煤炭作为人类社会发展的重要物资资源,对于人类社会的进步和发展有着极大的促进作用。因此随着煤炭经济的持续提升,促使了煤炭产业的形成和发展,并且在这过程中为人们提供了丰厚的煤炭资源,有利于人们生活水平的持续提升。因此随着社会的进步与和发展,我国近些年加强了对煤炭产业的宏观调控和改革等一系列的工作。但是由于存在着投资增长过快、煤矿建设趋热等方面的问题,致使我国煤炭产业在发展的过程中出现了严重的资源浪费和环境污染等各方面的问题,对于我国社会经济的持续发展有着严重的影响。因此为了促进煤炭产业的可持续发展,加强矿区地质灾害的防治工作,促使相关工作的持续开展,随着我国技术水平的持续提升,我国逐渐将“3S”技术运用在了煤矿环境地质评估工作之中,以推动相关工作的持续开展。 1“3S”技术原理 “3S”技术是地理信息系统、全球定位系统和遥感技术的统称,通过这一现代信息技术的使用,有利于帮助科学研究人员采集、处理以及管理好相关的空间信息,对于相关工作的开展有着极大的推动作用。 1.1地理信息系统 随着世界科学技术水平的提升,计算机技术在当前的发展过程中有了显著的提高,并且在发展的过程中促使了计算机系统平台的的发展。而这一平台的建立和发展的过程中,可以为地理信息系统相关工作的开展提供数据储存和使用的依据,进而帮助人们在开展工作的过程中,做好空间地理数据的管理、处理、分析,有利于将其运用于煤矿环境地质评估的工作之中做好地质环境的评价、区划。因此如果将其运用在煤矿产业环境地质评估方面的工作之中,对于煤矿周边环境问题的改善也有着极大的帮助。 1.2全球定位系统 空间部分、地面控制系统和用户设备部分作为全球定位系统的重要组成部分,对于全球定位系统的正常使用拥有着极大的帮助。如果将其运用在煤矿环境地质评估的工作之中,有利于帮助用户在开展工作的过程中无论任何时间,向地球上任何地方为用户提供高精度的位置、速度、时间信息,同时还可以提供煤矿周边环境的三维坐标,拥有着较多的运用功能和广泛的用途,具有较高的使用质量。 1.3遥感技术 遥感技术的使用需要以航空摄影技术为基础才能推动相关工作的持续开展。而在开展工作的过程中,需要使用机载遥感、星载遥感和地面遥感传感器进行相应的工作。而在进行这方面的工作时,由于不同的物体会产生不同的波谱,因此如果人们在使用这种技术进行煤矿环境地质评估方面的工作时,就可以利用遥感技术对其中产生的数据进行记录、传送、分析和判读,有利于帮助煤矿产业获取更多周边环境信息。 2“3S”技术在煤矿环境地质评估中的应用 随着我国技术水平的持续提升,为了帮助评估人员做好煤矿环境地质评估方面的工作,进而为促进煤矿产业经济效益的进一步提升提供更多的帮助,我国逐渐将“3S”技术运用到了相应的工作之中。而在开展工作时,主要的方式包括了以下几个方面。 2.1地理信息系统在煤矿环境地质评估中的应用 相关人员在使用相应的技术进行煤矿环境地质评估时,可以将地理信息系统运用其中进行相应的工作。而在开展工作的过程中,可以通过地理信息系统为评估人员构建煤矿环境地质环境评价模型,从而通过这种方式做好来煤矿周边地质灾害危险性级别的评估,并采取多种方法分析地质灾害危险性指数,有利于对煤矿周边所发生的灾害进行有效地管理、预警和防治。比如为了对煤矿工程的开展对周边环境的影响进行评估,可以通过矿山形态与地貌特征分析开展相应的工作。同时还可以通过几何与力学方法进行相应的评估,有利于帮助人们分析可预测灾害形成的内外因,对于煤矿环境地质评估的开展有着极大的促进作用。 2.2遥感技术在煤矿环境地质评估中的应用 将这种技术运用在这方面的工作时,为了确保煤矿环境地质评估质量的提升,可以将其运用在灾前预测和灾后评估方面的工作之中。通过灾前与灾后的影像数据分析对比,有利于帮助评估人员在开展工作的过程中对于煤矿周边的受灾情况、灾情影响、灾情控制等进行深入的评估。由于遥感技术具有动态多时相收集空间信息的特点,因此能够准确反映常见地质灾害特征,从而绘制灾情分布图并划定灾害危险等级,以便及时做好应急预案使灾情所造成的影响与损失控制在最小程度,有利于评估工作质量的提升。 2.3全球定位系统在煤矿环境地质评估中的应用 一般而言,所有的地质灾害的产生和发展都不同一蹴而就形成的,都需要通过一定时间的积累才能最终形成,并且会造成极大的破坏力。因此为了避免地质灾害的出现给煤矿周边的环境造成严重的影响,评估人员在对煤矿环境的地质进行评估时,需要促进全球定位系统使用质量的提升,并且还要将点、线、面这种新型的技术运用到相应的工作之中,从而通过这种方式确保人们对于煤矿地质灾害的形成与发展拥有更为深入的了解和认识。 3结语 综上所述,随着我国技术水平的持续提升,为了帮助我国的煤矿做好环境地质评估方面的工作,相关人员在进行这方面的工作时,不仅需要将地理信息系统运用于煤矿环境地质评估过程中,同时还需要将遥感技术和全球定位系统运用于相应的工作之中。由于“3S”技术的结合可在全国范围内建立网络数据共享平台,因而能够发挥各自的优势在煤矿环境地质评估起到非凡的作用,有利于促进煤矿产业经济效益的持续提升。 作者:吴渝 单位:中煤科工集团重庆研究院有限公司
地质环境论文:挥发酚地质环境论文 一挥发酚检测技术 1化学分析法 1.14-氨基安替比林分光光度法 4-氨基安替比林(4-Aminoantipyrine,4-AAP)分光光度法是测定挥发酚最经典的方法。在碱性缓冲溶液中,挥发酚在铁氰化钾的存在下与4-AAP生成橙红色的吲哚酚安替比林染料,用分光光度仪直接测定吸光度。若挥发酚含量较低或样品基质复杂,则显色后萃取,再测其吸光度。该方法通常采用蒸馏预处理将干扰物去除,选择性高、稳定性好、精密度高,检出限为0.04mg/L。Nassiri等采用液液萃取/4-AAP分光光度法测定伊朗查巴哈海湾海水中的挥发酚,检出限低至0.18μg/L。4-AAP分光光度法是4-AAP与邻位和间位取代挥发酚发生反应,未包含对位取代挥发酚,因此测定结果比实际含量偏低。除此之外,4-AAP显色试剂的潮解和氧化会增大试剂空白,实验操作繁琐,不适合批量样品分析。将流动注射进样技术与分光光度法相结合,在封闭的管道和载体流动下完成样品的前期处理、试剂加入、样品和试剂的混合反应,之后流经检测器完成检测。与蒸馏分光光度法相比,该方法能减少蒸馏损失和样品的交叉污染,且操作自动化、分析速度快、试剂和样品用量少,适合大批量样品的分析。目前,流动注射分光光度法已用于工业污水和地表水中挥发酚的测定,检出限最低可达0.15μg/L。对富含有机质土壤中的挥发酚进行检测时,精密度和加标回收率均优于蒸馏/4-AAP分光光度法。最重要的是流动注射分光光度法已用于挥发酚的户外应急和实时监测分析,在第一时间对挥发酚污染进行排查和控制。但该方法的影响因素较多,仪器管路和配件复杂,容易引起系统不稳定,造成测定误差,因此需要时刻保持仪器处于最佳的工作状态。 1.2紫外、荧光分光光度法 紫外光度法和荧光光度法也可用于挥发酚的测定。这两种方法无需蒸馏和显色,操作简便,分析速度快。但挥发酚在紫外光谱区域的摩尔吸光系数不高,有些挥发酚分子无荧光光谱。因此用这两种方法直接检测挥发酚的灵敏度不高。在紫外分光光度法中,通过改变溶液的pH值来测定碱性介质中的酚盐阴离子,可以提高方法灵敏度,检出限为0.1mg/L。在水样中加入一溴化碘,可将紫外分光光度法测定自然水和废水中痕量挥发酚衍生物的检出限降至1.1μg/L。用荧光法测定挥发酚时,用正丁醇先将水样中的挥发酚萃取后再进行测定,检出限可达到0.33μg/L,满足国家标准对饮用水中挥发酚的检测要求。 1.3溴化容量法 溴化容量法是测定高浓度挥发酚的方法。在过量溴的存在下,挥发酚与溴生成三溴酚,并进一步生成溴代三溴酚,加入碘化钾与过量的溴和溴代三溴酚反应释放出游离的碘,用硫代硫酸钠滴定游离的碘。根据硫代硫酸钠的用量计算挥发酚的含量。该方法用于水质中挥发酚的测定,检出限为0.1mg/L,线性范围为0.1~45.0mg/L,尤其适合工业废水等高浓度挥发酚的检测。溴化容量法准确度高、实验过程简单、仪器和试剂廉价。但其结果以苯酚计算,仅能测定与溴发生取代的挥发酚,所得结果偏低。由于不同种类的挥发酚在不同条件下的溴化量不同,因此在实验操作上,必须严格控制溴化温度、溴化时间及溴的过量度;控制滴定速度,在接近终点时,摇匀、静置,待溶液反应完全,才能保证滴定结果的准确性。操作步骤繁琐,分析速度慢、精确度不高。 2色谱法 2.1气相色谱法 气相色谱(Gaschromatography,GC)是20世纪50年代出现的一种分离与测定技术,现已成为地质环境有机物分析的常用方法。与化学分析法相比,气相色谱法分离度好、灵敏度高、分析速度快,能够实现多组分挥发酚的定性和定量分析,满足痕量分析的检测要求。文献报道测定挥发酚常用的气相色谱检测器有电子捕获检测器(Electroncapturedetector,ECD)、氢火焰离子化检测器(Flameionizationdetector,FID)和质谱检测器(Massdetector,MSD)。ECD对含强电负性元素(或基团)的有机物灵敏度高,多用于酚衍生物的检测。挥发酚经卤素试剂处理后,极性降低,挥发性增强,对色谱柱活性位置的作用力减小,使峰形拖尾有所改善。然而衍生化效率与实验条件及挥发酚的种类密切相关,在不同pH值和温度下,甲酚、氯酚和硝基酚等挥发酚的衍生化效果存在差异,需综合考虑实验条件的选取,再加上衍生化过程中组分的损失和杂质的引入,易造成实验结果偏低。此外,ECD对样品净化程度要求也较高。随着多组分检测趋势的形成,考虑到衍生化过程的繁琐,目前该方法已较少采用。FID属于选择性检测器。在多数情况下,无需衍生化处理,简单快速,已成功用于地表水、海水和工业废水及土壤等地质环境样品中挥发酚的测定。孙剑奇等用溶剂萃取-气相色谱-氢火焰离子化检测器检测饮用水中的多种微量挥发酚,检出限低至0.094ng/mL。张月琴等利用环糊精的手性识别特性,用自制的环糊精毛细管色谱柱成功将甲酚3种异构体分离,然而自制柱因制作耗时、繁琐而逐渐被淘汰。GC-FID和GC-ECD仅仅依靠色谱峰的保留时间进行定性分析,对于保留时间相近的共流出组分,难以作出准确判断。GC-MS是将具有强大分离功能的色谱仪与具有准确鉴定和定量能力的质谱仪联用,在提供色谱峰保留时间的同时,还可根据质谱图获取待测组分的分子结构信息。选取1个主离子和1~2个次离子作为特征离子,通过与标准品的保留时间和标准质谱图对比后实现定性分析,对主离子峰面积积分后实现定量分析。该方法排除了干扰物,解决了单靠保留时间定性的不确定性缺陷,扩大了检测范围,使分析结果更加可靠。用选择离子扫描(SIM)质谱检测方式,通过增大扫描频率,大大提高了分析的灵敏度。已有研究者用GC-MS/SIM分别检测了土壤、垃圾渗滤液等复杂地质环境样品中的痕量氯酚、苯酚及甲酚等挥发酚,方法快速简便、干扰小、灵敏度高、检出限低。而杨丽莉等将该技术扩展到空气中痕量苯酚、甲酚等污染物的测定,最低检测浓度为0.001mg/m3,实现了低采样量、高灵敏度的痕量组分检测。目前,GC-MS技术已用于挥发酚的排查和含量测定,成为现代挥发酚检测的重要技术。 2.2液相色谱法 近些年,液相色谱技术(Liquidchromatography,LC)发展较快。虽然LC更适用于高沸点、热稳定性差及高分子量有机物的测定,但其预处理无需衍生化便可直接分析,吸引着一些研究人员在挥发酚检测方面不断探索。LC操作简单、准确度高、重现性好。在分离度方面,酚羟基的易电离性使生成的离子与分子在固定相中有双重保留机制,导致峰形严重拖尾,使性质相近的酚分离性能不佳。通过改变流动相组成、采用梯度淋洗优化色谱分离条件,抑制酚的电离,在分离效果和峰形上均得到改善;与GC中自制的环糊精毛细管柱相比,LC仅在流动相中加入β-环糊精便可实现甲酚3种异构体的分离,操作简单。在灵敏度方面,Gonzalez-Toledo等用固相微萃取-液相色谱-二极管阵列检测器测定河水中的挥发酚,检出限为1.0μg/L,未达到水质中痕量挥发酚的检测要求;Penalver等将紫外检测器和电化学检测器相连接,使检出限降低至0.015μg/L。目前,高效液相色谱(HPLC)已应用于水质和土壤中挥发酚的定性和定量分析,检出限最低可达13μg/kg和3ng/L。随着近年来关于LC检测挥发酚的报道增多,LC方法有望在大量样品挥发酚检测中得到普及。除上述色谱法外,采用离子色谱、毛细管电色谱及毛细管电泳等技术检测挥发酚也有报道。与GC和LC相比,这些方法在分离效率、分离时间或灵敏度等方面有一定优势,但目前尚未广泛推广应用。 二其他分析方法 化学分析法和色谱法多需要复杂的样品预处理和大型分析仪器,因此将生物技术用于化学物质的分析逐渐被关注。电化学测酚中,将络氨酸酶、过氧化物酶(如辣根过氧化物酶等)等作为敏感材料用于制备生物传感器,在酶的催化下,挥发酚分子作为电子供体迅速与氧反应生成苯醌,利用苯醌在电极上还原时产生的电流测定酚的浓度。在测定水中挥发酚时响应时间仅为2s;通过对生物传感器制备和操作条件的优化,使废水中苯酚和对甲酚的检出限分别达到1.5×10-8mol/L和7.1×10-8mol/L。该方法选择性高,快速简单,易于实现自动化,尤其适合在线应急监测,但对于酶发挥活性作用的实验条件要求较高,且生物传感器在稳定性和使用寿命等方面存在缺陷,目前仍处于探索阶段,在实际检测中少见应用。综上所述,4-氨基安替比林分光光度法、紫外和荧光分光光度法以及溴化容量法等化学分析法主要应用于水质中挥发酚的总量分析,方法简单,仪器和试剂价格相对低廉,其中4-氨基安替比林分光光度法至今仍是使用最多的方法。但是化学分析法无法实现挥发酚单体的定性分析,由于灵敏度较低,对痕量挥发酚的检测困难,当前仍多用于高浓度挥发酚样品的分析。随着多组分检测趋势的形成,气相色谱法和液相色谱法等色谱分析法逐渐应用于空气、水质、土壤和沉积物中挥发酚种类的排查和组分含量的测定。液相色谱法由于其主要用于高沸点、高分子量化合物检测的局限,目前尚未被广泛使用。酚生物传感器等其他分析方法在挥发酚检测领域存在较大的研究空间,但现在仍处于研究阶段,甚少被实际应用。气相色谱法适用于挥发酚易挥发、较稳定的特性,且具有灵敏度高、分离度好、分析速度快及适合不同基质样品分析等特点而成为目前应用最为广泛的检测方法,也是现在地质环境样品中挥发酚测定的主要检测技术。 三展望 关于地质环境样品中挥发酚分析技术的研究越来越受到相关研究人员的关注。从挥发酚总量分析向挥发酚单体分析发展,从经典的化学分析向更高精密度和灵敏度的仪器分析发展,从预处理与检测分步实施向自动化与一体化的在线分析发展,将成为该技术未来的发展趋势。研发效率高、专一性强的新型萃取材料和样品预处理方法,研发灵敏准确、精密度高的痕量挥发酚自动化在线检测技术,将成为关注的研究重点。最终将建立适用于复杂地质环境样品中多种痕量挥发酚测定的分析方法,为挥发酚的迁移、转化、保留机制及毒性机理研究和环境监测提供更加可靠的技术支撑。 作者:刘娇吴淑琪贾静佟玲单位:国家地质实验测试中心 地质环境论文:影响评估下矿山地质环境论文 1矿山地质环境影响评估的重要性 环境影响评估是加强环境破坏管理,提高环境保护的重要措施,环境影响评估是指根据某一项目的建设计划或者某地区经济发展的规律,科学、全面、客观的预测该项目或者经济发展对当地环境引起的变化,从而针对性的制定环境保护措施,避免环境受到严重的破坏。环境影响评估对协调环境保护与经济发展有十分重要的意义。在矿山开采中,通过地质环境影响评估,能有效地避免矿产资源开发造成的环境污染现象,矿山地质环境影响评估是根据矿山地质环境现状,对其存在的问题、危害程度、发展趋势进行评估,从而制定相应的矿山地质环境保护措施。由此可见,矿山地质环境评估工作对矿山资源开采有十分重要的作用。 2矿山地质环境影响评估的主要内容 矿山地质环境影响评估的主要内容有:评估采矿活动对水环境、水资源造成的影响,如地下水资源枯竭、水质污染、地表水漏失、水均衡破坏等;评估采矿活动引起的山体滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝和地面塌陷等地质灾害程度;评估采矿活动对土石环境、土地资源造成的影响,如土石污染、土地沙漠化、土地利用情况改变等;评估采矿活动对重要工程设施、自然环境等造成的影响;评估矿山工程及设施可能受到的地质灾害;根据各项评估结果,制定相应的环境治理措施及矿山土地恢复方案。 3矿山地质环境影响评估技术 3.1矿山地质环境现状评估 在进行矿山地质环境影响评估时,要对矿区存在的土地资源破坏、山体滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地下水资源枯竭、水质污染、地表水漏失、水均衡破坏等各种地质问题进行详细的调查,分析这些地质问题的危害程度、发展趋势。在评估矿山地质环境现状时,要充分掌握当地的气象条件、地形地貌、水文环境、地质构造、地层岩性等相关资料,从而对矿区的地质环境问题种类、特征、规模、发展趋势进行评估,并分析相邻矿山在采矿过程中的相互影响情况。由于不同的地质因素在局部区域存在一定的差异性,为保证评估结果的精准度,可以将评估区域划分为几个子单元,相同的评价单元其地质环境一致,这样就能保证不同的评价单元之间具有对比性。根据各个评价区域的地质环境条件,赋予评价单元不同的属性,最后根据这些属性对各区域进行地质环境影响评估。为保证地质环境评价指标的权重,在选取评价指标时,要坚持简明性、针对性、普适性、指标量化性、数据易取性、动静结合性的原则。选取好评价指标后,建立相应的数学模型,评估当前矿山地质环境情况,并预测采矿活动对矿山地质环境的影响。 3.2矿山地质环境预测评估 在矿山地质环境现状的基础上,根据矿山的类型、开发方案等确定矿山的开采深度、开采范围、废弃物治理方案,并预测接下来的采矿活动可能引起或者加剧的地质环境问题,评估矿山建设造成的地质灾害危害对象、影响程度、发展趋势、治理难度。矿山地质环境影响评估主要包括:评估采矿活动造成的地质环境问题种类、原因、规模、危害程度;分析采矿活动引起的地质环境问题的恢复治理难度等。 4矿山地质环境治理措施 4.1矿山废弃物治理 矿山废弃物治理是矿山地质环境治理的基础,矿山废渣、弃土、废石等对矿山的地质环境有很大的影响,矿山废弃物的长期堆积很容易对矿山周围的植被、土地造成破坏,对矿山原来的地形地貌及水文环境造成影响。同时重金属的废弃物经过长期的雨林、曝晒,会逐渐析出重金属元素,从而对矿山周边环境造成影响,因此,加强矿山废弃物治理是十分重要的。在实际工作中,可以利用废弃物回填矿坑,同时还可以配制废气矿石和砂石混合物,进行矿坑回填,这样不仅能减少矿坑回填的成本,还能达到矿山废弃物治理的目的,对矿山地质的恢复有很大的帮助。 4.2矿山地质灾害治理 在以往的矿山开采中,很少对矿坑进行回填处理,极容易引起地质坍塌等现象,根据矿山地质灾害的发生快慢程度,可以将矿山地质灾害分为突变性地质灾害和缓变性地质灾害两种情况,突变性地质灾害包括地震、山体崩塌、泥石流、水土流失等,缓变性地质灾害包括地裂缝、地面塌陷、土地沙漠化等。在采矿过程中,地下岩石的应力会发生变化,岩石的应力平衡受到破坏,加上矿山废弃物的随意堆放,当外力诱发时,很容易发生泥石流、崩塌等灾害。对于矿山地质灾害的治理,首先应先查明该地质灾害的成因和发展趋势,科学合理地采取相对应的地质灾害防治措施。其次要加快矿山植被的恢复速度,可以采用移植树木的方式恢复矿山周围的植被,从而减少泥石流、水土流失等灾害的发生。土地沙漠化也是矿山地质环境问题的一种,引起土地沙漠化的主要原因是在采矿过程中,水资源逐渐减少,河流干枯,植被的生存环境受到破坏,植被逐渐减少,造成土地沙漠化,土地沙漠化的治理是一个长期的工程,需要缓慢恢复矿山周边的土壤水分和植被。为保证矿山环境治理工作的顺利进行,还要加快矿山环境保护与治理人才的培养,从而利用先进的科学技术进行矿山环境治理,这不仅能提高矿山环境治理效率,还能减少矿山环境治理过程中的资源浪费。 5总结 矿山地质环境影响评估对矿山地质环境治理有十分重要的意义,通过矿山地质环境影响评估,掌握采矿活动引起的矿山地质环境问题的危害程度、发展规模,并制定相应的地质环境治理措施,从而促进我国矿山环境保护的进步。 作者:贾胡萍单位:山西春晖工程勘察设计检测研究院有限公司 地质环境论文:代价核算地质环境论文 1系统总体设计 1.1系统开发的目标(1)将矿山地质环境相关的空间数据和属性数据进行录入,检索,查询和更新,并利用矿山地质代价核算评价技术,实现矿山地质环境损失核算,矿山环境污染损失核算,资源损毁、损失核算等功能模块的开发。(2)利用云计算技术构建高度灵活可扩展,标准化,自动化的基础架构平台,实现资源共享,提高资源利用率,确保系统的“零”中断。(3)探索矿山地质信息技术与云平台融合方案,为解决矿山地质信息技术“孤岛”问题,积累更多经验。 1.2系统开发的原则(1)先进性原则。采用微软最新开发平台.net4.0框架进行开发,采用系统工程思想,满足系统性能可靠,易于维护的要求。并充分考虑矿山企业的业务发展和信息技术的进步空间,将业务和信息技术有效结合。(2)统一性与规范性原则。在结构上实现开放,基于业界开放式标准,在国家相关标准和行业标准的指导下,采用遵循统一、规范的信息编码和坐标系统、规范的数据精度与符号系统等。(3)可扩展性原则。系统在设计的过程中,采用标准的API接口,满足客户后续的定制需求。同时底层数据接口已经预留了扩充升级的余地,为今后系统升级奠定了基础。(4)适应性原则。为应对今后不断发展和完善的统计核算方法、调查方法和指标体系,系统采用了组合建模方式,具有广泛的适应性。(5)实用性原则。系统结构应简洁,功能方便、灵活,用户界面友好,便于操作。 1.3系统体系结构设计 1.3.1系统基础设施架构设计矿山地质环境代价核算系统是以融合基础架构(HPCloudSystemMatrix)作为基础进行设计,从逻辑上划分为3层,普通用户通过资源请求层获取资源,包括创建或者访问矿山地质环境代价核算业务系统,管理员用户通过资源请求层实现对矿山资源地质环境代价核算业务系统实例的生命周期管理,包括增加CPU、内存、硬盘空间、启动关闭实例等。当用户确定提交服务目录的资源时,云控制器会调用工作流引擎检查资源的有效性,反之,则返回错误提示资源不足。如果资源满足要求,资源交付层将会通过工作流引擎,通知资源供应层供应资源。资源供应层根据资源交付层的要求分配计算资源、网络资源以及存储资源,同时会调用相应的安装源自动完成系统的安装与部署。底层的资源管理器利用虚拟化资源层将具体的硬件资源(服务器,存储,网络)进行池化,形成服务器资源池,存储资源池和网络资源池供上层使用。资源的池化利用VMware的ESXi或者Mircosoft的HyperV以及Linux的KVM实现的,因而本设计方案支持客户多种虚拟化选择,资源的监控借助HP的InsightDynamic软件实现。 1.3.2系统逻辑业务架构设计(1)矿山地质环境损失核算。在矿产资源勘查开发利用过程中,由于采矿活动的影响而产生的地质环境变异或破坏事件,主要包括矿区地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡,含水层破坏损失补偿,地形地貌景观破坏造成的经济损失等。(2)矿山环境污染损失核算。在矿产资源开发过程中,所产生的废水、废气、废渣对环境造成损害,由此带来的经济损失。(3)水土流失损失核算。在矿产资源开发利用过程中,因施工或者开矿所产生的废石和矿渣引起土壤退化和植被破坏,造成土壤养分、水分损失等,由此带来的经济损失。 1.3.3系统空间数据库架构设计作为一个完整的矿产地质数据库系统,从业务的角度应该包含地质损害数据,未用矿产资源破坏数据,土地资源损失数据,森林生态系统破坏数据等,涵盖几乎全部进行地质环境代价核算业务技术工作数据。同时考虑到数据的易维护性和性能,将每个专题分别建库。另外,针对云平台的系统维护数据,譬如主机信息,系统资源池分配与回收信息等专门引入了一个云平台数据库进行保存。通过对整个系统进行总体分析,对数据进行层次划分,分别为基础数据层、专题代价核算数据层、专题空间数据层。基础数据层由云平台基础信息库、系统管理模块库组成,云平台基础信息库由HP云平台管理引擎自动维护和处理,主要维护数据包括云平台资源池信息,系统资源利用率信息,基础设施的生命周期信息等,系统管理模块库中主要包含用户权限信息,矿产资源信息,矿种信息,工业产值信息,人均GDP信息等;专题空间属性数据层能够对进行业务系统代价核算的成功数据进行查询,检索和保存。 2系统实现与自动化部署 2.1系统软件、硬件平台该平台采用HPCloudSystemMatrix(version7.2)作为底层资源平台,以C#作为主要开发语言实现, 2.2数据库设计 2.2.1空间数据库空间数据库存储图形数据,图形数据分为平面图形数据和遥感数据。建立平面图件库,首先利用计算机将平面图件数据栅格图形进行矢量化。平面图形数据又被拆分为3层———“图幅—层—目标”,根据地物分类和用户的实际需要,设计出相应的图层。并根据图形上不同的要素类型,将图形要素分为道路、水域、塌陷地、林(草)地、耕地、工矿用地、复垦区、地面建筑物、井下巷道、采掘工作面等10类,在矢量化过程中,将相同类别的图形要素放置在同一图层上,因此,一个平面图件被分为10个图层。遥感图像库存储的数据来源于利用遥感技术对矿山环境进行长期的动态监测获得的遥感数据,遥感数据包涵了地面物体的各种特征量,通过提取与分析这些数据实现对环境的监测与环境变化的反演,可为矿山环境管理提供直接、客观的数据支撑。 2.2.2属性数据库属性数据库主要存储矿山地质环境代价核算逻辑运算相关的数据和空间数据库中的图形上每一地物对应的若干属性数据。根据矿山地质环境代价核算的要求,设计各种表格,并规定各个数据项的类型、长度等,属性数据库具体的结构与矿山地质环境代价核算的逻辑业务关系表格一致。各数据表间通过ID号建立查询关系。 2.2.3成果数据库成果数据库主要为某地区矿产资源开发代价核算的成果数据,如:矿山地质环境损失代价核算、矿山环境污染损失代价核算、水土流失损失代价核算等。通过建设成果数据库可以系统地检查前期矿产资源开发环境影响评价工作过程中资料收集的完备性,提高下一步综合研究工作目标的清晰度,从而可以对该地区矿产资源开发的整体情况进行代价核算,为矿山地质环境保护工作奠定基础,为矿产资源开发和矿山环境的恢复治理工作提供决策依据。 2.3系统云图设计与自动化部署系统将业务处理模块部署在一台虚拟机(Min-eralApplication)上,将数据库服务器部署到另一台虚拟机(MineralDatabase)上,实现系统的自动化部署和升级。登录到云平台后,通过拖拽图标完成系统基础设施的构建,进行简单的连线与配置。通过该云图(矿产地质环境代价核算业务系统),普通用户就可以利用该云图进行自动化部署。系统自动化部署成功后,登录系统,进入各个系统模块进行相应业务的代价核算。 3系统安全设计 私有云计算安全涉及数据异地访问风险、数据存放地风险、信息管理风险、数据隔离风险、法律调查支持风险、持续发展和迁移风险等内容。结合该系统特性,云平台的安全控制方案为:(1)硬件层次上,将服务器、网络、存储采用冗余技术,保证运算平台的高可靠性,同时利用HPVC虚拟化技术来实现整个刀片的“热插拔”,提高系统的可用性。(2)在软件层次上,由于所涉及的矿业数据安全级别要求较高,将不同运行模块的数据分别建立子数据库,既确保数据的安全,又有利于数据的备份和维护。引入设置权限域和角色的方式,有效管控权限域内的数据源,根据权限隔离数据,防止误操作和越级行为,还可以采取数据加密和身份认证作为进一步的安全管控措施。(3)利用HP云平台提供的安全监控技术,实时监控平台的数据流向,记录操作日志,并定期分析数据异常,防止机密数据或信息被窃取或篡改,防止网络被恶意渗透或监听,确保系统安全稳定运行和数据安全。 4结语 通过将矿产地质环境代价核算业务特点与云计算技术相融合,提出了有效的系统架构设计方案,并验证了其可行性。下一步的工作重点是将大量的矿产资源信息系统进行架构的调整、迁移到云平台中,在保证系统高可用性的前提下,提高资源利用率,实现矿产资源信息系统的“大集中”。 作者:杨耀红单位:中国国土资源经济研究院 地质环境论文:监督管理地质环境论文 1、矿山地质环境保护与治理现状分析 我国相关法律法规中对矿山地质环境进行了明确规定,作为矿山采矿权人有责任对矿山开发中破坏的地质环境进行治理,但是由于受到我国国情及社会形态影响,只有很少一部分矿山企业会对矿山地质环境进行保护与治理,再加上我国小型矿山的比例近95%,所以矿产资源开发中的不合理开发、无视矿山地质环境保护工作等现象十分普遍,导致部分矿山地质环境及周围生态环境都遭到了严重破坏。本文认为矿山地质环境保护与治理主要存在以下几点问题: 1.1矿产资源开发与环境保护之间的矛盾地方政府及矿山企业大力开发矿产资源的主要目的在于创造经济效益,而大部分矿产资源开发过程中由于过于强调经济效益最目标,而严重忽略了矿山地质环境保护和土地资源节约利用的重要性,从而导致矿山企业运行中没有对矿山地质环境进行保护与治理,从而使矿业开发中不断衍生出新的地质环境问题,从而使其进入到一个恶性循环中。现阶段我国矿山地质环境保护与治理依旧处于较低水平,矿产资源开发创造的经济效益与环境保护创造的综合效益一直处于相互矛盾状态。 1.2矿山地质环境保护法律法规不完善现阶段我国相关法律法规对矿山地质环境保护的管理相对较为薄弱,虽然很多法律条文中要求矿产资源开发中必须对矿山地质环境进行保护与治理,但是相关法律法规中没有对具体的地质环境保护管理制度和规章进行界定。矿产资源开发管理部门的分散导致其环境执法管理存在职责交叉现象,管理体系的不完善是限制矿山地质环境保护与治理工作的主要原因,而且该项工作在开展中严重缺乏完善法制保障,难以威慑一些矿山企业对矿山地质环境的破坏行为。一些开采时间较长的矿山已形成了较为严重的地质环境问题,但是在追责过程中难以找到主要责任人,或矿山地质环境保护与治理资金来源的不持续性,使其难以形成一个长期有效的保护与治理机制,从而导致矿山地质环境保护与治理工作的成效普遍较差。 1.3矿山地质环境保护与治理应用技术落后我国矿山企业主要以小型矿山企业为主要成分,由于这类矿山企业在矿产资源开发中,存在矿坑设计不合理、采矿方法不当以及工艺技术落后等问题影响,甚至一些小型矿山企业还在使用“崩塌法”“放大炮”等传统开采技术进行矿产生产,导致矿山地质环境保护的严峻性和提高矿山地质环境治理工作的难度。再者,矿山地质环境保护与治理工作是一项技术性很强的工作,而一般的环境治理与保护技术无法满足矿山地质环境实际需求,在治理过程中由于受到矿山地质环境复杂、调研工作不到位以及经费不足等问题影响,导致矿山地质环境保护与治理中存在治理不彻底、治标不治本等问题,这势必会对我国社会经济的稳定发展产生影响。 2、加强矿山地质环境保护与治理工作的对策建议 2.1加强相关法律法规的建设与实施现阶段我国有关部门必须要将完善矿山地质环境保护与治理的法律法规、监督管理机制作为主要内容,只有健全的法律法规才能使矿山地质环境保护与治理向法制化、制度化、规范化以及科学化方向发展,以便于可以在新时期实现矿山企业的可持续发展。各地方政府应结合本地区矿山地质环境特点来完善环保的法律法规,并要基于可持续发展角度来建立产业政策和技术规范,将监督管理贯穿到各类矿产资源开发全过程,这样才能使我国矿山地质环境保护工作尽快走上法制化道路。再者,我国政府及有关部门必须要完善矿山地质环境保护监督管理体系,确保主管部门后要求其不断加大对矿山地质环境保护与治理工作的监督与管理,通过执法力度来彻底消除该项工作中所存在的问题及不足,并进一步落实矿山地质环境保护与治理责任制,确保通过矿山环境保护与治理工作来提高矿山环保力度。 2.2依靠科技进步来提高矿山开采技术水平矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展必须依靠先进采矿技术作为支撑,因此,这便要求我国矿山企业及相关领域要不断加大技术创新与技改力度,全面推动我国矿山生产领域进入新一轮产业技术升级,这对实现我国社会生产领域的可持续发展有着重要意义。矿山企业要在国家的宏观调控下不断提高科学技术水平,逐步施行强化技术改造和技术革新政策来推动其不断改造设备及生产工艺,积极采用国内外先进的新技术、新工艺、新设备以及新材料投入到矿产资源开发中,确保矿山企业在提高经济效益的基础上降低对矿山地质环境产生的影响。 2.3加大科学技术在矿山环境保护中的应用先进的科学技术是加强矿山地质环境与保护工作的重要保障,所以矿山企业要不断加大矿山环境保护及治理技术的研究应用,尤其是要不断加大对矿山的综合利用、尾矿、矿渣等开发利用的科技投入和生产开发研究工作,这样不仅可以有效提高矿山企业的整体生产效率,也可以降低矿山开发中对地质环境产生的影响。矿山企业要根据实际情况来积极引进和使用矿区损毁土地复垦及生态重建技术,通过加大矿山环境治理与土地复垦力度来提高我国矿山地质环境保护工作水平。 2.4境保护的经济政策,通过建立一个多元化、多渠道的投资机制来调动社会各领域的积极性,这样才能有效解决矿山地质环境保护与治理工作资金难得问题。各地方政府要制定矿山地质环境保护与治理的优惠政策,调动矿山企业和全社会积极投入到矿山地质环境保护与治理工作中,将矿山环境治理纳入到经济市场机制中,通过我国经济市场的调节作用来促进矿山地质环境保护与治理,这对实现我国社会各领域的可持续发展战略有着重要意义。 3、结语 综上所述,矿山资源开发对促进我国社会经济稳定发展有着重要意义,但是由于矿山地质环境承载容量毕竟有限,这便要求社会各领域都要意识到矿山地质环境保护的重要性,通过建立完善的矿山地质环境监管体系与法规体系,并不断提高矿山地质环境保护与治理相关技术水平,才能确保矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展。 作者:王成松单位:西藏地勘局第二地质大队 地质环境论文:帷幕注浆地质环境论文 1矿山地质环境问题 凡口铅锌矿地下水动、静储量大,水文地质条件极复杂。在矿山建设早期,曾多次发生突水、涌泥、淹井、地面塌陷、河水倒灌等水害,一度使矿山基建工作停滞。1958—1984年完成浅部截流疏干治水工程,使得矿区形成了一个降深120m、半径约2900m、影响范围达7.75km2的稳定疏干漏斗,有效地消除了地下水对采矿的威胁,保证了矿产资源的开发,但由于矿山长期疏干排水,主要导致以下地质环境问题:(1)在疏干漏斗范围内,地面塌陷活动频繁,从建矿以来,共产生塌陷3616个(不包括老塌陷复活),个别区域塌陷规模大,复活率高,由此毁坏水田、旱地、宅地共80.6万m2。同时塌陷也影响到矿区主要生产设施的安全运行,如加压站、风井、压风机站、充填站等,危及矿山安全生产。(2)塌陷使得局部土层丧失隔水性,成为沟通地表水和地下水的直接通道。在塌陷高发期,矿坑涌水量上升明显,平均每天增加5000~10000m3。2011年5月凡口河发生塌陷,河水全部导入井下,瞬时涌水量超过了50000m3,比正常涌水量增加了1倍。地面水通过塌陷向地下水转化的同时,其冲刷、搬运作用一方面将塌陷扩大,增加通道的过水能力,另一方面带走了大量的泥沙,使得矿井涌水的含沙量增加,井下水仓每年沉积泥沙达9390m3。从以上分析可以看出,矿区的主要地质环境矛盾为疏干排水引发的大范围地面塌陷,而地面塌陷又导致井下涌水量和泥沙量增加,从而引发塌陷扩大或者发生新的塌陷,在周而复始的恶性循环影响下,矿区的环境地质问题越来越恶化。 2矿山地质环境综合治理方案 2.1局部治理通过对塌陷的分布规模、活动规律及成因进行研究,发现矿区的塌陷频发区主要集中在4种地方:第一种是金星岭背斜轴部和F3、F4等断层局部破碎带附近,由于下覆地层完整性差,地下水活动频繁,导致塌陷相对密集;第二种是浅部矿体附近,由于受到硫化矿体氧化影响,地下水呈酸性,导致岩溶特别发育,该地段塌陷相对密集;第三种是地下水主要径流通道,岩溶含水层原排泄方向上(金星岭至铁石岭)塌陷特别发育;第四种是河床地段及附近,岩性以松散的砂卵石为主,塌陷最容易发生。从以上塌陷密集区的特点分析,发生塌陷必须具备2个条件:地下水活动频繁和下覆地层岩溶发育。针对以上2个特点,制定如下措施:①对已经发生的塌陷和未暴露洞口的塌陷,先用块石、碎石回填,接近地表时用黏土回填,并夯实高出地面0.5m,防止周边水流向塌陷区;对暴露岩溶洞口的塌陷,先清除塌陷松散土层,然后在洞底打10~15cm厚的混凝土底板,彻底封堵基岩洞口后,分层回填;②矿区主要河床进行块石护坡,混凝土铺底加固防渗,局部取直改道,对流经塌陷区内地表水系进行截流改道。 2.2整体治理矿区水文地质条件平面特点:西部和北部为隔水层,东部和南部为含水层,是主要进水通道,西部、北部隔水层对岩溶含水层构成“”型的隔水边界。矿区水文地质条件在垂直面上特点:上部为10~20m的黏土层,其下为灰岩,是矿区的主要岩溶含水层,岩溶发育标高为-20~-40m,灰岩以下为隔水层。利用矿区有利的水文地质条件,横切矿区南部和东部的主要进水通道,实施帷幕注浆截流,从根本上解决矿床充水的问题,最大限度地减少矿坑排水量,消除岩溶塌陷的诱发因素。但是凡口铅锌矿地下动水强烈,且为生产矿山,要求帷幕工程施工时不能影响矿山的正常生产,而且必须有成熟的帷幕设计及施工经验。矿山地面帷幕在我国经过近30多a的实践发展,工艺技术已日趋完善,目前已完成了近40多条矿区截流帷幕,如济南张马屯铁矿帷幕长480m,堵水率达到了53%;水口山铅锌矿帷幕长560m,堵水率达到了55%;新桥硫铁矿帷幕长690m,堵水率达到了78%;大红山矿帷幕长530m,堵水率达到了60%。在借鉴以往成功经验的基础上,经过多年的现场调查,2007年8月在凡口铅锌矿进行工业试验,2009年下半年开始大规模建设,于2012年底竣工,累计完成地面帷幕轴线1560m,施工钻孔240个,注浆量18.6×104m3,耗用水泥6×104t,黏土6.5×104t,水玻璃3800t。 3综合治理效果 3.1塌陷防治效果可以看出,2006—2010年累计塌陷个数为850个,年平均塌陷170个,2011年的塌陷个数就下降到118个,2012年帷幕工程竣工,2013年矿区全年的塌陷仅为14个,说明帷幕注浆效果明显,塌陷得到了有效控制。结合矿区地下水位观测,凡口铅锌矿帷幕注浆施工后,疏干漏斗回缩到帷幕线范围内,涌水量及含泥量大幅降低,水质较清,幕外水位基本恢复到疏干前的状态,雨、旱季涌水量和地下水位相对稳定,有效地消除了地面塌陷产生和活动的因素,进而从根本上解决地质环境恢复治理的难题。 3.2矿区地下水资源保护1997—2007年凡口铅锌矿-40m截流巷道(矿区的主要疏干巷道)平均排水量为928×104m3/a。2012年底矿区地面帷幕工程竣工后,-40m截流巷的水量明显减少,现在排水量约为7801m3/d,地下水涌水量减少70%,估计年平均减少在66%以上,每年减少排水量612.5×104m3。同时按照矿区的实测涌水含水率的平均值反算,每年减少地下水冲刷搬运泥沙量6490m3,所以该技术从根本上解决了因疏干地下水导致水位下降和地面沉降等问题,同时为保护区域地下水资源起到积极作用。 4矿坑水资源综合利用 地下水是一种量大、质优的水资源,但由于采矿活动使得区域的地下水资源受到了污染和破坏,极大的浪费了水资源。对矿坑水资源充分利用,一方面可以减少排水及矿坑排水对地表、地下水的污染,另一方面可以减少生产对地表水的需求。结合矿山实际情况对矿区的矿坑涌水进行综合利用。