通過(guò)土壤動(dòng)物群的直接（吸收、轉(zhuǎn)化和分解）或間接作用（改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤肥力，促進(jìn)植物和微生物的生長(zhǎng)）而修復(fù)土壤污染的過(guò)程。 植物修復(fù)技術(shù)：利用自然生長(zhǎng)或遺傳培育植物修復(fù)污染土壤的技術(shù)。 微生物修復(fù)技術(shù)：利用微生物將環(huán)境中的污染物降解或轉(zhuǎn)化為其他無(wú)害物質(zhì)的過(guò)程。 地下水環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)地下水原位修復(fù)技術(shù)：在基本不破壞土壤和地下水自然環(huán)境的條件下，將受污染的地下水原位進(jìn)行修復(fù)。地下水異位生物修復(fù)：通過(guò)一定方法，將地下水中的液態(tài)污染物與氣態(tài)污染物抽取出來(lái)，在地面建造的處理設(shè)施內(nèi)進(jìn)行生物處理凈化。 邊坡與山石采場(chǎng)生態(tài)修復(fù)技術(shù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)今所采用的邊坡和