0m中段水质清澈,流量稳定,约3000m3/d,在井下沉淀后用于生产;-160m中段有一裂隙水,水质清澈,流量稳定,约800m3/d,直接用于井下生产;帷幕施工完后,拟对-40m中段地下水管路进行改造,约2000m3/d地下水用于生产,井下生产全部利用地下水。 5结论 凡口铅锌矿因地下水疏干引发地面塌陷等地质灾害,长期以来投入大量的人力、物力恢复治理地质环境。2007年开始采用以帷幕注浆为主的技术方法,从根本上解决了地面塌陷等地质环境问题,同时对矿坑涌水进行统筹安排、综合利用,进一步节约了水资源,取得了显著的社会效益和经济效益,值得同类矿山借鉴。 作者:熊万胜单位:深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿 地质环境论文:防治工程地质环境论文 一、矿山采后地质环境预测 1矿山开采影响范围 1.1放炮影响范围根据开发方案,采场每次布置3排钻孔,每排10个孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30个孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以确保爆破后台阶高度达15m。 1.2采矿可能引发的地质灾害影响范围矿山开采过程中采用自上而下台阶式分层开采,高度为15m;开采时工作台阶切向坡和反向坡最终开采的边坡角不大于55°。由此可确定采矿可能引发的地质灾害影响范围为矿区开采最终边界外延15m。综上所述:矿山开采影响范围为露天采场外延215m。 2地质灾害危险性预测根据开发技术方案,矿山开采后四周将形成5段高度为110m的边坡,边坡编号分别为AB、BC、CD、DE、EF,边坡位置详见福禄镇周家槽周家槽水泥用石灰岩矿山矿区范围及开采平面图 3水文地质预测矿区范围内开采三叠系下统嘉陵江组三段(T1j3)石灰岩矿层,开采标高均高于当侵蚀基准面;开采范围内无河流、水库等地表水体;地下水与地表水没有必然的水力联系。矿山开采对岩溶裂隙水的补给条件破坏小,矿山开采后不会对含水层结构破坏,不会造成地下水水位下降、疏干等。对矿山地质环境影响程度较轻。 4地形地貌预测按照开发利用方案,矿山开采后将形成高度0~105m的边坡,矿山采矿活动对地形地貌景观影响严重。 5土地资源影响预测璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿不单独设置料场及废渣场,在矿区东侧采区50m外设置破碎站及运输道路,占用耕地资源4.41ha;工业广场修建占用耕地资源1.59ha;矿区为露天采场,占用耕地资源43ha;石灰岩矿山开采共占用耕地49ha。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对土地资源影响严重。 6建(构)筑物影响预测矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏。根据计算的爆破地震波安全距离为158.45m,计算的爆破产生飞石最远飞散距离为200m;对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对建(构)筑物影响严重。 二、矿山地质环境防治 针对矿山开采影响范围及采后地质环境因素的影响预测结果,将矿山地质环境保护与治理恢复划分为重点区、次重点区、一般区,设计以下防治工程:1)矿山开采时应及时清除边坡上的掉块,特别是在BC边坡东段边坡可能会发生局部掉块。2)对矿山采坑四周形成的边坡采用生物工程护坡;对采坑坑底进行绿化或土地复垦。3)对矿区道路、破碎站和工业广场区域进行环境恢复。4)修建截排水工程。 1边坡防治工程 1.1边坡放坡根据开发方案矿山开采的最终边坡角为55°,自上而下台阶式分层开采,采高15m,台阶宽度约10.5m;AB边坡长约600m,高2~50m;BC边坡长约440m,高50~106m;CD边坡长约360m,高40~96m3;DE边坡长约526m,高17~42m3;EF边坡长约210m,高2~17m;放坡处理各段边坡。 1.2清理危石及时清理采场边坡上的危石,避免发生危石滚落伤人事故。按照“边采边治”的原则,对各边坡上的危石清理完成后,才能进行下一台阶的开采。 1.3截水沟矿区位于沥鼻峡背斜轴部,地形呈浑圆状的小型独立山包,自然排水条件良好,汇水面积小,在矿区DE、EF边坡顶部修建截水沟长约300m,以防治地表水进入矿区。在其余每个台阶坡面每隔50m,高差10~20m,设置横向和竖向的截排水沟,将边坡顶部的地表水汇入采坑内的排水沟,避免对坡面草籽植物造成冲刷,竖向的排水沟按急流槽设计。迎坡面沟壁需设置泄水孔。 2水文防治工程矿山开采后的采场地面标高高于当地侵蚀基准面,对地下水的影响小。对矿山地质环境影响程度较轻。故本次不对其进行处理。但未解决矿山生产、生活用水,需在工业广场内修建一个蓄水池。蓄水池尺寸为15m×15m×2m,墙体宽度为0.3m,预计砌筑工程量约为36m3。生产废水主要为清洗矿车及挖掘机所排除的污水,设计每个污水处理池采用尺寸为2.5m×2.5m×1.6m,容积10m3污水处理池3个,墙体宽度为0.3m。预计开挖工程量30m3;砌筑工程量约为14.4m3,污水经生化处理后由砼管排放。露天采石场的作业点应实行湿式作业和喷雾洒水,对采场及装载点设2台洒水器进行了洒水降尘,防止粉尘飞扬。 三、地形地貌景观防治工程矿山环境恢复治理设计方案图。 1露天采场采坑地貌景观恢复根据划定矿界和开发方案,露天开采结束后采坑的平面面积为302013m2,矿山开采前矿区土地主要为耕地,以种植果树为主;矿山开采难以恢复原来的地面植物,故矿山环境恢复治理主要以绿化为主。可采取治理方案如下:(1)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,预计回填方量为241610m3;(2)平整场地,场地平整应采坑中间高,四周低,便于地表水排入排水沟中;(3)植树,行距×株距为5m×5m,预计12080株,建议种植樟树或果树等经济类树木(4)排水,沿采坑边坡坡脚围绕采坑修建截排水沟,保证采坑内地表水排泄通畅,将矿区的地表水有序的排放到矿区东侧地形较低地段,用以灌溉耕地。排水沟采用梯形断面,底宽400mm,顶宽700mm,高800mm,壁厚300mm,预计长度约2350m。排水沟每隔10~15m设置一道伸缩缝,用沥青麻丝进行有效止水。 2采坑边坡地貌景观恢复采坑边坡采用坡面绿化+截排水的矿山环境恢复设计方案。对于采坑边坡主要采取分阶放坡+绿化处理。每级边坡分阶高度取15m,每阶平台宽度取10.5m,种植蔓藤类植物绿化坡面,在坡顶设置截排水沟。台阶边缘修砌墙体,墙体嵌入基岩0.1m,墙体截面0.3m×0.5m(宽×高)。墙背回填0.3m厚的土壤,蔓藤种植行距×株距为5m×3m。截排水工程在边坡防治工程中实施。 3矿区公路及破碎站矿区公路两侧及破碎站区域的空地进行植树绿化,预计植树60株。待矿山闭坑后,建筑垃圾清除干净,将表层1.0m范围土地掘松,种植樟树等经济类树木。矿区公路和破碎站的平面面积约为4410m2,可采用挖掘机松土,植树绿化,行距×株距为5m×5m,预计176株。 4土地资源的采后处理矿区主要的土地资源占用和破坏为矿区范围内的采场、矿区东侧的破碎站及工业广场,矿山闭坑后,采场及破碎站将对其进行地貌景观恢复,工业广场建(构)筑物提供给当地使用,不进行处理。 5地表建(构)筑物的处理矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏,对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。为保护村民的人身财产安全,对在影响范围内的村民实施搬迁。 四、结论 1)分析了矿山地质条件,认为矿山开发技术条件的级别为中等; 2)根据矿山开采方式,采用赤平投影的方法,对矿山采后地质环境进行评估,得出矿山开采影响范围为露天采场外延215m;水泥用石灰岩矿采矿活动诱发地质灾害的可能性大,造成的损失小,危险性中等,影响严重;对含水层影响较轻;对地形地貌景观影响严重;对土地资源影响严重。因此,预测矿山采矿活动对矿山地质环境影响严重。 3)结合露采对石灰石矿区各地质要素的影响程度,提出相应的防治措施,对采后矿区环境的恢复起到指导作用。 作者:尹小波张云鹏邵静静任翔单位:河北联合大学河北省矿业开发与安全技术实验室四川科技职工大学 地质环境论文:层次分析地质环境论文 1地质环境质量影响因素分析 影响因素分析从浅层地温能的两类开发方式分析,浅层地温能地质环境质量的优劣主要取决于地质环境背景条件、区域环境地质问题、浅层地温能开发层的储水空间(第四系及含水层)、浅层地温能开发层的储水能力(水量环境)及影响浅层地温能开发设备运行的地下水水质环境。地质环境背景条件、区域环境地质问题包括的内容很多,在拉萨市对浅层地温能开发有影响的因素主要地形坡度、区域地壳稳定性、各种地质灾害。人类生存与工程活动适宜在一定的地形坡度区域,在这个区域内,人们耕种、建筑各类构筑物都适宜。地形坡度大于这个区域,人类的生活成本就会大幅增加,甚至是不可能生存。对于浅层地温能的开发也不例外,浅层地温能开发的适宜坡度应为0-35°,在这个地形坡度内,其坡度越小,其开发成本也会越小。区域地壳稳定性对浅层地温的开发影响也比较显著,在地震活动频繁,地震烈度较大的区域内,开发浅层地温能的建设及各种设施均会受到影响。地质灾害存在及其危险区域影响地面地表的各类建筑物,同样也影响浅层地温能的开发区。因此,地质环境背景影响因素中,地形坡度越小,其浅层地温能的开发条件越好;地震活动频率越小、地震烈度越小,越适宜于浅层地温能的开发。在滑坡、崩塌、泥石流、塌陷及不稳定斜坡等地质灾害发生地段及其危险区内,浅层地温能的开发条件差,地质灾害的影响区外,浅层地温能的开发条件好。浅层地温能蕴藏于地表以下一定深度范围内岩土体、地下水和地表水中,第四系松散层其储水能力强,渗透系数大,便于热交换;其厚度越大,热交换量越多。因此第四系厚度及含水层总厚度对浅层地温能开发的影响较大,其厚度大,有利于浅层地温能的开发。但是第四系中卵石层的存在对地埋管热泵式开发较为不利,地埋管热泵式开发要求第四系中卵石层厚度要小,卵石层厚度越小对地埋管热泵式开发条件越好。浅层地温能开发层的储水能力(水量环境)方面,在储水能力强的岩土体中,直接利用地下水中蕴藏的热量,进行浅层地温能开发,因此含水层的单位涌水量越大,越有利于浅层地温能的开发。当第四系松散层有一下厚度,含水层厚度小,单位涌水量小时,可利用第四系松散层的储水能力,利用地层吸水能力,交换岩土体中的热量,达到开发浅层地温能的目的。因此岩土体的回灌率越大,越利于开发浅层地温能。地下水位年下降幅大小对浅层地温能开发也有一定影响,其降幅越大,浅层地温能的开发条件越差。地下水水质环境情况对浅层地温能开发影响主要在设备运行方面。国家地下水质量标准中将地下水质量划分为五类,一、二、三类水中各组分含量适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。随着水质类别的提高,水质变差,水中浑浊度以及其它组分含量大,易沉淀于开发设备中,影响开发设备的运行,对开发浅导温能也不利;同样地下水受污染与地下水易结垢也是影响开发设备的运行,从而影响浅层地温能的开发。 2地质环境质量因素层次分析法 2.1地质环境质量影响因素的层次性影响地质环境质量的因子具有层次性特征。地质环境背景条件、区域环境地质问题、浅层地温能开发层的储水空间(第四系及含水层)、浅层地温能开发层的储水能力(水量环境)及地下水水质环境是第一层次的因子,它们又包含有几个第二层次的因子,如地质环境背景条件包含地形坡度、区域地壳稳定性、地质灾害等,而第二层次因子中又可能包含几个第三层次甚至更低层次因子。为避免参评因子过多,致使各因子的权重分配过小,主要因子作用不突出,进而造成评价结果失真,本次评价采用两个层次评价(二级评价)即可。由于影响浅层地温能开发地质环境质量的因素较多,为突出主要因子的作用,避免参评因子过多造成评价结果失真,每个一级评价因子下以选取3个二级评价因子,共选取12个二级评价因子进行评价。 2.2评价指标的量化分级评价因子按其对地质环境质量正负效应的不同可分为正效应因子(正因子)和负效应因子(负因子)。所谓正效应因子指地质环境质量随因子指标值的增大而变好,如单位涌水量等;负效应因子指地质环境质量随因子指标值的增大而变差,如地形坡度、区域稳定性的地震烈度等等。正、负因子指标的量化方法不同,负因子直接采用其特征值,正因子采用特征值倒数或其它变数。 2.2评价因子权值的确定地质环境质量评价因子的贡献大小不同,对各因子具有权衡轻重作用程度的数值称为权值,因此求权值的过程就是对不同因子间重要性程度的分析过程。权值的确定有多种方法,如层次分析法、专家直接经验法、调查统计法等。其中层次分析法是较为理想的分析方法,它是通过组织经验丰富的专家,集中群体智慧,对各评价因子的相对重要性进行评估打分,然后通过层次分析运算得出各评价因子权重。拉萨市浅层地温能开发综合地质环境质量评价因子权值采用层次分析法确定。 3模糊质量指数与模糊数学模型的构建 3.1模糊质量指数利用GIS的属性赋值与空间分析,对地质环境质量评价区进行网格划分,在划分出的每个网格内,根据选定的地质环境因子,建立因子隶属度函数和评价矩阵,并进行模糊综合运算,计算出各网格单元的模糊质量指数(FQI)值,模糊质量指数(FQI)值的大小反映划分的网格内地质环境质量的优劣,FQI值越小,评价网格内的地质环境质量越好,反之FQI值越大,评价网格内地质环境质量越差。 3.2评价因子隶属度的确定隶属度是反映评价指标隶属于各种地质环境状态的程度,一般由隶属函数确定,它是用来定量描述评价因子对地质环境质量级别隶属程度大小的函数形式。由于影响地质环境质量因素的相互作用、影响及地质环境本身的复杂性和模糊性特点,针对拉萨市地质环境质量影响因素特征,构造半梯形分布隶属函数。下面以地质环境背景与环境地质灾害中的二级因子地形坡度为例构建的隶属函数。 4评价结果 通过对拉萨市浅层地温能开发利用地质环境影响因素的分析,构建模糊数学模型,计算划分的各网格单元的模糊质量指数值(FQI),利用MAPGIS的数字地面模型子系统,对拉萨市评价区绘制了模糊质量指数等值线,划分出环境质量评价分区图。从拉萨市浅层地温能地质环境质量评价图看出,开发浅层地温能的地质环境质量差和较差区分布在山前和沟谷内的滑坡、泥石流及崩塌分布区前缘,易于受地质灾害的影响区。地质环境质量中等区位于较差区的外围,少量位地山前,该区受地质灾的影响为中等。而地质环境质量良好和优等区分布于拉萨河谷两岸,该区内地形相对平坦,区域地质环境稳定,地质灾害少,第四系厚度大,水量丰富,地下水水质较好,适宜于浅层地温能开发。 5结语 1)影响浅层地温能开发的地质环境因素很多,本次评价第一层次考虑了地质环境背景与环境地质灾害、第四系及含水层环境、水量环境及水质环境四大因素,第二层次选择地形坡度、地质灾害等十二个因素的影响。 2)本次评价的地质环境质量是针对浅层地温能开发利用方面而进行,因其考虑的因素不同,针对的问题不同,因此与一般意义上的地质环境质量有所区别,评价的结果也不同。 3)本次评价是在分析各种因素、构建模糊数学模型,通过大量的网格单元计算作出的,评价结果具有连续分布的特点,且利用计算机成图,其结果对浅层地温能的开发具有一定的指导意义。 作者:罗水莲马利群谢烈平单位:成都水文地质工程地质中心 地质环境论文:环境保护下地质环境论文 1、矿山地质环境保护与治理现状分析 我国相关法律法规中对矿山地质环境进行了明确规定,作为矿山采矿权人有责任对矿山开发中破坏的地质环境进行治理,但是由于受到我国国情及社会形态影响,只有很少一部分矿山企业会对矿山地质环境进行保护与治理,再加上我国小型矿山的比例近95%,所以矿产资源开发中的不合理开发、无视矿山地质环境保护工作等现象十分普遍,导致部分矿山地质环境及周围生态环境都遭到了严重破坏。本文认为矿山地质环境保护与治理主要存在以下几点问题: 1.1矿产资源开发与环境保护之间的矛盾地方政府及矿山企业大力开发矿产资源的主要目的在于创造经济效益,而大部分矿产资源开发过程中由于过于强调经济效益最目标,而严重忽略了矿山地质环境保护和土地资源节约利用的重要性,从而导致矿山企业运行中没有对矿山地质环境进行保护与治理,从而使矿业开发中不断衍生出新的地质环境问题,从而使其进入到一个恶性循环中。现阶段我国矿山地质环境保护与治理依旧处于较低水平,矿产资源开发创造的经济效益与环境保护创造的综合效益一直处于相互矛盾状态。 1.2矿山地质环境保护法律法规不完善现阶段我国相关法律法规对矿山地质环境保护的管理相对较为薄弱,虽然很多法律条文中要求矿产资源开发中必须对矿山地质环境进行保护与治理,但是相关法律法规中没有对具体的地质环境保护管理制度和规章进行界定。矿产资源开发管理部门的分散导致其环境执法管理存在职责交叉现象,管理体系的不完善是限制矿山地质环境保护与治理工作的主要原因,而且该项工作在开展中严重缺乏完善法制保障,难以威慑一些矿山企业对矿山地质环境的破坏行为。一些开采时间较长的矿山已形成了较为严重的地质环境问题,但是在追责过程中难以找到主要责任人,或矿山地质环境保护与治理资金来源的不持续性,使其难以形成一个长期有效的保护与治理机制,从而导致矿山地质环境保护与治理工作的成效普遍较差。 1.3矿山地质环境保护与治理应用技术落后我国矿山企业主要以小型矿山企业为主要成分,由于这类矿山企业在矿产资源开发中,存在矿坑设计不合理、采矿方法不当以及工艺技术落后等问题影响,甚至一些小型矿山企业还在使用“崩塌法”“放大炮”等传统开采技术进行矿产生产,导致矿山地质环境保护的严峻性和提高矿山地质环境治理工作的难度。再者,矿山地质环境保护与治理工作是一项技术性很强的工作,而一般的环境治理与保护技术无法满足矿山地质环境实际需求,在治理过程中由于受到矿山地质环境复杂、调研工作不到位以及经费不足等问题影响,导致矿山地质环境保护与治理中存在治理不彻底、治标不治本等问题,这势必会对我国社会经济的稳定发展产生影响。 2、加强矿山地质环境保护与治理工作的对策建议 2.1加强相关法律法规的建设与实施现阶段我国有关部门必须要将完善矿山地质环境保护与治理的法律法规、监督管理机制作为主要内容,只有健全的法律法规才能使矿山地质环境保护与治理向法制化、制度化、规范化以及科学化方向发展,以便于可以在新时期实现矿山企业的可持续发展。各地方政府应结合本地区矿山地质环境特点来完善环保的法律法规,并要基于可持续发展角度来建立产业政策和技术规范,将监督管理贯穿到各类矿产资源开发全过程,这样才能使我国矿山地质环境保护工作尽快走上法制化道路。再者,我国政府及有关部门必须要完善矿山地质环境保护监督管理体系,确保主管部门后要求其不断加大对矿山地质环境保护与治理工作的监督与管理,通过执法力度来彻底消除该项工作中所存在的问题及不足,并进一步落实矿山地质环境保护与治理责任制,确保通过矿山环境保护与治理工作来提高矿山环保力度。 2.2依靠科技进步来提高矿山开采技术水平矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展必须依靠先进采矿技术作为支撑,因此,这便要求我国矿山企业及相关领域要不断加大技术创新与技改力度,全面推动我国矿山生产领域进入新一轮产业技术升级,这对实现我国社会生产领域的可持续发展有着重要意义。矿山企业要在国家的宏观调控下不断提高科学技术水平,逐步施行强化技术改造和技术革新政策来推动其不断改造设备及生产工艺,积极采用国内外先进的新技术、新工艺、新设备以及新材料投入到矿产资源开发中,确保矿山企业在提高经济效益的基础上降低对矿山地质环境产生的影响。 2.3加大科学技术在矿山环境保护中的应用先进的科学技术是加强矿山地质环境与保护工作的重要保障,所以矿山企业要不断加大矿山环境保护及治理技术的研究应用,尤其是要不断加大对矿山的综合利用、尾矿、矿渣等开发利用的科技投入和生产开发研究工作,这样不仅可以有效提高矿山企业的整体生产效率,也可以降低矿山开发中对地质环境产生的影响。矿山企业要根据实际情况来积极引进和使用矿区损毁土地复垦及生态重建技术,通过加大矿山环境治理与土地复垦力度来提高我国矿山地质环境保护工作水平。 2.4为矿山地质环境治理提供充足的资金支持矿山地质环境保护与治理工作的开展需要充足的资金支持,只有强有力的经济支持才能有效解决矿山地质环境问题,因此,我国政府及有关部门要完善矿山环境保护的经济政策,通过建立一个多元化、多渠道的投资机制来调动社会各领域的积极性,这样才能有效解决矿山地质环境保护与治理工作资金难得问题。各地方政府要制定矿山地质环境保护与治理的优惠政策,调动矿山企业和全社会积极投入到矿山地质环境保护与治理工作中,将矿山环境治理纳入到经济市场机制中,通过我国经济市场的调节作用来促进矿山地质环境保护与治理,这对实现我国社会各领域的可持续发展战略有着重要意义。 3结语 综上所述,矿山资源开发对促进我国社会经济稳定发展有着重要意义,但是由于矿山地质环境承载容量毕竟有限,这便要求社会各领域都要意识到矿山地质环境保护的重要性,通过建立完善的矿山地质环境监管体系与法规体系,并不断提高矿山地质环境保护与治理相关技术水平,才能确保矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展。 作者:王成松单位:西藏地勘局第二地质大队 地质环境论文:矿山环境地质环境论文 1矿山地质条件分析 璧山县周家槽水泥用石灰岩矿位于重庆市璧山县275°方位,直距9km,矿山CaO最低含量45.33%,最高含量52.55%,平均49.72%。矿区无常年性河流,年平均降雨量1072.7mm,季节性冲沟不发育,雨季降水后以分水岭为界,沿坡面或溶蚀槽谷向西流入小安溪,向东流入周家槽,矿山范围内无溪、河、水池、鱼塘等地表水体。矿区范围内植被分布不均,且无明显界限;矿区内基岩裸露与土壤分布无明显界限,土层在溶沟、溶槽或低洼地段较厚,厚度一般为2~3m,其余地段土层较薄,厚度一般为0~1.0m;岩性为红粘土,土壤类型为黄壤、黄棕壤;土地利用主要为耕地、林地、住宅用地、工矿仓储用地、交通用地、水域及难以利用的裸地,各种作用的土地之间无明显界限。如图1所示。矿区位于沥鼻峡背斜轴部,为一大致呈南北向嘉陵江组石灰岩岩溶槽谷地带,其间时有浑圆状小型独立山包。地形坡角一般10~25°,属岩溶丘陵-低山地形地貌。评估区内由于原开采形成高度3~38m的边坡,坡角45~80°,坡长约46~100m,边坡均未采取支护。边坡岩性均为嘉陵江组三段的石灰岩,岩石坚硬,抗风化能力强。岩矿体结构面主要有岩层面、裂隙面、松散层界面等,斜坡稳定性良好少许顺层坡矿山开采中可能产生局部崩滑等不良现象。综上所述:本矿山工程地质条件中等。 2矿山采后地质环境预测 2.1矿山开采影响范围 2.1.1放炮影响范围根据开发方案,采场每次布置3排钻孔,每排10个孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30个孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以确保爆破后台阶高度达15m。 2.1.2采矿可能引发的地质灾害影响范围矿山开采过程中采用自上而下台阶式分层开采,高度为15m;开采时工作台阶切向坡和反向坡最终开采的边坡角不大于55°。由此可确定采矿可能引发的地质灾害影响范围为矿区开采最终边界外延15m。综上所述:矿山开采影响范围为露天采场外延215m。 2.2地质灾害危险性预测根据开发技术方案,矿山开采后四周将形成5段高度为110m的边坡,边坡编号分别为AB、BC、CD、DE、EF,边坡位置详见福禄镇周家槽周家槽水泥用石灰岩矿山矿区范围及开采平面图。分析边坡稳定性:AB边坡位于矿区南东侧,边坡坡向301°,坡角55°,坡高约2~50m,长约600m。岩层倾向108°,倾角7°。据地面调查,岩体中发育两组高角度构造裂隙,第Ⅰ组裂隙产状为25°∠84°;第Ⅱ组裂隙产状为102°∠73°。作赤平极射投影分析AB边坡的稳定性,如图3所示;按照相同的方法,分析BC、CD、DE、EF边坡的稳定性。 2.3水文地质预测矿区范围内开采三叠系下统嘉陵江组三段(T1j3)石灰岩矿层,开采标高均高于当侵蚀基准面;开采范围内无河流、水库等地表水体;地下水与地表水没有必然的水力联系。矿山开采对岩溶裂隙水的补给条件破坏小,矿山开采后不会对含水层结构破坏,不会造成地下水水位下降、疏干等。对矿山地质环境影响程度较轻。 2.4地形地貌预测按照开发利用方案,矿山开采后将形成高度0~105m的边坡,矿山采矿活动对地形地貌景观影响严重。 2.5土地资源影响预测璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿不单独设置料场及废渣场,在矿区东侧采区50m外设置破碎站及运输道路,占用耕地资源4.41ha;工业广场修建占用耕地资源1.59ha;矿区为露天采场,占用耕地资源43ha;石灰岩矿山开采共占用耕地49ha。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对土地资源影响严重。 2.6建(构)筑物影响预测矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏。根据计算的爆破地震波安全距离为158.45m,计算的爆破产生飞石最远飞散距离为200m;对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对建(构)筑物影响严重。 3矿山地质环境防治针对矿山开采影响 范围及采后地质环境因素的影响预测结果,将矿山地质环境保护与治理恢复划分为重点区、次重点区、一般区,设计以下防治工程:1)矿山开采时应及时清除边坡上的掉块,特别是在BC边坡东段边坡可能会发生局部掉块。2)对矿山采坑四周形成的边坡采用生物工程护坡;对采坑坑底进行绿化或土地复垦。3)对矿区道路、破碎站和工业广场区域进行环境恢复。4)修建截排水工程。 3.1边坡防治工程 3.1.1边坡放坡根据开发方案矿山开采的最终边坡角为55°,自上而下台阶式分层开采,采高15m,台阶宽度约10.5m;AB边坡长约600m,高2~50m;BC边坡长约440m,高50~106m;CD边坡长约360m,高40~96m3;DE边坡长约526m,高17~42m3;EF边坡长约210m,高2~17m;放坡处理各段边坡。 3.1.2清理危石及时清理采场边坡上的危石,避免发生危石滚落伤人事故。按照“边采边治”的原则,对各边坡上的危石清理完成后,才能进行下一台阶的开采。 3.1.3截水沟矿区位于沥鼻峡背斜轴部,地形呈浑圆状的小型独立山包,自然排水条件良好,汇水面积小,在矿区DE、EF边坡顶部修建截水沟长约300m,以防治地表水进入矿区。在其余每个台阶坡面每隔50m,高差10~20m,设置横向和竖向的截排水沟,将边坡顶部的地表水汇入采坑内的排水沟,避免对坡面草籽植物造成冲刷,竖向的排水沟按急流槽设计。迎坡面沟壁需设置泄水孔。 3.2水文防治工程矿山开采后的采场地面标高高于当地侵蚀基准面,对地下水的影响小。对矿山地质环境影响程度较轻。故本次不对其进行处理。但未解决矿山生产、生活用水,需在工业广场内修建一个蓄水池。蓄水池尺寸为15m×15m×2m,墙体宽度为0.3m,预计砌筑工程量约为36m3。生产废水主要为清洗矿车及挖掘机所排除的污水,设计每个污水处理池采用尺寸为2.5m×2.5m×1.6m,容积10m3污水处理池3个,墙体宽度为0.3m。预计开挖工程量30m3;砌筑工程量约为14.4m3,污水经生化处理后由砼管排放。露天采石场的作业点应实行湿式作业和喷雾洒水,对采场及装载点设2台洒水器进行了洒水降尘,防止粉尘飞扬。 3.3地形地貌景观防治工程矿山环境恢复治理设计方案图。 3.3.1露天采场采坑地貌景观恢复根据划定矿界和开发方案,露天开采结束后采坑的平面面积为302013m2,矿山开采前矿区土地主要为耕地,以种植果树为主;矿山开采难以恢复原来的地面植物,故矿山环境恢复治理主要以绿化为主。可采取治理方案如下:(1)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,预计回填方量为241610m3;(2)平整场地,场地平整应采坑中间高,四周低,便于地表水排入排水沟中;(3)植树,行距×株距为5m×5m,预计12080株,建议种植樟树或果树等经济类树木;(4)排水,沿采坑边坡坡脚围绕采坑修建截排水沟,保证采坑内地表水排泄通畅,将矿区的地表水有序的排放到矿区东侧地形较低地段,用以灌溉耕地。排水沟采用梯形断面,底宽400mm,顶宽700mm,高800mm,壁厚300mm,预计长度约2350m。排水沟每隔10~15m设置一道伸缩缝,用沥青麻丝进行有效止水。 3.3.2采坑边坡地貌景观恢复采坑边坡采用坡面绿化+截排水的矿山环境恢复设计方案。对于采坑边坡主要采取分阶放坡+绿化处理。每级边坡分阶高度取15m,每阶平台宽度取10.5m,种植蔓藤类植物绿化坡面,在坡顶设置截排水沟。台阶边缘修砌墙体,墙体嵌入基岩0.1m,墙体截面0.3m×0.5m(宽×高)。墙背回填0.3m厚的土壤,蔓藤种植行距×株距为5m×3m。截排水工程在边坡防治工程中实施。 3.3.3矿区公路及破碎站矿区公路两侧及破碎站区域的空地进行植树绿化,预计植树60株。待矿山闭坑后,建筑垃圾清除干净,将表层1.0m范围土地掘松,种植樟树等经济类树木。矿区公路和破碎站的平面面积约为4410m2,可采用挖掘机松土,植树绿化,行距×株距为5m×5m,预计176株。 3.4土地资源的采后处理矿区主要的土地资源占用和破坏为矿区范围内的采场、矿区东侧的破碎站及工业广场,矿山闭坑后,采场及破碎站将对其进行地貌景观恢复,工业广场建(构)筑物提供给当地使用,不进行处理。 3.5地表建(构)筑物的处理矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏,对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。为保护村民的人身财产安全,对在影响范围内的村民实施搬迁。 4结论 1)分析了矿山地质条件,认为矿山开发技术条件的级别为中等;2)根据矿山开采方式,采用赤平投影的方法,对矿山采后地质环境进行评估,得出矿山开采影响范围为露天采场外延215m;水泥用石灰岩矿采矿活动诱发地质灾害的可能性大,造成的损失小,危险性中等,影响严重;对含水层影响较轻;对地形地貌景观影响严重;对土地资源影响严重。因此,预测矿山采矿活动对矿山地质环境影响严重。3)结合露采对石灰石矿区各地质要素的影响程度,提出相应的防治措施,对采后矿区环境的恢复起到指导作用。 作者:尹小波张云鹏邵静静任翔单位:河北联合大学河北省矿业开发与安全技术实验室四川科技职工大学 地质环境论文:可持续发展地质环境论文 一、矿山地质环境保护与治理现状分析 我国相关法律法规中对矿山地质环境进行了明确规定,作为矿山采矿权人有责任对矿山开发中破坏的地质环境进行治理,但是由于受到我国国情及社会形态影响,只有很少一部分矿山企业会对矿山地质环境进行保护与治理,再加上我国小型矿山的比例近95%,所以矿产资源开发中的不合理开发、无视矿山地质环境保护工作等现象十分普遍,导致部分矿山地质环境及周围生态环境都遭到了严重破坏。本文认为矿山地质环境保护与治理主要存在以下几点问题: 1矿产资源开发与环境保护之间的矛盾地方政府及矿山企业大力开发矿产资源的主要目的在于创造经济效益,而大部分矿产资源开发过程中由于过于强调经济效益最目标,而严重忽略了矿山地质环境保护和土地资源节约利用的重要性,从而导致矿山企业运行中没有对矿山地质环境进行保护与治理,从而使矿业开发中不断衍生出新的地质环境问题,从而使其进入到一个恶性循环中。现阶段我国矿山地质环境保护与治理依旧处于较低水平,矿产资源开发创造的经济效益与环境保护创造的综合效益一直处于相互矛盾状态。 2矿山地质环境保护法律法规不完善现阶段我国相关法律法规对矿山地质环境保护的管理相对较为薄弱,虽然很多法律条文中要求矿产资源开发中必须对矿山地质环境进行保护与治理,但是相关法律法规中没有对具体的地质环境保护管理制度和规章进行界定。矿产资源开发管理部门的分散导致其环境执法管理存在职责交叉现象,管理体系的不完善是限制矿山地质环境保护与治理工作的主要原因,而且该项工作在开展中严重缺乏完善法制保障,难以威慑一些矿山企业对矿山地质环境的破坏行为。一些开采时间较长的矿山已形成了较为严重的地质环境问题,但是在追责过程中难以找到主要责任人,或矿山地质环境保护与治理资金来源的不持续性,使其难以形成一个长期有效的保护与治理机制,从而导致矿山地质环境保护与治理工作的成效普遍较差。 3矿山地质环境保护与治理应用技术落后我国矿山企业主要以小型矿山企业为主要成分,由于这类矿山企业在矿产资源开发中,存在矿坑设计不合理、采矿方法不当以及工艺技术落后等问题影响,甚至一些小型矿山企业还在使用“崩塌法”“放大炮”等传统开采技术进行矿产生产,导致矿山地质环境保护的严峻性和提高矿山地质环境治理工作的难度。再者,矿山地质环境保护与治理工作是一项技术性很强的工作,而一般的环境治理与保护技术无法满足矿山地质环境实际需求,在治理过程中由于受到矿山地质环境复杂、调研工作不到位以及经费不足等问题影响,导致矿山地质环境保护与治理中存在治理不彻底、治标不治本等问题,这势必会对我国社会经济的稳定发展产生影响。 二、加强矿山地质环境保护与治理工作的对策建议 1加强相关法律法规的建设与实施现阶段我国有关部门必须要将完善矿山地质环境保护与治理的法律法规、监督管理机制作为主要内容,只有健全的法律法规才能使矿山地质环境保护与治理向法制化、制度化、规范化以及科学化方向发展,以便于可以在新时期实现矿山企业的可持续发展。各地方政府应结合本地区矿山地质环境特点来完善环保的法律法规,并要基于可持续发展角度来建立产业政策和技术规范,将监督管理贯穿到各类矿产资源开发全过程,这样才能使我国矿山地质环境保护工作尽快走上法制化道路。再者,我国政府及有关部门必须要完善矿山地质环境保护监督管理体系,确保主管部门后要求其不断加大对矿山地质环境保护与治理工作的监督与管理,通过执法力度来彻底消除该项工作中所存在的问题及不足,并进一步落实矿山地质环境保护与治理责任制,确保通过矿山环境保护与治理工作来提高矿山环保力度。 2依靠科技进步来提高矿山开采技术水平矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展必须依靠先进采矿技术作为支撑,因此,这便要求我国矿山企业及相关领域要不断加大技术创新与技改力度,全面推动我国矿山生产领域进入新一轮产业技术升级,这对实现我国社会生产领域的可持续发展有着重要意义。矿山企业要在国家的宏观调控下不断提高科学技术水平,逐步施行强化技术改造和技术革新政策来推动其不断改造设备及生产工艺,积极采用国内外先进的新技术、新工艺、新设备以及新材料投入到矿产资源开发中,确保矿山企业在提高经济效益的基础上降低对矿山地质环境产生的影响。 3加大科学技术在矿山环境保护中的应用先进的科学技术是加强矿山地质环境与保护工作的重要保障,所以矿山企业要不断加大矿山环境保护及治理技术的研究应用,尤其是要不断加大对矿山的综合利用、尾矿、矿渣等开发利用的科技投入和生产开发研究工作,这样不仅可以有效提高矿山企业的整体生产效率,也可以降低矿山开发中对地质环境产生的影响。矿山企业要根据实际情况来积极引进和使用矿区损毁土地复垦及生态重建技术,通过加大矿山环境治理与土地复垦力度来提高我国矿山地质环境保护工作水平。 4为矿山地质环境治理提供充足的资金支持矿山地质环境保护与治理工作的开展需要充足的资金支持,只有强有力的经济支持才能有效解决矿山地质环境问题,因此,我国政府及有关部门要完善矿山环境保护的经济政策,通过建立一个多元化、多渠道的投资机制来调动社会各领域的积极性,这样才能有效解决矿山地质环境保护与治理工作资金难得问题。各地方政府要制定矿山地质环境保护与治理的优惠政策,调动矿山企业和全社会积极投入到矿山地质环境保护与治理工作中,将矿山环境治理纳入到经济市场机制中,通过我国经济市场的调节作用来促进矿山地质环境保护与治理,这对实现我国社会各领域的可持续发展战略有着重要意义。结语:综上所述,矿山资源开发对促进我国社会经济稳定发展有着重要意义,但是由于矿山地质环境承载容量毕竟有限,这便要求社会各领域都要意识到矿山地质环境保护的重要性,通过建立完善的矿山地质环境监管体系与法规体系,并不断提高矿山地质环境保护与治理相关技术水平,才能确保矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展。 作者:王成松单位:西藏地勘局第二地质大队 地质环境论文:地质灾害地质环境论文 一、地质灾害与地质环境的形成 1地质灾害。地质灾害,是因为自然地质的变化,作用,或者是人为因素导致的地质环境恶化,从而对人类的生命以及财产造成的损失,人们称之为地质灾害。地质灾害,来自于自然,可以说是一种不可抗的灾害,预测以及治理都相对困难,一旦灾害发生,所带来的后果也是十分严重的,所以,我国政府在这个方面一直重视,但是因为,经济基础以及技术水平的制约,目前为止,也不能对地质灾害进行全面的防预。面对大自然的力量,人类所能做的就是尽最大的努力,减少灾害所带来的损失,全面分析地质环境,对其各种运动规律都分析掌握透彻,这样就能够对可能出现的灾害有所预测,并有针对性的制定相关防治措施,地质灾害的种类有很多,其中比较常见的为泥石流,山体滑坡,地面塌陷,地震,土地退化等等。 2地质环境。从广义上讲,地质环境就是指岩石、水以及大气等物质所构成的体系,那么从狭义来说,则是岩石团与其所产生的风化物,地球在不断变化和运动过程中,其地质环境也是在不断更改的,因此,地质环境,就是地球演化的结果,岩石团与水圈以及大气圈等进行作用,相互交换能量,从而形成了目前人们所看到的地质环境。它们是最后一次造山运动与冰期后形成的。地质环境是再一个相对开放的环境中发生的,其中会有水圈,生物圈以及大气圈等进行参与,各个圈层的相互作用与影响,形成了最终的地质环境。所以说,从地质环境中能够分析出地质运动的规律,从而对可能发生的地质灾害进行科学预测,减少损失。 二、地质灾害与地质环境的关系 通过对地质灾害与地质环境之间的关系,能够看出,想要有效控制地质灾害的发生,首先就是要对地质环境的规律进行全面分析和掌握,只有建立在这个基础之上,制定防治措施,才能够取得更好的治理效果,具体分析如下: 1地质灾害总是发育在一定的地质环境中。地质环境是地球自身运动与人类活动的相互作用的结果,而地质环境在不断演变过程中,会带来不同程度的地质灾害,尤其是在近些年来,我国的地质环境变化比较快速,人类改造自然的速度以及强度都在增加,追求经济效益的脚步越来越快,因此,地质环境的变化速度,也超过人们的想象,并超出了环境本身所能承担的范围,这样的结果,就是地质灾害频发,地质灾害的发生必然是在一定的地质环境中,它不可能脱离地质环境而独立存在,地形、地貌以及地质构造一起构成了地质灾害的发生的条件,它们的变化以及相互作用,成为了地质灾害发生的诱因。 2地质灾害影响地质环境质量的优劣。按环境学的定义,所谓环境质量一般是指:“在一个具体的环境内,环境的总体或环境的某些要素,对人类的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度。”对地质环境而言,环境质量就是指构成地质环境的各要素对人类的生存和发展的适宜程度。如前所述,如果地质环境的改变超过了地质环境的自适应能力,就会产生某种地质灾害。从地质灾害的危害程度来看,地质灾害的发生给人类社会的发展造成难以估量的损失。在中国这样一个地域辽阔、地质条件复杂、气候因素繁多的国家,每年地质灾害造成的损失是以百亿元计的。总体来说,地质灾害的影响主要体现在两个方面:一方面影响人类的生命财产安全,另一方面是间接地影响整个人类经济与社会的健康发展。从地质环境保护角度来说,地质灾害的产生与发展,影响了反映地质环境质量优劣的地质环境各要素对人类生存和发展的适宜程度。地质灾害越严重,发展速度越快,危险性越大,对地质环境质量的影响也就越大。 三、地质灾害防治与地质环境保护 进行地质灾害的综合防治,必然要遵循地质环境发展规律,在灾害发生之前,采取可持续的防预措施,减少其发生的几率,或者是在灾害发生之后,在第一时间内采取治理措施,减少灾害所造成的损失,这两者就是人们常说的“防”与“治”。只有采取防治结合的手段,才能受到更好的治理效果。防止受灾对象与致灾作用遭遇的方法也有两种,一是防止将拟建工程设施(含居民点)放进有致灾作用存在或有其发生危险的危险区,这是“避”;二是将已处于致灾作用威胁之下的人、物、设施撤离危险区,这是“撤”。 在科技力量的支持下,我国在地质灾害的预测方面已经取得令人欣喜的成绩,但是这还远远不够,由于人类活动不会停止,因此,不断完善和创新地质灾害防治方法,是非常必要的,是维护人们生命健康以及减少财产损失的关键。结合地质环境,从其规律出发,科学预测,合理的制定治理措施,是文章所以表达的主旨,相关的技术人员,也要坚持将地质灾害治理与地质环境相结合,科学分析之后,再制定防治措施,从而提高治理效果。 作者:杨洪冯薪霖周芙蓉单位:四川省核工业辐射测试防护院 地质环境论文:我国矿山地质环境论文 一、我国矿山地质环境问题 (一)矿山开发破坏原有土地资源露天开采直接导致原有土层受到破坏;容易导致土地失去原有的自然性质,排土场和工业场地建设也会占用大片土地;井工开采易出现地面塌陷、地裂缝等灾害,极大地破坏原有土地的性能。 (二)地质地貌受到破坏近年来,越来越多的人意识到了矿山开采对交通干线两侧景观破坏的严重性。例如,由于在京藏高速公路两侧有很多矿山,矿山开采形成了许多的大坑,人工堆积物也相对较多,直接严重影响了道路两侧的地貌景观。 (三)井工开采引发地面塌陷、危岩体等地质灾害井工开采常遇到的地质灾害问题有:地裂缝、地面塌陷等。在包头市石拐矿区经常出现上述灾害,还出现了十几处危岩体,对开采的影响特别大,目前有几处地表已形成了巨大的塌陷坑,如赛乌素金矿和白洞山铁矿。 (四)固体废弃物占用土地、破坏植被露天开采剥离废弃石、土、矿渣、尾矿构成了主要固体废弃物。固体废弃物的大量堆放,无序且杂乱,严重地破坏了当地的生态环境,此外,有些堆积物随意堆放于河道旁或河道内,雨季固体废弃物很容易成为泥石流产生的主要来源。 二、我国矿山地质环境治理模式 (一)山前黄河冲积平原粘土矿治理模式山前黄河冲积平原粘土矿开采主要是用于制砖,治理模式为可以分为两种。第一种模式:(1)对采坑内垃圾及废弃砖瓦进行清理。(2)削坡,深度超过2.0m需要削坡。(3)将采坑底部整平。(4)覆土,依据恢复植被要求确定覆土厚度。(5)优先恢复为耕地,也可自然恢复植被,再改造为耕地。第二种模式:(1)对采坑内垃圾及废弃砖瓦进行清理。(2)将采坑建设为鱼塘。(3)鱼塘周边,自然恢复生态或种植庄稼。综上,山前冲积平原黏土矿的最终治理目标是恢复为耕地和鱼塘。 (二)京藏高速公路两侧砂石场治理模式京藏高速两侧砂石场是为城市建设而专门设立的,其治理模式亦有两种。第一种模式,治理对象地处京藏高速公路北侧、大青山与乌拉山山前的沙坑,其为:(1)削坡,消除存在的地质灾害隐患。(2)采坑内平整、恢复地表土地功能。(3)种植松树使其与乌拉山南坡及大青山绿化工程相一致。第二种模式,治理对象为京藏高速公路南及远离山前的沙坑,其为:(1)削坡,消除存在的地质灾害隐患。(2)将采坑内平整。(3)覆土,覆土厚度0.20m-0.30m。(4)恢复为草地。 (三)石拐煤矿区治理模式包头市石拐矿区经过长期开采,资源枯竭,矿井老化,多数矿井已闭坑,地质环境问题多且复杂。治理模式:(1)采用爆破方式消除地质灾害治理区的危岩体,而后设置围栏。(2)修复河道,清理河道内垃圾,疏通河道,建设河道两岸,恢复植被。(3)清理城市建筑物,整平清理区域。(4)石拐旧区城镇边坡护理。主要包括清理建筑垃圾,恢复植被,切块护坡。 (四)白云鄂博区稀土矿治理模式包头市白云鄂博稀土矿区为生产矿区,资源储量丰富,因此,白云鄂博稀土矿的恢复治理为治理与保护并举。治理模式:(1)已达到设计高度的排土场,在其周边设置挡土墙,墙高1.5m,宽1.0m,并用砌块护坡。(2)沿路排土场,需在沿路一侧设置挡土墙。挡土墙高0.70m,宽1.0m,并用砌块护坡。(3)沿排土场护坡墙外种植松树,行株距2×2,相间种植,共种植五行。(4)排土场堆满后,其顶部砌块封顶。 (五)金属矿山治理模式包头的金属矿山主要分布在石拐及固阳地区。(1)对露天采坑,将废弃原剥离物全部填入坑内,并依据实际情况确定削坡与否。(2)对于井工开采,其治理对象是地面塌陷。已经放顶或形成的塌陷坑的区域,设置网围栏,并在塌陷区稳定后,简单平整塌陷区,塌陷区处置后撒播草籽即可。(3)尾矿库,矿山闭坑后,在尾矿库上覆土,并结合植被情况,种植草籽或树木。对于靠近沿路或在村庄边的尾矿库,要做护坡工作,以防产生地质灾害。(4)工业场地及选厂建筑,矿山闭坑后,工业场地及选厂建筑要拆除及清理,并将建筑垃圾填入采坑内。三、结论通过对包头市矿山地质环境与治理模式的介绍,根据包头市矿山开采造成的实际地质环境问题,结合地理位置、开采方式、开采矿种、规模、地质构造等因素,划分为5类治理模式,通过治理改善了生态环境,消除了周边地区的安全隐患,对以后我国不同区域地质环境问题的治理具有一定的借鉴意义。 作者:侯晓志刘占宁单位:内蒙古科技大学 地质环境论文:环境影响矿山地质环境论文 1矿山地质环境背景 矿区位于娄烦县城南西约14km,境内降水特点是年际变化大,年内季节差异大,强度变化大。多年平均降雨量420.2mm,大多集中在6-8月。矿区位于吕梁山区,西临吕梁山主峰,东近汾河。矿区属中低山区,最高点位于7号拐点附近,海拔标高1763m,最低点位于矿区东南部,海拔标高1539.1m,相对高差220m左右,总体地势是中部高南北两侧低。区内地形切割严重,近东西向的与矿带走向基本一致的山梁和沟谷发育。经过多年开采及村民私挖滥采,在矿区内已经形成多处露天采场、高边坡和采坑。矿区出露为太古界吕梁群袁家村组和第四纪黄土。区内地层多为北西走向、倾向北东,以单斜产出,矿区岩层倾角30°-55°,表现为地表较陡而向深部变缓的趋势,深部变为15°-20°,矿区断层主要出现在矿区南部. 2矿山地质环境影响评估 2.1地质灾害对于露天采区来说,主要是剥离及开采,未出现地裂缝、地面塌陷。根据现场调查,矿区岩石完整性较好,地表风化层薄,植被发育良好。矿区内各沟谷两侧崩塌、滑坡地质灾害不发育。在原罗家岔铁矿,多年露天开采形成露天采坑深30-50m,边坡坡角为50°-70°,由于剥离、降水及风化的影响,采坑边坡发生零星崩塌。现状条件下,研究区崩塌、滑坡、泥石流地质灾害不发育,地质灾害危险性小。未来开采,环宇铁矿共设计有三个采区,先期采用露天开采方式开采一采区上部矿体,露采结束后转入地下开采,根据矿体赋存条件分三个采区规划三套开拓系统开采区内剩余资源。预计随着采矿活动的持续进行,地下采空区面积不断扩大,顶板的物力力学性质也在发生变化,当达到某个临界值,就会出现顶板冒落,从而在采空区及其影响范围出现由开采沉陷引发的地面塌陷、地裂缝。根据矿体顶、底板围岩的特性及周围矿井的生产实际,本次确定的地表移动参数为:顶板、端部岩石移动角取65°,第四系沉积层移动角取45°。依据地表移动范围计算公式得出了地表塌陷范围面积约47.5hm2。对于各矿体开采沉陷范围来说,由于地裂缝、地面塌陷的存在,可能造成的直接经济损失小于100万元,受威胁人数小于10人。预测评估采矿活动对地裂缝、地面塌陷地质灾害影响程度“较轻”。当矿山各矿体采空区达到一定范围、开采深度逐渐加大,因开采沉陷地表可能出现地裂缝、地面塌陷,从而破坏开采沉陷范围内坡体的完整性,极易引发沟谷边坡发生岩体崩塌、滑坡,预测崩塌、滑坡可能造成的直接经济损失小于100万元,受威胁人数小于10人。预测评估采矿活动对崩塌、滑坡地质灾害影响程度“较轻”。根据娄烦县气象资料,多年(1974-2009年)平均降雨量420.2mm,大多集中在6-8月,年最大降水量563.5mm(1988年),年最小降水量为277.1mm(1999年),日最大降水量88mm(1997年7月18日),1小时最大降水量39.4mm(1994年7月23日12时28分),10分钟最大降水量7.8mm。本区暴雨强度指标为8.23,泥石流发生的机率>0.8,根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DZ/T220-2006)可能发生泥石流的界限值,对比研究区所在区域的降雨量条件,初步判定矿区具备爆发泥石流灾害的降雨量条件。排土场所在范围汇水面积不大,上游所在沟谷植被覆盖良好,无松散的泥石流物源,且排土场堆积的废石及矿渣经分层堆放、压实后一般也不会构成泥石流物源,排土场沟谷在自然条件下遭受泥石流地质灾害的可能性小,预测评估排土场遭受泥石流地质灾害影响程度“较轻”。综上所述,现状条件下,矿区内地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流地质灾害均不发育,地质灾害危险性小。 2.2含水层影响现状条件下,经过多年的露天剥离及矿石的开采,对采坑所在范围的第四系冲洪积砂砾石孔隙含水层、矿带及顶底板岩石含水层造成彻底破坏,但由于含水层含水微弱或不含水,基本无矿坑涌水,露天开采对评估区地下水资源量影响小,现状评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”。未来该矿采用露天和地下开采方式采矿,预测未来开采条件下,露天采区将形成深近200m的采坑,将会破坏矿体上覆含水层的结构,而采坑以上的含水层主要为矿带及顶底板岩石含水层、第四系冲洪积砂砾石孔隙含水层,此处均为弱含水层,基本无矿坑涌水或涌水量小,采矿对矿体以上含水层地下水资源影响小。预测评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”。 2.3土地资源影响现状条件下,原罗家岔铁矿面积6.47hm2,经多年露天剥离及开采,批采标高以上资源基本已开采完毕,其土地类型为采矿用地。露天采矿活动对土地资源影响程度“较轻”。在原私挖滥采区,面积165.31hm2,其中旱地2.45hm2、有林地12.33hm2、灌木林地11.20hm2、其他草地35.31hm2、采矿用地104.03hm2;破坏土地资源面积61.29hm2,破坏土地类型为旱地、有林地、灌木林、其他草地,其中破坏耕地2.45hm2、林地面积23.53hm2、草地35.31hm2。露天采矿活动对土地资源影响程度“严重”。采矿活动对土地资源影响程度“严重”。未来开采条件下,一采区占地面积约31.74hm2,破坏土地面积约10.82hm2,破坏土地资源的类型主要为旱地、有林地、灌木林地、其他草地,其中旱地0.49hm2、有林地2.91hm2、灌木林地0.09hm2、其他草地7.33hm2;预测评估采矿活动对土地资源影响程度“严重”。 3防治对策 3.1矿山地质灾害防治对地裂缝、地面塌陷的整治以填埋裂缝、陷坑,恢复地表植被为主,具体应根据地形特点选择适宜的方法。对较小的裂缝、陷坑,可就地取土回填、夯实、局部整平;对较大的裂缝、陷坑,可先用废石回填至一定高度后,就近取土局部整平。地裂缝、地面塌陷填埋及崩、滑体清理后,及时恢复地表植被。清除影响区可能对人员及机械等有威胁的斜坡上的岩土体,降低临空面高度,减小斜坡坡度和上部荷载,提高斜坡稳定性,从而降低危岩(土)体的危险程度。同时加强(岩)土体形变监测,主要通过地面观察、形变测量等手段监测位移、裂缝变形。建立汛期巡查制度。 3.2矿山地质环境监测工程在矿体开采过程中,可能产生地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡地质灾害,对含水层和土地资源等造成破坏,因此必须实施矿山地质环境监测工程。 4结论 第一、现状条件下,矿区内地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流地质灾害均不发育,现状评估采矿活动对地质灾害影响程度“较轻”;现状评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”;现状评估采矿活动对露天采场土地资源影响程度“严重”,对其它区域影响程度“较轻”。第二、预测在矿山开采地表变形范围地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡地质灾害危险性小,废石场沟谷遭受泥石流地质灾害危险性小,预测评估采矿活动对地质灾害影响程度“较轻”;预测评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”;预测评估采矿活动对采区及废石场土地资源影响程度“严重”。第三、矿山地质环境保护与恢复治理主要措施及工程有:对地裂缝、地面塌陷综合整治,对崩塌、滑坡易发段进行整治,对废石堆场进行综合整治,植被恢复工程等,监测工程。 作者:牛志清单位:山西省煤炭工业厅 地质环境论文:矿山沟露天采场地质环境论文 1矿山工程现状 1.1开采现状分析团结沟采矿场为露天开采方式,采用单一公路开拓、汽车运输,组合台阶陡帮剥离,缓帮采矿方法开采。采区分东、西两个露天采场,两采场封闭圈相距约80m。东采场从1976正式开采,2000年初开采到65m标高后暂停开采,采坑距地表深度达125m;从2008年7月开始对东采场南帮二期工程设计境界外资源进行边界扩境开采,现开采到100m标高,计划2015年底开采到70m标高后结束开采。西采场从1994年正式开采,2008年6月开采到10m标高结束开采,采坑距地表深度达180m。1996年9月西采场南帮139~129勘探线间的边坡岩体发生大面积的滑坡,滑坡量约为130万m3。虽然该滑体量大,但未形成一般滑体那样的破碎状;经过几年的削坡减载和近10余年的应力释放,目前处于较稳定状态。 1.2地质环境存在的问题团结沟采矿场已有30多年开采历史,形成了一定规模的矿业遗迹景观。2005年8月国土资源部批准了当地政府上报的《黑龙江嘉荫乌拉嘎国家矿山公园申报书》,2007年10月矿山公园揭牌开园。公园规划为矿山公园标志牌、矿业遗迹、地质遗迹、自然河流和生态、鄂伦春民族风情园等5个参观景观;其中,矿业遗迹景观包括采场两个露天采坑、选矿厂、冶炼厂、尾矿坝等。经专业机构评估,目前采区地质灾害危险性以及采矿工程对水资源环境影响程度均较小,但由于30多年的矿山建设及生产,已对矿区内林地资源和地质地貌景观产生了较大破坏。1)植被荒芜。采场内石漠化严重,没有可供植物生长的土壤;采场周围植被也受到破坏,许多地方都被废石、废渣掩埋。2)占用大量林地。采剥作业中产生大量的固体废弃物(岩石),在排土场、废石堆堆放,占用了大量林地。截至2013年底,采矿场共计占用和破坏荒山及林地面积约1.92km。 2地质环境保护与恢复治理措施 2.1地质环境保护与恢复治理原则1)坚持“谁破坏谁治理、谁投资谁受益”的原则。2)坚持“预防为主,防治结合,在保护中开发,在开发中保护”的原则。3)坚持“边开采、边保护、边治理、边恢复”的原则。4)坚持社会效益、环境效益、经济效益的协调统一。 2.2地质环境保护与恢复治理目标针对团结沟露天采场地质环境与恢复治理项目存在的上述问题,拟定地质环境保护与恢复治理总体目标为:在矿山生产的同时,尽可能保护好现有的生态环境和地质环境,对生产中所造成的影响和破坏,一部分可以边生产、边保护与恢复,其余部分应在生产结束后及时进行恢复、治理,以实现保护和综合治理矿山环境为最终目标。 2.3地质环境防治工程鉴于目前团结沟露天采场及选矿厂、冶炼厂、尾矿坝等都已经获批为国家矿山公园,因此今后应以采坑边缘治理、废石堆地质环境治理恢复、排土场地质环境治理恢复为重点开展有关防治工程,使矿山公园更具有观赏及研究价值。 2.3.1矿山公园保护乌拉嘎国家矿山公园是当地政府在乌拉嘎镇区域设立的旅游参观景点,因此应采取围栏、警示牌、避让、加固等措施保护现有的矿山公园。该项工作以地方为主,企业予以配合。 2.3.2采坑边缘治理及绿化工程在采坑周边15m处设置绿篱带,绿篱宽0.9m;根据当地气候条件可种植灌木,规格为0.2m×0.3m,每处种植两株,总长度约为4.5km,共计种植灌木180000株,需客土约35830m3。在采坑边缘4~5m处与绿篱围栏之间覆土植树,恢复植被,树坑规格为0.3m×0.3m×0.4m,需覆土约17000m3。根据当地气候条件可种植生长快、易成活的杨树,植树规格为3m×3m,约种植8200株。种植时,采用“三埋两踩一提苗”的方法。 2.3.3废石堆地质环境治理恢复工程废石堆位于东采场北部和南部,占地面积约为82000m2。环境治理恢复措施为平整、削坡,平整厚度约为0.2m,平整量约为16000m3;平整后进行客土植树,树坑规格为0.3m×0.3m×0.4m,需客土约940m3。可种植杨树,植树规格为3m×3m,约种植9200株。 2.3.4排土场地质环境治理恢复工程排土场位于东采场西南,占地面积约为1050000m2。环境治理恢复措施为平整、削坡,使其与周边地形坡度基本一致,平整厚度约为0.2m,平整量约为210000m3;平整后场地进行植被恢复,可种植杨树,树坑规格为0.3m×0.3m×0.4m,共需客土约3960m3。植树规格为3m×3m,约植树116700株。 2.4地质环境监测工程 2.4.1露天边坡滑体监测露天边坡滑体是采剥作业中最大的地质灾害隐患,因此应对东、西采坑滑体位移情况进行定期监测,尤其在雪融时节和雨季更要加强监测。 2.4.2水质监测由于废石经长期日晒雨淋及气候影响,一些有害元素进入地下水,可能引起水质污染,因此应对地下水水质进行定期监测,每季度至少监测1次。 3保障措施与效益分析 3.1保障措施 3.1.1组织保障为保证地质环境恢复治理工程项目的顺利实施,企业应以公司法人为项目总指挥,主管领导为副总指挥,主抓项目施工及安全工作,生产部和采矿场负责项目的具体实施,安环部、企管部、纪委等部门负责项目日常监督。 3.1.2技术保障在施工过程中应严格按照地质环境恢复治理方案要求进行操作,并定期或不定期聘请有关专家对地质环境恢复治理工程进行专业咨询,对不当之处及时进行调整,使地质环境恢复治理工程切实有效。 3.1.3资金保障截至2013年底,企业从法律规定上已缴纳地质环境恢复治理保证金上千万元。在以后施工过程中,企业还应按规定定期提取地质环境恢复治理保证金,做到专款专用。 3.2效益分析 3.2.1社会效益地质环境恢复治理工程项目实施后,可以大幅度减少矿区附近的地质环境问题,使矿区的周边环境得以保护,生态环境得以恢复,使矿区及附近居民能够安居乐业,从而维护社会的稳定、和谐发展。 3.2.2环境效益地质环境恢复治理工程项目实施后,矿区内的地质环境问题可以得到抑制,基本改善了矿区内不良地质环境和生态环境,并提高了矿区及附近居民的生态环境质量,降低了地质灾害和环境污染,使矿区的生态环境发生明显改变。 3.2.3经济效益地质环境恢复治理工程虽然不直接产生经济效益,但项目竣工且通过地方政府主管部门验收后,可使缴纳的地质环境恢复治理保证金得到返还,从而缓解企业资金紧张状况。该项目实施后,可以最大限度地降低矿山地质环境问题和地质灾害发生几率,其减灾增值效益十分明显。 4结论 1)团结沟采场由于30多年的矿山建设及生产活动,已对矿区内林地资源与地质地貌景观产生了较大破坏,致使植被荒芜,大量林地被占用,需要采取有效措施进行恢复治理。2)团结沟采场地质环境恢复治理工程主要措施为矿山公园保护措施、客土植树绿化工程和露天边坡滑体监测预警。3)地质环境恢复治理工程项目的实施,需要企业从组织、技术、资金等方面提供保障。该项目实施后,将会产生一定的社会效益、环境效益和经济效益。4)矿山地质环境恢复治理工程是一项复杂而崭新的工作,整个项目的实施应严格执行工程管理,方可降低风险以及应付不确定的因素。该工程项目实施前,应委托有资质的单位进行勘察设计。 作者:袁凤斌于爱国单位:黑龙江乌拉嘎黄金矿业有限责任公司 地质环境论文:矿山周围地质环境论文 1矿山周围地质环境简析 1.1矿山地质环境的重要性众所周知矿产资源是我国现代化建设中必不可缺的重要资源和重要物质基础。但是与此同时需要注意的是,矿产资源在为我国的现代化建设做出巨大贡献的同时,其自身的开发和利用对于周边环境所造成的负面影响也开始受到了越来越多的关注与重视,并且这一问题在矿山周围地质环境中表现的最为明显。另外,随着我国社会经济的不断发展,矿产资源的开发与利用开始进入了一个新的规模并且也提升到了一个新的强度,因此在这一前提系对于矿山周边的地质环境进行研究与分析也开始引起了我国地质学界的关注与重视。 1.2矿山地质环境的脆弱性矿山周边地质环境的脆弱性是由于长期滥采滥挖问题造成的,因此这意味着进行矿山周边地质环境评价已经成为我国社会发展过程中的一个无法回避的沉重现实。因此在这一前提下我国地质工作者应当对矿山周边地质环境的脆弱性有着深刻的了解,从而能够矿查明主要的环境地质问题及其带来的危害。这同时能够为我国科学开发矿产资源和保护矿山地质环境、整治矿山环境、恢复与重建矿山生态、实施矿山地质环境监视治理等提供非常有用的科学资料和科学依据。 1.3矿山地质环境评价紧迫性众所周知矿山地质环境评价是一项极其紧迫的工作,这主要是由于这一工作的进行能够为矿山地质环境的综合整治提供较为科学的基础性依据,并且能够在此基础上给世人阐述出矿山地质环境评价的重要性同时能够更加有效的分析其重点评价的内容。另外,通过单元划分和地质环境评价指标权重的有效确立,我国地质学者和地质工作者可以更加高效的选用合适的数学模型来对我国矿山环境质量做出现状评价,最终在完成现状评价的基础上进行相应的猜测评价,从而使得综合评价的科学性和可靠性得到进一步的有效提升。 2矿山周围地质环境评价方法 矿山周围地质环境评价方法的有效选择需要许多环节的有效支撑,这主要包括了合理确定矿山地质环境评价重点、结合矿山周围气候环境进行分析、区域评价的有效进行、地质环境的精确总结等内容。以下从几个方面出发,对矿山周围地质环境评价方法进行了分析。 2.1合理确定矿山地质环境评价重点合理确定矿山地质环境评价重点是提升矿山周围地质环境评价方法有效性的重要内容。通常来说在矿山周围地质环境评价过程中,矿业活动引发的水资源减少、水环境变化,例如地表水漏失、地下水资源枯竭、区域水均衡破坏、水质污染问题加剧等都是矿山地质环境评价的重点内容。除此之外,当地矿业活动对于当地的土地资源和土石环境产生影响和破坏时,例如改变了当地土地利用现状和地面变形时,又或者造成土地荒漠化、土石污染时,这些内容也是矿山地质环境评价的重点之一。另外,矿山地质环境评价重点还包括了矿区存在的各类地质环境问题,例如土石环境污染、崩塌、滑坡等。因此地质工作人员应当在了解灾害规模、发育程度、危害对象和生产原因的基础上,对于其可能产生的影响和可能出现的危害程度进行有效的评价。 2.2结合矿山周围气候环境进行分析结合矿山周围气候环境进行分析是指地质工作人员在充分把握并且评价该地区的气象、水文、地形、地貌、地层岩性、地质构造、地震、地下水、工程地质等基础条件的前提下,通过进一步查明评价区存在的地质环境题目的种类、规模、特征、发育程度,查明与相邻矿山矿业活动的相互影响特征与程度。除此之外,在结合矿山周围气候环境进行分析的过程中地质工作人员应当注重针对各种地质因素在不同局部区域的差异性和复杂性,要做到较为精确的评价,需将整个评价区域划分成若干个评价单元,同一评价单元在地质环境条件方面具有一致性,而不同的评价单元之间应具有可比性。 2.3区域评价的有效进行区域评价的有效进行对于矿山周围地质环境评价方法的重要性是不言而喻的。在区域评价的过程中地质工作者应当注重根据矿山周边各个小区域的具体地质环境条件来分别赋予所选定的评价指标以不同的属性,从而能够在此基础上根据这些不同的属性来进行合理的区域评价。除此之外,在区域评价的有效进行过程中地质工作者可以采用三角形剖分法和正方形网格划分法以及不规则多边形网格划分法等方法来提升评价精确性,与此同时还能够依据具有针对性、简明性、普适性、数据易取性、指标可量化和动态与静态相结合的原则来对评价地区的基础条件和基本指标进行有效的选取甚至是矿山周边环境数据的标准化处理,最终促进评价方法可靠性的持续提升。 2.4地质环境的精确总结地质环境的精确总结是指在现状评价的基础上,地质工作人员根据矿山的类型和矿山的具体开发利用方案来确定的接下来的开采范围和深度以及规模,从而能够结合的评价矿山地区的地质环境条件以及其变化特征,同时能够猜测新一轮矿业活动的开展是否会产生并且加剧的地质环境问题的出现。另外,在进行矿山地质环境的综合评价的过程中,地质工作人员应当根据矿山周边的实际情况和现状来进行评价,并并进行相应的矿山地质环境分区,从而能够在此基础上对矿区地质环境总体影响程度做出综合评价结论,在进行矿山建设适宜性评价的同时促进矿山周围地质环境评价方法精确性的有效提升。 作者:郑翔单位:江西省核工业地质局二六七大队
城市环境工程地质探讨:浅谈城市环境工程地质 前言 随着经济和社会的发展以及人口的剧增,环境问题已经是全人类必须面对的一个很紧迫的问题之一。我们生存的环境出现了一系列的问题如:空气污染,气候恶化,臭氧层耗损,全球温室效应,耕地减少,土壤污染,森林锐减等等。由于城市是人类活动最集中的体现,城市环境地质问题也是人在城市的空间使用与开发过程中所遇到的严重问题之一。主要表现在以下几个方面: 1.城市水资源开发相关的环境地质工程问题 由于我国是一个贫水国家,而且在上世纪90年代前对地下水无序大量的开采,造成了全国缺水城市已达2/3。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起了世界各国的普遍关注!在我国近年来由于地下水的超量开采,许多城市出现了地面沉降,岩溶塌陷,海水倒灌及泉水枯竭等诸多环境地质工程问题。其中城市的地面沉降和地裂缝的问题则是尤其严重。地面沉降和地裂缝对城市建设有着很严重的影响,对城市规划的发展造成了很大的困扰。而这些问题的出现与城市地下水的开发有着密切的联系。 城市的地面沉降与地裂缝现在已经引起了很多人重视,采取了多种补救的方法,我们现在很多城市已用法律法规的方式规定了地下水的开采和利用,这样就为治理提供了法规依据。在技术方法面采取了地下水人工回灌为主的方式,而且取得了很显著的成绩!由此可见对水资源的保护和合理规划,不仅对我们自己城本文由论文联盟收集整理市建设至关重要,而且对我们后代的生存有着很重要的影响! 2.城市垃圾等废弃物引起的环境地质工程问题 城市垃圾主要包括生活垃圾和工业废渣,废料等。随着我国城市化进程的加快,城市的数量也在急剧增加,城市人口越来越多。随之而来的城市垃圾问题也日益突出。在2000年我国城市垃圾年产量就达19000多万吨。如此大的垃圾如存放不当,将会对城市环境造成很大的破坏,如遭受雨水冲刷,阳光作用,将会使地面和地下水受到污染及土壤土质恶化。这样不仅对城市生活用水安全产生了巨大的威胁,而且酸性污水对城市建设的基础结构,如桥梁,桩,沉箱以及基础中的钢筋混泥土的工作性和耐久性造成很大危害。人工废弃物存放的不合理也会引起很多环境地质问题,如滑坡、泥石流、淤积等。若这些地质灾害发生在城市,则会对我国人民的生命财产造成很大损失,如“舟曲8·8特大泥石流”遇难1434人,失踪31人。 目前,城市垃圾处理方法主要有填埋、围海造田,分类回收等。最常用的方法则是填埋,即把固体垃圾在处置场内分层放置夯实,并用粉质粘土进行覆盖。 3.城市地表工程引起的地质环境问题 城市工程建设的时候,人类工程经济活动对地形的影响是厉害的,修筑堤岸、堤坝、筑坡、挖掘等可以产生地形改变,导致城市地区水土流失严重。再者,城市高层建筑的深基坑,大重量则影响原来地下水流场的变化,也容易造成地表之下的水土流失。 在我国,经济的发展一直在提速,城市对土地的需求也就日益加大,而有些山地城市原有平地本身比较少,因此许多城市建设者把目光投向了对山体的改造。从而形成了很多的人工边坡,规模越来越大。由于建设对坡脚开挖,建筑物使得坡体上部荷载加大等因素的影响使边坡失稳的概率加大! 以上是比较常见的城市环境地质工程问题,无数的灾害表明, 人类的生存离不开地质环境,人类的发展同样要与地质环境协同发展,其优秀问题是谋求在工程建设和施工过程中,注意论证工程施工的可靠性和经济效益,且必须考虑保护和利用环境。所以工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循以下基本原则: 1.客观性原则 工程建设应充分应用工程地质环境的规律和特点,做好经济建设、 社会与环境的综合协调,努力做到既要把地质环境潜能用足, 又不超越地质环境容量的负荷能力, 给其留有适当余度。 2.开发性原则 在工程建设中对现实地质环境中存在的负面效应,应充分考虑通过人工技术的地质改造作用在经济、技术上的可行性,在此基础上合理规划对地质环境的开发利用。 3.预测性原则 在城市规划中不仅重视地质环境的现状,而且必须认真考虑到未来地质环境可能发生的变化及对工程建设的影响,力求做到使工程建设即能满足现实的建设要求,又要适应未来发展变化。所以, 工程建设应该体现对地质环境变化的预测性要求。 4.保护性原则 在工程建设中对那些目前技术水平尚无法通过人工控制和改造的不良地质环境问题,宜通过规划进行保护。特别是对土地资源、 水资源、 生态环境等敏感性极强的环境问题,则应遵循保护的原则进行协调。 城市环境与地质作用是相互联系,相互制约的两个因素,城市建设中的环境工程地质问题也多种多样,十分复杂。因此在城市化建设过程中,应该根据本城市的地质环境状况特点,合理规划城市建设发展规模和发展速度,努力协调好城市建设与地质环境之间的关系,对可能出现的地质问题采取相应的措施以达到预防的目的,确保城市建设的安全与稳定。 城市环境工程地质探讨:现代城市环境工程地质研究 摘要:伴随我国城市化建设不断加快,促使大量工程活动频繁出现,从而引发自然地质改造工作出现较大变化,随之不断出现环境工程地质相关问题,而对城市环境的工程地质进行具体研究和勘察,逐渐被人员所广泛关注。对此,文章对现代城市环境工程地质研究的关键技术进行分析,并针对研究问题进行详细探讨,通过相关有效措施的应用,从而促进城市环境工程地质得到改善。 关键词:城市环境;工程地质;关键技术;问题 对于现代人类而言,城市作为重要聚集地,在社会进步、城市化加快下,人类也随之加大了地质环境的改造力度,长此以往,导致城市地质环境出现严重破坏。与此同时,城市地质的变化也会引发各种问题,甚至危害人们生命安全。基于此,我国需要对城市环境工程地质研究技术进行重点分析,意在营造良好城市环境,进而实现社会的可持续发展目的。 一、分析现代城市的工程建设 在现代城市的工程建设中,其发展趋势呈现出“高,多,大”的基本特点。城市化属于人类社会重要演化过程,其涉及范围相对较广,如人口职业、产业结构、土地空间等转变,而以上这些转变又会随之呈现内在联系。就发达国家而言,城市化背景下其变化主要表现为:农村人口逐渐向城市集中,促使城市人口呈现明显上升趋势,而非城镇人口为了生存发展,只能谋存生路,从而导致城市生产、住房、地价出现不断上涨,使建筑物出现高空发展。近几年,在城市化进程逐渐加剧下,城市建设愈发频繁,尤其表现为高层建筑,使其具有建设速度较快和数量多等特点。城市化建设不断加快下,地下空间已经逐渐成为我国城市建设的另一发展趋势,促使地下空间得到有效开发与利用,例如:地下交通,通过长期不断发展,我国已经占据世界前列,但是,随着地下工程规模的增加,直接对我国城市环境工程地质造成不同程度影响,从而引发各种地质问题。 二、现代城市环境工程地质问题 (一)地表工程 在城市人口逐渐加剧下,我国为了更好解决城市的用地问题,开始加大了高层建筑、地下空间的建设力度,尤其平原地区为实现城市化建设,对耕地的占用,而山区的城市建设则是以山坡开发为主,由此造成边坡失稳、水土流失和软土地基等问题频繁发生,当边坡失稳和水土流失等问题持续发生时,极易导致环境的再次破坏,甚至危机后代。 (二)地下工程 城市的工程建设中,地下空间的发展属于较为重要的一个建设项目,但是,随着地下工程规模的不断扩大,对城市地质环境造成的影响也会随之增加,例如:生态环境的逐渐恶化、地面变形以及洞室围岩的失稳等。另外,在地下工程施工过程中,地面变形属于较为常见的一种地质问题,较为典型的案例:日本东京在地铁施工过程,由于各种因素的影响引发地面塌陷,对于我国地下交通的建设人员而言,该事件无疑会起到一定的警示作用。 (三)水资源 中国水资源的总量位于世界第六,而人均水量则是总人均水量四分之一,是目前贫水国家之一,全国缺水城市更是超过三分之二,因此,我国水资源短缺问题,已经成为阻碍社会经济发展的重要因素,部分城市因为过多采集地下水,导致地面出现塌陷或沉降问题,例如:太原、上海和宁波等城市,以其中的上海为例,通过调查研究发现,累计沉降数量已经达到2.63米左右,具相关统计发现,全国由于地下水超采所引发地面塌陷大约800左右。 (四)废弃物 在城市工业快速发展下,工业废弃物也随之不断增加,其中固体废弃物的堆放问题日渐恶劣,例如:生活垃圾,通过对生活垃圾相关调查显示,其总量呈现每年以八个百分点的速度增加。由于固体废物难以进行有效堆放,导致许多工程地质出现环境问题,如地表土壤和地下水的污染等。 三、现代城市环境工程地质研究的关键技术与问题探讨 (一)关键技术 在城市环境逐渐恶劣下,对其进行工程地质的相关研究已经成为地学重要研究内容,其中城市环境工程地质研究的关键技术具体包括:预测技术、改造技术、评价技术、计算技术、绘图技术等。而在环境工程地质学中,重点是对预测工程建设作为研究课题,详细研究环境影响因素,为改善城市环境提供有力支持。而地学研究过程中,预测作为重要工作内容,强化该项工作不仅可以全面了解城市环境情况,而且还对工程地质质量的改善起到一定促进作用。部分规模较大的建筑工程,在选址与规划前均会对工程地质进行环境评估,例如:三峡工程、南水北调工程等。由此得出,地质环境监管、地质灾害防治均需地质勘探技术的参与,该项技术具有良好的应用前景,从而真正发挥技术自身价值。 (二)发展趋势 根据目前我国城市发展现状,地质环境研究工作发展趋势如下:第一,必须要在短时间构建城市环境质量系统和数据库,在计算机技术逐渐完善下,制图技术、工程地质数据库开始受到人们的广泛关注,基于工程地质系统,需要尽快完成城市环境质量系统和数据库的建立工作,并将其作为研究重要方向。第二,对城市的三维空间给予高度重视,同时强化工程地质预测、评价等工作,使其形成较为完善的预测体系、评价体系,从而全面掌握工程建设所导致的环境问题。第三,加大城市环境工程地质的研究力度,并将相关理论和标度方法作为优秀,促进环境工程地质学的更好发展,使其取得跨越式、突破性成绩。第四,积极探索工程建设和地质环境两者相协调的发展道路,从而促进我国实现可持续发展的战略目标。 结束语: 总结上文,在对城市环境工程地质进行详细分析后发现,目前,该项研究和原有工程地质的研究存在较大区别,其中前者的研究内容具有较强的针对性,且研究方法相对比较综合,其研究成果同样呈现出一定的预测性、准确性。因此,对城市环境工程地质进行具体研究至关重要,并通过相关措施的优化,为社会发展提供有力支持。 作者:贺力宽 单位:重庆一三六地质队 城市环境工程地质探讨:浅谈城市环境工程地质 摘要:随着社会经济与文化的飞速发展,城市规模日益扩大,人类的工程活动对地质环境的改造与破坏作用日趋严重,首先本文对城市相关的地质环境问题做个分类,阐述了城市地质环境问题的严重性,然后工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循的基本原则。 关键词:地质灾害 环境地质 城市地质 前言: 城市地质作用受区域地质环境、气候分带条件和人类对环境的作用三方面的因素所制约。具体可分为六大类:由城市热力场变化引起的地热地质作用;由地下水圈变化引起的水成地质作用;由静力负载引起的重力地质作用;由动力负载引起的岩石动力地质作用;由开采矿产和地下建筑引起的地质作用;人为的岩石成因作用。从城镇的类型和功能看,不同类型、不同功能的城市,其地质作用的侧重点和强度也是不一样的。例如山区城市,挖填方量大,诱发重力地质作用显著;平原城市,常因过量抽汲地下水而诱发地面沉降;老城市环境工程地质问题较多,人工堆积物作用显著;对于新城市,当有较好规划时,环境工程地质问题较少;矿业城市,人为改变渗流场,形成采空区,改变应力场,恶化水质, “三废”污染严重,环境工程地质问题较多;风景旅游城市,城市用地往往紧张,地质环境承受城市地质作用的能力较弱;海港城市,间歇性动荷载较大,等等。 一、城市水资源开发相关的环境地质工程问题 由于我国是一个贫水国家,而且在上世纪90年代前对地下水无序大量的开采,造成了全国缺水城市已达2/3。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起了世界各国的普遍关注!在我国近年来由于地下水的超量开采,许多城市出现了地面沉降,岩溶塌陷,海水倒灌及泉水枯竭等诸多环境地质工程问题。其中城市的地面沉降和地裂缝的问题则是尤其严重。地面沉降和地裂缝对城市建设有着很严重的影响,对城市规划的发展造成了很大的困扰。而这些问题的出现与城市地下水的开发有着密切的联系。 城市的地面沉降与地裂缝现在已经引起了很多人重视,采取了多种补救的方法,我们现在很多城市已用法律法规的方式规定了地下水的开采和利用,这样就为治理提供了法规依据。在技术方法面采取了地下水人工回灌为主的方式,而且取得了很显著的成绩!由此可见对水资源的保护和合理规划,不仅对我们自己城市建设至关重要,而且对我们后代的生存有着很重要的影响! 二、城市环境地质的主要研究内容 1、区域地壳稳定性评价。 区域稳定性主要指现代构造运动、地震运动以及岩浆活动影响下地壳的相对稳定程度。它是城市区域工程地质环境质量的主要问题,涉及活动断裂、地震活动、构造成因的地裂缝、火山活动及其它不良地质作用的强度等方面。地质资料表明,二十世纪六七十年代以来,地球岩石圈进入了新的强烈活动与调整时期(地史以来的第五个强烈地震活动期,其延持时间很可能超过未来人类历史),致使不少城市均发生由新构造运动引起的地裂、地陷、滑坡、危岩、崩坍、泥石流、地震及地下水异常(包括地下水水位及水质等异常变化)等各种地质灾害。决定地壳稳定性的最突出因素是地震活动。我国地震烈度超过7度的大、中城市已达l10座之多,因此,加强地震预报和提高城市整体的综合抗震能力显得越来越重要。 2、地基条件的勘察。 地基条件的勘察主要包括微地貌、岩土体结构及其物理力学性质、水文地质条件等。我国特殊土的分布具有区域性,如软土主要分布在我国沿海城市,天津、塘沽、长江三角洲、浙江、珠江三角洲以及福建的沿海城市。软土具有松软、孔隙比大、压缩性高和强度低的特点,因此,在软土地区进行工程建设经常遇到一些工程地质问题,最常见的是墙体开裂、地面裂缝、基坑边坡塌落或桩基位移、建筑物的不均匀沉降。地下水作为一个易变因素,当其发生变化时经常引起土体物理力学性质的改变。因此,为保证地基的稳定性及建筑的安全使用,查明地基土体的结构特征、物理力学性质及水文地质条件尤为重要。 3、供水条件及水资源保护问题。 随着生产的发展和人口的增加,城市供水量不断地增加,因此,城市水资源成为制约城市发展的重要因素。我国水资源居世界第六位,但人均水量仅为世界人均水量的1/4,属贫水国家。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起世界各国的普遍关注。近年来,由于超采地下水,我国许多城市出现了地面沉降、岩溶塌陷、海水倒灌及泉水枯竭等环境工程地质问题,如上海、天津、西安、济南、太原、杭州、青岛等。供水条件及水资源保护问题主要包括地下水水源地的选择、评价,地下水的调节利用,水资源的合理开发、管理和保护。地下水人工回灌是水资源管理与保护的重要方法,尤其是在干旱、半干旱地区。因此,对城市水资源进行全面调查,制定合理的城市发展计划,不仅可以节减工程建设资金,还将对水资源的保护起到一定的作用。 4、城市垃圾等废弃物。 城市垃圾主要包括生活垃圾和工业废渣、废料。随着城市规模的不断扩大,建筑、工业及生活垃圾等固体废物日益积累,对城市构成了直接和潜在的危害。这种危害可分为三个方面:地表污染、地下岩土体中渗流运移污染和酿成泥石流(垃圾流)等灾害。人工废弃物存放的不适宜会引起诸多环境工程地质问题,如滑坡、泥石流、淤积等,造成地表工程地质环境质量的降低,从而使环境发生恶化。生态学家指出,超大规模垃圾山的形成已使地球生物圈的物质循环产生严重影响。堆放的垃圾通过自身分解,并接受大气降水的淋滤,其污染物必将随同渗出液一起,以不同的运移方式(下渗式径流)间接和直接地污染地下水和地表水。此外垃圾对土壤也可造成污染,大气降水及地下水径流的淋滤作用.使垃圾中的易溶有害成分,渗入土壤中,使土壤土质恶化,危害农作物生长。 三、城市地表工程引起的地质环境问题 城市工程建设的时候,人类工程经济活动对地形的影响是厉害的,修筑堤岸、堤坝、筑坡、挖掘等可以产生地形改变,导致城市地区水土流失严重。再者,城市高层建筑的深基坑,大重量则影响原来地下水流场的变化,也容易造成地表之下的水土流失。 在我国,经济的发展一直在提速,城市对土地的需求也就日益加大,而有些山地城市原有平地本身比较少,因此许多城市建设者把目光投向了对山体的改造。从而形成了很多的人工边坡,规模越来越大。由于建设对坡脚开挖,建筑物使得坡体上部荷载加大等因素的影响使边坡失稳的概率加大! 以上是比较常见的城市环境地质工程问题,无数的灾害表明,人类的生存离不开地质环境,人类的发展同样要与地质环境协同发展,其优秀问题是谋求在工程建设和施工过程中,注意论证工程施工的可靠性和经济效益,且必须考虑保护和利用环境。所以工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循以下基本原则: 1、客观性原则 工程建设应充分应用工程地质环境的规律和特点,做好经济建设、社会与环境的综合协调,努力做到既要把地质环境潜能用足,又不超越地质环境容量的负荷能力,给其留有适当余度。 2、开发性原则 在工程建设中对现实地质环境中存在的负面效应,应充分考虑通过人工技术的地质改造作用在经济、技术上的可行性,在此基础上合理规划对地质环境的开发利用。 3、预测性原则 在城市规划中不仅重视地质环境的现状,而且必须认真考虑到未来地质环境可能发生的变化及对工程建设的影响,力求做到使工程建设即能满足现实的建设要求,又要适应未来发展变化。所以,工程建设应该体现对地质环境变化的预测性要求。 4、保护性原则 在工程建设中对那些目前技术水平尚无法通过人工控制和改造的不良地质环境问题,宜通过规划进行保护。特别是对土地资源、水资源、生态环境等敏感性极强的环境问题,则应遵循保护的原则进行协调。 城市环境与地质作用是相互联系,相互制约的两个因素,城市建设中的环境工程地质问题也多种多样,十分复杂。因此在城市化建设过程中,应该根据本城市的地质环境状况特点,合理规划城市建设发展规模和发展速度,努力协调好城市建设与地质环境之间的关系,对可能出现的地质问题采取相应的措施以达到预防的目的,确保城市建设的安全与稳定。 城市环境工程地质探讨:现代城市环境工程地质问题研究 摘要:本文详细论述了现代城市环境工程地质问题的起源与发展,在此基础上从水资源,地表工程和地下工程三个方面介绍了现代城市建设中面临的重大环境工程地质问题,并分析了城市环境工作地质研究的主要原则和方法,最后指出未来城市环境工程地质研究所亟待解决的关键问题。 关键词:环境工程地质,现代城市,研究方法,问题展望 1前言[]* 城市是社会人口的聚集中心,是现代文明和杜会财富的发探地,也是人与自然地质环境产生冲突最剧烈的场所。由于人类工程经济活动规模的空前巨大,大型城市的不断出现,大型的和新型的工矿企业的大量兴建,大型水利水电或新型能源工程以及大型的或新型的交通运输工程的大批建成投产,其对工程地质环境影响的广度和深度达到了一个前所未有的水平[1] [2]。如此巨大的,越来越严重的集聚型人口压力,不仅给防范突然性的、难以抗拒的地质灾难带来困难,而且加剧了人类工程-经济活动时自然环境的破坏,不断引起迭加在自然灾难之上的人为地质灾害的产生[3]。 环境工程地质正是传统工程地质在环境科学中的重新认识和确立。环境工程地质是在区城工程地质研究的墓础上,主要研究由于人类工程-经济活动引起的地质环境的变化,以及这种变化所造成的影响[4]。其目的是为了改造,利用和保护地质环境。城市环境工程地质是环境工程地质研究的重要组成部分。 2 现代城市建设中面临的重大环境工程地质问题 城市是人类工程活动对环境影响最为强烈的地域单元,现代城市的工程建设,已经引起或遇到日益严重的环境工程地质问题[5]。 2.1城市水资源开发引起的环境工程地质问题 我国许多城市由于超采地下水,而引起了地面沉降、地面塌陷等环境工程地质问题,如我国上海、天津、西安、太原、常州、宁波等城市均出现地面沉降,其中上海累计沉降量达2.63m,天津1.78m。据不完全统计,全国各地因开采地下水而引起的地面塌陷已多达800余处。 2.2 城市地表工程建设引起的环境工程地质问题 随着城市人口的增加,城市用地短缺,城市建设在中心区大量建设高层建筑的同时,有的山地城市建设还向山坡开发土地,有的是占用农业耕地,摊大饼式的发展。由此造成的水土流失、边坡失稳及软土地基问题时有发生。 2.3 城市地下工程建设引起的环境工程地质问题 城市地下工程的大规模建设,对地质环境也有影响,主要有地面变形、洞室围岩失稳、地下水流场改变和地质生态环境恶化。 3 城市环境工程地质研究的主要原则和方法 3.1 工程体系的复杂性 城市是一个不断发展变化的庞大复杂的工程体系。城市环境工程地质工作就其总体而言必须具有与之相适应的全面的、系统的、发展的观点。在空间上要有足够的广度和深度,在时间上要强调超前性、跟踪性和阶段性,在资料积累和使用上要注意系统性,连续性和同后期多用途开发性。 3.2 地质评价和优化的提前性 城市环境工程地质研究是以城市建设为中心,解决地质环境资源利用和地质灾害防治问题,因此,必须紧密结合城市规划、建设的意向和方案进行,同时要充分发挥地质工作的主观能动性。对城建选址,土地、水源开发, 地墓处理, 废物堆放及各种环境工程地质问题的防治,都要从地质方提出优化意见。 3.3 以防为主的重要性 在环境工程地质问题或地质灾害的防治研究中, 要始终认真贯彻以防为主、防治结合的方针。防―有防止外来地质灾害对城市环境的影响和防止城市工程造成的社会环境危害两个方而。防止外来地质灾害的最大机会存在于城建选址之中,对重大的灾害危险以躲开为上策。当然, 选址之后以及城市运营时期, 也要及时发现和制止邻近地区各种工程经济活动对本城市可能造成的工程地质灾害。治―需要工程措施与社会措施并重。防治地质灾害的目的是最大限度地减轻灾害损失。当灾害危险已经存在而又难以消除时,包括采取治理措施,应根据其发展情况采取相应的社会防灾措施以达到减轻灾害的目的。社会防灾措施应采取的时机和程度取决于对灾情危险性的正确预测。所以做好地质灾舍的预测预报工作是城市环境工程地质的一项重要任务。 3.4 规律与机制研究的相辅性 城市环境工程地质问题的研究途径必须遵循性状表现一发育规律一成因机制一防治措施的科学轨道进行。客观地、全面地搜集阐明问题的性状表现、(初始的和变化的)是正确研究一切问题的基础。发育规律是指问题的性状(性质、强度等)表现随时间、地点和特定条件的变化规律。揭示、反映这种规律要靠足够数量的观察对比和相关分析。摸清特别是谁确掌握问题表现与主要关键性条件的相关性,是判断问题成因的基础。而解释规律和最终确定成因必须要搞清问题的形成机制。所以规律研究和机制研究是相辅相成的,必须同时并重。 4 现代城市环境工程地质研究亟待解决的关键问题 环境工程地质学的产生,是工程活动不断加剧的必然产物,为了在城市建设的同时,保护地质环境,使人类工程活动与地质环境保持良好的协调关系,今后环境工程地质学研究应重点解决如下问题。 4.1 建立与完善城市工程地质环境质量数据库 近年来,计算机应用有明显的拓宽,工程地质数据库、专家系统及制图技术得到更多研究着的重视,许多城市的工程地质数据库系统都已建立,并逐步投入使用。但目前尚未建立城市工程地质环境质量数据库,今后应加强这方面的研究。 4.2 开展城市三维空间的工程地质环境质量预测与评价 工程地质环境质量评价是环境工程地质学的重要研究内容(胡广韬,1992)。随着环境工程地质问题的不断出现,相应的评价方法也越来越多,但城市工程地质环境是一个多目标、多层次、多因素的复杂动态大系统,环境工程地质研究的目的在于揭示人类工程活动对地质环境的影响程度,及这种影响给人类所带来的危害程度。城市环境工程地质工作不仅要对工程地质条件中的各个组分的质量作出定量评价,而且还要将人类工程活动、社会经济环境综合成一个系统一并考虑;不仅要进行二维空间的工程地质环境质量评价,而且随着地下工程的建设与发展,还应积极开展三维空间的工程地质环境质量预测与评价;不仅研究城市的工程地质环境质量,还要研究岩土体的保温、隔热、抗震性能。在综合研究的基础上,选择最佳土地使用方案、最佳工程建设区,并指出不利的工程地质条件分布区。 4.3 研究城市工程地质环境质量标度的制定理论与方法 怎样更好地定量表述人类工程活动对地质环境的影响与改造程度是当今环境工程地质学研究的重点与难点,而加强工程地质环境的规范与标度理论研究,是解决这一问题突破口,为此,应加强工程地质环境质量标度制定理论与方法研究,使环境工程地质学的研究再上一个新的台阶。 4.4探讨城市工程地质环境恶化的系统调控与工程建设的协调发展理论 环境工程地质学是环境科学的组成部分,环境工程地质问题是环境问题的重要类型,而且其危害性往往是巨大的,对待这样的问题,我们认为也要贯彻可持续发展战略,走城市工程建设与工程地质环境协调发展之路,在城市建设的过程中,采取一系列有效措施,避免、减缓环境工程地质问题的发生,因此,现代城市的建设,应探讨城市工程地质环境恶化的系统调控与工程建设的协调发展理论。 城市环境工程地质探讨:浅谈城市环境工程地质 摘要:随着我国经济的快速增长,各种地质环境问题日益突出。城市作为人聚集密度最高的区域,环境地质问题越是显著。首先本文对城市相关的地质环境问题做个分类,阐述了城市地质环境问题的严重性,然后工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循的基本原则。 关键词:地质灾害 环境地质 城市地质 0前言 随着经济和社会的发展以及人口的剧增,环境问题已经是全人类必须面对的一个很紧迫的问题之一。我们生存的环境出现了一系列的问题如:空气污染,气候恶化,臭氧层耗损,全球温室效应,耕地减少,土壤污染,森林锐减等等。由于城市是人类活动最集中的体现,城市环境地质问题也是人在城市的空间使用与开发过程中所遇到的严重问题之一。主要表现在以下几个方面: 1.城市水资源开发相关的环境地质工程问题 由于我国是一个贫水国家,而且在上世纪90年代前对地下水无序大量的开采,造成了全国缺水城市已达2/3。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起了世界各国的普遍关注!在我国近年来由于地下水的超量开采,许多城市出现了地面沉降,岩溶塌陷,海水倒灌及泉水枯竭等诸多环境地质工程问题。其中城市的地面沉降和地裂缝的问题则是尤其严重。地面沉降和地裂缝对城市建设有着很严重的影响,对城市规划的发展造成了很大的困扰。而这些问题的出现与城市地下水的开发有着密切的联系。 城市的地面沉降与地裂缝现在已经引起了很多人重视,采取了多种补救的方法,我们现在很多城市已用法律法规的方式规定了地下水的开采和利用,这样就为治理提供了法规依据。在技术方法面采取了地下水人工回灌为主的方式,而且取得了很显著的成绩!由此可见对水资源的保护和合理规划,不仅对我们自己城市建设至关重要,而且对我们后代的生存有着很重要的影响! 2.城市垃圾等废弃物引起的环境地质工程问题 城市垃圾主要包括生活垃圾和工业废渣,废料等。随着我国城市化进程的加快,城市的数量也在急剧增加,城市人口越来越多。随之而来的城市垃圾问题也日益突出。在2000年我国城市垃圾年产量就达19000多万吨。如此大的垃圾如存放不当,将会对城市环境造成很大的破坏,如遭受雨水冲刷,阳光作用,将会使地面和地下水受到污染及土壤土质恶化。这样不仅对城市生活用水安全产生了巨大的威胁,而且酸性污水对城市建设的基础结构,如桥梁,桩,沉箱以及基础中的钢筋混泥土的工作性和耐久性造成很大危害。人工废弃物存放的不合理也会引起很多环境地质问题,如滑坡、泥石流、淤积等。若这些地质灾害发生在城市,则会对我国人民的生命财产造成很大损失,如“舟曲8·8特大泥石流”遇难1434人,失踪31人。 目前,城市垃圾处理方法主要有填埋、围海造田,分类回收等。最常用的方法则是填埋,即把固体垃圾在处置场内分层放置夯实,并用粉质粘土进行覆盖。 3.城市地表工程引起的地质环境问题 城市工程建设的时候,人类工程经济活动对地形的影响是厉害的,修筑堤岸、堤坝、筑坡、挖掘等可以产生地形改变,导致城市地区水土流失严重。再者,城市高层建筑的深基坑,大重量则影响原来地下水流场的变化,也容易造成地表之下的水土流失。 在我国,经济的发展一直在提速,城市对土地的需求也就日益加大,而有些山地城市原有平地本身比较少,因此许多城市建设者把目光投向了对山体的改造。从而形成了很多的人工边坡,规模越来越大。由于建设对坡脚开挖,建筑物使得坡体上部荷载加大等因素的影响使边坡失稳的概率加大! 以上是比较常见的城市环境地质工程问题,无数的灾害表明, 人类的生存离不开地质环境,人类的发展同样要与地质环境协同发展,其优秀问题是谋求在工程建设和施工过程中,注意论证工程施工的可靠性和经济效益,且必须考虑保护和利用环境。所以工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循以下基本原则: 1.客观性原则 工程建设应充分应用工程地质环境的规律和特点,做好经济建设、 社会与环境的综合协调,努力做到既要把地质环境潜能用足, 又不超越地质环境容量的负荷能力, 给其留有适当余度。 2.开发性原则 在工程建设中对现实地质环境中存在的负面效应,应充分考虑通过人工技术的地质改造作用在经济、技术上的可行性,在此基础上合理规划对地质环境的开发利用。 3.预测性原则 在城市规划中不仅重视地质环境的现状,而且必须认真考虑到未来地质环境可能发生的变化及对工程建设的影响,力求做到使工程建设即能满足现实的建设要求,又要适应未来发展变化。所以, 工程建设应该体现对地质环境变化的预测性要求。 4.保护性原则 在工程建设中对那些目前技术水平尚无法通过人工控制和改造的不良地质环境问题,宜通过规划进行保护。特别是对土地资源、 水资源、 生态环境等敏感性极强的环境问题,则应遵循保护的原则进行协调。 城市环境与地质作用是相互联系,相互制约的两个因素,城市建设中的环境工程地质问题也多种多样,十分复杂。因此在城市化建设过程中,应该根据本城市的地质环境状况特点,合理规划城市建设发展规模和发展速度,努力协调好城市建设与地质环境之间的关系,对可能出现的地质问题采取相应的措施以达到预防的目的,确保城市建设的安全与稳定。
环境工程地质问题研究:环境工程地质问题防治论文 摘要:本文结合南京地区深基坑实例,针对基坑失稳所造成环境工程地质问题,分析了地质问题所产生的原因,提出了防治对策,对深基坑施工的顺利进行及保护周边环境具有一定的实际意义。 关键词:环境工程地质深基坑管涌流砂 1引言 环境工程地质问题的主题是人类工程—经济活动引起的地质环境的异常变化。以往对城市环境工程地质问题研究的比较多的主要是过量开采地下水而引起的地面沉降。近年来,一些特大城市的超高层建筑均有地下室,那么建地下室便需进行基坑的开挖,基坑开挖对周围地质体、环境、生态等均产生一定的影响,即会产生一系列的环境工程地质问题,这些问题的严重程度与场地的地质条件、基坑开挖深度以及周边的环境等有关。下面以南京地区为例来分析深基坑开挖中的环境工程地质问题。 南京位于长江边,有近四分之三的地域位于长江及秦淮河古河道漫滩区,地层软弱,工程地质条件复杂。地层上部以粘性土为主,下部以砂,砾石层为主,自上而下可划分为杂填土、可塑状粘土、淤泥质粉质粘土、可塑-硬塑状粘土、软塑状粉质粘土、粉砂或粉土夹软塑状粉质粘土、粉细砂、细砂,中粗砂,砾砂,碎石土等。这种地层比较突出的特点是上部粘性土层为软土层与硬土层互层结构,在软土层中夹有粉细砂层透镜体,下部砂层的厚度较大(3-40m厚),为承压含水层,南京地区的超高层建筑的地下室一般为一、二层,有的达三层,开挖深度一般超过6.0m。深基坑开挖主要在上部粘性土中进行,设有二层地下室的深基坑开挖一般都穿过上部粘性土而深入至下部的砂层中。由于南京地区具有这种特殊的地层结构,因此在深基坑开挖过程中的环境工程地质问题是较为突出。 2环境工程地质问题分析 南京地区深基坑开挖的环境工程地质问题主要为基坑边坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井点降水引起的地面沉降、道路开裂、房屋开裂等。 2.1基坑边坡滑移 南京地区深基坑开挖一般为垂直开挖,边坡以松软粘性土为主,在不采取任何有效支护措施的情况下,边坡会失稳而产生滑移或坍塌,有的即使采用支护,如果支护不当,挡墙也会整体位移,使护桩变形,坑底隆起,边坡会失稳而产生滑移。如南京交通银行,基坑深6.7m,挡土桩为钻孔桩,其后设置直径0.3m的旋喷桩作止水帷幕,地下水位在地表下1.0m处。由于钻孔桩和止水桩质量差,止水帷幕未现成,基坑开挖后,东南角桩间出现大量涌泥和流砂,挡土墙向基坑内侧倾斜达0.2m,桩后现成了5~10cm的地面裂缝,边坡滑移,使东南面的和平电影院严重开裂破坏,被迫停业拆除。 2.2基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷 南京地区的地下水位埋藏较浅,深基坑开挖过程中,改变了原有地下水的平衡状态,地下水便向基坑内产生流动,尤其是基坑壁或基坑底揭露砂层时,由于砂层的透水性较好,故地下水涌水现象更为严重,如不采取控制地下水的措施,则严重影响施工或无法施工。另外,如果砂层中的动水压力超过砂土本身抗渗能力时,则松散的砂土会部分或整体伴随地下水一起涌入基坑内(流砂),上部粘性土层中砂层透镜体流出后,会在粘性土中产生空洞,若空洞较大且距地面较近则会导致地面沉陷;同时由于地下水位的下降,使土体中孔隙水应力降低,有效应力增加,土体产生新的压缩变形,从而使地面产生沉降。如南京军区空后制药厂厂房基坑下面有一薄层不透水层,但该薄层不透水抵挡不住水头压力时,现成管涌;南京千帆大厦基坑由于存在连续厚层粉砂,砂土,选用压密注浆对止水缺陷补强失效,造成大量漏水、涌砂,引起基坑旁侧部分塌陷。 2.3降水引起地面沉降 南京地区很多深基坑在开挖过程中遇到坑底含水砂层,则在承压水压力的作用下,会产生涌水、涌砂现象。如果基坑底为厚度不大的粘性土,承压含水砂层中的地下水会冲破粘性土层而产生突涌现象(即涌水、涌砂)。为防止这种现象的发生,南京地区多采取隔水(如帷幕灌浆)或降水措施,其中井点降水是深基坑防护中较为经济且效果比较显著的方案,因此南京地区许多超高层建筑均采取了这种控制地下水的措施。但由于抽取地下水使地下水位下降进而引起地面沉降,沉降过大将危及周围建筑物及道路管线的安全。如南京东正大厦基坑工地西侧在97年11月28日下午发生长约30m,宽约1.0m,深为2.0m左右的地面塌陷事故,距其深基坑支护结构约为5.0m左右。造成的原因为基坑采用井点降水,周围地下水位降低,孔隙水压力减小,有效应力增大,引起土层压密,导致地面沉降。 2.4不均匀沉降使房屋和道路开裂 由于基坑降水使地下水位降低、有效应力增大而使地基产生新的、不均匀的压缩变形。经对相邻建筑物及道路的变形监测,这种变形的不均匀程度随离基坑距离的减小而增大,当这种不均匀变形超过了建筑物和路面的承受能力时,就会产生破坏而造成房屋和路面的开裂和下沉。如南京国贸中心基坑,原设计双排深层搅拌桩止水,后因施工场地不够,仅施工一排深层搅拌桩止水,造成基坑开裂,中山东路主干道路面开裂。 3事故防治 由于在基坑支护结构上的作用具有许多不确定因素,以及在设计理论上存在着不完善现状,要避免产生重大基坑事故的最好办法是采取预防为主的对策。因此只要在施工期间引起高度重视,采取有效的防治措施,则可将环境工程地质问题所产生的危害减至最小甚至根除。选择防治措施考虑的因素主要是环境工程地质问题的类别以及基坑周边的环境状况。南京地区深基坑周围一般建筑物多,道路纵横,管线交错,支护方案的实施要确保这些民用设施的正常使用。南京地区最早的基坑开挖深度一般不超过8.0m,因此当时所采用的支护技术比较单一,主要是悬臂型支护排桩,如打入或静压预制桩,大直径钻孔或挖孔灌注桩等,其作用主要是支撑基坑周围土体。后来随着基坑开挖深度加大(深度一般大于10m),深基坑开挖中的环境工程地质问题愈来愈复杂,对引起基坑事故的原因,通常可以归纳为以下几个主要方面: 3.1地下水渗漏 在开挖过程中会经常遇到支护墙上的局部渗漏。这些渗漏主要是施工质量引起的。如果渗漏点的水量不大,而且水中基本上不夹带泥沙,此时只要及时用块凝材料把漏水点堵住就可以了。 如果墙面上出现具有一定压力的较大漏水,而且在水中夹带着较多泥砂,在开挖面上明显的泥沙沉积。此时,在墙背往往伴随发生较大的地面沉降,地下水位出现聚降,对于这种情况需要给予高度重视。首先应该了解墙背水源补给情况,如有上下水管漏水,必须及时修复。待漏点的水压减低后,马上在基坑内把漏洞堵好。随后要进一步观察在开挖面上沿墙边附件有没有隆起、冒砂或冒气现象,在沉积的砂堆中仔细观察有没有存在渗水通道。如果存在这种现象,表面开挖面以下还有墙体施工质量,或者可能是支护结构抗渗流不够。这种情况下,应该暂停基坑内挖土,并根据具体情况立即采取补救措施。常规方法如有: (1)用地质雷达等物探手段查明墙背土体中可能已经现成的空洞,以及空洞的位置和大小,然后用注浆或高压喷射等方法把空洞填实,增补隔水帷幕。 (2)在基坑内,把开挖面以下的沿着支护墙的那部分土层进行注浆加固,提高土体的抗渗性能。土体的加固宽度可取墙体在开挖面以下插入深度的1/2,加固深度一般不超过4m,或根据抗渗验算确定。 3.2承压水影响 在基坑底部有承压水,而且坑底的不透水土层又没有足够的厚度时,容易时坑内土体产生较大的隆起,严重时可能冲溃基坑底部的不透水层,在基坑外侧土体顶面引起较大的地面沉降。在发生隆起破坏之前,可能杂支护墙边以及支撑立柱四周看到冒水,冒砂现象。对待承压水,可以采用穿过坑底不透水层的减压井处理。 3.3土体变形 如果支护结构强度不足,墙体刚度较小,插入深度不够,或者在墙后有大量的水土流失,会有可能引起土体滑动,使支护构件遭到破坏,甚至导致整个支护结构倒坍;在地面现成裂缝,产生大量沉降甚至塌陷;在基坑内产生大量隆起,使主体工程的工程桩产生位移。同时,使周围环境受到严重破坏。遇到这种情况,一般可采取如下措施: (1)封堵在地面出现的所有裂缝,防止雨水或其它地面水流入缝隙。 (2)清除基坑周围的地面荷载,并尽可能卸除部分基坑边上的土方,以减小支护结构上的侧向荷载。 (3)情况严重时,应立即向基坑内回土,待土层加固后再重新挖除。 (4)将基坑内外沿滑动面上下进行加固,滑动面的位置可以根据现场所表现出的滑动现象,结合工程地质资料进行估计。加固的方法可采用能有效的提高土层抗剪强度的地基处理方法,如注浆,高压喷射等,也可以沿滑动面打抗滑桩加固。 以上各种事故抢险措施中,注浆方法是一种不得已的方法。因为处理不妥往往会由于注浆压力使地基土的原状结构破坏而于事无补。因此必须严格控制注浆压力,宁低不高,宁慢不快。而且应在浆液中掺合高效速凝材料。 4结束语 近年来,南京地区超高层建筑深基坑开挖所采取的支护措施种类繁多,总的来看,大多都是成功的,但有些基坑也出现一些大小事故,造成了经济上的巨大浪费,但迄今为止尚未出现整体塌坑的毁灭性事故。因此深基坑开挖的规范化、程序化、科学化对减少或防止深基坑事故即环境工程地质问题所产生的危害无疑是有积极作用的,尤其是在基坑开挖之前通过详细的工程地质勘察,分析与评价可能出现的环境工程地质问题,在此基础上,进行合理的支护设计是必不可少的;此外基坑施工期间强调信息化施工,即施工过程中随时监测,发现问题及时反馈,重新修改或补充设计从而进一步指导施工。 在这里我要首先感谢罗老师近两年来给我的谆谆教诲,您不仅让我学会了书本上的知识,同时也让我懂得了如何做人的道理,更教会我如何更好地去适应社会,在今后的人生道路上您的一言一行都将会为我的前进道路指引方向,我会永远铭记师恩。学生在这里祝您:身体健康,万事如意。 环境工程地质问题研究:环境工程地质问题分析 1城市环境所引起的地质问题 1.1水质污染问题的进一步加剧 在现代化城市建设当中不可避免地都会出现“三废”问题,“三废”对水质的污染有着绝对不可推卸的责任且要负主要责任,尤其是工业废水的排放方式的不恰当,废水的排放是严禁排向江河、海洋的,所以只有通过排水渠、排水沟或污灌等方式来排放出污水,但是这样一来便严重影响到了地下水质量,有些工业废水甚至会影响到供正常饮用的地下水,工业金属垃圾的长期排继而损害了土质与地质,如矿压矿层、工业废渣以及各种固体废物,这一系列垃圾都是水资源污染的主要来源。 1.2环境工程建设中的地质问题 随着中国的市场经济的飞速发展,城市现代化也随之如火如荼地开展,公路、铁路、机场、码头、厂房等建设也日益兴起,正是这一系列建设而引起了各种环境地质问题。如果在此类工程的施工过程中不注意地质条件就大大增加了遇到流沙、淤泥、含盐底层、软弱夹层等特水地质复杂情况的可能性,继而会导致所建设的建筑物出现变形的情况[2]。中国当前有部分地区在修建大型水利机构和与水利建设相关的具体施工等一系列工程,比如黄河灌溉,此类工程更是加剧了从前地质的越发盐碱化,且面积也进一步扩大。环境工程的地质问题如果不能对之进行有效解决,人们的生活质量、工农等各行业的顺利发展、城市的现代化建设,大至国家的经济发展,无论就哪个方面而言都就此会受到影响与阻碍。因此,相关的机构或部门应该积极对环境地质展开专项调查,从中探索出相关的发展规律,依据各不相同的地质条件与地质结构进行具有针对性的科学规划,或是采取合理的防控措施,这样一来便可以在一定程度上对环境地质进行控制,继而减轻城市建设所造成的各种危害。 1.3城市的“三废” 城市环境中所存在的各项地质问题,大多是由于“三废”所造成的严重影响。“三废”具体是指固体废弃物、液体废弃物以及气体废弃物。在中国,“三废”问题无处不在,大到城市小到乡镇都环境地质都有或多或少的受到“三废”的影响。固体废弃物的产生主要是来源于城市居民在日常生活中所废弃的垃圾,或是工业生产中所淘汰的废弃物,即为化工垃圾[3]。我们通常将城市生活垃圾分为居民的生活垃圾、社会保洁集中化垃圾、企业事业单位团体的垃圾和城镇建筑施工过程中所产生的垃圾。而在工业生产过程中所产生的废弃物主要有电厂、水泥厂、矿区和化加工厂等产生各种化工垃圾,比如高炉灰渣、粉尘灰以及煤矸石等。中国在近几年来,化工产业发展有了很大的进步,生产规模也不断在扩大,这样也随之进一步产生了城市电子类固体废弃物,一旦产生了这一系列垃圾,如听之任之,环境也会因此而岌岌可危且持续时间长。液体废弃物通常是由居民生活中的废水以及工业生产中的废水排放而产生的,也可以将之称为液态化工业的污染垃圾。就气体废弃物而言,我们通常按照废弃物的类型而将之划分为工业生产活动所产生的粉尘以及废气,建筑工程施工过程中所产生的扬尘,以及各中风化、扬尘等。“三废”问题不仅是对城市居民,同时也对中国的城市发展及环境工程建设形成了巨大阻碍。 2就地质问题应采取的措施 2.1建立人与地质之间的和谐关系 在城市的建设过程中务必要合理处理人与地质间的关系,对环境要有个完整的认识。人们在城市建设的过程中总是会犯一些目光短浅的错误,为了维护自身的利益而忽略整体环境对人类发展的长久利益,即未能充分遵守可持续发展的战略。正是此类人对环境保护的片面认识继而导致对城市地质环境的保护,地质环境也因此渐渐陷入泥潭难以自拔。引起地质问题的原因在于人,所以在城市的发展过程中要充分贯彻可持续发展战略,加强对地质环境的保护是人类推动城市现代化建设第一要完成的任务,且此项任务任重而道远。 2.2加强地质环境的容量与质量改善 就城市建设中的环境工程地质问题,在处理过程中对地质环境的质量和容量要引起充分的重视。所谓的地质容量是指其空间在人类社会经济发展下的最大负荷。容量是有限的,在建设城市工程中不对之加以考虑势必会引发各种地质问题,因此要尽力在允许的范围容量来展开各项工程活动。当然,工程在施工过程中难免会采取一些会损害地质环境的措施,但是也不可放任不管,而是尽力采取有效措施来遏制地质环境的进一步恶化。例如控制工业污染,解决城市“三废问题”等。当建筑工程中的地质问题能够得以有效解决的时候,可持续发展这项战略将被得以实际上的充分贯彻。 作者:王开亮单位:黑龙江省先锋环保工程有限公司 环境工程地质问题研究:环境工程地质问题分析 摘要:随着我国经济的不断增长,推动了我国城市现代化的发展。城市中的建筑物越来越多,地面可利用空间不断建设,促使现代城市逐渐重视地下空间的利用,地下工程数量也不断增长。地下工程建设虽然提高了地下空间利用率,但是其引发的环境和地质问题也受到社会的广泛关注。文章主要针对城市地下工程建设中的环境工程地质问题展开分析。 关键词:城市建设;地下工程;环境工程地质 由于大部分城市地下工程建设位置都在市区,且地下工程建设施工会破坏地层,因此地下工程施工造成的地下水污染、地表开裂和塌陷等问题也成为地下工程需要解决的首要问题。现代社会越来越重视城市地下工程建设引起的环境地质问题。 1地下工程引起的环境地质问题 (1)地下水环境变化。为了保障地下工程施工的顺利开展,需要对施工区域的地下水进行处理,这就会对施工区域周边地下水分布造成一定的影响[1]。此外,地下挖掘工作会对地下岩体造成影响,岩体形变容易导致地下水分布受到影响,这主要是由于岩体是地下水的载体,当岩体发生形变后,地下水的径流也会随之改变,从而适应载体的变化,当这种状态无法保持平衡时,很可能会造成地质灾害。此外,地下工程施工对地下淡水资源造成一定的污染,加重了地下水污染。在地下工程施工过程中,若地下水位较高,需要通过人工抽水的方式将水位降低。部分水压高的地区可能在施工过程中出现突水事件,对施工人员的生命安全造成威胁。 (2)地表开裂或塌陷。地表开裂或塌陷是地下工程施工中常见的地质问题,这与地下工程的深度、断面大小以及施工技术有直接的相关性,同时也与地层环境等地质条件有密切的关联[2]。随着人们对生活质量要求的提升,人们也越来越关注地下施工造成的地表破坏,因此出现了许多新型技术,减小了对地表造成的破坏。对于深度较浅的地下工程,容易引发地表形变,形成沉降槽,进而造成地表塌陷,对道路、管道以及建筑物的完整性造成一定的破坏。 (3)影响建筑物的稳定性。地下工程施工必然会对地表及周围建筑物造成一定的影响,这主要是地下施工会引起地层沉陷,严重破坏建筑物地基的稳定性,同时部分地层不均匀的建筑物可能会出现建筑物的倾斜或倒塌[3]。此外,地下工程施工比如会产生大量的施工垃圾,施工垃圾的堆积会占用有限的地面空间资源,同时也存在环境污染问题。一旦遇到恶劣天气,可能引起沙城暴、泥石流甚至地表塌陷等地质问题,影响周围居民的生活质量,同时对于周围居民的财产及生命安全造成一定的威胁。 2如何解决城市地下工程建设引起的环境地质问题 (1)科学评价地下工程施工。与普通工程施工不同,地下工程需要在环境地质方面做更多的研究,同时要从三维空间对地下施工环境进行评价和研究,除了需要考虑到一般工程要素(包括地形、地貌、水文等方面)外,还需要观察岩层的性质以及抗震性、吸水性等物理性能,同时要根据地下地质条件对施工进行计划,才能够保障地下工程施工顺利的开展,减少环境地质问题的发生[4]。岩土层结构对于评价地下工程施工引发的环境地质问题具有重要作用,因此需要了解施工现场的岩土层结构,分析施工区域岩土结构以及岩土层变化,能够为地下工程施工提供科学依据,从而保证地下工程施工的安全性。 (2)科学评价区域稳定性。在地下工程选址过程中,需要对施工区域岩土层的稳定性进行科学评价,这也是保证地下工程施工顺利开展的重要前提。只有科学评价施工区域岩层的稳定性,才能够为工程设计和准备工作提供可参考依据,并有效针对地下工程施工中可能出现的问题进行预测,能够提高地下施工的安全性。在地下工程施工的全过程中,都需要对施工区域的地质条件进行科学探查,并做好资料整合,尤其是工程设计和施工环节的现场勘探。通过科学、全面的地质勘探,能够了解施工区域的地质状况,包括岩层结构、岩层类型以及水文条件等,能够为工程设计提供更多参考依据,从而决定最合适的施工方案。 (3)选择合适的开挖工艺。地下掘进是地下工程建设的重要环节,能够使用的开挖方法有许多,例如分层开挖、中心岛式开挖等。开挖方法的不同,对周围地质环境的影响也不同。因此,在进行地下掘进工作时,要根据施工现场地质环境,选择合适的开挖工艺,减少对建筑物地基和道路的破坏。 (4)完善降水计划。在影响地下工程施工相关因素中,水是一大要素,目前有许多地下水引起的意外事故。因此,在实际地下施工的过程中,需要结合地下水分布进行思考。大部分地下工程需要根据地下水位进行人工降水计划设计,为了确保施工人员的生命安全,需要选择合适的降水工艺,从而制定降水方案。只有不断完善降水计划,才能避免地下水造成的意外事故,保障地下工程施工的顺利进行。 (5)加强对施工现场的监测。地下工程施工的开展与周围地质环境的变化是处于一个持续变化的过程中,如果仅依靠理论及相关经验是无法保证施工的顺利开展,必须要加强对施工现场的监测,才能够及时发现施工现场存在的隐患,并通过采取积极的治理措施,避免事故的出现。 3结束语 城市地下工程建设推动了我国城市现代化的发展,同时也带来一系列的环境地质问题。文章首先分析了地下工程引起的环境地质问题,然后提出了解决城市地下工程建设引起的环境地质问题的措施,旨在保障地下工程施工的顺利进行。 作者:周集忠 单位:兰州资源环境职业技术学院 环境工程地质问题研究:环境工程地质问题探索 摘要:随着城市化进程的加快,越来越多的工程项目施工了,但由此也造成了越来越严重的地质环境的变化。通过以南京地区的深基坑为例,对这一现象进行分析,并提出本人的一些建议,期望能够促进深基坑施工的顺利进行,帮助改善周围的环境。 关键词:环境工程地质;深基坑;建议;改善 1 引言 随着国民经济的快速发展促进了城市化进程的加快,出现各种各样的工程项目的实施,从而造成了城市地质环境的变化。以往研究分析城市地质环境的变化通常体现在过量开采地下水而引起的地面沉降。但是最近几年城市建设出现了更多的拔地而起的高层建筑,这些建筑通常伴有地下室,这些地下室的开发就需要开挖基坑,这样的话就会导致周围的地质环境、生态系统受到严重的破坏。地质环境的破坏程度受不同建筑开挖的程度的影响,下文就是以南京地区为例来分析深基坑开挖中的环境工程地质问题。 2 地质环境问题的表现 因为开挖深基坑而对地质环境造成的影响通常表现在:建筑物出现裂缝、周边道路出现断裂,地面的下沉和塌陷,基坑出现积水,基坑四周土的滑落等。 2.1基坑墙体的滑落 基坑的开挖需要采取相对的保护措施,在基坑的四周需要进行一些支架的保护,若是不采取这些保护措施,那么就会造成四周墙体土质的坍塌和滑落,就算采取支护措施,若是措施不当,那么四周的墙体也会产生滑移,压力在护架上导致变形等等[1]。南京地区的基坑的开挖通常是采用垂直开挖的形式,比若说南京交通银行,开挖了6.7m深的基坑,钻孔桩都是一些挡木桩,后面的止水帷幕桩只有的0.3m的直径。这样两个桩的质量得不到保证,就不能形成止水帷幕,那么在开挖的过程中就会有大量的泥沙的产生,护桩就不能产生保护的作用,导致地面出现裂缝,土质滑落,四周的墙体出现了严重的裂缝,由此不得不停止施工。 2.2积水造成地面塌陷 开挖较深的基坑的时候需要考虑到地区原本的地下水的平衡状态,像南京地区就存在比较浅的地下水位,这样开挖的过程中忽视的这点使得基坑内出现了大量的积水,特别是当挖到砂层的时候,水流就更容易从砂层中渗出,,若是不及时采取措施制止,那么将会给施工造成严重的影响[2]。 2.3降水造成地面沉降 在施工过程中因为触及到含水砂层,常常会伴随着涌水、涌砂的情况,这些都是因为基坑的底部都是一些厚度浅薄的土层,由此地下水在压力的作用下就很容易冲破这层土。为了对这样的情况进行防范,进而有很多措施被采用,在南京地区大多采用隔水或者降水措施,并且在所有解决涌水、涌砂问题的措施中最有效并且最为经济的方法就是井点降水,所以这种措施被广为采用,特别是南京地区。另外也出现地下水过度的抽取而造成地面下沉的现象,从而低于安全的底线。很典型的案例就是南京东正大厦基坑工地西侧在97年11月28日下午发生地面塌陷事故,经过调查分析发现正是因为通过井点降水过度的抽取地下水导致地面下沉的原因。 2.4基坑不同程度地发生变形 通过降水措施抽取地下水,使得地下水位变低,增强了有效应力,进而导致基坑发生不同程度的变形。通过对这些变形的情况进行分析发现因为基坑距离的不断变化导致了基坑不同程度的变形,但是当建筑物和路面不能够承受这种变形带来的压力时,那么就产生可建筑路或者路面的裂缝或下沉现象。在南京比较典型的案例就是国贸中心基坑,在最初的设计要求是使用双排深层搅拌桩止水,但是因为施工场地的限制,就减少了一个深层搅拌桩,导致基坑和周边的道路表层出现了裂缝情况。 3 防御措施 对于工程地质的问题的产生还有很多因为一些意想不到的因素的影响,也有可能是因为工程设计阶段出现的漏洞,因此为了能够有效地防止这些因为基坑造成的事故甚至人员的伤亡,做佳措施就是采取预防为主的对策。所以这就需要相关的人员高度重视有关施工的情况,制定完善的预防政策,从而在最大程度上降低甚至排除因为基坑带来的危害。考虑到南京地区周围的情况,在进行基坑支护措施的时候一定保证能够正常使用周围的一些民用设施。最初的那旌德基坑开挖通常都是低于8.0m的,所以当时的支护措施主要是为了能够对基坑四周的墙土进行支撑,但是随着越来越深的基坑深度的开挖,造成的地质危害也越来越复杂,下文对此进行一些事故的阐述: 3.1堵住漏水点 工程的施工质量不过关很容易影响施工过程中的一些墙体的渗漏,这是工程项目普遍存在的现象。但是这些现象在不同程度上是可以采取相应的措施的,比如说渗漏出的水中含有泥沙,那么就可以采用凝材料堵住漏水的地方即可[3]。 3.2 减压井处理措施 开挖基坑时常常会出现过度开挖,忽视了地下水的平衡,并且基坑底部土层厚度比较浅薄时,土层就会慢慢形成一个凸起,在这个凸起没有受到冲破之前,基坑的四周就会出现冒水、冒砂的情况,然后水力就很有可能会冲破土层,从而造成地面沉降,对这这种情况的处理就需要采取减压井处理措施[4]。 3.3 基坑周围架设支架保护 在对基坑周围架设支架保护时,避免支架措施采取不当,需要注意墙体是否出现冒水或者冒砂的现象,确保墙体的刚度够强,支架扎入土层的时候要够深,这样才能够防止引起墙体土质的滑落,从而造成支护结构整体坍塌;在地面现成裂缝,产生大量沉降甚至塌陷,从而导致严重破坏周围的环境。所以出现以上情况可以采用以下的办法: (1)对造成路面出现的所有的裂缝进行封堵,避免雨水或其它地面水流入缝隙。 (2)对基坑四周的地面荷载力进行减轻,使得支护结构上的一些朝向上的荷载得到降低[5]。 (3)出现不可收拾的现象的时候立即向基坑内填土,一直到基坑四周的土层刚度够强的时候在重新开始开挖。 (4)采取措施加固基坑中可能滑移的墙面,并对这些现象的严重程度进行评估。 对以上各种情况的处理还有一种不得已的措施,就是注浆。采取这个措施的时候需要注意注浆的压力,不然则会严重破坏基土的原状结构。 4 结束语 从最近几年有关南京地区的基坑开挖的情况来看,对于出现的危害情况采取的措施比较多,并且都取得了相应的效果,但是还是会出现一些不大不小的事故,造成了严重的经济损失,不过至今还没有产生整体塌坑的毁灭性事故。因此对于基坑开挖出现的危害有必要进行规范这些开挖的程序,从而从根本上避免一些环境工程地质的危害。另外需要在基坑开挖之前进行地质勘测,对于可能造成的环境危害进行评估。同时引进信息技术到基坑的开挖过程中,随时监督开挖的过程,及时发现存在的问题,进而采取措施解决。 环境工程地质问题研究:浅谈城市环境工程地质 摘要:随着我国经济的快速增长,各种地质环境问题日益突出。城市作为人聚集密度最高的区域,环境地质问题越是显著。首先本文对城市相关的地质环境问题做个分类,阐述了城市地质环境问题的严重性,然后工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循的基本原则。 关键词:地质灾害 环境地质 城市地质 0前言 随着经济和社会的发展以及人口的剧增,环境问题已经是全人类必须面对的一个很紧迫的问题之一。我们生存的环境出现了一系列的问题如:空气污染,气候恶化,臭氧层耗损,全球温室效应,耕地减少,土壤污染,森林锐减等等。由于城市是人类活动最集中的体现,城市环境地质问题也是人在城市的空间使用与开发过程中所遇到的严重问题之一。主要表现在以下几个方面: 1.城市水资源开发相关的环境地质工程问题 由于我国是一个贫水国家,而且在上世纪90年代前对地下水无序大量的开采,造成了全国缺水城市已达2/3。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起了世界各国的普遍关注!在我国近年来由于地下水的超量开采,许多城市出现了地面沉降,岩溶塌陷,海水倒灌及泉水枯竭等诸多环境地质工程问题。其中城市的地面沉降和地裂缝的问题则是尤其严重。地面沉降和地裂缝对城市建设有着很严重的影响,对城市规划的发展造成了很大的困扰。而这些问题的出现与城市地下水的开发有着密切的联系。 城市的地面沉降与地裂缝现在已经引起了很多人重视,采取了多种补救的方法,我们现在很多城市已用法律法规的方式规定了地下水的开采和利用,这样就为治理提供了法规依据。在技术方法面采取了地下水人工回灌为主的方式,而且取得了很显著的成绩!由此可见对水资源的保护和合理规划,不仅对我们自己城市建设至关重要,而且对我们后代的生存有着很重要的影响! 2.城市垃圾等废弃物引起的环境地质工程问题 城市垃圾主要包括生活垃圾和工业废渣,废料等。随着我国城市化进程的加快,城市的数量也在急剧增加,城市人口越来越多。随之而来的城市垃圾问题也日益突出。在2000年我国城市垃圾年产量就达19000多万吨。如此大的垃圾如存放不当,将会对城市环境造成很大的破坏,如遭受雨水冲刷,阳光作用,将会使地面和地下水受到污染及土壤土质恶化。这样不仅对城市生活用水安全产生了巨大的威胁,而且酸性污水对城市建设的基础结构,如桥梁,桩,沉箱以及基础中的钢筋混泥土的工作性和耐久性造成很大危害。人工废弃物存放的不合理也会引起很多环境地质问题,如滑坡、泥石流、淤积等。若这些地质灾害发生在城市,则会对我国人民的生命财产造成很大损失,如“舟曲8·8特大泥石流”遇难1434人,失踪31人。 目前,城市垃圾处理方法主要有填埋、围海造田,分类回收等。最常用的方法则是填埋,即把固体垃圾在处置场内分层放置夯实,并用粉质粘土进行覆盖。 3.城市地表工程引起的地质环境问题 城市工程建设的时候,人类工程经济活动对地形的影响是厉害的,修筑堤岸、堤坝、筑坡、挖掘等可以产生地形改变,导致城市地区水土流失严重。再者,城市高层建筑的深基坑,大重量则影响原来地下水流场的变化,也容易造成地表之下的水土流失。 在我国,经济的发展一直在提速,城市对土地的需求也就日益加大,而有些山地城市原有平地本身比较少,因此许多城市建设者把目光投向了对山体的改造。从而形成了很多的人工边坡,规模越来越大。由于建设对坡脚开挖,建筑物使得坡体上部荷载加大等因素的影响使边坡失稳的概率加大! 以上是比较常见的城市环境地质工程问题,无数的灾害表明, 人类的生存离不开地质环境,人类的发展同样要与地质环境协同发展,其优秀问题是谋求在工程建设和施工过程中,注意论证工程施工的可靠性和经济效益,且必须考虑保护和利用环境。所以工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循以下基本原则: 1.客观性原则 工程建设应充分应用工程地质环境的规律和特点,做好经济建设、 社会与环境的综合协调,努力做到既要把地质环境潜能用足, 又不超越地质环境容量的负荷能力, 给其留有适当余度。 2.开发性原则 在工程建设中对现实地质环境中存在的负面效应,应充分考虑通过人工技术的地质改造作用在经济、技术上的可行性,在此基础上合理规划对地质环境的开发利用。 3.预测性原则 在城市规划中不仅重视地质环境的现状,而且必须认真考虑到未来地质环境可能发生的变化及对工程建设的影响,力求做到使工程建设即能满足现实的建设要求,又要适应未来发展变化。所以, 工程建设应该体现对地质环境变化的预测性要求。 4.保护性原则 在工程建设中对那些目前技术水平尚无法通过人工控制和改造的不良地质环境问题,宜通过规划进行保护。特别是对土地资源、 水资源、 生态环境等敏感性极强的环境问题,则应遵循保护的原则进行协调。 城市环境与地质作用是相互联系,相互制约的两个因素,城市建设中的环境工程地质问题也多种多样,十分复杂。因此在城市化建设过程中,应该根据本城市的地质环境状况特点,合理规划城市建设发展规模和发展速度,努力协调好城市建设与地质环境之间的关系,对可能出现的地质问题采取相应的措施以达到预防的目的,确保城市建设的安全与稳定。
矿产资源是人类社会发展的物质基础,也是国民经济发展的重要保障。近几年,国际社会开始越来越重视开采活动对环境的影响,并开始运用各种理论和研究成果评测矿山开采对地质环境造成的后果[1]。在国内,国家对于环境保护的重视程度不断提高,政府相关政策的制定也预示着今后对于矿产资源的开采会更加合理规范化。因此积极探索合理的防治措施,对改善矿山地质环境,实现绿色可持续发展的目标意义重大。 1矿山地质环境问题 自人类开展工业化以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,人们的生活水平也得到了有效的提升。但大量矿采活动也给矿山地质环境造成了严重的问题。 1.1缺乏环境保护意识 一方面由于我国现代化经济发展起步较晚,技术也存在一定程度的落后,开采效率低而且在进行矿山开采的时候,对于开采废弃物的处理方式也不够先进,国家对于矿物开采废弃物排泄的要求也有一定的纰漏,对于一些老旧矿山的管理制度也不够完善,但为了能够加快我国的社会经济发展,国家大力发展矿产资源开采;另一方面,我国是最大的发展中国家,矿产资源的年消耗量大,加上我国矿山种类繁多、分布广、数量多、规模小等原因。多年的粗放式的矿业开发,导致大部分矿山地质环境形势严峻,部分矿区呈现加速恶化势态,主要表现如下:(1)因露天采矿、开挖和各类废渣、废石、尾矿堆置等,占用了大量的农田、林地和草地,造成土地资源减少。一些废渣、废石中含有重金属和有毒物质造成土壤污染,间接造成植被损害,导致土地裸露,出现严重的沙漠化现象,发生水土流失等问题;(2)由露天矿山“崩落法”采矿、废弃物堆积、暴雨及矿山不当排水等因素诱发崩塌、滑坡、泥石流地质灾害;受地下开采造成山体或地下岩石挖空影响引起的地面塌陷、地面沉降、及地裂隙等地质灾害十分普遍;(3)矿山开采一方面破坏了周围水土固有的平衡,主要表现在,当夏天突降暴雨,会将堆积的废石或矿渣冲到农田和河流,破坏农作物生长或河床抬升;另一方面矿产资源中酸性物质通过雨水淋漓作用导致附近河流的PH营养值拉低,矿渣中的Ca、Mg、Zn等重金属也会对水资源产生严重的破坏;(4)矿山开采时容易产生大量的悬浮颗粒,这此废气颗粒当中有许多酸性气体,当酸性气体遇到空气中的水蒸汽时会凝聚成“酸雨”降落下来,没有凝聚成功的则形成“雾霾”,破坏大气环境造成污染,严重影响人类呼吸健康。 1.2缺乏完善的管理体制 当前有关矿产资源规划的法律地位不够明确,无法充分体现规划的权威性,实施的矿产资源勘查开发管理机制也不够健全,出现各行其事和分割勘查等现象比较普遍。这些问题往往是由于开采者过分追求经济利益,工作人员缺乏相应的保护意识,走着资源利用效率低和污染途径多的传统道路,这样缺乏完善的管理体制是造成矿山环境持续恶化的主要原因。一些矿山的安全生产条件较差,管理水平较低,生产设备老旧,若无法及时解决上述问题,就会引发更多新的问题[2]。仅凭借现有的技术和资金是无法满足社会经济的发展和环境保护的需求。进而需要企业增加管理费用,不要被利益驱动,逃避治理义务。从客观的角度上来说,企业推行的矿山环境防治措施必须要与保证金制度相互一致,尽快建立一套行之有效的矿山地质环境管理制度,加强矿产资源政策参与经济宏观调控的能力,为整顿矿产开发开采工作秩序奠定良好的基础,进而在保证环境不遭受破坏的同时促进我国经济的发展。 2矿山地质环境防治措施 2.1明确矿山地质环境保护原则 为了加强矿山地质环境问题的防治,就需要开采者采用合理的开采方式,改变矿山开采的传统理念,创新并实施环保的矿山开采技术。实施步骤如下:第一,要想实现矿山地质开采绿色可持续发展的理念,就需要不断的创新改善现阶段的管理局面,减少矿山开采对周围地质环境的破坏程度。要想将其落实到实处,就必须与地方政府合作,加强矿山开采技术的研究,采用先进的技术设备,减少对周围植被的破坏程度,其次,要以工作人员的安全为主,避免坍塌事故的发生。第二,要坚持矿山环境保护原则,帮助员工树立正确的环保意识。在进行矿山地质环境的防治时,必须要加强施工人员的保护意识。开采中要遵守绿色可持续发展原则,不能因为受到短期利益的影响做出错误的决定,确保矿山地质环境保护原则落实到实处。在实施矿山地质环境防治措施的过程中,坚持“预防为主,防治结合”策略。第三,工作人员要严格按照矿山新建的管理制度完成工作。当前,国家各项政策标准还在不断的完善中,企业对矿山新建开发的标准不够了解,要想提高社会经济的水平,保证矿山地质生态环境不受破坏,就需要新建管理制度,增加工作人员的管理意识。对矿山企业来说,若开采中无法防治各种生态问题,就会直接影响企业的未来发展。在后续的防治工作中需要加强矿山周围环境的勘查工作,定期评估环境调查报告的合理性和矿山开采情况。 2.2完善规划体系 在实施防治措施时,要清楚矿山地质环境被破坏的原因,掌握其动态变化趋势,为重建矿山地质环境监督管理提供有利的依据。具体实施步骤如下所示;第一,需要政府与企业联合,监督各自领域的矿山地质环境(表1)。从经济易行方面考虑监测边坡稳定性以及植被存活情况。在监测的过程中,如果没有找到相关责任人,就由国家地质环境监测机构进行监督。如果短期内无法投入大量的资金扩大矿山地质环境的监测范围,就可以选择地质环境问题较为严重和对当地人民和财产构成重大威胁的矿区,建立监测示范区,采用常规的检测方法,制定矿区地质环境因子,定期进行检测,明确矿山地质环境的问题以及未来发展的方向,审核矿区地质环境质量是否达到新建开发的标准。对矿山环境地质问题较为严重的地区可以采用应急性监测,记录相关数据,为矿区地质灾害的应急处理提供有力的依据。需要注意的是,企业要根据当地的实际情况安排专业性较强的技术人员,了解原有设备的使用情况,选择合理的检测技术手段,结合传统监测手段和先进的技术,弥补技术缺失的部分,从而保证检测数据资料的精准度。第二,要严格规划矿产资源的工作程序,要有专家对规划体制和修编的部分进行评估和论证,保证其合理性和必要性。建立评估机制,将审批的结果进行备案,并作为规划调整的依据,衔接好两者之间的关系。加强规划是为了给总体规划提供审核的依据。一旦决定规划方案,就必须要落实规划的要求和内容。将法律法规授权管理的矿种进行统筹规划,避免开展活动时出现意外。第三,全面贯彻落实各项矿山地质环境管理制度,评价矿山环境是防治工作的基础,在早期调查时,要观察矿山环境的动态特征,定期对其进行评价,研究矿山地质环境存在的问题,并提出行之有效的解决方案。 3结语 矿产资源对我国社会经济可持续发展具有重要的意义。随着我国人口不断增长,非再生资源对我们的发展越来越重要,为了让我国经济发展更加稳定持久,必须要坚持环境优先保护的原则,减少对矿山地质环境的破坏,最大限度的减少对土地的污染和对农业用地的破坏,尊重生态环境发展的客观规律,真正意义的实现人与自然和谐相处,持久合理的对矿产资源进行开发利用。 [1]广西永福某石灰岩矿山地质环境问题及恢复治理探讨[J].山东国土资源,2017,33(1):2265-2270. [2]高树志,贾斌.废弃稀土矿山地质环境问题及防治措施——以某废弃稀土矿为例[J].矿产勘查,2017,8(2):1331-1336. 作者:梁赞强 单位:河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院
矿山地质环境治理探讨:浅析矿山地质环境治理措施 【摘 要】浅析矿山由于矿产资源开发历史久远"矿山工程活动量大"环境和矿山地质构造复杂等原因引发了较多的矿山地质灾害问题。通过分析和评价浅析矿山的不科学开采所造成的问题,其中重点分析和评价矿山活动对地形地貌地貌、人文景观、土地资源、地下水环境等造成的影响、破坏和加剧、诱发地质灾害发生的问题。针对这些问题国家将拟定一些方案,实施一些治理工程。治理工程的实施,将有利于改善浅析矿山地质环境,从而实现资源与环境的协调发展。 【关键词】矿山地质环境;环境保护;治理措施 矿产资源是国民经济和社会发展的重要物质基础人类对矿产资源的开发利用在创造巨大财富的同时却忽略对矿山地质环境保护,导致了水源、土壤的污染、破坏了自然景观和植被。我国在对矿产资源的开发和利用的同时,应该注重对矿山开采所造成的环境问题进行整顿。要深入研究浅析矿山地质环境问题,并采取相应治理措施,对改善地质环境和促进地方经济转型具有重要意义。 1.浅析矿山地质环境的主要问题 1.1开采浅析矿山所造成的环境问题 煤歼,石粉尘和易挥发性的气体等污染物造成了严重的大气污染,其中煤歼石给大气带来的污染最为严重,煤歼石不仅给当地的水土带来危害煤歼石自燃、爆炸等现象很容易发生,而且会释放出大量的有害气体,直接对空气造成严重的污染。不可理的开采对水资源的污染也是极其严重的、在开采过程中堆积了大量的废渣,在降雨时废弃物中大量的重金属的酸水和一些微量元素顺着雨水流入地下水,对地下水源和地表水造成危害极其严重。与此同时浅析矿山的抽排地下水,导致地下水位大幅度下降,区域水均衡遭破坏,地下水资源枯竭,地表井泉干涸,直接影响当地生产、生活用水。因为不科学的开采再加上以前矿山管理不够规范,相对较薄弱,至使当地居民乱采乱挖,长期开采作业,使地表土壤、植被大面积毁坏,失去植被生长的天然基础,造成大量水土流失,且面积大,治理难度大。所开采的过程中出现了很多的废石,如卵石、砂砾,覆盖植被,影响植物生长,挤占了耕地或草场,同时矿山开采产生的废石、尾矿含有害元素,经过风化淋滤使有害元素转移到土壤中,造成了土壤质量下降和农作物的污染。 1.2开采浅析矿山所引发的地质问题 浅析矿山开发中矿石、煤矸石以及废碴的大量堆积,地面塌陷及大规模山体开挖与工业广场建设等,大量占用和破坏了土地资源。与此同时矿山地质环境的破坏可以诱发山体崩塌、泥石流、地面坍塌、滑坡等灾害的发生,因为对矿产资源的开采的不合理造成了地下采空,或者对地表的开采影响斜坡的稳定造成了滑坡,崩塌等地质灾害的发生,其中煤矿带来的地质危害最为恶劣。所开采的区域一般为林地与耕地,矿山废渣堆积、工业广场,裸露采面不仅影响景观,并且对区内居民生活环境造成较大影响。在开采过程中破坏了原始的地形地貌,矿坑分布较散乱,大小及深浅不一,大部分积水,给当地牧民生产生活及放牧带来严重不便和生命危害,据调查访问经常有人畜掉进矿坑里,造成了严重的经济损失及生命威胁。采矿活动中弃碴与矿石堆积、边坡开挖等不仅破坏了原有地形地貌,毁坏了原有森林植被,也影响了区域景观和道路周边环境。大量的这些未治理的地质环境灾害的问题,在人工和自然因素的作用下,有可能发展为更加严重的地质环境灾害,存在增加人员安全和财产损失的风险,同时地质灾害应急调查,处置任务繁重,技术力量薄弱,此外,地质灾害防治保证金制度不完善,地质灾害点多面广,防治经费不足,难以落实到位。 2.浅析矿山地质环境治理的具体措施 2.1保护环境的措施 我国针对我国生态环境的恢复状况,将我国制备恢复率、土地复垦、水土流失的治理和地下水的污染治理列入了生态环境恢复的指标当中。对于矿山的生态环境的治理,应建立矿山生态环境保护与恢复治理机制建设,首先应在明确开发的前提下制定保防污染等治理问题,其次应明确对破坏环境的企业应根据其可恢复力度进行相应补偿等问题的落实工作,为实现矿产资源的开发与生态环境保护相协调做好必要的准备工作。同时也可以由企业负担治理资金,政府可以辅助一些优惠政策鼓励人们对环境治理的投资,通过投资谁就拥有使用权的原则来解决资金不足的状况。应对河道局部淤塞处进行清理,由于河流改道河水冲刷岸出现滑塌处修建护堤或进行清理恢复其原有水流方向。在开采过程中出现了很多的滑坡体,应在滑坡体后缘修建截排水沟以减少滑床的地表水入渗量,在滑坡体上修建排水渠以排除滑坡体上的地表水,在滑坡体前缘修建挡土墙,在滑坡体上缩方减载并打抗滑桩。针对阶地的垦复采取采场栽种小叶榕与杜鹃,同时在岩壁上下栽种常青藤,实现乔灌结合绿化,攀援植物遮挡效果。在居民区与农田附近修建浆砌石护堤加固,城区堤后设置绿化休闲带,既提高了防洪,又打造出休闲场所。 2.2保护地质的措施 现如今我国已经进入工业化和城市化阶段,生活速度的不断加速使得对矿产资消耗也是与日俱增,因此加强对矿山地质环境保护是十分必要和迫切的。 首先应从我国的实际情况出发,制定适合我国国情的矿山地质环境保护的法律法规,使矿山地质环境的监管有法可依。其次是针对其破坏方式及分布情况,按照矿山地质环境保护与治理恢复分区原则,将该矿区划分为次重点防治区、一般防治区两个区域,对于不同的防治区采取不同的治理措施。针对矿山废弃工业广场、矿渣堆及塌陷破坏的土地,进行坡地梯级整治与浆砌石护坎支挡相结合的工程措施;整形平整后,覆耕植土,修建排灌设施,从而恢复土地资源。针对矿坑及尾矿废石堆对地形地貌的破坏,采用推坑覆平的方法,对矿坑进行填埋,对尾矿废石堆进行推平。而对于天池煤矿区 的矿山疏干影响破坏土地,宜采取水田改旱田,改变耕种条件与栽种作物 配合乡镇规划等需要,最终选种耐旱的花椒树,配套修建蓄水池及生产道路。对于无法耕种土地退耕还林,利用治理工程产生的土地,采取表层客土,种植水保涵养林等进行生态环境修复。同时政府也可以通过成立矿山地质保护基金会,通过对矿产产品收益中提取一定比例,或者通过征收资源税、补偿税、占地费用谁、排污费等形式,在或者可以从国家财政公公财政资金中拿出一部分资金成立基金会,来解决对矿山环境保护这方面资金投入不足的问题。面对着不同的地质环境问题应该采取不同的措施进行保护和恢复。 3.结语 由于人来的过度开发和不妥善的治理使得浅析矿山生态地质环境不断的恶化,这样不仅造成了环境的破坏,同时使得人类赖以生存的资源,人类的生命财产都受到了损失,也产生了不良的社会影响。浅析矿山地质环境的影响和破坏主要有地形地貌、人文景观、土地资源、地下水环境等造成的严重破坏,同时加剧和诱发地质灾害的发生。矿山地质环境问题严重影响了人们的生产和生活,同时制约着社会经济的发展,矛盾日渐突出,因此开展矿山地质环境保护和恢复治理工作具有十分重要的意义。 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理论文 1矿山地质环境恢复治理面临的困境 1.1资金困境 1.1.1历史遗留环境问题无资金保障 长期的计划经济体制,没有建立起相应的保护和恢复治理制度,政府没有收取专用资金,采矿企业也没有在成本提留治理的费用,使矿山特别是老矿山遗留下沉重的地质环境包袱。矿山地质环境问题历史欠账太多,而恢复治理是一项系统工程,需要投入的经费巨大,治理压力巨大。 1.1.2采矿企业没有专项治理资金 我国恢复治理保证金制度刚刚起步,而且标准低,远远没有达到恢复治理费用的标准,对采矿企业基本没有约束力。另外,由于没有专门用于保护与恢复治理矿山地质环境的资金,这也导致矿山地质环境被破坏后,矿山企业没有或缺少资金进行治理。 1.1.3政府财政资金渠道不畅 由于受地方财政的限制,地方政府基本没有关闭和废弃矿山治理资金预算,除非出现威胁群众生命财产安全的特大灾害,政府不得已才被动投入资金进行治理。另外,地方政府没有专项治理费用预算,保证金额外的定期利息不属于市、县政府支配,矿山地质环境保护与治理项目为公益性项目投入产出不成比例,地勘资金主要掌握在国家和省,且申请困难,这些都影响到地方政府地质环境治理的积极性。 1.1.4社会资金投入渠道不畅 2009年,国土资源部出台《矿山地质环境保护规定》,其中第六条规定:国家鼓励企业、社会团体或者个人投资,对已关闭或者废弃矿山的地质环境进行恢复治理。由于没有出台细化可操作的配套政策,且投入风险大,收益不高,因此社会资金参与关闭露采矿山治理极少。 1.2技术困境 开发利用技术落后是造成矿山地质环境问题的主因。另外,我国缺少矿山环境恢复治理的专业队伍和人才也是环境整治进度缓慢和效果不好的原因之一。 1.2.1开发利用技术落后 在计划经济时代,地方政府为所谓的经济指标,许可了众多乡镇及个体矿山企业,这些小企业经济实力差、生产规模比较小、设备陈旧、技术落后,再加上盲目开采,矿产资源利用率过低,很难对矿产资源进行综合利用,造成了资源的破坏和浪费。另外,我国大型矿山企业也没有采用分层台阶式开采、山体内部式、充填式开采、房柱式开采等先进工艺生产,也造成矿区生态环境的大规模破坏。 1.2.2矿山环境监测落后 煤、铁、石膏等地下开采矿山采矿活动对地质环境的影响和破坏极大,主要体现在地面沉降诱发地质灾害和严重的地质环境问题,此类问题专业性较强。由于监管单位和矿山企业本身都没有专业设备和人才,矿山环境监测预警系统和评价体系建设往往流于形式,更不可能准确预测地下采空区和特大型坑矿可能出现的重大地质灾害。有时,即使委托地质勘探专业队伍开展了矿山地质环境监理工作,但是大都没有达到预期效果,实施矿区地质环境监测工作依然任重道远。 1.2.3矿山环境恢复治理技术落后 矿山环境治理需要进行大量的科学技术研究,如借助现代技术手段,改进矿山环境破坏的治理技术,研究矿山开采造成的生态退化机理与修复技术,与地上景观相关的物种选择、配置和种植等方面的技术等。目前,我国的环境科学技术的研究起步较晚,虽然从20世纪70年代开始建立研究机构,目前已有200多个研究单位、近两万人从事这项工作,但仍不能满足环保工作的需要,地方更是缺乏相关技术人才。地方矿山地质环境恢复治理一般采取土地复垦、消除地灾隐患和削坡覆绿等办法,而不采取土地复垦、矿山资质灾害、地下水污染、矿区含水层和矿区地貌景观综合治理方法。有些地方急功近利,在采矿企业还有资源开采,没有闭坑、甚至没有稳沉的情况下就实施土地复垦,出现复垦又塌陷破坏的情况。有些治理项目不对污染地下水进行物理、化学处理,不对含水层顶底板进行防渗处理,就简单复垦和治理,致使原有的环境问题没有得到彻底解决,新的环境问题又不断涌现。 1.3制度困境 法律制度是矿山地质环境保护的关键。法律制度不完善,就会造成监管困难、资金保障不到位等系列问题。 1.3.1法律分散不具体 矿山地质环境保护涉及土地管理法、矿产资源法、水土保持法、环境保护法、水污染防治法、大气污染防治法、固体废物污染环境防治法等部门法,涉及土地复垦条例、地质灾害防治条例等部门条例,但是这些法律过于分散不具体,没有针对性。 1.3.2权责不统一 当前我国的矿山治理处于不成熟的阶段,有关矿山环境治理的部门之间出现职能交叉现象,这就导致了各部门都把责任推向其他部门,出现了“职能互推”的严重后果。矿产资源开发和矿山环境执法管理涉及到多个执法部门,相互责任不清,在具体执行和管理上存在推诿扯皮、有法不依、执法不严、违法不究的现象。 1.3.3法律约束力不强 我国法律没有赋予国土部门强制执行权,由于缺少强力司法机构支持和其他职能部门配合,在采矿企业不履行矿山地质环境恢复治理义务时,国土资源主管部门无力采取有效措施促使采矿权人及时治理,造成矿山闭坑时土地复垦、生态修复工程不了了之。 1.3.4《矿山地质环境保护规定》法律效力不高 《矿山地质环境保护规定》是部门规定,没有上升为国家法律和法规,权威性不足。另外,有些规定不够全面和细致,如没有明确政府专项资金的来源;对采矿权人不申请办理闭坑手续,不履行恢复治理义务或恢复治理仍达不到要求的,处罚力度就偏小;对采矿权人不定期报告矿山地质环境情况,不如实提交监测资料的,就没有处罚条款。 1.3.5责任主体不明确 我国法律规定的原则是“谁破坏、谁治理”,那么这些责任主体———排放污染、环境破坏的企业,就应该是环境问题的主要责任人。但是,大部分企业目前已没了踪影。按照公司法,已经倒闭、破产的公司已经在法律上消灭了责任主体,没有承担民事责任的能力“,谁破坏、谁治理”的原则只会成为一纸空文,这些企业遗留下来的环境责任并没有得到相应的承担。究竟谁来为矿山地质环境问题买单?是中央政府,还是地方政府,急需明确。 1.3.6保证金制度不合理 2009年5月1日,国土资源部颁布实施的《矿山地质环境保护规定》中规定:采矿权人应当在办理采矿许可证时缴存保证金,保证金的缴存数额不得低于矿山地质环境治理恢复所需费用。至此,保证金制度建设才全面到位。由于保证金制度刚刚起步,为了顺利推进,各地在调研的基础上,确定了能让企业承担得起的最低水平,恢复保证金远远没有达到恢复治理费用的标准。由于恢复治理保证金制度出台晚、标准低、收缴困难,不足以制约采矿企业,就导致采矿企业恢复治理缺乏主动性,拒不进行恢复治理的现象普遍存在。 1.3.7分类分级管理 目前,所有煤矿、铁矿、盐矿、石膏矿、矿泉水及大型采石企业采矿许可证均由部省发放。按照这种监管制度,部省发证矿山环境恢复治理保证金由省国土资源厅负责认定收缴,矿山地质环境保护与治理恢复方案审查备案在发证机关。因此,地方在对上述企业矿山地质环境保护与治理恢复情况进行监管时,缺乏必要的法律依据和行之有效的约束手段。 2矿山地质环境恢复治理的对策 要摆脱矿山地质环境恢复治理工作面临的困境,就要学习借鉴国外先进经验和国内成熟的案例,把好的理念、好的做法充分吸收,并付诸实践、对症下药,这样才能彻底把我国矿山地质环境保护和恢复治理工作做好。 2.1拓展投融资渠道,建立长效的多元化投入机制 2.1.1要建立分级投入机制 对于计划经济体制和恢复治理保证金收取前的老矿山环境恢复治理,要建立国家、省、市、县分级投入机制,国家和省要拿大头。同时,国家要对资源枯竭城市提供更多资金支持。 2.1.2要开辟稳定的资金渠道 进行矿山治理恢复,解决“老账”问题,就得拓展资金渠道。一是建立矿山恢复治理基金,从矿产资源采矿权价款和补偿费中拿出一定比例,集中农发资金、农重金,地方财政从矿山土地出让金中预留一定比例;二是征收矿业可持续发展金,标准不低于采矿权价款的5%,此项资金计入企业成本;三是提高恢复治理保证金标准,由地方政府征收,利息也由地方政府支配。 2.1.3要创新投融资体制 矿山地质环境恢复治理的资金在加大政府投入的基础上,很有必要引入市场机制,创新投融资体制。按照“谁投资、谁受益”的原则,出台相应的配套政策,明确投资主体条件、实施单位、监管流程、验收标准、收益分配和优惠政策等,如在符合土地利用总体规划的前提下,给予投资者一定年期内拥有被恢复治理土地的利用权;如可以实施修复式开采整治,以开采余量资源的收入作为矿山环境综合整治的资金,并可免交矿产资源补偿费用。 2.2鼓励新技术应用,做好技术支撑和服务 2.2.1严格准入条件 实行矿山开发“六个禁止,三个限制”的准入条件。将地质环境资源消耗费用、地质灾害损失费用、污染损失费用与矿山生产经济效益、社会效益进行综合评价,并作为是否颁发采矿许可证的重要指标。新建矿产资源开采项目必须进行地质灾害危险性评估和矿山环境影响评价,采取生态环境保护及预防和治理地质灾害的措施,避免或减少环境的影响和破坏。坚持“谁开发,谁保护;谁污染,谁治理;谁破坏,谁恢复”的原则,矿产资源开发利用方案必须包括水土保持方案、土地复垦实施方案、矿山地质灾害防治方案和环境影响评估报告,并按照规定程序报经有关部门审批。 2.2.2加大新技术推广应用 鼓励采矿企业矿山加大对开采技术的研究投入,鼓励企业采取国内外已取得明显效果的露采矿山台阶式开采、灰岩内部开采技术,地下矿山充填式开采、房柱式开采等新技术的应用。对因采用新技术增加的成本,建议由市、县财政予以补贴,切实保护地质环境。 2.2.3组建专业治理公司 国家组建矿区环境治理和生态修复专业公司,一方面,替代矿山企业进行矿山地质恢复治理,资金从采矿企业缴纳的恢复治理保证金、政府征收的可持续发展金中支付,不足部分从矿山恢复治理基金和恢复治理保证金利息中拨付;另一方面,加强矿山环境保护和生态恢复治理的科学研究,加强矿山环境保护新技术、新工艺的开发与推广,促进资源综合利用和环境保护。 2.2.4编制技术规程 国家和省组织高校、科研单位技术力量和国外专家,编制《矿山环境监测指南》和《矿山环境恢复治理技术规程》,以指导环境监测和恢复治理工作。 2.2.5培养专业人才 重点培训地质勘探专业队伍和矿山企业的技术人员,以便使矿山企业和地质勘探专业队伍能正常开展矿山地质环境监测工作,及时发现矿山开采形成的地质环境问题。 2.3完善制度设计,提高法律约束力 2.3.1制定出台《矿区生态环境保护法》 借鉴发达国家矿山环境治理的经验,需强化立法形式管理矿山环境治理的思路,主要包括:尽快出台完善的矿山环境治理规程标准和在法规中体现对矿山环境治理科技创新的鼓励。应在现有法律法规的基础上,整合《矿产资源法》《环境保护法》《水土保持法》《土地复垦条例》《地质灾害防治条例》《矿山地质环境保护规定》的相关内容,制定《矿区生态环境保护法》,将“谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁投资谁收益”上升为法律原则。建立矿山环境审查评价制度、矿山环境许可证、环境恢复治理保证金制度和矿业可持续发展金制度。要落实各项制度,制定矿山地质环境质量等级标准,部省要定期开展等级评定,并向社会评定结果;恢复治理保证金由矿山所在地地方政府征收,利息可由地方政府支配;矿业可持续发展金按比例由地方政府留存;建立矿山地质环境恢复补偿机制,制定矿山环境保护的优惠政策,充分调动矿山企业对矿山环境保护与治理的主动性和积极性。有立法权的省市也可以出台《地质环境保护条例》,进一步细化以上规定和标准。 2.3.2明确责任主体 首先,中央政府应承担环境遗留问题的主体责任。因为,资源低价是中央控制的,财政税收最终收归中央,区域发展不均衡是中央政府的宏观布局所导致的,另外,也只有国家财政能承担得起。具体建议是:中央政府应承担更多的财政支持;应从宏观上提供更多的政策支持;应提供更多的环境治理的技术支持;应完善与资源相关立法,重点进行矿产资源税费体制的改革,为矿业乃至整个经济发展的重要推动力;应建立生态区域补偿制度,重点扶持资源枯竭城市。其次,地方政府也要承担起相应的环境治理责任。虽然资源型城市的地方政府已步入财政困境,无力承担所有环境恢复治理的资金,但是,为避免引发更多深层次的社会矛盾,加快城市产业转型,促进经济可持续发展,必须要进行环境治理。具体建议是:要制定和实施矿山地质环境保护规划,多方筹集资金,分期分批解决现有的环境问题;要建立完善的应急机制,排查隐患点、危险点,并落实防控措施;要对资源开发和利用过程中的环境影响评价和地质灾害危险性评估,实施动态监测。另外,对于虽有责任人,但因经济困难无力承担治理费用的的原国有矿山企业,要积极协调上级配套资金,协助企业共同治理。第三,现有矿山企业要履行环境保护和治理责任。对于生产矿山和新建矿山,要遵照“谁开发、谁保护“”谁破坏、谁治理”的原则,实行边开采、边治理,确保新出现的地质环境问题得到及时治理。 2.3.3创新监管模式 一是进行联合执法。积极发挥国土、环保、林业、农业、水利、计划、财政等职能部门的作用,做到分工负责,协同作战,齐抓共管。要形成政府推动,国土、环保监督,矿山企业负责,社会各界参与,全方位治理整顿的良好管理体制。二是进行全过程管理。将矿山地质环境保护贯穿勘察、基建、生产、闭坑等矿业活动的始终,改变过去的末端治理为及时治理。三是开展动态巡查。重点检查落实矿山地质环境评价制度、环境监测体系、保护方案执行情况、恢复治理和土地复垦进度、质量和效果。对矿山地质环境破坏严重的的采矿企业实行限期整改、停产整顿和关闭的措施。四是实行信息化管理。积极建设矿山地质环境监测数据库及信息系统,促进政府与企业之间的信息交流,确保国土资源管理部门动态掌握矿山信息,分析矿山现状,加强宏观管理和正确决策。 作者:安守林赵玉娟单位:徐州市国土资源局 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理 摘要:各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 关键词:矿山地质环境治理 1矿区地质环境现状 1.1矿区地质环境概述淮南矿区是我国重要的煤炭基地,淮南矿业(集团)有限责任公司现有矿井9座,截止2004年9月累计产煤5.262亿吨,为国民经济的发展作出了重大贡献。淮南矿区位于淮河两岸,地跨淮南市的五区一县和阜阳市的颖上县。矿区处于淮河冲积平原之上,地形平坦,地面标高一般在20~26m之间。区域内水系均属淮河流域。论文百事通天然河道流向一般沿区域地势由西向东,由北向南注入淮河。矿区内除淮河以外,主要河流有西淝河及其支流济河和港河、架河、泥河、黑河已经人工开挖的有高新河、永幸河、光辉河等。 矿区内淮河防洪与农田水利设施多,农田水系纵横交错,基本形成适宜农业耕作的水利网络。绝大多数耕地夏季种稻,冬季种小麦。 淮南煤田煤层赋存于淮河及其冲积平原之下,第四系松散层厚20~483.5m,由东南向西北逐渐增厚。属水体下开采的矿区。 矿区大气降水及地表水资源时空分布不均,年际分布不均,浅层地下水水质良好,水源充沛,补给条件较好,目前矿区利用地下水不致引起地面沉降。 矿区开发引起地表塌陷下沉,扰乱水系,损坏耕地、村庄、河道、提防及其它建筑物受到破坏。矿区开发对地质环境的影响主要为:地面塌陷、固体堆积占地与污染,农业生态环境变化等方面。 1.2地表塌陷淮南矿业集团所属9座矿井、工业和生活居住等地面设施占地2624.2公顷(39363亩)。 9座矿井矿区总面积为301.12km2,截止2004年9月底开采塌陷面积达62.10km2,占矿区总面积20.59%。其中又有约17.7%为积水区,即积水累计总面积达10.97km2。积水范围随降雨量大小而变化。 随着煤矿开采的延深和规模扩大,塌陷范围逐渐扩大,据1997年以来的统计,1997年1月至2004年9月塌陷区增加了24.8km2,年增长率为5.15%。 开采塌陷区尚有15个村庄正在或有待搬迁。 开采塌陷区内,地形、地貌改变破坏了水系,影响河堤长度为15.1km,灌溉渠道5.9km,影响铁路线长度7.41km。 1.3固体堆积物 1.3.1煤矿开采,每年要排放大量的煤矸石,选煤厂也有相当的矸石排放,电厂排放粉煤灰。造成固体堆积物占地和环境污染。 据初步统计,目前现存矸石山(场)23处,占地63.9公顷(906亩),固体堆积物总量为1898万m3。 1.3.2淮河以南的矿区,煤层倾角较大,多煤层联合开采,全部煤层开采后下沉量大,一般在10m以上,最大下沉量达18m。塌陷盆地积水深浅不一,农民进行粗放式养鱼。可耕地的质量下降,造成农业减产减收。 淮河以北广大矿区,煤层倾角平缓,基本属单一煤层方式开采,回采后形成碟形塌陷区盆地,最大下沉量达4.5m,地下水埋深较浅。因此,盆地中间积水,积水范围大小受降雨量控制,变化比较大,盆地的边缘下沉量小呈缓坡地仍可耕种,但不宜种水稻,造成农业减产,盆地的边缘带与积水区之间,地面坡度大,水土易流失,基本上为弃耕绝收地带。论文百事通 1.4地质环境改变对工农业生产和生态环境的影响 1.4.1对大气的影响煤矿生产过程中释放出大量的瓦斯,瓦斯气是一种有强烈温室效应的气体,瓦斯气向大气牌坊会导致全球气候变暖,给空气造成污染。 1.4.2对农业生态环境的影响煤矿开采引起的地表塌陷和矸石堆积导致耕地减少,土地质量下降,农业减产,造成农村搬迁。 1.4.3对城市环境的影响煤矿开采造成地表塌陷,矸石成山,导致市容脏乱差,影响市民生活,制约城市发展。 1.4.4对煤矿企业的影响为了减少村庄和城镇搬迁,降低生产成本,煤矿企业不得不改变开拓布置方式,甚至放弃准备煤量,影响了煤炭资源合理开发利用,制约了企业自身发展。 2矿山地质环境治理原则 2.1以人为本、防灾减灾所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。 2.2因害设防、综合治理针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。 2.3注重效益、分期实施矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。 2.4工程措施与生物措施相结合矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。 3矿区地质环境治理的基本设想 淮南矿区地处华东,是富饶的淮河平原,是我国重要产粮基地,土地十分珍贵。国家可持续发展战略,对地质环境的保护、生态平衡提出了更高的要求和法规制约。因此,煤矿开采地质环境的恢复引起了各级部门和煤炭企业的重视。塌陷区回填复垦是煤炭企业、地方政府和矿区农民长期以来的共同愿望,不塌陷影响经济发展、环境保护的不良因素转变为积极因素。淮南矿业集团实施矿山地质环境恢复示范工程项目。 实施示范工程的指导思想:治理与开发相结合,变害为利,企业、地方政府和农村基层组织紧密合作,中和开发现代化生态企业,建设小康型农村。 “珍惜和合理利用土地,切实保护耕地”是基本国策。煤矿开采对地质环境的影响和土地的破坏十分严重,是一个长期以来未能解决的问题,是一个共同关注的问题。 《环境保护法》、《土地法》和《矿产资源法》等国家法规,都要求矿山开采保护地质环境,实现治理恢复“占补平衡”的最终目标,这也是可持续发展战略的组成部分。 我们将吸收有关兄弟单位回填复垦试验的成功经验,结合淮南矿区的具体地质环境,按照国家的有关法规和技术政策,实施示范工程项目。主要项目有:谢李示范工程,塌陷区回填后作为城市绿化地、改善生态和小气候;张集示范工程,结合农村搬迁、小城镇建设、改变农业结构相结合,由单纯的种植,变为种植和水产养殖、农鱼产品加工相结合的农业结构。 4结论 大部分采掘后遗留下来的废弃地(如废石场、尾矿坝等)通过治理与复垦,可再用于农业、林业或作其他护环境和保持自然生态平衡。土地整理和复垦。一方面使被破坏了的土地不要再增加。另一方面,对已经被破坏了的土地尽快地进行复垦造田、绿化植被、恢复生态平衡和保护自然环境,使已废弃的土地重新恢复利用,发挥出更大的社会经济效益。各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理论文 1矿区地质环境现状 1.1矿区地质环境概述淮南矿区是我国重要的煤炭基地,淮南矿业(集团)有限责任公司现有矿井9座,截止2004年9月累计产煤5.262亿吨,为国民经济的发展作出了重大贡献。淮南矿区位于淮河两岸,地跨淮南市的五区一县和阜阳市的颖上县。矿区处于淮河冲积平原之上,地形平坦,地面标高一般在20~26m之间。区域内水系均属淮河流域。天然河道流向一般沿区域地势由西向东,由北向南注入淮河。矿区内除淮河以外,主要河流有西淝河及其支流济河和港河、架河、泥河、黑河已经人工开挖的有高新河、永幸河、光辉河等。 矿区内淮河防洪与农田水利设施多,农田水系纵横交错,基本形成适宜农业耕作的水利网络。绝大多数耕地夏季种稻,冬季种小麦。 淮南煤田煤层赋存于淮河及其冲积平原之下,第四系松散层厚20~483.5m,由东南向西北逐渐增厚。属水体下开采的矿区。 矿区大气降水及地表水资源时空分布不均,年际分布不均,浅层地下水水质良好,水源充沛,补给条件较好,目前矿区利用地下水不致引起地面沉降。 矿区开发引起地表塌陷下沉,扰乱水系,损坏耕地、村庄、河道、提防及其它建筑物受到破坏。矿区开发对地质环境的影响主要为:地面塌陷、固体堆积占地与污染,农业生态环境变化等方面。 1.2地表塌陷淮南矿业集团所属9座矿井、工业和生活居住等地面设施占地2624.2公顷(39363亩)。 9座矿井矿区总面积为301.12km2,截止2004年9月底开采塌陷面积达62.10km2,占矿区总面积20.59%。其中又有约17.7%为积水区,即积水累计总面积达10.97km2。积水范围随降雨量大小而变化。 随着煤矿开采的延深和规模扩大,塌陷范围逐渐扩大,据1997年以来的统计,1997年1月至2004年9月塌陷区增加了24.8km2,年增长率为5.15%。 开采塌陷区尚有15个村庄正在或有待搬迁。 开采塌陷区内,地形、地貌改变破坏了水系,影响河堤长度为15.1km,灌溉渠道5.9km,影响铁路线长度7.41km。 1.3固体堆积物 1.3.1煤矿开采,每年要排放大量的煤矸石,选煤厂也有相当的矸石排放,电厂排放粉煤灰。造成固体堆积物占地和环境污染。 据初步统计,目前现存矸石山(场)23处,占地63.9公顷(906亩),固体堆积物总量为1898万m3。 1.3.2淮河以南的矿区,煤层倾角较大,多煤层联合开采,全部煤层开采后下沉量大,一般在10m以上,最大下沉量达18m。塌陷盆地积水深浅不一,农民进行粗放式养鱼。可耕地的质量下降,造成农业减产减收。 淮河以北广大矿区,煤层倾角平缓,基本属单一煤层方式开采,回采后形成碟形塌陷区盆地,最大下沉量达4.5m,地下水埋深较浅。因此,盆地中间积水,积水范围大小受降雨量控制,变化比较大,盆地的边缘下沉量小呈缓坡地仍可耕种,但不宜种水稻,造成农业减产,盆地的边缘带与积水区之间,地面坡度大,水土易流失,基本上为弃耕绝收地带。 1.4地质环境改变对工农业生产和生态环境的影响 1.4.1对大气的影响煤矿生产过程中释放出大量的瓦斯,瓦斯气是一种有强烈温室效应的气体,瓦斯气向大气牌坊会导致全球气候变暖,给空气造成污染。 1.4.2对农业生态环境的影响煤矿开采引起的地表塌陷和矸石堆积导致耕地减少,土地质量下降,农业减产,造成农村搬迁。 1.4.3对城市环境的影响煤矿开采造成地表塌陷,矸石成山,导致市容脏乱差,影响市民生活,制约城市发展。 1.4.4对煤矿企业的影响为了减少村庄和城镇搬迁,降低生产成本,煤矿企业不得不改变开拓布置方式,甚至放弃准备煤量,影响了煤炭资源合理开发利用,制约了企业自身发展。 2矿山地质环境治理原则 2.1以人为本、防灾减灾所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。 2.2因害设防、综合治理针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。 2.3注重效益、分期实施矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。 2.4工程措施与生物措施相结合矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。 3矿区地质环境治理的基本设想 淮南矿区地处华东,是富饶的淮河平原,是我国重要产粮基地,土地十分珍贵。国家可持续发展战略,对地质环境的保护、生态平衡提出了更高的要求和法规制约。因此,煤矿开采地质环境的恢复引起了各级部门和煤炭企业的重视。塌陷区回填复垦是煤炭企业、地方政府和矿区农民长期以来的共同愿望,不塌陷影响经济发展、环境保护的不良因素转变为积极因素。淮南矿业集团实施矿山地质环境恢复示范工程项目。 实施示范工程的指导思想:治理与开发相结合,变害为利,企业、地方政府和农村基层组织紧密合作,中和开发现代化生态企业,建设小康型农村。 “珍惜和合理利用土地,切实保护耕地”是基本国策。煤矿开采对地质环境的影响和土地的破坏十分严重,是一个长期以来未能解决的问题,是一个共同关注的问题。 《环境保护法》、《土地法》和《矿产资源法》等国家法规,都要求矿山开采保护地质环境,实现治理恢复“占补平衡”的最终目标,这也是可持续发展战略的组成部分。 我们将吸收有关兄弟单位回填复垦试验的成功经验,结合淮南矿区的具体地质环境,按照国家的有关法规和技术政策,实施示范工程项目。主要项目有:谢李示范工程,塌陷区回填后作为城市绿化地、改善生态和小气候;张集示范工程,结合农村搬迁、小城镇建设、改变农业结构相结合,由单纯的种植,变为种植和水产养殖、农鱼产品加工相结合的农业结构。 4结论 大部分采掘后遗留下来的废弃地(如废石场、尾矿坝等)通过治理与复垦,可再用于农业、林业或作其他护环境和保持自然生态平衡。土地整理和复垦。一方面使被破坏了的土地不要再增加。另一方面,对已经被破坏了的土地尽快地进行复垦造田、绿化植被、恢复生态平衡和保护自然环境,使已废弃的土地重新恢复利用,发挥出更大的社会经济效益。各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 摘要:各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 关键词:矿山地质环境治理 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理中应用客土喷播技术 摘要:治理矿山为露天开采矿山,坡面表层岩石风化破碎严重,基本无植被覆盖,易发生崩塌落石灾害。应用客土喷播技术,在岩石边坡上打锚杆、铺设铁丝网,采用专门喷播设备喷播有机基材及植物种子,加盖无纺布快速养护形成边坡生态防护层。边坡表面形成保护层及与表土相近的生长基础,破损山体边坡得到绿化,能起到涵养水源、保持水土、调节气候和净化大气的作用,具有巨大的生态环境效益。 关键词:客土喷播;生态防护;地质环境保护 随着我国对大气污染治理力度的加大,矿山地质环境问题被列入整治范围中。矿山地质环境治理以改善矿山环境和空气质量为目标,坚持标本兼治、突出重点、整体推进,以铁路、高速公路两侧和城市周边等露天矿山为重点,通过关闭取缔、停产整顿、恢复治理,集中开展矿山及环境治理问题[1]。 1工程概况 1.1地形地貌 矿区属燕山南麓丘陵地貌,位于近南北走向山脉东坡,最高海拔标高95m,最低海拔标高70m,相对高差25m。因受长期剥蚀切割作用,本区山势低缓,坡顶浑圆,地形坡度一般为20°~30°。 1.2地层岩性 矿区范围内及其附近出露的地层为蓟县系雾迷山组一段及第四系。蓟县系雾迷山组一段(Jxw1)下部为灰白色中厚层含粉砂泥晶白云岩,与燧石条带白云岩互层,偶夹纹层状沥青质白云岩;上部为灰色粗晶白云岩和沥青质白云岩,夹灰白色厚、巨厚层含粉砂泥晶白云岩,韵律性明显。第四系分布于坡麓边缘及缓坡地带,表层一般为粉土、粉质粘土,下部一般为碎石土,成因类型主要为残坡积物,厚约0.5~1.0m,自山麓边缘至山间盆地厚度逐渐加大。 1.3地质构造与地震 矿区所处构造单元为燕山台褶带(Ⅱ22)马兰峪复式背斜(Ⅲ72)遵化穹褶束南缘(Ⅳ252)。矿区未见断裂构造,节理裂隙不发育,地层呈单斜产出,倾向280°,倾角35°。地层单层厚一般0.5~4m,中厚层状为主。区域抗震设防烈度为7°。 1.4水文地质条件 矿区位于丘陵区,因长期受剥蚀切割作用,山势低矮、平缓,坡顶浑圆,地形有利于自然排水,矿区附近最低侵蚀基准面50m左右,矿体均位于侵蚀基准面以上。根据地下水的赋存条件和含水介质的不同,矿区附近地下水类型主要分为第四系松散岩类孔隙水和碳酸盐岩类岩溶裂隙水两种。 1.5矿山周边及人类工程活动 由于矿山目前已处于停产状态,矿区内人类工程活动主要为采场北侧工业场地料石运输,运输量较小。由于采场紧邻西侧采石场,目前采石场采坑正回填作业,且回填料石运输道路经过该矿山,回填方量较大,运输较频繁,人类工程活动较强烈。 2矿山地质环境问题分析 2.1地质灾害问题分析 矿区范围内存在地质灾害隐患地点共3处,分别为1号边坡1号陡坎、2号陡坎以及2号边坡坡顶处。1号边坡:矿区范围内仅坡顶边缘存在少量第四系覆盖,边坡岩性为中厚层白云岩,采面边坡与岩层呈顺向接触,不存在滑坡危害。但1号边坡由于开采形成2处陡坎,2处陡坎近直立状,坡顶岩石松动,易发生崩塌落石灾害。2号边坡:岩层与边坡呈斜向接触,坡顶陡坎边坡近直立状,表层岩石风化破碎严重,且顶部出现张拉裂隙,易发生崩塌落石[2]。 2.2地形地貌景观破坏 多年的矿山生产对地质环境造成了较大的破坏。开采区范围内,矿山采面边坡基岩裸露,植被消失,由于停采时间较长,现坡面局部已长有杂草。采面平台目前为水泥硬化地面,无植被覆盖。现场调查发现,采坑坡面及坡底种植杨树面,基本已覆绿,坡面较稳定。边坡边缘与采面平台砌有挡墙,由于修筑时间较长,局部已出现破损。故露天采场边坡对土地资源、地形地貌景观影响严重。 2.3水资源水环境破坏问题 该矿山未编制水土保持方案。矿区位于丘陵区,地形有利于自然排水,根据实地调查,采场底部无积水现象,采坑边帮亦无渗水现象。矿区最低开采标高70m,附近最低侵蚀基准面50m左右,仍处于地下水位以上,矿坑涌水来源不变,仍为大气降水,雨季降水可顺利排出矿区,对当地含水层影响较小,对周边生产、生活用水无影响。 2.4扬尘及视觉污染 矿区目前处于停产状态,但工业场地及道路未进行绿化覆盖,且石渣仍在售卖状态,石渣在装运过程中会产生大量扬尘;矿区内残留的白茬边坡也未进行山体覆绿,都会带来视觉污染[3]。 3矿山地质环境防治工程 3.1客土喷播技术的经济可行性 客土喷播技术本身是为石质边坡营造一种适宜植物快速生长的土壤营养层,其有机基材中采用高分子凝结剂,拌入泥炭土、纤维材料、本地沃土等,组成“客土”,利用高次团粒剂使客土形成密实结构,植物纤维在其中起到类似植物根茎的网络作用,造就具有耐降雨侵蚀、牢固且透气、与自然表土相近的生长基础。客土喷播适用于石质边坡等坡面高陡凹凸不平、传统种植工艺无法施工的地方;机械喷播可实现大面积快速绿化,施工效率高;由于覆盖料与稳定剂的膜状结构保护可以防止雨水冲刷、种子流失,绿化效果好;主要采用机械化操作,节省人工,成本低廉[4]。 3.2客土喷播技术的应用 客土喷播技术施工工艺流程见图1: 3.2.1坡面清理 对易产生崩塌的一号陡坎、二号陡坎进行削坡,削坡后坡面角≤60°,削坡后碎石回填于原坎下并压实。对坡面浮石进行清理。在一号边坡坡顶处设置双边丝护栏,防护网距离坡顶3.0m,丝径3.5mm,孔径9×17cm,立柱48mm(直径)×1.0mm(壁厚)×2.1m(高),网片外形尺寸1.8×3.0m,基础采用岩石钻孔,孔径0.2m,孔深0.3m,采用C15现浇混凝土灌注。防护网外围设置安全警示牌,警示牌间距50m。 3.2.2锚杆挂网 对清理后边坡坡面进行打锚,锚杆直径为16mm,锚杆长度0.5m,锚杆间距2.0m,梅花形布置。锚杆钻孔采用风钻或电钻,孔径42mm。水泥砂浆灌注。坡面敷设镀锌铁丝网,从坡顶沿坡面顺势铺下,坡顶留0.5m置于坡顶浆砌石下,坡顶浆砌石墙0.3m×0.3m。镀锌网搭接宽度为0.15m。 3.2.3客土喷播 主要工作步骤包括土料筛选,草炭土、复合肥、植物种子、保水剂、黏合剂等材料混合搅拌均匀,喷播机喷播。3.2.3.1土料筛选选取草炭土,颗粒直径不宜过大,用筛网过筛至尺寸小于15mm,筛选后备用。由于草炭土中有机质含量30%以上,土质松软均匀,比重0.7~1.05,以酸性为主,适合种子生长且通风透气。 3.2.3.2混合搅拌 将筛选后的土料中加入植物种子、复合肥、保水剂、黏合剂等材料混合搅拌均匀。种子选择适应矿区气候条件的灌木植物种子(荆条、沙棘)与草本植物种子(紫花苜蓿、沙打旺、草木樨)1:1混合,充分利用灌木植物的木质根系抗拉性能强、水土保持效果好,草本植物绿化效果均匀、美化环境的特点,达到护坡牢固快速绿化的目的。保水剂可以加速种子生根,提高种子活力,改善种子生存环境,增强种子的抗旱、抗逆功能。黏合剂可以防止基质材料流失,固水保温,保证种子的出苗率。复合肥料,主要包括氮(N)、磷(P)、钾(K)等,促进植物生长。 3.2.3.3喷播机喷播 喷播时采用专门喷播设备自上而下分两侧喷播,凹凸部分及死角部位要喷播均匀。喷播分两次进行,第一次喷播5~8cm厚基质底层,不含植物种子,增加草炭土、保水剂、复合肥的比例,保证能够提供植物生长所需水分及养分。待几个小时后客土稳定再喷播种子层3~5cm。分层喷播不仅成本降低,还大大提高了绿化效果。 3.2.4表层覆盖 对喷播后的坡面覆盖无纺布,不留边口,覆盖搭接宽度为15cm,用木桩固定,两端用土压埋固定。覆盖无纺布可以保证喷播层温湿度,减少水分蒸发,限制种子在发芽期的移动,防止雨水冲刷。当幼苗长至5~6cm时揭去无纺布。 3.2.5浇水养护 喷播后至少浇水养护4次,小水慢浇,如遇天然降雨应减少浇水次数。 4效益分析 4.1社会效益 矿山地貌景观得以治理、恢复,有利于构筑和谐社会,缓解地方政府、矿山企业与当地居民的关系,互惠互利,达到携手并进、共同繁荣的社会效应,社会意义深远。能有效地防御矿山地质环境问题,保护附近居民、企业员工的生命财产安全,创造良好的人居环境[5]。 4.2环境效益 通过对矿山地质环境治理和开发建设,矿区生态环境将会大大改善。破损山体边坡覆绿,环境优美,空气清新。植物的叶片可以洗尘、滞尘,吸收有毒物质,释放有益健康的杀菌物质,从而起到净化空气的作用。发达的根系可以固定砂土,减少水土流失,增加土壤的贮水能力。矿区生态系统将逐渐恢复涵养水源、保持水土、调节气候和净化大气的功能,具有巨大的生态环境效益。 4.3经济效益 通过对矿山地质环境治理恢复工程,有效地防御了矿山地质灾害的发生,起到了减灾防灾的目的;有效地减轻了矿山地质灾害造成的直接或间接的经济损失[6]。 5结语 对岩质边坡采用客土喷播技术进行治理,可固土护坡,有效防止崩塌落石,绿化效果明显,覆盖无纺布炼苗揭布养护管理客土喷播坡面清理喷播准备88环境监测与污染防治美化矿山环境。该技术适用范围广泛,成本较低。 作者:郭东升 张显 单位:河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队
矿山地质环境治理探讨:浅析矿山地质环境治理措施 【摘 要】浅析矿山由于矿产资源开发历史久远"矿山工程活动量大"环境和矿山地质构造复杂等原因引发了较多的矿山地质灾害问题。通过分析和评价浅析矿山的不科学开采所造成的问题,其中重点分析和评价矿山活动对地形地貌地貌、人文景观、土地资源、地下水环境等造成的影响、破坏和加剧、诱发地质灾害发生的问题。针对这些问题国家将拟定一些方案,实施一些治理工程。治理工程的实施,将有利于改善浅析矿山地质环境,从而实现资源与环境的协调发展。 【关键词】矿山地质环境;环境保护;治理措施 矿产资源是国民经济和社会发展的重要物质基础人类对矿产资源的开发利用在创造巨大财富的同时却忽略对矿山地质环境保护,导致了水源、土壤的污染、破坏了自然景观和植被。我国在对矿产资源的开发和利用的同时,应该注重对矿山开采所造成的环境问题进行整顿。要深入研究浅析矿山地质环境问题,并采取相应治理措施,对改善地质环境和促进地方经济转型具有重要意义。 1.浅析矿山地质环境的主要问题 1.1开采浅析矿山所造成的环境问题 煤歼,石粉尘和易挥发性的气体等污染物造成了严重的大气污染,其中煤歼石给大气带来的污染最为严重,煤歼石不仅给当地的水土带来危害煤歼石自燃、爆炸等现象很容易发生,而且会释放出大量的有害气体,直接对空气造成严重的污染。不可理的开采对水资源的污染也是极其严重的、在开采过程中堆积了大量的废渣,在降雨时废弃物中大量的重金属的酸水和一些微量元素顺着雨水流入地下水,对地下水源和地表水造成危害极其严重。与此同时浅析矿山的抽排地下水,导致地下水位大幅度下降,区域水均衡遭破坏,地下水资源枯竭,地表井泉干涸,直接影响当地生产、生活用水。因为不科学的开采再加上以前矿山管理不够规范,相对较薄弱,至使当地居民乱采乱挖,长期开采作业,使地表土壤、植被大面积毁坏,失去植被生长的天然基础,造成大量水土流失,且面积大,治理难度大。所开采的过程中出现了很多的废石,如卵石、砂砾,覆盖植被,影响植物生长,挤占了耕地或草场,同时矿山开采产生的废石、尾矿含有害元素,经过风化淋滤使有害元素转移到土壤中,造成了土壤质量下降和农作物的污染。 1.2开采浅析矿山所引发的地质问题 浅析矿山开发中矿石、煤矸石以及废碴的大量堆积,地面塌陷及大规模山体开挖与工业广场建设等,大量占用和破坏了土地资源。与此同时矿山地质环境的破坏可以诱发山体崩塌、泥石流、地面坍塌、滑坡等灾害的发生,因为对矿产资源的开采的不合理造成了地下采空,或者对地表的开采影响斜坡的稳定造成了滑坡,崩塌等地质灾害的发生,其中煤矿带来的地质危害最为恶劣。所开采的区域一般为林地与耕地,矿山废渣堆积、工业广场,裸露采面不仅影响景观,并且对区内居民生活环境造成较大影响。在开采过程中破坏了原始的地形地貌,矿坑分布较散乱,大小及深浅不一,大部分积水,给当地牧民生产生活及放牧带来严重不便和生命危害,据调查访问经常有人畜掉进矿坑里,造成了严重的经济损失及生命威胁。采矿活动中弃碴与矿石堆积、边坡开挖等不仅破坏了原有地形地貌,毁坏了原有森林植被,也影响了区域景观和道路周边环境。大量的这些未治理的地质环境灾害的问题,在人工和自然因素的作用下,有可能发展为更加严重的地质环境灾害,存在增加人员安全和财产损失的风险,同时地质灾害应急调查,处置任务繁重,技术力量薄弱,此外,地质灾害防治保证金制度不完善,地质灾害点多面广,防治经费不足,难以落实到位。 2.浅析矿山地质环境治理的具体措施 2.1保护环境的措施 我国针对我国生态环境的恢复状况,将我国制备恢复率、土地复垦、水土流失的治理和地下水的污染治理列入了生态环境恢复的指标当中。对于矿山的生态环境的治理,应建立矿山生态环境保护与恢复治理机制建设,首先应在明确开发的前提下制定保防污染等治理问题,其次应明确对破坏环境的企业应根据其可恢复力度进行相应补偿等问题的落实工作,为实现矿产资源的开发与生态环境保护相协调做好必要的准备工作。同时也可以由企业负担治理资金,政府可以辅助一些优惠政策鼓励人们对环境治理的投资,通过投资谁就拥有使用权的原则来解决资金不足的状况。应对河道局部淤塞处进行清理,由于河流改道河水冲刷岸出现滑塌处修建护堤或进行清理恢复其原有水流方向。在开采过程中出现了很多的滑坡体,应在滑坡体后缘修建截排水沟以减少滑床的地表水入渗量,在滑坡体上修建排水渠以排除滑坡体上的地表水,在滑坡体前缘修建挡土墙,在滑坡体上缩方减载并打抗滑桩。针对阶地的垦复采取采场栽种小叶榕与杜鹃,同时在岩壁上下栽种常青藤,实现乔灌结合绿化,攀援植物遮挡效果。在居民区与农田附近修建浆砌石护堤加固,城区堤后设置绿化休闲带,既提高了防洪,又打造出休闲场所。 2.2保护地质的措施 现如今我国已经进入工业化和城市化阶段,生活速度的不断加速使得对矿产资消耗也是与日俱增,因此加强对矿山地质环境保护是十分必要和迫切的。 首先应从我国的实际情况出发,制定适合我国国情的矿山地质环境保护的法律法规,使矿山地质环境的监管有法可依。其次是针对其破坏方式及分布情况,按照矿山地质环境保护与治理恢复分区原则,将该矿区划分为次重点防治区、一般防治区两个区域,对于不同的防治区采取不同的治理措施。针对矿山废弃工业广场、矿渣堆及塌陷破坏的土地,进行坡地梯级整治与浆砌石护坎支挡相结合的工程措施;整形平整后,覆耕植土,修建排灌设施,从而恢复土地资源。针对矿坑及尾矿废石堆对地形地貌的破坏,采用推坑覆平的方法,对矿坑进行填埋,对尾矿废石堆进行推平。而对于天池煤矿区 的矿山疏干影响破坏土地,宜采取水田改旱田,改变耕种条件与栽种作物 配合乡镇规划等需要,最终选种耐旱的花椒树,配套修建蓄水池及生产道路。对于无法耕种土地退耕还林,利用治理工程产生的土地,采取表层客土,种植水保涵养林等进行生态环境修复。同时政府也可以通过成立矿山地质保护基金会,通过对矿产产品收益中提取一定比例,或者通过征收资源税、补偿税、占地费用谁、排污费等形式,在或者可以从国家财政公公财政资金中拿出一部分资金成立基金会,来解决对矿山环境保护这方面资金投入不足的问题。面对着不同的地质环境问题应该采取不同的措施进行保护和恢复。 3.结语 由于人来的过度开发和不妥善的治理使得浅析矿山生态地质环境不断的恶化,这样不仅造成了环境的破坏,同时使得人类赖以生存的资源,人类的生命财产都受到了损失,也产生了不良的社会影响。浅析矿山地质环境的影响和破坏主要有地形地貌、人文景观、土地资源、地下水环境等造成的严重破坏,同时加剧和诱发地质灾害的发生。矿山地质环境问题严重影响了人们的生产和生活,同时制约着社会经济的发展,矛盾日渐突出,因此开展矿山地质环境保护和恢复治理工作具有十分重要的意义。 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理论文 1矿山地质环境恢复治理面临的困境 1.1资金困境 1.1.1历史遗留环境问题无资金保障 长期的计划经济体制,没有建立起相应的保护和恢复治理制度,政府没有收取专用资金,采矿企业也没有在成本提留治理的费用,使矿山特别是老矿山遗留下沉重的地质环境包袱。矿山地质环境问题历史欠账太多,而恢复治理是一项系统工程,需要投入的经费巨大,治理压力巨大。 1.1.2采矿企业没有专项治理资金 我国恢复治理保证金制度刚刚起步,而且标准低,远远没有达到恢复治理费用的标准,对采矿企业基本没有约束力。另外,由于没有专门用于保护与恢复治理矿山地质环境的资金,这也导致矿山地质环境被破坏后,矿山企业没有或缺少资金进行治理。 1.1.3政府财政资金渠道不畅 由于受地方财政的限制,地方政府基本没有关闭和废弃矿山治理资金预算,除非出现威胁群众生命财产安全的特大灾害,政府不得已才被动投入资金进行治理。另外,地方政府没有专项治理费用预算,保证金额外的定期利息不属于市、县政府支配,矿山地质环境保护与治理项目为公益性项目投入产出不成比例,地勘资金主要掌握在国家和省,且申请困难,这些都影响到地方政府地质环境治理的积极性。 1.1.4社会资金投入渠道不畅 2009年,国土资源部出台《矿山地质环境保护规定》,其中第六条规定:国家鼓励企业、社会团体或者个人投资,对已关闭或者废弃矿山的地质环境进行恢复治理。由于没有出台细化可操作的配套政策,且投入风险大,收益不高,因此社会资金参与关闭露采矿山治理极少。 1.2技术困境 开发利用技术落后是造成矿山地质环境问题的主因。另外,我国缺少矿山环境恢复治理的专业队伍和人才也是环境整治进度缓慢和效果不好的原因之一。 1.2.1开发利用技术落后 在计划经济时代,地方政府为所谓的经济指标,许可了众多乡镇及个体矿山企业,这些小企业经济实力差、生产规模比较小、设备陈旧、技术落后,再加上盲目开采,矿产资源利用率过低,很难对矿产资源进行综合利用,造成了资源的破坏和浪费。另外,我国大型矿山企业也没有采用分层台阶式开采、山体内部式、充填式开采、房柱式开采等先进工艺生产,也造成矿区生态环境的大规模破坏。 1.2.2矿山环境监测落后 煤、铁、石膏等地下开采矿山采矿活动对地质环境的影响和破坏极大,主要体现在地面沉降诱发地质灾害和严重的地质环境问题,此类问题专业性较强。由于监管单位和矿山企业本身都没有专业设备和人才,矿山环境监测预警系统和评价体系建设往往流于形式,更不可能准确预测地下采空区和特大型坑矿可能出现的重大地质灾害。有时,即使委托地质勘探专业队伍开展了矿山地质环境监理工作,但是大都没有达到预期效果,实施矿区地质环境监测工作依然任重道远。 1.2.3矿山环境恢复治理技术落后 矿山环境治理需要进行大量的科学技术研究,如借助现代技术手段,改进矿山环境破坏的治理技术,研究矿山开采造成的生态退化机理与修复技术,与地上景观相关的物种选择、配置和种植等方面的技术等。目前,我国的环境科学技术的研究起步较晚,虽然从20世纪70年代开始建立研究机构,目前已有200多个研究单位、近两万人从事这项工作,但仍不能满足环保工作的需要,地方更是缺乏相关技术人才。地方矿山地质环境恢复治理一般采取土地复垦、消除地灾隐患和削坡覆绿等办法,而不采取土地复垦、矿山资质灾害、地下水污染、矿区含水层和矿区地貌景观综合治理方法。有些地方急功近利,在采矿企业还有资源开采,没有闭坑、甚至没有稳沉的情况下就实施土地复垦,出现复垦又塌陷破坏的情况。有些治理项目不对污染地下水进行物理、化学处理,不对含水层顶底板进行防渗处理,就简单复垦和治理,致使原有的环境问题没有得到彻底解决,新的环境问题又不断涌现。 1.3制度困境 法律制度是矿山地质环境保护的关键。法律制度不完善,就会造成监管困难、资金保障不到位等系列问题。 1.3.1法律分散不具体 矿山地质环境保护涉及土地管理法、矿产资源法、水土保持法、环境保护法、水污染防治法、大气污染防治法、固体废物污染环境防治法等部门法,涉及土地复垦条例、地质灾害防治条例等部门条例,但是这些法律过于分散不具体,没有针对性。 1.3.2权责不统一 当前我国的矿山治理处于不成熟的阶段,有关矿山环境治理的部门之间出现职能交叉现象,这就导致了各部门都把责任推向其他部门,出现了“职能互推”的严重后果。矿产资源开发和矿山环境执法管理涉及到多个执法部门,相互责任不清,在具体执行和管理上存在推诿扯皮、有法不依、执法不严、违法不究的现象。 1.3.3法律约束力不强 我国法律没有赋予国土部门强制执行权,由于缺少强力司法机构支持和其他职能部门配合,在采矿企业不履行矿山地质环境恢复治理义务时,国土资源主管部门无力采取有效措施促使采矿权人及时治理,造成矿山闭坑时土地复垦、生态修复工程不了了之。 1.3.4《矿山地质环境保护规定》法律效力不高 《矿山地质环境保护规定》是部门规定,没有上升为国家法律和法规,权威性不足。另外,有些规定不够全面和细致,如没有明确政府专项资金的来源;对采矿权人不申请办理闭坑手续,不履行恢复治理义务或恢复治理仍达不到要求的,处罚力度就偏小;对采矿权人不定期报告矿山地质环境情况,不如实提交监测资料的,就没有处罚条款。 1.3.5责任主体不明确 我国法律规定的原则是“谁破坏、谁治理”,那么这些责任主体———排放污染、环境破坏的企业,就应该是环境问题的主要责任人。但是,大部分企业目前已没了踪影。按照公司法,已经倒闭、破产的公司已经在法律上消灭了责任主体,没有承担民事责任的能力“,谁破坏、谁治理”的原则只会成为一纸空文,这些企业遗留下来的环境责任并没有得到相应的承担。究竟谁来为矿山地质环境问题买单?是中央政府,还是地方政府,急需明确。 1.3.6保证金制度不合理 2009年5月1日,国土资源部颁布实施的《矿山地质环境保护规定》中规定:采矿权人应当在办理采矿许可证时缴存保证金,保证金的缴存数额不得低于矿山地质环境治理恢复所需费用。至此,保证金制度建设才全面到位。由于保证金制度刚刚起步,为了顺利推进,各地在调研的基础上,确定了能让企业承担得起的最低水平,恢复保证金远远没有达到恢复治理费用的标准。由于恢复治理保证金制度出台晚、标准低、收缴困难,不足以制约采矿企业,就导致采矿企业恢复治理缺乏主动性,拒不进行恢复治理的现象普遍存在。 1.3.7分类分级管理 目前,所有煤矿、铁矿、盐矿、石膏矿、矿泉水及大型采石企业采矿许可证均由部省发放。按照这种监管制度,部省发证矿山环境恢复治理保证金由省国土资源厅负责认定收缴,矿山地质环境保护与治理恢复方案审查备案在发证机关。因此,地方在对上述企业矿山地质环境保护与治理恢复情况进行监管时,缺乏必要的法律依据和行之有效的约束手段。 2矿山地质环境恢复治理的对策 要摆脱矿山地质环境恢复治理工作面临的困境,就要学习借鉴国外先进经验和国内成熟的案例,把好的理念、好的做法充分吸收,并付诸实践、对症下药,这样才能彻底把我国矿山地质环境保护和恢复治理工作做好。 2.1拓展投融资渠道,建立长效的多元化投入机制 2.1.1要建立分级投入机制 对于计划经济体制和恢复治理保证金收取前的老矿山环境恢复治理,要建立国家、省、市、县分级投入机制,国家和省要拿大头。同时,国家要对资源枯竭城市提供更多资金支持。 2.1.2要开辟稳定的资金渠道 进行矿山治理恢复,解决“老账”问题,就得拓展资金渠道。一是建立矿山恢复治理基金,从矿产资源采矿权价款和补偿费中拿出一定比例,集中农发资金、农重金,地方财政从矿山土地出让金中预留一定比例;二是征收矿业可持续发展金,标准不低于采矿权价款的5%,此项资金计入企业成本;三是提高恢复治理保证金标准,由地方政府征收,利息也由地方政府支配。 2.1.3要创新投融资体制 矿山地质环境恢复治理的资金在加大政府投入的基础上,很有必要引入市场机制,创新投融资体制。按照“谁投资、谁受益”的原则,出台相应的配套政策,明确投资主体条件、实施单位、监管流程、验收标准、收益分配和优惠政策等,如在符合土地利用总体规划的前提下,给予投资者一定年期内拥有被恢复治理土地的利用权;如可以实施修复式开采整治,以开采余量资源的收入作为矿山环境综合整治的资金,并可免交矿产资源补偿费用。 2.2鼓励新技术应用,做好技术支撑和服务 2.2.1严格准入条件 实行矿山开发“六个禁止,三个限制”的准入条件。将地质环境资源消耗费用、地质灾害损失费用、污染损失费用与矿山生产经济效益、社会效益进行综合评价,并作为是否颁发采矿许可证的重要指标。新建矿产资源开采项目必须进行地质灾害危险性评估和矿山环境影响评价,采取生态环境保护及预防和治理地质灾害的措施,避免或减少环境的影响和破坏。坚持“谁开发,谁保护;谁污染,谁治理;谁破坏,谁恢复”的原则,矿产资源开发利用方案必须包括水土保持方案、土地复垦实施方案、矿山地质灾害防治方案和环境影响评估报告,并按照规定程序报经有关部门审批。 2.2.2加大新技术推广应用 鼓励采矿企业矿山加大对开采技术的研究投入,鼓励企业采取国内外已取得明显效果的露采矿山台阶式开采、灰岩内部开采技术,地下矿山充填式开采、房柱式开采等新技术的应用。对因采用新技术增加的成本,建议由市、县财政予以补贴,切实保护地质环境。 2.2.3组建专业治理公司 国家组建矿区环境治理和生态修复专业公司,一方面,替代矿山企业进行矿山地质恢复治理,资金从采矿企业缴纳的恢复治理保证金、政府征收的可持续发展金中支付,不足部分从矿山恢复治理基金和恢复治理保证金利息中拨付;另一方面,加强矿山环境保护和生态恢复治理的科学研究,加强矿山环境保护新技术、新工艺的开发与推广,促进资源综合利用和环境保护。 2.2.4编制技术规程 国家和省组织高校、科研单位技术力量和国外专家,编制《矿山环境监测指南》和《矿山环境恢复治理技术规程》,以指导环境监测和恢复治理工作。 2.2.5培养专业人才 重点培训地质勘探专业队伍和矿山企业的技术人员,以便使矿山企业和地质勘探专业队伍能正常开展矿山地质环境监测工作,及时发现矿山开采形成的地质环境问题。 2.3完善制度设计,提高法律约束力 2.3.1制定出台《矿区生态环境保护法》 借鉴发达国家矿山环境治理的经验,需强化立法形式管理矿山环境治理的思路,主要包括:尽快出台完善的矿山环境治理规程标准和在法规中体现对矿山环境治理科技创新的鼓励。应在现有法律法规的基础上,整合《矿产资源法》《环境保护法》《水土保持法》《土地复垦条例》《地质灾害防治条例》《矿山地质环境保护规定》的相关内容,制定《矿区生态环境保护法》,将“谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁投资谁收益”上升为法律原则。建立矿山环境审查评价制度、矿山环境许可证、环境恢复治理保证金制度和矿业可持续发展金制度。要落实各项制度,制定矿山地质环境质量等级标准,部省要定期开展等级评定,并向社会评定结果;恢复治理保证金由矿山所在地地方政府征收,利息可由地方政府支配;矿业可持续发展金按比例由地方政府留存;建立矿山地质环境恢复补偿机制,制定矿山环境保护的优惠政策,充分调动矿山企业对矿山环境保护与治理的主动性和积极性。有立法权的省市也可以出台《地质环境保护条例》,进一步细化以上规定和标准。 2.3.2明确责任主体 首先,中央政府应承担环境遗留问题的主体责任。因为,资源低价是中央控制的,财政税收最终收归中央,区域发展不均衡是中央政府的宏观布局所导致的,另外,也只有国家财政能承担得起。具体建议是:中央政府应承担更多的财政支持;应从宏观上提供更多的政策支持;应提供更多的环境治理的技术支持;应完善与资源相关立法,重点进行矿产资源税费体制的改革,为矿业乃至整个经济发展的重要推动力;应建立生态区域补偿制度,重点扶持资源枯竭城市。其次,地方政府也要承担起相应的环境治理责任。虽然资源型城市的地方政府已步入财政困境,无力承担所有环境恢复治理的资金,但是,为避免引发更多深层次的社会矛盾,加快城市产业转型,促进经济可持续发展,必须要进行环境治理。具体建议是:要制定和实施矿山地质环境保护规划,多方筹集资金,分期分批解决现有的环境问题;要建立完善的应急机制,排查隐患点、危险点,并落实防控措施;要对资源开发和利用过程中的环境影响评价和地质灾害危险性评估,实施动态监测。另外,对于虽有责任人,但因经济困难无力承担治理费用的的原国有矿山企业,要积极协调上级配套资金,协助企业共同治理。第三,现有矿山企业要履行环境保护和治理责任。对于生产矿山和新建矿山,要遵照“谁开发、谁保护“”谁破坏、谁治理”的原则,实行边开采、边治理,确保新出现的地质环境问题得到及时治理。 2.3.3创新监管模式 一是进行联合执法。积极发挥国土、环保、林业、农业、水利、计划、财政等职能部门的作用,做到分工负责,协同作战,齐抓共管。要形成政府推动,国土、环保监督,矿山企业负责,社会各界参与,全方位治理整顿的良好管理体制。二是进行全过程管理。将矿山地质环境保护贯穿勘察、基建、生产、闭坑等矿业活动的始终,改变过去的末端治理为及时治理。三是开展动态巡查。重点检查落实矿山地质环境评价制度、环境监测体系、保护方案执行情况、恢复治理和土地复垦进度、质量和效果。对矿山地质环境破坏严重的的采矿企业实行限期整改、停产整顿和关闭的措施。四是实行信息化管理。积极建设矿山地质环境监测数据库及信息系统,促进政府与企业之间的信息交流,确保国土资源管理部门动态掌握矿山信息,分析矿山现状,加强宏观管理和正确决策。 作者:安守林赵玉娟单位:徐州市国土资源局 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理 摘要:各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 关键词:矿山地质环境治理 1矿区地质环境现状 1.1矿区地质环境概述淮南矿区是我国重要的煤炭基地,淮南矿业(集团)有限责任公司现有矿井9座,截止2004年9月累计产煤5.262亿吨,为国民经济的发展作出了重大贡献。淮南矿区位于淮河两岸,地跨淮南市的五区一县和阜阳市的颖上县。矿区处于淮河冲积平原之上,地形平坦,地面标高一般在20~26m之间。区域内水系均属淮河流域。论文百事通天然河道流向一般沿区域地势由西向东,由北向南注入淮河。矿区内除淮河以外,主要河流有西淝河及其支流济河和港河、架河、泥河、黑河已经人工开挖的有高新河、永幸河、光辉河等。 矿区内淮河防洪与农田水利设施多,农田水系纵横交错,基本形成适宜农业耕作的水利网络。绝大多数耕地夏季种稻,冬季种小麦。 淮南煤田煤层赋存于淮河及其冲积平原之下,第四系松散层厚20~483.5m,由东南向西北逐渐增厚。属水体下开采的矿区。 矿区大气降水及地表水资源时空分布不均,年际分布不均,浅层地下水水质良好,水源充沛,补给条件较好,目前矿区利用地下水不致引起地面沉降。 矿区开发引起地表塌陷下沉,扰乱水系,损坏耕地、村庄、河道、提防及其它建筑物受到破坏。矿区开发对地质环境的影响主要为:地面塌陷、固体堆积占地与污染,农业生态环境变化等方面。 1.2地表塌陷淮南矿业集团所属9座矿井、工业和生活居住等地面设施占地2624.2公顷(39363亩)。 9座矿井矿区总面积为301.12km2,截止2004年9月底开采塌陷面积达62.10km2,占矿区总面积20.59%。其中又有约17.7%为积水区,即积水累计总面积达10.97km2。积水范围随降雨量大小而变化。 随着煤矿开采的延深和规模扩大,塌陷范围逐渐扩大,据1997年以来的统计,1997年1月至2004年9月塌陷区增加了24.8km2,年增长率为5.15%。 开采塌陷区尚有15个村庄正在或有待搬迁。 开采塌陷区内,地形、地貌改变破坏了水系,影响河堤长度为15.1km,灌溉渠道5.9km,影响铁路线长度7.41km。 1.3固体堆积物 1.3.1煤矿开采,每年要排放大量的煤矸石,选煤厂也有相当的矸石排放,电厂排放粉煤灰。造成固体堆积物占地和环境污染。 据初步统计,目前现存矸石山(场)23处,占地63.9公顷(906亩),固体堆积物总量为1898万m3。 1.3.2淮河以南的矿区,煤层倾角较大,多煤层联合开采,全部煤层开采后下沉量大,一般在10m以上,最大下沉量达18m。塌陷盆地积水深浅不一,农民进行粗放式养鱼。可耕地的质量下降,造成农业减产减收。 淮河以北广大矿区,煤层倾角平缓,基本属单一煤层方式开采,回采后形成碟形塌陷区盆地,最大下沉量达4.5m,地下水埋深较浅。因此,盆地中间积水,积水范围大小受降雨量控制,变化比较大,盆地的边缘下沉量小呈缓坡地仍可耕种,但不宜种水稻,造成农业减产,盆地的边缘带与积水区之间,地面坡度大,水土易流失,基本上为弃耕绝收地带。论文百事通 1.4地质环境改变对工农业生产和生态环境的影响 1.4.1对大气的影响煤矿生产过程中释放出大量的瓦斯,瓦斯气是一种有强烈温室效应的气体,瓦斯气向大气牌坊会导致全球气候变暖,给空气造成污染。 1.4.2对农业生态环境的影响煤矿开采引起的地表塌陷和矸石堆积导致耕地减少,土地质量下降,农业减产,造成农村搬迁。 1.4.3对城市环境的影响煤矿开采造成地表塌陷,矸石成山,导致市容脏乱差,影响市民生活,制约城市发展。 1.4.4对煤矿企业的影响为了减少村庄和城镇搬迁,降低生产成本,煤矿企业不得不改变开拓布置方式,甚至放弃准备煤量,影响了煤炭资源合理开发利用,制约了企业自身发展。 2矿山地质环境治理原则 2.1以人为本、防灾减灾所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。 2.2因害设防、综合治理针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。 2.3注重效益、分期实施矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。 2.4工程措施与生物措施相结合矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。 3矿区地质环境治理的基本设想 淮南矿区地处华东,是富饶的淮河平原,是我国重要产粮基地,土地十分珍贵。国家可持续发展战略,对地质环境的保护、生态平衡提出了更高的要求和法规制约。因此,煤矿开采地质环境的恢复引起了各级部门和煤炭企业的重视。塌陷区回填复垦是煤炭企业、地方政府和矿区农民长期以来的共同愿望,不塌陷影响经济发展、环境保护的不良因素转变为积极因素。淮南矿业集团实施矿山地质环境恢复示范工程项目。 实施示范工程的指导思想:治理与开发相结合,变害为利,企业、地方政府和农村基层组织紧密合作,中和开发现代化生态企业,建设小康型农村。 “珍惜和合理利用土地,切实保护耕地”是基本国策。煤矿开采对地质环境的影响和土地的破坏十分严重,是一个长期以来未能解决的问题,是一个共同关注的问题。 《环境保护法》、《土地法》和《矿产资源法》等国家法规,都要求矿山开采保护地质环境,实现治理恢复“占补平衡”的最终目标,这也是可持续发展战略的组成部分。 我们将吸收有关兄弟单位回填复垦试验的成功经验,结合淮南矿区的具体地质环境,按照国家的有关法规和技术政策,实施示范工程项目。主要项目有:谢李示范工程,塌陷区回填后作为城市绿化地、改善生态和小气候;张集示范工程,结合农村搬迁、小城镇建设、改变农业结构相结合,由单纯的种植,变为种植和水产养殖、农鱼产品加工相结合的农业结构。 4结论 大部分采掘后遗留下来的废弃地(如废石场、尾矿坝等)通过治理与复垦,可再用于农业、林业或作其他护环境和保持自然生态平衡。土地整理和复垦。一方面使被破坏了的土地不要再增加。另一方面,对已经被破坏了的土地尽快地进行复垦造田、绿化植被、恢复生态平衡和保护自然环境,使已废弃的土地重新恢复利用,发挥出更大的社会经济效益。各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理论文 1矿区地质环境现状 1.1矿区地质环境概述淮南矿区是我国重要的煤炭基地,淮南矿业(集团)有限责任公司现有矿井9座,截止2004年9月累计产煤5.262亿吨,为国民经济的发展作出了重大贡献。淮南矿区位于淮河两岸,地跨淮南市的五区一县和阜阳市的颖上县。矿区处于淮河冲积平原之上,地形平坦,地面标高一般在20~26m之间。区域内水系均属淮河流域。天然河道流向一般沿区域地势由西向东,由北向南注入淮河。矿区内除淮河以外,主要河流有西淝河及其支流济河和港河、架河、泥河、黑河已经人工开挖的有高新河、永幸河、光辉河等。 矿区内淮河防洪与农田水利设施多,农田水系纵横交错,基本形成适宜农业耕作的水利网络。绝大多数耕地夏季种稻,冬季种小麦。 淮南煤田煤层赋存于淮河及其冲积平原之下,第四系松散层厚20~483.5m,由东南向西北逐渐增厚。属水体下开采的矿区。 矿区大气降水及地表水资源时空分布不均,年际分布不均,浅层地下水水质良好,水源充沛,补给条件较好,目前矿区利用地下水不致引起地面沉降。 矿区开发引起地表塌陷下沉,扰乱水系,损坏耕地、村庄、河道、提防及其它建筑物受到破坏。矿区开发对地质环境的影响主要为:地面塌陷、固体堆积占地与污染,农业生态环境变化等方面。 1.2地表塌陷淮南矿业集团所属9座矿井、工业和生活居住等地面设施占地2624.2公顷(39363亩)。 9座矿井矿区总面积为301.12km2,截止2004年9月底开采塌陷面积达62.10km2,占矿区总面积20.59%。其中又有约17.7%为积水区,即积水累计总面积达10.97km2。积水范围随降雨量大小而变化。 随着煤矿开采的延深和规模扩大,塌陷范围逐渐扩大,据1997年以来的统计,1997年1月至2004年9月塌陷区增加了24.8km2,年增长率为5.15%。 开采塌陷区尚有15个村庄正在或有待搬迁。 开采塌陷区内,地形、地貌改变破坏了水系,影响河堤长度为15.1km,灌溉渠道5.9km,影响铁路线长度7.41km。 1.3固体堆积物 1.3.1煤矿开采,每年要排放大量的煤矸石,选煤厂也有相当的矸石排放,电厂排放粉煤灰。造成固体堆积物占地和环境污染。 据初步统计,目前现存矸石山(场)23处,占地63.9公顷(906亩),固体堆积物总量为1898万m3。 1.3.2淮河以南的矿区,煤层倾角较大,多煤层联合开采,全部煤层开采后下沉量大,一般在10m以上,最大下沉量达18m。塌陷盆地积水深浅不一,农民进行粗放式养鱼。可耕地的质量下降,造成农业减产减收。 淮河以北广大矿区,煤层倾角平缓,基本属单一煤层方式开采,回采后形成碟形塌陷区盆地,最大下沉量达4.5m,地下水埋深较浅。因此,盆地中间积水,积水范围大小受降雨量控制,变化比较大,盆地的边缘下沉量小呈缓坡地仍可耕种,但不宜种水稻,造成农业减产,盆地的边缘带与积水区之间,地面坡度大,水土易流失,基本上为弃耕绝收地带。 1.4地质环境改变对工农业生产和生态环境的影响 1.4.1对大气的影响煤矿生产过程中释放出大量的瓦斯,瓦斯气是一种有强烈温室效应的气体,瓦斯气向大气牌坊会导致全球气候变暖,给空气造成污染。 1.4.2对农业生态环境的影响煤矿开采引起的地表塌陷和矸石堆积导致耕地减少,土地质量下降,农业减产,造成农村搬迁。 1.4.3对城市环境的影响煤矿开采造成地表塌陷,矸石成山,导致市容脏乱差,影响市民生活,制约城市发展。 1.4.4对煤矿企业的影响为了减少村庄和城镇搬迁,降低生产成本,煤矿企业不得不改变开拓布置方式,甚至放弃准备煤量,影响了煤炭资源合理开发利用,制约了企业自身发展。 2矿山地质环境治理原则 2.1以人为本、防灾减灾所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。 2.2因害设防、综合治理针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。 2.3注重效益、分期实施矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。 2.4工程措施与生物措施相结合矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。 3矿区地质环境治理的基本设想 淮南矿区地处华东,是富饶的淮河平原,是我国重要产粮基地,土地十分珍贵。国家可持续发展战略,对地质环境的保护、生态平衡提出了更高的要求和法规制约。因此,煤矿开采地质环境的恢复引起了各级部门和煤炭企业的重视。塌陷区回填复垦是煤炭企业、地方政府和矿区农民长期以来的共同愿望,不塌陷影响经济发展、环境保护的不良因素转变为积极因素。淮南矿业集团实施矿山地质环境恢复示范工程项目。 实施示范工程的指导思想:治理与开发相结合,变害为利,企业、地方政府和农村基层组织紧密合作,中和开发现代化生态企业,建设小康型农村。 “珍惜和合理利用土地,切实保护耕地”是基本国策。煤矿开采对地质环境的影响和土地的破坏十分严重,是一个长期以来未能解决的问题,是一个共同关注的问题。 《环境保护法》、《土地法》和《矿产资源法》等国家法规,都要求矿山开采保护地质环境,实现治理恢复“占补平衡”的最终目标,这也是可持续发展战略的组成部分。 我们将吸收有关兄弟单位回填复垦试验的成功经验,结合淮南矿区的具体地质环境,按照国家的有关法规和技术政策,实施示范工程项目。主要项目有:谢李示范工程,塌陷区回填后作为城市绿化地、改善生态和小气候;张集示范工程,结合农村搬迁、小城镇建设、改变农业结构相结合,由单纯的种植,变为种植和水产养殖、农鱼产品加工相结合的农业结构。 4结论 大部分采掘后遗留下来的废弃地(如废石场、尾矿坝等)通过治理与复垦,可再用于农业、林业或作其他护环境和保持自然生态平衡。土地整理和复垦。一方面使被破坏了的土地不要再增加。另一方面,对已经被破坏了的土地尽快地进行复垦造田、绿化植被、恢复生态平衡和保护自然环境,使已废弃的土地重新恢复利用,发挥出更大的社会经济效益。各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 摘要:各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 关键词:矿山地质环境治理 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理中应用客土喷播技术 摘要:治理矿山为露天开采矿山,坡面表层岩石风化破碎严重,基本无植被覆盖,易发生崩塌落石灾害。应用客土喷播技术,在岩石边坡上打锚杆、铺设铁丝网,采用专门喷播设备喷播有机基材及植物种子,加盖无纺布快速养护形成边坡生态防护层。边坡表面形成保护层及与表土相近的生长基础,破损山体边坡得到绿化,能起到涵养水源、保持水土、调节气候和净化大气的作用,具有巨大的生态环境效益。 关键词:客土喷播;生态防护;地质环境保护 随着我国对大气污染治理力度的加大,矿山地质环境问题被列入整治范围中。矿山地质环境治理以改善矿山环境和空气质量为目标,坚持标本兼治、突出重点、整体推进,以铁路、高速公路两侧和城市周边等露天矿山为重点,通过关闭取缔、停产整顿、恢复治理,集中开展矿山及环境治理问题[1]。 1工程概况 1.1地形地貌 矿区属燕山南麓丘陵地貌,位于近南北走向山脉东坡,最高海拔标高95m,最低海拔标高70m,相对高差25m。因受长期剥蚀切割作用,本区山势低缓,坡顶浑圆,地形坡度一般为20°~30°。 1.2地层岩性 矿区范围内及其附近出露的地层为蓟县系雾迷山组一段及第四系。蓟县系雾迷山组一段(Jxw1)下部为灰白色中厚层含粉砂泥晶白云岩,与燧石条带白云岩互层,偶夹纹层状沥青质白云岩;上部为灰色粗晶白云岩和沥青质白云岩,夹灰白色厚、巨厚层含粉砂泥晶白云岩,韵律性明显。第四系分布于坡麓边缘及缓坡地带,表层一般为粉土、粉质粘土,下部一般为碎石土,成因类型主要为残坡积物,厚约0.5~1.0m,自山麓边缘至山间盆地厚度逐渐加大。 1.3地质构造与地震 矿区所处构造单元为燕山台褶带(Ⅱ22)马兰峪复式背斜(Ⅲ72)遵化穹褶束南缘(Ⅳ252)。矿区未见断裂构造,节理裂隙不发育,地层呈单斜产出,倾向280°,倾角35°。地层单层厚一般0.5~4m,中厚层状为主。区域抗震设防烈度为7°。 1.4水文地质条件 矿区位于丘陵区,因长期受剥蚀切割作用,山势低矮、平缓,坡顶浑圆,地形有利于自然排水,矿区附近最低侵蚀基准面50m左右,矿体均位于侵蚀基准面以上。根据地下水的赋存条件和含水介质的不同,矿区附近地下水类型主要分为第四系松散岩类孔隙水和碳酸盐岩类岩溶裂隙水两种。 1.5矿山周边及人类工程活动 由于矿山目前已处于停产状态,矿区内人类工程活动主要为采场北侧工业场地料石运输,运输量较小。由于采场紧邻西侧采石场,目前采石场采坑正回填作业,且回填料石运输道路经过该矿山,回填方量较大,运输较频繁,人类工程活动较强烈。 2矿山地质环境问题分析 2.1地质灾害问题分析 矿区范围内存在地质灾害隐患地点共3处,分别为1号边坡1号陡坎、2号陡坎以及2号边坡坡顶处。1号边坡:矿区范围内仅坡顶边缘存在少量第四系覆盖,边坡岩性为中厚层白云岩,采面边坡与岩层呈顺向接触,不存在滑坡危害。但1号边坡由于开采形成2处陡坎,2处陡坎近直立状,坡顶岩石松动,易发生崩塌落石灾害。2号边坡:岩层与边坡呈斜向接触,坡顶陡坎边坡近直立状,表层岩石风化破碎严重,且顶部出现张拉裂隙,易发生崩塌落石[2]。 2.2地形地貌景观破坏 多年的矿山生产对地质环境造成了较大的破坏。开采区范围内,矿山采面边坡基岩裸露,植被消失,由于停采时间较长,现坡面局部已长有杂草。采面平台目前为水泥硬化地面,无植被覆盖。现场调查发现,采坑坡面及坡底种植杨树面,基本已覆绿,坡面较稳定。边坡边缘与采面平台砌有挡墙,由于修筑时间较长,局部已出现破损。故露天采场边坡对土地资源、地形地貌景观影响严重。 2.3水资源水环境破坏问题 该矿山未编制水土保持方案。矿区位于丘陵区,地形有利于自然排水,根据实地调查,采场底部无积水现象,采坑边帮亦无渗水现象。矿区最低开采标高70m,附近最低侵蚀基准面50m左右,仍处于地下水位以上,矿坑涌水来源不变,仍为大气降水,雨季降水可顺利排出矿区,对当地含水层影响较小,对周边生产、生活用水无影响。 2.4扬尘及视觉污染 矿区目前处于停产状态,但工业场地及道路未进行绿化覆盖,且石渣仍在售卖状态,石渣在装运过程中会产生大量扬尘;矿区内残留的白茬边坡也未进行山体覆绿,都会带来视觉污染[3]。 3矿山地质环境防治工程 3.1客土喷播技术的经济可行性 客土喷播技术本身是为石质边坡营造一种适宜植物快速生长的土壤营养层,其有机基材中采用高分子凝结剂,拌入泥炭土、纤维材料、本地沃土等,组成“客土”,利用高次团粒剂使客土形成密实结构,植物纤维在其中起到类似植物根茎的网络作用,造就具有耐降雨侵蚀、牢固且透气、与自然表土相近的生长基础。客土喷播适用于石质边坡等坡面高陡凹凸不平、传统种植工艺无法施工的地方;机械喷播可实现大面积快速绿化,施工效率高;由于覆盖料与稳定剂的膜状结构保护可以防止雨水冲刷、种子流失,绿化效果好;主要采用机械化操作,节省人工,成本低廉[4]。 3.2客土喷播技术的应用 客土喷播技术施工工艺流程见图1: 3.2.1坡面清理 对易产生崩塌的一号陡坎、二号陡坎进行削坡,削坡后坡面角≤60°,削坡后碎石回填于原坎下并压实。对坡面浮石进行清理。在一号边坡坡顶处设置双边丝护栏,防护网距离坡顶3.0m,丝径3.5mm,孔径9×17cm,立柱48mm(直径)×1.0mm(壁厚)×2.1m(高),网片外形尺寸1.8×3.0m,基础采用岩石钻孔,孔径0.2m,孔深0.3m,采用C15现浇混凝土灌注。防护网外围设置安全警示牌,警示牌间距50m。 3.2.2锚杆挂网 对清理后边坡坡面进行打锚,锚杆直径为16mm,锚杆长度0.5m,锚杆间距2.0m,梅花形布置。锚杆钻孔采用风钻或电钻,孔径42mm。水泥砂浆灌注。坡面敷设镀锌铁丝网,从坡顶沿坡面顺势铺下,坡顶留0.5m置于坡顶浆砌石下,坡顶浆砌石墙0.3m×0.3m。镀锌网搭接宽度为0.15m。 3.2.3客土喷播 主要工作步骤包括土料筛选,草炭土、复合肥、植物种子、保水剂、黏合剂等材料混合搅拌均匀,喷播机喷播。3.2.3.1土料筛选选取草炭土,颗粒直径不宜过大,用筛网过筛至尺寸小于15mm,筛选后备用。由于草炭土中有机质含量30%以上,土质松软均匀,比重0.7~1.05,以酸性为主,适合种子生长且通风透气。 3.2.3.2混合搅拌 将筛选后的土料中加入植物种子、复合肥、保水剂、黏合剂等材料混合搅拌均匀。种子选择适应矿区气候条件的灌木植物种子(荆条、沙棘)与草本植物种子(紫花苜蓿、沙打旺、草木樨)1:1混合,充分利用灌木植物的木质根系抗拉性能强、水土保持效果好,草本植物绿化效果均匀、美化环境的特点,达到护坡牢固快速绿化的目的。保水剂可以加速种子生根,提高种子活力,改善种子生存环境,增强种子的抗旱、抗逆功能。黏合剂可以防止基质材料流失,固水保温,保证种子的出苗率。复合肥料,主要包括氮(N)、磷(P)、钾(K)等,促进植物生长。 3.2.3.3喷播机喷播 喷播时采用专门喷播设备自上而下分两侧喷播,凹凸部分及死角部位要喷播均匀。喷播分两次进行,第一次喷播5~8cm厚基质底层,不含植物种子,增加草炭土、保水剂、复合肥的比例,保证能够提供植物生长所需水分及养分。待几个小时后客土稳定再喷播种子层3~5cm。分层喷播不仅成本降低,还大大提高了绿化效果。 3.2.4表层覆盖 对喷播后的坡面覆盖无纺布,不留边口,覆盖搭接宽度为15cm,用木桩固定,两端用土压埋固定。覆盖无纺布可以保证喷播层温湿度,减少水分蒸发,限制种子在发芽期的移动,防止雨水冲刷。当幼苗长至5~6cm时揭去无纺布。 3.2.5浇水养护 喷播后至少浇水养护4次,小水慢浇,如遇天然降雨应减少浇水次数。 4效益分析 4.1社会效益 矿山地貌景观得以治理、恢复,有利于构筑和谐社会,缓解地方政府、矿山企业与当地居民的关系,互惠互利,达到携手并进、共同繁荣的社会效应,社会意义深远。能有效地防御矿山地质环境问题,保护附近居民、企业员工的生命财产安全,创造良好的人居环境[5]。 4.2环境效益 通过对矿山地质环境治理和开发建设,矿区生态环境将会大大改善。破损山体边坡覆绿,环境优美,空气清新。植物的叶片可以洗尘、滞尘,吸收有毒物质,释放有益健康的杀菌物质,从而起到净化空气的作用。发达的根系可以固定砂土,减少水土流失,增加土壤的贮水能力。矿区生态系统将逐渐恢复涵养水源、保持水土、调节气候和净化大气的功能,具有巨大的生态环境效益。 4.3经济效益 通过对矿山地质环境治理恢复工程,有效地防御了矿山地质灾害的发生,起到了减灾防灾的目的;有效地减轻了矿山地质灾害造成的直接或间接的经济损失[6]。 5结语 对岩质边坡采用客土喷播技术进行治理,可固土护坡,有效防止崩塌落石,绿化效果明显,覆盖无纺布炼苗揭布养护管理客土喷播坡面清理喷播准备88环境监测与污染防治美化矿山环境。该技术适用范围广泛,成本较低。 作者:郭东升 张显 单位:河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队
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矿山地质环境保护及治理:矿山地质环境保护与治理 摘要:矿山中蕴含大量的矿产资源,然而伴随人类的开采活动,会对矿山周围的生态环境形成一定的破坏,开采过程中会形成陡直的开采边坡,影响自然状态下的岩石稳定性,遇有诱发地质灾害的因素作用后,极易发生滑坡、崩塌、泥石流等情况。因此,加强矿山地质环境保护与治理,显得越发重要起来。文章以青龙山石灰岩矿区为例,对矿山地质环境保护进行研究探讨了矿山治理的有效措施。 关键词:矿山;地质环境现状;保护治理;对策 矿山企业不仅要注重安全生产,更要关注矿山地质环境保护,只要这两方面工作都认真做好后,才有利与矿山企业的可持续发展,使其发挥巨大的经济效益与社会效益[1]。本文笔者以青龙山石灰岩矿区为研究对象,深入分析了矿区地质环境现状及防治措施,希望能进一步促进矿山地质环境保护与治理。 1矿区地质环境现状 矿区地下水类型为碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶裂隙水。该资源型矿区经过多年的开采,严重破坏了原有的生态环境,导致很多采石平台以及陡崖的出现。不仅对区内地貌景观形成很大的破坏,而且导致大量的水土流失,存在崩塌等潜在地质灾害的发生隐患,矿区开采对地下水污染也有一定影响,废石堆放掩埋破坏原有覆盖的植被[2]。 2矿区地质灾害影响破坏现状 2.1崩塌 矿区采石陡崖均为崩塌地质灾害隐患区,特点不仅陡而且还非常高,并且存在很多岩体裂隙,很多岩石呈块状突出于破损面上,另外有大量的松散结构的风化层分布,遇到不良天气以及外力影响下,非常容易导致岩石崩落,造成崩塌灾害的发生,给生活其下部区域的人们造成安全威胁。 2.2水土流失 矿区开采活动,严重破坏了该区范围内的原有植被以及土地。特别是采用露天开采形式的矿山,破坏程度更加突出,引起矿山范围内出现大量的荒漠化现象,遇到降雨天气造成大量的水土流失,长期的降雨冲刷,使有机质被雨水带走,影响了土壤的团粒结构,土壤养分明显不足,给区内植被生长造成非常大的阻碍,因此,出现了很多裸露山体,影响区内生态环境。 2.3地质地貌景观破坏 伴随矿山开采,对区内原有的地质地貌形成了很大破坏,造成很多开采平台和陡崖的形成,这些陡崖与平台上没有植被生长,不仅破坏了原有的地貌,而且遇到诱发因素,非常容易导致崩塌现象的发生。而且很多矿井开采之后,占用了很多土地资源,又因其在山岭上方,给下面居住的民房造成很大威胁,影响人们的生命财产安全。同时,很大程度上对旅游景区的环境形成破坏,影响到区内优美的景色[3]。 3矿区地质环境稳定性分析 3.1边坡整体稳定性 根据相关调查,矿区内边坡主要为中厚岩层,属于寒武纪张夏组,非常坚硬,具有很强的抗风化性。调查发现矿区边坡这些岩石分化程度轻微,而且具有非常统一的岩性特征,综合研究认为区内边坡具有很好的稳定性,不会引起大的滑坡灾害[4]。 3.2边坡局部稳定性 在相关调查中发现,矿区内边坡坡面上分布着很多破碎的岩石,有些已经与母体进行分离,存在一定的安全隐患,容易诱发崩塌灾害,对景区内游人及附近居民安全构成威胁。 4矿山地质环境保护与治理恢复防治工程 4.1卸载危岩体 伴随采矿活动形成大量的采石陡崖,在陡崖区域内,分布着很多危岩体,这是危岩体是由于矿山开采过程中爆破手段与风化作用的结果,这些危岩体都存在非常大的安全隐患。主要采取卸载的方式进行治理,如果遇到危岩体体积过大,则运用静态爆破的手段进行分解卸载。对于较大的岩体,现行铁索固定,借助静态爆破手段加倒链形式将其卸下。 4.2“废石-客土”回填工程 “废石-客土”回填工程主要用于采石陡崖的坡地以及采石形成的平台位置,首先,将回填区域内的杂物以及树根等进行清除,将有积水的坑穴进行填平,实施填土阶段,要加强检查与验收工作,保证填土质量。 4.3挡土墙工程 挡土墙设计使用M7.5浆砌石结构,以基岩为挡土墙的基点,并设置沉降缝,以间隔15m为规格进行设置,通常挡土墙应当入土在0.1m的范围,设置的挡土墙为1.5m的高度,底面为1.1m宽,顶面为1.1m宽,但要依照陡崖不同情况,具体进行调整。 4.4截排水工程再用 截排系统是为了有效应对雨水的冲刷,由于雨水会对回填土造成很大破坏,因此,必须采取有效的措施加以应对。主要的措施为设置地表排水系统,可以有效的拦截雨水,并将其进行汇流疏导。 4.5绿化工程 绿化是改善矿山生态环境的有利手段,本着经济、生态的模式进行种植,达到最大化的自然态,避免过多的投入管理与养护的投入,依照目前的种植基础,以乡土树种(侧柏、毛白杨、国槐等)为备选树种优先考虑,同时,种植模式应当达到乔、灌、草植物群落的多样化立体模式。 4.6治理效果 通过以上工程的实施,有效的恢复治理了开采过程中形成的原有生态环境的破坏,改善了梁山风景名胜区视野范围内的景观环境,为人们创造了良好的生活环境,使梁山风景区整体生态环境得到了很大提高。 5结语 文章以青龙山资源型矿区为例,探讨了矿山地质环境保护与治理。通过分析区内主要的地质环境问题,突出表现为崩塌和水土流失以及地质地貌景观的破坏。根据矿区不同的土地类型、破坏的特点和矿山终采后的情况确定。做到重点工程措施治理与植物措施相结合,充分发挥工程措施速效性和控制性,同时也要发挥生物措施的后续性和生态效应。在进行绿化工程中,应当在原有生态基础上,以乡土树种为首选,采用乔、灌、草立体化的种植模式,增加植物的生态多样性。同时,治理过程中,应当根据具体情况进行调整,确保矿山生态环境治理效果。 作者:温殿刚 单位:山东省第七地质矿产勘查院 矿山地质环境保护及治理:煤矿矿山地质环境保护与治理 摘要:以某矿山为例,讨论了该矿山地质环境以及开采现状,分析了煤矿矿山地质环境保护与治理原则,并提出了相关的恢复治理措施,以期为相关研究人员提供新的思路与方法。 关键词:矿山地质;滑坡;采空区;煤层 1矿山基本概况 某煤矿在经过资源整合后,批准开采13号煤层,设计可采储量为1453.02万t,设计生产能力120万t/年。本矿井服务年限为8.65年。资源整合后,矿山现处在建设阶段,尚未投入生产。矿山内地形呈西南高东北低。海拔995m,相对高差235.1m,总体地形从西南到东北,从低中山区过渡到低山区。矿区水系属黄河水系,矿区内沟谷较为发育,但大多为雨季排洪通道。 2矿山地质环境保护与治理原则 2.1矿产资源和经济建设协调发展原则 这一原则主要是指在进行环境保护过程中,坚持开发现有矿产资源时进行环境保护。同时,该原则要求在进行矿山环境资源开采和利用的过程中,应该实现资源保护和当前社会经济实现协调发展。当前各部门和矿山管理者,在进行矿产资源开采过程中,要实现环境资源保护和综合回收利用。也就是在进行矿产资源开发和利用过程中,要以合理性和有序性进行整体建设,让开采更加具有规范性。在开发资源前提下,对现有地质环境进行科学保护,实现人和自然持续协调发展目标。 2.2坚持突出重点和因地制宜的开发原则 根据当前在进行矿山资源开采过程中出现的问题,应该采用科学的开采方法对资源进行开发,减少地质环境的破坏问题。所以,矿山资源开采和开发过程中,应该根据现有矿区所在区域经济情况和地质环境问题基础上,突出整体资源开发工作重点。这也就是说,在进行治理目标制定过程中,将保护工作重点突出在资源治理工作,将矿山资源合理保护和优质治理。这样可以将二者进行紧密结合和充分交融,使整体治理工作能够有序开展,最终实现治理的预期目标。 2.3坚持防治结合的资源开采原则 防治结合的资源开采原则需要相关部门或是矿山管理者,在进行矿产资源勘查之前,对现有的地质环境进行总结。通过总结可以将现有开采出现的问题,进行及时和全面的掌握,这样可以将已出现的地质问题作为整体活动开展的重点和前提。通过前提的掌握,防止在进行矿山资源开采时出现新的破坏现象,造成新的地质问题。同时,相关部门或是矿山管理者,应该对现有已出现的地质问题或是被破坏的环境,以科学的手段进行治理和恢复,最大程度降低再次开采行为对现有资源环境的破坏。 3矿山地质环境恢复治理措施 3.1矿山地质灾害治理措施 1)地裂缝、地面塌陷地质灾害防治。对开采过的采空区出现采空塌陷(地裂缝)时,及时采取就近人工挖土,运土并对裂缝进行填埋土、再碾压等措施,以减少地表下沉量。2)崩塌、滑坡治理工程。由于该滑坡虽然为小型滑坡,滑动方量不大,但前缘临空面高达十多米,如卸载后恐引发后边连锁反应,不宜采取清理松散物地进行彻底治理。仅在滑坡前缘修建一挡土墙,对其下滑的第三系沉积卵石层进行阻挡,使其影响不到道路。 3.2矿山植被恢复治理措施 矿山林地恢复主要为已枯死的树木进行人工补种。根据评估区内所处的位置及气候等条件,补栽树种主要考虑适应能力强、根系发达、有较高生长速度、种植较容易、成活率高的树种进行补栽。乔木选用侧柏(株高1m~2m)、油松(株高1m~1.5m)、国槐(胸径5cm)、合欢(胸径5cm),种植密度为650株/hm2;灌木选用沙棘、连翘(三年生),种植密度为2250株/hm2等。 3.3开采环节中贯彻生态保护理念 对矿山资源进行开采,树立以环境保护为主要的原则。各地在进行矿山资源勘查和开采的时候,应该以生态保护作为生产主线,进行各个环节的实施。要改变以往传统对资源进行开采过程中,所采用的粗放性质开采方式,应该以适应当前经济可持续发展的原则,开展资源开发。这样能够减少在开发过程中,对资源和地质环境造成破坏的影响。在众多开采环节中,要以保护环境为主要的使用目标和原则,尽可能实现开采前后自然环境不出现较大变化,从源头上进行地质环境的保护和治理。同时,应该在具体开采的过程中强调生态治理的理念,以科学先进手段和开采方式对资源进行开采。通过这样的行为和开采手段,可以降低整体开采环节中出现的资源浪费现象,减少地质环境破坏问题。 4矿山环境保护与治理效益分析 4.1社会效益 开展矿山地质环境保护与恢复治理可以有效避免和预防矿区内因采煤引发的地质灾害,解决矿区内因采煤造成的含水层破坏给村庄居民生活用水带来的紧张问题,可有效避免并解决因矿山开发产生的一系列地质环境问题给当地居民生产生活带来的严重影响和危害、可避免因矿山开发产生的一系列地质环境问题引起群众性上访事件的社会问题,有效的促进当地和谐社会的建设与发展。因此,矿山地质环境保护与恢复治理可保证社会和谐发展与安定团结,具有潜在的社会效益。 4.2经济效益 4.2.1减灾效益 工业广场边坡崩塌、滑坡,地裂缝及沟谷泥石流防治工程费用约1567.59万元。其危害对象为工业广场的建(构)筑物、机具设施及其工作人员,5个村庄约4519人及其他设施等。通过矿山地质环境治理工程,采取合理的防治措施后,可以达到消除或削弱灾害对人民生命、财产的危害和增强受灾体对危害的抗御能力;规范人类工程经济活动,最大限度地减少灾害的发生和危害,将灾害损失降低到最小,减少建设方财产损失,经济效益可观。 4.2.2增值效益 经预测,煤矿开采对评估区内的耕地、林地等破坏程度严重,将使评估区内的190.36hm2耕地减产或者绝收,118.28hm2林地,43.16hm2草地受到破坏。如果不对这些土地进行恢复治理,一方面严重影响区内农业生产,从而增加企业赔偿费用,给企业造成持续的经济负担。另一方面,降低了土地的利用等级,土地使用价值下降。 作者:李三三 单位:山西省第二水文地质工程地质队 矿山地质环境保护及治理:矿山地质环境保护及治理 摘要 :矿山中蕴含大量的矿产资源,然而伴随人类的开采活动,会对矿山周围的生态环境形成一定的破坏,开采过程中会形成陡直的开采边坡,影响自然状态下的岩石稳定性,遇有诱发地质灾害的因素作用后,极易发生滑坡、崩塌、泥石流等情况。因此,加强矿山地质环境保护与治理,显得越发重要起来。文章以青龙山石灰岩矿区为例,对矿山地质环境保护进行研究探讨了矿山治理的有效措施。 关键词 :矿山;地质环境现状;保护治理;对策 矿山企业不仅要注重安全生产,更要关注矿山地质环境保护,只要这两方面工作都认真做好后,才有利与矿山企业的可持续发展,使其发挥巨大的经济效益与社会效益[1]。本文笔者以青龙山石灰岩矿区为研究对象,深入分析了矿区地质环境现状及防治措施,希望能进一步促进矿山地质环境保护与治理。 1矿区地质环境现状 矿区地下水类型为碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶裂隙水。该资源型矿区经过多年的开采,严重破坏了原有的生态环境,导致很多采石平台以及陡崖的出现。不仅对区内地貌景观形成很大的破坏,而且导致大量的水土流失,存在崩塌等潜在地质灾害的发生隐患,矿区开采对地下水污染也有一定影响,废石堆放掩埋破坏原有覆盖的植被[2]。 2矿区地质灾害影响破坏现状 2.1崩塌 矿区采石陡崖均为崩塌地质灾害隐患区,特点不仅陡而且还非常高,并且存在很多岩体裂隙,很多岩石呈块状突出于破损面上,另外有大量的松散结构的风化层分布,遇到不良天气以及外力影响下,非常容易导致岩石崩落,造成崩塌灾害的发生,给生活其下部区域的人们造成安全威胁。 2.2水土流失 矿区开采活动,严重破坏了该区范围内的原有植被以及土地。特别是采用露天开采形式的矿山,破坏程度更加突出,引起矿山范围内出现大量的荒漠化现象,遇到降雨天气造成大量的水土流失,长期的降雨冲刷,使有机质被雨水带走,影响了土壤的团粒结构,土壤养分明显不足,给区内植被生长造成非常大的阻碍,因此,出现了很多裸露山体,影响区内生态环境。 2.3地质地貌景观破坏 伴随矿山开采,对区内原有的地质地貌形成了很大破坏,造成很多开采平台和陡崖的形成,这些陡崖与平台上没有植被生长,不仅破坏了原有的地貌,而且遇到诱发因素,非常容易导致崩塌现象的发生。而且很多矿井开采之后,占用了很多土地资源,又因其在山岭上方,给下面居住的民房造成很大威胁,影响人们的生命财产安全。同时,很大程度上对旅游景区的环境形成破坏,影响到区内优美的景色[3]。 3矿区地质环境稳定性分析 3.1边坡整体稳定性 根据相关调查,矿区内边坡主要为中厚岩层,属于寒武纪张夏组,非常坚硬,具有很强的抗风化性。调查发现矿区边坡这些岩石分化程度轻微,而且具有非常统一的岩性特征,综合研究认为区内边坡具有很好的稳定性,不会引起大的滑坡灾害[4]。 3.2边坡局部稳定性 在相关调查中发现,矿区内边坡坡面上分布着很多破碎的岩石,有些已经与母体进行分离,存在一定的安全隐患,容易诱发崩塌灾害,对景区内游人及附近居民安全构成威胁。 4矿山地质环境保护与治理恢复防治工程 4.1卸载危岩体 伴随采矿活动形成大量的采石陡崖,在陡崖区域内,分布着很多危岩体,这是危岩体是由于矿山开采过程中爆破手段与风化作用的结果,这些危岩体都存在非常大的安全隐患。主要采取卸载的方式进行治理,如果遇到危岩体体积过大,则运用静态爆破的手段进行分解卸载。对于较大的岩体,现行铁索固定,借助静态爆破手段加倒链形式将其卸下。 4.2“废石- 客土”回填工程 “废石 - 客土”回填工程主要用于采石陡崖的坡地以及采石形成的平台位置,首先,将回填区域内的杂物以及树根等进行清除,将有积水的坑穴进行填平,实施填土阶段,要加强检查与验收工作,保证填土质量。 4.3挡土墙工程 挡土墙设计使用M 7.5 浆砌石结构,以基岩为挡土墙的基点,并设置沉降缝,以间隔 15 m为规格进行设置,通常挡土墙应当入土在 0.1 m的范围,设置的挡土墙为 1.5 m的高度,底面为 1.1 m宽,顶面为 1.1 m宽,但要依照陡崖不同情况,具体进行调整。 4.4截排水工程 再用截排系统是为了有效应对雨水的冲刷,由于雨水会对回填土造成很大破坏,因此,必须采取有效的措施加以应对。主要的措施为设置地表排水系统,可以有效的拦截雨水,并将其进行汇流疏导。 4.5绿化工程 绿化是改善矿山生态环境的有利手段,本着经济、生态的模式进行种植,达到最大化的自然态,避免过多的投入管理与养护的投入,依照目前的种植基础,以乡土树种(侧柏、毛白杨、国槐等)为备选树种优先考虑,同时,种植模式应当达到乔、灌、草植物群落的多样化立体模式。 4.6治理效果 通过以上工程的实施,有效的恢复治理了开采过程中形成的原有生态环境的破坏,改善了梁山风景名胜区视野范围内的景观环境,为人们创造了良好的生活环境,使梁山风景区整体生态环境得到了很大提高。 5结语 文章以青龙山资源型矿区为例,探讨了矿山地质环境保护与治理。通过分析区内主要的地质环境问题,突出表现为崩塌和水土流失以及地质地貌景观的破坏。根据矿区不同的土地类型、破坏的特点和矿山终采后的情况确定。做到重点工程措施治理与植物措施相结合,充分发挥工程措施速效性和控制性,同时也要发挥生物措施的后续性和生态效应。在进行绿化工程中,应当在原有生态基础上,以乡土树种为首选,采用乔、灌、草立体化的种植模式,增加植物的生态多样性。同时,治理过程中,应当根据具体情况进行调整,确保矿山生态环境治理效果。 作者:温殿刚 单位:山东省第七地质矿产勘查院 矿山地质环境保护及治理:湖北省矿山地质环境保护及治理 摘要:按照国土资源部《矿产资源规划编制实施办法》(国土资源部[2012]第55号令)、《国土资源部关于开展第三轮矿产资源规划编制工作的通知》(国土资规函[2014]35号文)等要求,湖北省国土资源厅组织编制了《湖北省矿产资源总体规划(2016-2020年)》。为了夯实规划编制基础,明确规划思路、目标、方案及实施措施,为规划编制提供翔实依据,保证规划的科学性、合理性和可操作性,在规划编制前,规划编制项目组完成了包括“矿山地质环境专题研究”等共七项规划专题研究工作。本文就湖北省矿山地质环境保护与治理恢复主要指标进行研究。 关键词:矿山地质环境保护;治理恢复;主要指标研究 1矿山地质环境保护与治理恢复主要指标 矿山地质环境保护与治理恢复规划指标主要包括历史遗留矿山地质环境问题治理面积、废弃矿区土地复垦面积,均为约束性指标。主要根据我省目前矿山地质环境治理现状、土地复垦情况、有关法规、政策要求及“十三五”期间矿产资源开采对矿山地质环境影响预测分析资料,提出约束性指标,并将指标分解、落实到后续的矿山地质环境治理恢复重大工程、矿区土地复垦重大工程、矿山复绿行动重大工程等之中。1.1历史遗留矿山地质环境问题治理指标据湖北省矿山地质环境影响综合评估分区结果,我省矿山地质环境影响严重区、较严重区总面积4020.5224平方公里。根据党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神,为贯彻落实《中共中央国务院印发<生态文明体制改革总体方案>》(2015年9月21日)、《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》(中发[2015]12号)、《全国生态功能区划(修编版)》(环境保护部中国科学院2015年11月)、《国土资源部工业和信息化部财政部环境保护部国家能源局关于加强矿山地质环境恢复和综合治理的指导意见》(国土资发[2016]63号)、《财政部国土资源部环境保护部关于推进山水林田湖生态保护修复工作的通知》(财建[2016]725号)等政策性文件,完善环境治理和生态修复制度,促进全省矿产资源开发利用与矿山地质环境保护协调发展,全面推进生态文明和生态国土建设,规划2016~2020年,中央财政、省级财政资金支持的历史遗留矿山地质环境问题治理面积:40.21平方公里(占矿山地质环境影响严重区、较严重区总面积1.0﹪)。依据《湖北省矿山地质环境恢复治理备用金管理办法》(省政府令2007年第298号)、《湖北省财政厅、湖北省国土资源厅关于贯彻执行<湖北省矿山地质环境恢复治理备用金管理办法>》有关问题的通知”(鄂财综发[2007]42号)、《省人民政府办公厅关于加强矿山地质环境保护治理的实施意见》(鄂政办发[2015]80号)等文件精神,规划2016~2020年,市级财政、县级财政以及多方筹措的社会资金支持的历史遗留矿山地质环境问题治理面积:40.21平方公里(占矿山地质环境影响严重区、较严重区总面积1.0﹪)。1.2废弃矿区土地复垦指标根据湖北省矿山土地利用现状,必须严格执行《土地复垦条例》(中华人民共和国国务院令第592号2011年3月5日公布)、《湖北省国土资源厅关于贯彻实施<土地复垦条例>的通知》(鄂土资发[2011]102号)、《土地复垦条例实施办法》(2012年12月11日国土资源部第4次部务会议审议通过)。同时遵照《国土资源部关于开展工矿废弃地复垦利用试点工作的通知》(国土资发[2012]45号)、《国土资源部关于印发<历史遗留工矿废弃地复垦利用试点管理办法>的通知》(国土资规〔2015〕1号)等文件精神,组织落实好矿区历史遗留损毁土地、新开工矿活动损毁土地的复垦工作,矿业开发占用及破坏土地资源得到恢复与控制。规划到2020年,废弃矿区土地复垦面积75平方公里。 2矿山地质环境保护与治理规划分区 2.1分区原则及依据 2.1.1分区原则 (1)按照《国土资源部办公厅关于印发<省级矿产资源总体规划编制技术规程>和<市县级矿产资源总体规划编制指导意见>的通知》(国土资厅发[2015]9号)要求,参照《全国矿产资源集中开采区矿山地质环境调查技术要求(修改稿)》(中国地质环境监测院2012年3月),依据湖北省矿山地质环境影响综合评估分区结果,结合矿山地质环境发展变化趋势分析。(2)在划定矿山地质环境保护与治理分区时,主要考虑突出矿产资源集中开采区,使矿山环境预防、保护、治理工作更有针对性,以达到提高矿山环境监测精度、实现矿山环境的有效保护、确保矿山环境恢复治理成效显著。兼顾考虑国家、企业和社会对矿山地质环境保护与治理的承担能力。(3)按照“区内相似,区间相异”的原则,在具体分区时,首先明确各区属性,制定分区依据,确保不出现存在交叉属性的区域。 2.1.2分区依据 (1)矿山地质环境重点治理区。主要包括:矿山环境问题严重的大中型老矿区;存在地质灾害隐患的矿区;矿山地质环境恢复治理后社会、环境、经济效益明显的矿区;城市周边、重要交通干道两侧矿山环境破坏较严重的矿区;省级以上风景名胜区和自然保护区开采破坏严重的矿区。(2)矿山地质环境一般治理区。主要包括:矿产资源开发对环境造成较大破坏、矿山环境问题对工农业生产和经济发展造成一定影响的区域。(3)矿山复绿重点区。主要包括:湖北省境内重要自然保护区、景观区、居民集中生活区的周边和重要交通干线、河流湖泊直观可视范围(简称“三区两线”)。(4)矿区土地复垦重点区。主要包括:《全国生态功能区划(修编版)》(环境保护部中国科学院2015年11月)确定的秦岭-大巴山生物多样性保护与水源涵养重要生态功能区、三峡库区土壤保持重要生态功能区以及《国家发展改革委关于印发<大别山革命老区振兴发展规划>的通知》(发改地区〔2015〕1400号)、《中共湖北省委办公厅湖北省人民政府办公厅关于印发<湖北大别山革命老区经济社会发展试验区建设规划(2011~2020年)>的通知》(鄂办发〔2011〕40号)确立的大别山革命老区经济社会发展试验区之内的历史遗留废弃矿区损毁的土地。 2.2矿山地质环境保护与治理规划分区 矿山地质环境保护与治理规划分区结果主要依据《2012~2013年湖北省矿山地质环境调查报告》(湖北省地质环境总站2014年11月)相关成果,并根据目前我国生态文明建设的最新要求、工矿废弃地复垦利用的最新政策、治理资金投入新动向、政府相关职能管理部门的需求作出适当调整。全省共划分出矿山地质环境重点治理区、矿山地质环境一般治理区、矿山复绿重点区以及矿区土地复垦重点区等。1)矿山地质环境重点治理区:全省划分出矿山地质环境重点治理区38处,总面积2020平方千米。2)矿山地质环境一般治理区:全省划分出矿山地质环境一般治理区49处,总面积2000平方千米。3)矿山复绿重点区:全省划分出矿山复绿重点区9处,总面积211平方千米。4)矿区土地复垦重点区:根据湖北省矿山土地利用现状,拟定需要中央财政、省级财政重点投入的矿区土地复垦重点区7个,总面积495平方千米。 3矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署 3.1矿山地质环境保护与治理恢复重大工程的确定原则 矿山地质环境保护与治理恢复工程是保护矿山环境、治理矿山地质环境问题、恢复矿山生态功能、保障矿山环境良性和可持续发展的重要措施。因此,为保证在时间和空间对矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署的合理、科学,需坚持以下原则: 3.1.1坚持统筹规划原则 在就矿山地质环境治理与恢复重大工程规划的过程中,考虑我省国民经济的实际发展水平以及承载能力,始终坚持统筹规划以及突出重点的原则,相关管理人员必须要做到因地制宜以及量力而行,然后在此基础上,结合矿山地质的实际环境保护与治理区域的成果,从时间维度以及空间维度上对治理工程进行合理化安排,从而制定出科学化的实施方案,实现目标的明确化,做到治理工作的务求实效,脚踏实地的完成治理任务。 3.1.2坚持“以人为本”的原则 在实际工作过程中,工作人员不仅要高度重视影响范围的实际大小、地面塌陷突发性矿区治理以及危害相对严重的边坡地质灾害治理,而且还必须要兼顾矿区附近区域的水资源枯竭情况以及饮用水污染情况,就矿区居民生存环境进行严格治理,从而最大限度减少矿地纠纷,有效维护矿区周围日常生产生活秩序,确保矿区居民生命财产安全,起到预防以及减少矿区经济损失的重要作用。 3.1.3按照轻重缓急,分批实施的原则 矿山环境恢复治理,必须要有一定数量的资金以及先进化的科学技术作为治理保障,在实际工作过程中要考虑到相关的财力、物力以及人力条件,进行分批治理,从而确保恢复治理工程的最终质量水平,实现预期治理效果。 3.1.4注重治理成效,强调可操作性原则 在矿山治理项目立项的时候,相关工作人员必须要认真开展前期论证工作与预期效益分析工作。在条件要求等同的时候,需要优先安排那些技术先进以及方法可行的项目,做到投入产出的合理化,增强治理效果。 3.2矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署 矿山地质环境保护与治理恢复重大工程主要部署在历史时期矿产资源开发对环境造成极大破坏,矿山环境问题对生态环境、工农业生产和经济发展造成较大影响的区域。重点考虑如下几个方面:(1)新中国成立前和计划经济时期建设的国有大中型老矿山、闭坑矿山和无法找到责任人的矿山,矿山环境问题严重。(2)矿产资源开发造成的环境问题随时对当地人民生命财产构成严重威胁的矿山。(3)矿山环境恢复治理后,社会、环境、经济效益明显。基于以上原则,本省重大工程主要以黄石、宜昌和荆门等矿山密集地区作为重点,将闭坑矿山以及正在生产中的国有大中型矿山作为治理重点,争取国家恢复治理项目和资金投入,适度配套地方恢复治理资金,督促矿山企业按照法定程序积极履行相关的矿山环境恢复以及治理义务。具体来说,在实际恢复治理工程开展过程中,相关工作人员必须要就矿区内部已经被破坏了的土地实施复垦以及绿化,然后就矿渣以及废水等实施无害化处理或者是再回收。治理工程主要针对矿山地质环境影响严重区,兼顾矿山地质环境影响较严重区,优先安排对人居安全和经济社会发展影响大,危害重的老矿山,加强综合治理。根据湖北省矿山地质环境治理区现状,研究提出需中央财政、省级财政资金支持的矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署在38个矿山地质环境重点治理区,布置44项矿山地质环境保护与治理恢复重大工程,工作区总面积40.49平方千米;需市级财政、县级财政以及多方筹措的社会资金支持的矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署在49个矿山地质环境一般治理区,布置49项矿山地质环境保护与治理恢复重大工程,工作区总面积39.92平方千米。 3.3矿区土地复垦重大工程部署 根据湖北省矿区土地复垦重点区现状,在我省重点城镇周边历史遗留的群采点(废弃露采场),研究提出需中央财政、省级财政资金支持的矿区土地复垦重大工程部署在7个矿区土地复垦重点区,布置7项矿区土地复垦重大工程,工作区总面积75平方千米。 3.4矿山复绿行动重大工程部署 依据《湖北省“矿山复绿”行动实施方案》(湖北省国土资源厅2012年12月)、《湖北省国土资源节约集约示范省创建矿山复绿实施方案》(湖北省国土资源厅2016年7月),优先在重要的自然保护区、景观区、居民集中生活区的周边和重要交通干线、河流湖泊直观可视范围(即“三区两线”),以及矿山地质环境破坏严重、影响人民生命财产安全的地区,研究提出需中央财政、省级财政资金支持的矿山复绿行动重大工程部署在9个矿山复绿重点区,布置9项矿山复绿行动重大工程,工作区总面积31平方千米。 作者:张金林 刘磊 李嵘 单位:湖北省地质环境总站 湖北省国土资源研究院 矿山地质环境保护及治理:地方矿山地质环境治理措施 1矿山地质环境问题 龙山建筑石料用灰岩矿为露采矿山,于20世纪50年代开始零星开采,1980~2010年大量开采。由于开采矿主较多,造成无序开采,东、北两侧开始破坏耕地,并对南侧的龙山烈士陵园、西侧的居民区构成威胁,政府于2010年依法关闭该矿山,现属于矿业治理整顿中已经废弃的无主矿山。由于采石开采过程中企业均为乱挖乱采不规范行为,且采用开采成本相对较小的崩落法,形成了多处高陡的不规则采坑,造成的主要矿山地质环境问题为: 1.1采矿活动挖损和压占了土地资源 矿山开采活动在矿区内形成了多个大小不一、深浅不一的采坑及高低、大小不等的残丘,由于采坑底部已低于当地的侵蚀基准面,现大部分采坑已积水,局部积水深度达5~6m,东侧进入采坑的道路已将东部残坡分割成多个残丘,采坑周围全部形成了峭壁,留下了较严重的地质灾害隐患。另外在矿区东侧,特别是东北侧堆放了大量的废弃土石,部分已堆成山丘,压占了大量的土地资源,据野外实地调查,治理区内开采形成1#、2#露天采石坑、采土坑1处、废石堆场1处。1#采石坑长约420m、宽180~240m,面积约129852.74m2,深度约10~30m;2#采石坑长约200m、宽约60m,面积约16889.05m2,深度约10~30m;采土坑长约140m、宽约28m,平均深度10m;废石堆场长约300m、宽约200m,面积65968.3m2,堆积高度平均约1.0m。采矿活动挖损、压占土地资源总面积214612.77m2(约321.92亩,表1)。 1.2采矿活动严重破坏了自然地貌景观,极易造成水土流失 矿山开采改变了原始山体的完整性,毁坏了自然地貌形态,局部地段变成了悬崖峭壁;同时也毁坏了大量的地表植被,使得山体岩层裸露,山体的地形坡度也相应地增大,再加上弃土、废石零乱堆放采坑,绿草树木无法成活,在未进行任何工程处理和防护前,在降水作用下,很容易造成矿区的水土流失。在原有的山地上,坡度每增加1°,水土流失量约增加30%,现矿区属重度侵蚀区;南侧的烈士陵园及邻近山坡曾被国家农业部列为猫头鹰自然保护区,现已很难觅其踪影,同时,矿区又紧邻202省道,给城镇和省道都造成严重的环境视觉污染。 1.3采矿活动遗留了崩塌、滑坡地质灾害隐患 采石坑周边留下高度约10~30m边坡,上部为土质斜坡,岩性为粉质粘土,厚1~3m,边坡角60°~70°左右,土质边坡过高过陡,在降水作用下易发生崩塌地质灾害,属不稳定边坡;采石坑边坡下部为岩质边坡,边坡岩层产状为:倾向290°、倾角30°,节理、裂隙较发育,边坡高度10~27m。据野外调查,1#、2#坑东侧边坡角50°左右,其余边坡角60°~70°左右,局部近于90°,1#采石坑开采边坡除西侧、北侧外均不稳定,西侧、北侧边坡为逆向坡,最大高度27m,块状结构,为稳定边坡;2#采石坑边坡除北西侧外其余均不稳定,北西侧边坡为逆向坡,块状结构,边坡稳定。先前的采矿活动也在采场边坡局部工作面产生一些危岩、浮石,规模一般小于10m3,在降水作用下,极易发生崩塌、滑坡地质灾害,威胁周边人们的生命和财产安全[4]。 2矿山地质环境治理 根据本矿的地质特征、开采状况及地质环境影响评估结果,确定地质环境保护与综合治理基本思路为消除灾害、恢复林地、生态复绿。通过实施边坡治理工程、截水沟工程、道路工程、土地复垦工程、景观养殖蓄水工程和绿化工程,将挖损土地植被资源总面积14.864447hm2(222.97亩)、压占土地植被资源总面积6.596830hm2(98.95亩),治理恢复林地65967.01m2(约98.95亩);水面79852.65m2(119.79);建设用地65968.30m2(约98.95亩)、耕地1902.68m2(约2.85亩)及其它用地922.13m2(约1.38亩),消除崩塌、滑坡隐患和视觉污染,达到保护和恢复矿区自然生态环境,与周边生态环境相协调的最终目标。 2.1边坡治理工程 采石坑周边留下高度约10~30m边坡,上部为土质斜坡,厚1~3m;下部为岩质边坡,产状为:290°∠30°,节理、裂隙较发育,边坡角50°~70°左右,局部近于90°,极易发生崩塌、滑坡地质灾害,威胁周边人们的生命和财产安全,应及时采取措施清除隐患:对1#坑壁西侧及北侧上部土质边坡削坡达到稳定坡度,土质边坡削坡土方量为3874.5m3;1#和2#坑东侧石质不稳定边坡采用台阶式削坡,坡度控制与岩层倾角一致,即30°110(台阶高度约6m,台阶平台宽4m),削坡总方量约162146.71m3。 2.2截水沟工程 防止岩面遭受水土冲刷,最大限度地保持水土稳定,在观光林道外侧和采场平台内侧的基岩裸露面上开挖截水沟排水至采坑,截水沟为梯形断面,C15砼护面结构,上口宽80cm,下底宽50cm,深50cm,护面厚度10cm,总长1600m,截水沟挖方约520m3、浆护面约214.4m3。 2.3道路工程 结合工程布局,将矿区东侧原有的简易运输通道改建成村级道路;沿采石坑水塘四周修建环塘林道、环采坑安全防护工程,方便老百姓去水塘边休闲观光、垂钓。村级道路设计为三级道路,路面宽5.0m,总长732m,混凝土路面,北端与202省道相连。结合202省道路面标高,村级道路路面标高为依势修建,标高34.5m。村级道路结构主要为2层,底层铺设碎石土,厚度为30cm,应分层充填,分层碾压,每充填10cm,重型平碾4~6遍,压实系数应大于0.97,铺设碎石土约1398m3;顶部25cm浇灌C35混凝土约915m3。环塘林道设计为三级道路,顺地势修建,路面宽3.0m,总长1697m,道路结构在灰岩面上浇注25cm厚C35混凝土约1272.8m3。采坑边坡顶部环采坑为安全需设防护栏,四周总长1481m,凿埋于灰岩中,采用水泥桩加铁链连接,水泥桩每3m设置1根,高度1.0m,直径75×75mm,水泥桩约需494个;铁链分3道,长约4443m。 2.4土地复垦工程 根据挖损、压占土地资源状况,土地复垦按3个地块进行恢复,面积为133837.99m2(约200.75亩)。地块1面积65968.30m2(约98.95亩),由废石堆场复垦而成,基准标高为34.5m,北部邻近202省道,结合新农村建设,采用机械清理复垦为建设用地,清理废石方量约65968.3m3;地块2面积1902.68m2(约2.85亩),由采土坑复垦而成,基准标高为33.5m,采用人工与机械方法,回填采土坑底部、顶部回填表层土复垦为耕地,回填废石约18075.46m3,回填土方约951.34m3;地块3面积65967.01m2(约98.95亩),由几处遗留残丘削坡挖方、平整方量约40607m3,基准标高为42~30m不等,结合工程布局复垦为果园地和少量林地,采用机械或人工平整场地,平整后地面依势自然排水。复垦为耕地的上部覆土,厚度不得小于0.5m,其中耕种层厚度不得小于0.3m,表土层厚度不小于0.2m,覆土层内不含障碍层,耕作层内砾石含量不大于10%,土壤的pH值5.5~8.5,含盐总量不大于3%,以利于农作物生产。另外利用原采坑依势恢复水面79852.65m2(119.78亩)及其它用地922.13m2(约1.38亩)。 2.5景观养殖蓄水工程 采用爆破法疏通1#坑与2#坑间的通道,现地面标高平均约40m,通道底标高控制在16m,开挖土石面积3422.8m2,方量约43497.6m3,使水体相互连通,改善水体的微循环环境,改善人们的视觉环境美感,使采石坑治理后成为一个养殖小型蓄水水库,供游人休闲、观赏、垂钓,同时可用于周边农田抗旱之用。 2.6绿化工程 绿化工程设计基本原则是根据整治的需要,因地制宜,适地适树,栽种以乡土树种为主,构建田园生态防护体系。沿村级道路两侧、采石坑水塘四周环塘路外侧挖坑栽种柳树、松树等常绿乔木,最小种植株距为3m,共计1187棵(村级道路两侧621棵;水塘四周环塘路外侧566棵),栽植方法是挖坑覆土栽培,坑的面积1m2、深度1m,挖方量1187m3,回填土方量1187m3;荒坡面积65967.01m2(约98.95亩)经削坡平整后采用挖宕穴覆土的方法栽种桃树共计7330棵,坑的面积1m2、深度1m,株距为3m,挖宕穴7330m3,回填土方量7330m3;削坡平台长度共计530m,两侧栽种藤本植物,株距为1.5m,坑的面积1m2、深度0.5m,共计707棵,挖宕穴353.5m3,回填土方量353.5m3,利用上爬下挂的特点遮盖采场高陡边坡,对岩石坡面覆绿。藤本植物可选择缠绕或攀援向上生长较强的植物,如葡萄、紫藤、爬墙虎等木质藤本和牵牛花、长豇豆等草质藤本;栽植时间应选择在温度和雨量适宜的春季进行;后期养护包括喷水养护、追施肥料、病虫害防治、修剪与培土补植等。 3结论与预期成效 3.1结论 通过项目的实施,可以做到:(1)可有效改善涡阳县龙山矿区的景观环境和生态环境,消除遗留的地质灾害隐患,治理被破坏的生态环境,消除202省道视觉污染,促进涡阳县社会经济的可持续发展;(2)可开发利用矿区被破坏的土地资源,改良矿区生态环境,使涡阳作为安徽历史文化名城的旅游资源能够得以进一步发挥,具有良好的社会效益、经济效益和环境效益;(3)可以消除崩塌、滑坡地质灾害隐患,避免矿山地质灾害的发生,保障矿区周边人们的生命财产安全。 3.2预期成效 (1)减灾效益。通过矿山地质环境综合治理,使采石坑四周边坡处于稳定状态,能有效地消除地质灾害隐患、减轻矿山地质灾害对当地居民的生命、财产的危害,改善居民的生活环境,具有较好的减灾效益。(2)社会效益。通过矿山地质环境综合治理,将废弃的荒地变成农用地、建设用地、果园等,能使土地的效益得到很大提高,增加县域经济的发展后劲;而且,能提高当地老百姓的生活水平,具有明显的社会效益。 作者:李向前 王冰 王莹莹 单位:安徽省地质环境监测总站
1问题分析 1.1地质问题基本类型 1.1.1地下水文环境的变异 为确保地下工程项目建设施工的稳定性,就需对施工现场所在地区地下的水位予以人工化处理。那么,在人工化处理期间,就会破坏该地区地下水原有的分布状态。地下工程项目在开挖施工期间,会影响施工区域当中的岩土体,导致岩土体出现变形情况以至于影响地下水质。在一定程度上,岩土体为地下水的流动载体与介质,当该岩土体形态或结构有所改变时,地下水径流与补给就会随之改变。那么,若这一改变状态无法持续进行,则必然会导致地质灾害问题出现。 1.1.2地表的变形与移动 地表的变形与移动,为地下工程项目建设期间较为常见的一类环境工程的地质问题,主要与地下工程项目施工操作方法、断面的尺寸及埋深等有着紧密联系。通常情况下,也会受地层条件及其它自然因素所影响。伴随着城市建设不断加快,人们对于地下的工程建设当中地表的变形与移动愈加关注。由此就出现了许多施工方法及工艺,来降低其对于地表所产生的相关不利影响。 1.1.3洞室围岩的失稳 在地下工程项目建设期间,通常会对其周边岩土体产生一定影响。当围岩的稳定性被影响之后,在地下工程项目建设施工时,发生坍塌事故的几率相对较高。同时,在岩土体自重的作用之下,在开挖施工期间就很难确保平稳。因此,在地下工程项目开挖建设施工期间,围岩出现失稳的情况相对较多。 1.2具体问题 1.2.1城市地壳较低的稳定度 城市地壳的稳定性综合评价,通常是对该城市所在的区域内地质构造的运动、岩浆运动、地震运动等稳定性进行系统化的评价,主要目地为有效防止该城市区域遭受到地壳运动所带来的损失及灾害问题。城市工程的地质环境综合质量优秀内容,主要是对城市地壳实际稳定性的评价,包含着火山、地裂、断裂、地震等不良地质灾害。部分城市通常会因新构造而引发异常的地下水、地震、泥石流、崩塌、地陷、地裂、断裂及地震等灾害。在一定程度上,这些灾害形成的根本原因多数在于并未对该城市区域地壳的稳定性,进行系统化评价与分析,以至于该城市的地下工程项目在建设期间,无法充分了解该区域内部地壳的稳定性情况,建设施工期间的安全性很难的得以保障,地质灾害问题很难得以防治。 1.2.2地下工程施工建设方面影响因素 在地下工程项目建设施工期间,通常都需开挖地基才可进行后续的施工操作。而开挖的实际深度大多都超过12m范围,基坑开挖期间,会改变原有的土体应力场,以至于周边地层出现移动情况,甚至会导致整体结构出现变形及移动等问题。同时,土体的应力若发生了改变,就会导致基坑周围的地表出现稳定性逐渐降低会沉降等一系列的地质问题,对于地质环境的破坏程度相对较高。 1.2.3水源与供水对地质产生的影响 供水量基本理论与人口总数量通常为正比,伴随着城市人口的不断增长,城市供水量也必然会随之增加。环境工程为水资源保护的优秀部分。基于城市的地下工程项目建设,对于地下的水文环境会产生一定的不利影响,极易引发沉降岩溶或塌陷等一些地质问题。因而,将地下工程项目建设所引发的相关地质环境问题将至最小化,无论对于我国的环境工程来说,还是城市的地下工程项目建设业来说,都是当下最为重要的工作内容。在一定程度上,若不能够更好地防治城市的地下工程项目建设对于环境工程中的地质问题,不仅会诱发更为严重的地质灾害问题,更对城市水资源供给产生不利影响,阻碍我国城市化的建设发展。 2防治对策研究 2.1注重全面性的地质勘查 为了能够更好地防治城市的地下工程项目建设对于环境工程所造成的地质问题,就需从地质勘查入手,注重全面性的地质勘查。在城市的地下工程项目建设前期,建设施工单位需先对工程建设施工现场周边地质环境及相关情况,进度全方位的、系统化的勘察,确保所采集到的各项勘察数据资料的完整性、真实性与时效性,可作为城市的地下工程项目总体规划建设的依据。那么,依据该系统化的地质勘查数据,进行城市的地下工程项目开挖施工方案的确定,若城市的地下工程项目实际勘察资料不能够达到完整性、真实性与时效性等要求,则必须重新做全面性的勘察工作,以确保万无一失,降低城市的地下工程项目建设施工的安全风险,降低其对于环境工程所产生的不利影响,防止相关地质问题出现。 2.2注重先进施工技术的引入 为了能够从根本上防止城市的地下工程项目建设对环境工程的地质环境造成不利影响,就需引入先进的施工技术。如充分利用BIM技术,在城市的地下工程项目建设开展初期,综合各方面勘察数据资料及项目建设的可行性方案,进行城市的地下工程项目建模,来综合模拟与分析其会对环境工程的地质环境可能造成的影响,以及时对建设可行性方案进行合理化调整。从而降低地质问题出现的几率。 3结语 综上所述,为避免城市的地下工程项目建设对环境工程的地质环境造成不利影响,就需要城市地下的工程建设业加以重视,对其所诱发的相关环境工程的地质问题,进行系统化的分析与研究。从而能够构思出最佳的防治措施,以降低此类问题发生的几率,最大限度地保护城市的地下环境。 作者:陈锐海 单位:东莞市石鼓污水处理有限公司
1环境地质问题的主要类型 (1)地下水环境变异。地下水环境变异在矿山隧道工程建设中比较常见,这是因为开挖土体时引起了土体结构的改变,其作为地下水流动的重要载体,会使得地下水的流动路径发生变化,地下水和岩土体的匹配度也会有所下降,一旦地下水不再伴随岩土体形变而调整时,意味着城市的地下水环境遭到严重破坏,地质灾害就会随之发生[1]。(2)地表变形和移动。由于矿山隧道工程建设涉及到基础埋深和断面处理等操作,会对地表结构产生巨大影响,甚至会导致地表变形和移动,这类现象在矿山隧道工程建设中尤为普遍,需要施工单位能够充分考虑到自然因素和人为因素对地表结构造成的一系列效应,采取科学的施工技术和施工工艺,结合工程的实际情况制定规范严谨的施工方案,致力于防范环境地质问题的发生[2]。(3)既有建筑物的破坏。一般来说,地表以上的建筑物处于一个相对稳定的状态,只要地层不被破坏那么建筑物的稳定性就会得到良好的保障。(4)洞室围岩失稳。隧道工程的建设难免会对周围的岩土体造成破坏,使得围岩的稳定性变差,安全事故屡屡发生,极大的影响到隧道工程的施工进度,酿成的经济损失也会不可估量。 2环境地质问题的产生原因 (1)矿山地壳稳定程度了解不够。在矿山的日常工作中,地壳稳定性的评价贯穿于城市发展的各个阶段,通过对矿山地质的综合性评价,了解该区域的地质构造以及地震、火山、泥石流、滑坡等地质灾害的活动情况,以便将地质灾害准确的预测出来,及时采取措施予以控制,将灾害损失削弱到最小范围内。(2)地下工程建设引起地表变形。通常情况下,矿山隧道工程建设中不可或缺的一个环节就是地基的开挖,开挖深度不能低于12m,这会极大的改变土体应力,致使地层受力变得不均匀,地表随之发生移动和变形。(3)隧道工程建设影响地下水环境。水资源的保护一直是环境工程的重中之重,该项工作的效果将关系到矿山的发展前景,当前,对水资源的需求量也越来越大,在保证供水量充足的前提下,还要尽可能的杜绝水资源的浪费,这样水资源的利用率才能进一步的提高,环境保护工作也会取得较为理想的效果。(4)矿山工程建设影响地质结构。目前,人们的生活水平有了大幅度的提高,对居住环境也提出了更为严苛的要求,矿山隧道工程项目的建设满足了人们日益增长的物质需要,给人们提供了便利的生活服务,是矿山发展的重要举措之一,但是其带来的环境地质问题也不可忽视,比如说在施工之前对地质环境的勘查流于形式,施工中的操作不当引起的地质结构变化,以及废弃物的堆放对地质结构造成的污染,都是环境工程中亟待解决的问题,需要采取适当的措施加以处理,以实现矿山工程发展与环境保护的协调统一。 3矿山隧道工程建设中环境工程地质问题的防治对策 (1)确保地质勘查工作有效落实。施工前的地质勘查是保证矿山隧道工程保质保量开展的必要前提条件,是施工准备阶段的重要一环,不仅要对施工现场的周围环境进行详细的勘测,采集关键性的数据信息,了解和把握城市的地质情况,还要结合以往的设计施工经验制定科学完善的施工方案。(2)科学的降水设计方案。在矿山隧道工程建设中,地下水位的降低是一大难题,要想减弱人工降水对地下水环境的不利影响,降水方法的选择尤为关键,只有保证降水方法的合理性,才能在降低地下水位的同时彻底规避环境地质问题,需要施工单位用科学发展的眼光看待问题,选择合适的方法,尽量降低隧道工程对地质和水资源的伤害程度。地下工程施工中需要注意的要点问题包括以下几个方面:对降水场地附近的水地质条件及含水层的透水性进行充分的考察和勘测;确定隧道工程建设的相关技术规范和要求,并明确开挖深度,在实际的操作过程中予以贯彻落实;确定隧道工程建设施工设备的能力范围和降水场地的施工条件;考虑所选择的降水方法是否具备一定经济性;根据实际情况和工程需要可以综合使用多种降水方法,充分发挥互补的作用。(3)完善地质容量和质量。矿山工程是否可以实现健康发展,在很大程度上取决于矿山建设的质量和地质环境容量。其中地质环境容量指的是为了实现社会经济的发展,施加在矿山建设区域的最大负荷,若超出极限负荷,地质问题就会随之而来,这就是矿山隧道工程建设中需要着重考虑的一个问题,既要保证工程效益的最大化,又要积极的改善地质环境容量。 4结语 矿产资源是社会发展的重要因素,矿山隧道工程建设与每个居民的生活质量和人身安全都息息相关,要想遏制隧道工程建设引起的环境地质问题,就应了解环境地质问题的常见类型、诱发原因和带来的危害,树立高度的风险防范意识,制定相应的防治对策,这样才能保证矿山隧道工程项目的顺利、高效开展,创造更多的社会效益、经济效益和生态效益,从而为城市经济的蓬勃发展贡献最大的力量。 作者:马孟丽 单位:甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院
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地质矿产论文:全球地质矿产质量控制论文 1建库流程 根据境外地质矿产数据资料生产加工特点,为规范所收集的数据资料,满足“走出去”企事业单位对数据资料的应用需求,设计了操作性强、任务明确的矢量化、文字资料及影像数据三种不同的生产建库流程,指导建设生产格式规范、内容丰富、表达统一的数据产品。 2质量控制体系 全球地质矿产建库的质量控制体系从技术与管理2个方面入手,技术上强化手段与方法,力争提高生产作业效率与检查的准确性;管理上,从制度与机制切入,保证制度健全流程规范。质量控制体系如图2所示。 2.1统一数据模型 数据模型是数据资料物理存储的逻辑抽象,其包含了数据结构、数据操作以及完整性约束条件等内容,是数据库建设的基础框架[7]。建立准确、完善、表达统一的数据模型,直接关系到数据库建设的质量,是衡量数据库的标准,也是决定数据资料后期应用的关键。全球地质矿产数据库借鉴了现有国土资源部和中国地质调查局建库与质量控制的相关标准,结合境外地质矿产数据自身特点,并以Geodatabase为存储模型,建立了矢量数据、表格数据、影像数据和文本资料多种类型结构与非结构共同存储的数据模型,创造性地提出将沉积岩、变质岩、火成岩归并到一个要素类中表示,便于建立拓扑关系及后期的服务应用[8]。在模型的基础上,编写了《全球地质矿产数据库建库指南》文档,作为数据库建设的指导性标准供建库单位参照建库。该指南中详细说明了要素集应包含的要素类内容,每个要素类应具有字段属性、字段名称、字段长度、约束条件、是否翻译,各表间关系、属性域以及拓扑定义等内容。 2.2建立编图符号库系统 全球地质矿产数据库建设内容涉及境外地质矿产数据资料,我国现有的编图标准与图例符号系统无法满足建库需要,且也不符合建库目标国编图、读图习惯。在系统梳理了境外图件符号系统的同时,分析了年代地层用色体系、三大岩用色及填充样式和其他构造、矿种及地理底图等内容的表达方式,发现大多国家符号体系存在很大异同,同一类岩性、地层所使用的符号各成体系。项目组利用目前使用广泛的FontCreator和SymbolEditor两款符号编辑软件,基于TrueType的矢量符号库,设计研制了地质、矿产、地理、物化探等不同专业类别、覆盖较为全面的符号库,符号库涉及点、线、面(填充)符号共计3000余个,建设了我国首个涵盖了国内、国外大部分的图例符号的较为全面的符号库系统。通过建立境外地质矿产符号库系统,各建库单位在生产中根据制图内容直接引用符号库即可完成图件符号渲染工作,统一了制图符号样式标准,有效地保证了地图产品的制作质量,为境外地质图件的编制与展示提供了标准的符号基础。 2.3研发质量检查辅助软件 空间地理信息质量检查软件能够有效地对空间数据进行自动质量检测,并已经在各个行业有较为广泛应用,如国家基础数据库更新项目中研制了“规则-模型-方案”的体系架构的质量检查软件,为基础测绘数据库更新提供了操作灵活自动化质量检查系统[9]。由于不同行业间数据模型存在较大差异,检查软件并不适用于每个行业的质量检查管理工作,尤其不能拿来主义套用在全球地质矿产数据库中多元、异构复杂的数据进行质量检查。全球地质矿产数据质量检查软件本着3点原则进行设计:(1)提高检查自动化程度;(2)建立便捷的质量检查环境;(3)灵活小巧,无需安装。基于以上3点原则,检查软件采用单机运行的模式,在Esri公司的ArcGIS平台下使用C#语言对COM组件进行实现,搭建了组件式的软件平台系统[10-11]。质量检查软件主要实现了以下几个方面的自动化检查:(1)建库数据目录结构检查;(2)空间数据库数据模型检查,主要包括要素集名称、要素类名称、空间参考、所属字段名称、字段类型、字段约束、字段长度等;(3)图件工程文件(MXD)与数据源对应一致性检查;(4)建库数据属性内容完整性检查,包括需要填写的必填项是否填写完整、属性内容是否符合规则库约束等;(5)空间几何要素图形检查,检查是否自相交、是否遗失、是否为简单对象等。利用质量检查软件进行质量检查是一种辅助检查手段,检查后软件会以错误列表的形式提示建库人员出现了问题记录ID以及出现问题的原因,便于生产人员追溯检查数据的具体情况,起到辅助检查的作用。 2.4形成三级检查验收机制 三级质量检查机制是从管理角度抓落实,制定了严格的数据质量检查与验收方案,形成了建库生产小组自检、生产单位初审和项目组检查验收三级检查机制。包括:(1)建库生产小组自检。生产作业小组内部相互检查,做到作业员自查、作业员相互检查和作业小组内抽查三种检查方式,且作业员每天建立工作日志和备份;(2)建库生产的主管单位(省地调院)成果初审。在建库完成后,所在主管单位负责对建库成果数据进行内部验收,合格后方可向项目组申请提交建库成果验收;(3)项目组对提交的成果进行一次检查和一次复核的成果验收。项目组组织专家对提交的成果按照不同的建库类型(矢量化、图件、综合)进行专题检查,对于不合格的或存在问题的建库成果将被退回生产单位,修改后再次进行成果的二次复核。 3质量检查的内容 空间数据的生产建库本身存在很大的不确定性,尤其是对原始资料进行加工得到的二次成果,其自身就存在几何与属性约束不确定性、位置数据不确定性、属性数据不确定性、时域数据不确定性、逻辑不确定性、数据的不完整性等问题[12-13]。全球地质矿产数据库建设质量检查从数据特点入手,主要对数据进行以下几个方面内容的检查。表1列举出了质量检查中主要的检查项。 3.1地理信息空间数据检查 针对矢量化建库的空间地理信息数据进行几何与属性两个方面的检查:(1)几何检查。矢量数据是对DRG进行数字化后得到的,由于DRG数据是二次产品,所以几何位置精度很难保证在原始数据测量采集的精度范围内,因此,在几何精度的检查主要针对配准校正检查方差是否满足要求,并与原图DRG进行套合比对。对于几何要素来讲,同时检查几何要素对象自身是否存在自相交、是否为简单对象、数字化点序是否正确等。(2)拓扑关系检查。除检查不能有悬挂点、伪节点、自相交、回头线等问题外,全球库的拓扑检查需要结合地质体、地质界线的关系以及矿体的分布特征和产状处理好地质与地理要素间的拓扑关系。如地质体不能有空隙、地质界线不能自相交等。(3)数据的完整性与逻辑一致性检查。检查数字化地质体、矿产等要素对象是否有缺失,要素类是否符合要求等;矿种、岩性、时代描述是否符合值域的约束,代码是否完整,属性字段长度、类型是否与规范一致。(5)坐标基准检查。境外数据坐标参考种类繁多,仅非洲国家使用的基准面就有1950年欧洲基准(ED50),阿丁丹基准(ADINDAN)和1950年弧基准(ARC50);参考椭球包括克拉克1880、克拉克1880修正及WGS84,投影方式主要是UTM和LAMBERT正轴等角割圆锥投影。因此需要核实作业单位所使用的坐标基准是否为国际通用,与其他坐标系统正常转换,并保证数字化数据精度与元数据一致。 3.2喷绘图件检查 进行成果图件与原始图件综合对照检查,包括图面效果、整饰内容和说明书的检查。(1)主图要素表达效果检查:对地理底图、沉积岩、变质岩、火成岩、地质构造、主要矿产及相关的注记等要素的表达效果进行图面综合检查。查看压盖关系是否正确、符号表达是否符合制图规范等内容,重点检查加工后与原图的一致性。(2)图外制图整饰部分检查:图外整饰包括图例、剖面图、制图说明及其他的整饰内容,主要检查图外整饰部分是否与主图内容相对应,以及制图说明检查翻译后的内容是否表达准确。(3)说明书检查:对说明书的内容进行核实,与地质图相互对照检查,判断图面表达与说明书阐述内容是否一致;检查说明书翻译的内容,尤其是专业部分的翻译是否准确。 3.3收集资料与元数据检查 除矢量化数据建库外,作业单位同时收集整理了部分遥感数据、矿业法规、勘查开发等相关的资料。首先检查合同书规定的资料清单是否收集提交,然后根据不同的数据类型进行检查。遥感数据主要检查数据分辨率和现势性,过低分辨率和较早的影像对地质解译是无用处的;矿业法规、勘查开发等材料大多为pdf、word等格式的文字材料,主要对文字清晰度、出版时间是否较新、影像数据现势性是否较强等内容进行检查。元数据是建库数据的描述性数据。元数据检查由作业单位建库完成后主要对填写的数据项进行判断是否遗漏,检查是否符合项目组规定,并核实各项元数据内容是否与建库数据相符合。 4质量检查技术方法 全球地质矿产数据库建库工作由于数据的复杂性,总体上采用了软件自动检查、人机交互验证检查和人工综合检查,三种检查方法相互结合能够有效地避免采用单一的检查方式带来的粗差和局限性。 4.1质检软件自动检查 利用软件对空间地理信息数据库结构与内容属性进行自动检查。检查人员指定数据目录后,软件会对指定的目录结构是否符合要求、空间数据库版本是否正确、空间参考是否遗漏、字段相关定义是否准确、属性内容是否符合填写规范等内容进行扫面检查,最终以问题列表的方式提交给检查人员,从而实现自动化、大批量数据的整体性检查,旨在提高检查效率和辅助性参考。 4.2人机交互查验 自动化检查方法虽然效率高、操作简单,但由于检查软件是基于检查规则的,缺乏专业推断知识,所以检查出来的并不一定是问题,需要检查人员结合问题到数据中进行对照检查,才能进一步判断是否为真正的问题。例如同一个地质现象由于地域性特点,在不同地区成因是不同的,需要与地质工作相结合作才能准确的把握数据的真实性。因此,自动化的检查软件是为人机交互检查提供辅助结果,由质检人员到数据中进行检验核对,进一步核实不能确定的内容。 4.3图件资料人工综合检查 纸质喷绘图件由图面专家组进行图面综合检查验收。图面专家组对喷绘成图的各类图件进行综合判断,重点检查图面表达、符号系统、地层时代、岩石类别等表达或翻译上的问题。与人机交互检查方法不同,图件综合检查对作业单位提交的图件进行概数抽查,抽查比例一般在总数的50%~65%,且重点检查图件的地质与矿产部分内容。根据图件的综合检查发现一般图件存在两个问题:一是图面符号关系处理不得当,没有遵照原图的表达效果进行处理,如注记编绘位置不理、地质体用色等问题;第二类问题是由于翻译水平与专业所限,建库工作中对专业词汇理解掌握不足,出现外文翻译存在遗漏或错误等问题。 5结束语 基于数据驱动和面向对象数据行为的Geodatabase建库技术和质量检查方法,是全球地质矿产数据库建设技术上的一项新的尝试,也是实现高效数据管理,规范数据结构,统一数据格式,保障数据质量的重要手段。建库中从技术入手,通过技术培训、研发质检软件多个环节提高建库效率,解决了传统作业的自动化程度低的问题;从管理手段,建立了三级质量控制机制,做到责任到人、逐级监管,建立了规范化的数据验收流程,有效地保证了数据质量。全球地质矿产数据建库质量检查方法与相关规范,对于境外地质矿产相关数据库的建设与数据质量检查具有一定的指导意义,并且已经在行业内其他单位进行了推广使用,本项工作对于服务中国矿产资源“走出去”战略具有重要和深远的意义。 作者:何学洲 向运川 王杨刚 李娜 元春华 单位:国家地理信息系统工程技术研究中心 中国地质调查局发展研究中心 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院 地质矿产论文:环境地质矿产资源论文 一、矿产资源开发中常见的主要环境地质问题 矿产资源开发过程中常见的一种地质灾害主要是地面沉降和地面塌陷,同时地面滑坡、泥石流和地裂缝以及瓦斯爆炸等也是其主要的地质灾害,进而对当地居民带来了巨大的财产损失和生命威胁。比如说云南省矿山地质灾害多人死亡和失踪,并造成经济损失高达10亿元。总而言之,矿产资源开发中常见的主要环境地质问题并不仅仅局限于以上几点,在实际的矿产资源开采过程中还存在更多潜在形式上的环境地质问题亟待发现和解决,需要更多相关人士的共同参与。 二、矿产资源开发中环境地质问题的防治对策 做好矿产资源开发中的环境地质问题的防治,就要立足于当前,对矿产资源开发和环境保护之间的问题正确的处理好,并将矿产资源开发利用中的可持续发展全面实现,进而国民经济的可持续健康发展。首先就要对有关矿产资源开发和环境保护的相关政策法规加以制定和健全,并将环境保护的宣传教育和学习加强,对环境监督管理机制进行强化,相关领导更要清醒的认识矿业开发中环境保护和我国资源可胡兴旺中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队吉林长春130033持续发展的重要性,进而主动的形成一种对资源和环境保护的主动意识,做好开发中环境保护的相关工作。其次就要始终坚持预防为主和防治相结合的基本原则,保证各级领导和相关的矿管部门始终坚持依法办事,禁止对国家矿产资源的滥挖和滥采,尽可能的对已经开采的矿区进行植树种草,做好植被的绿化保护,及时的清理堆放的尾矿,加强泥石流、滑坡和崩塌灾害地区的治理,对谁开矿谁保护的基本制度加以建立。最后就要对矿产资源开采中引起的环境地质问题进行全面的调查分析,及时的检测环境资源的保护情况和水资源的污染情况,加强环保部门、有关分析测试研究部门和地质部门的联合工作,进而将其工作开展出来,对相关的防治措施和建议加以提出。并在调查的基础上,借助于现代化先进的技术,做好矿山环境地质动态监控以及相关预报系统的安装,对矿山环境地质问题进行随时的掌握,并对其未来的发展趋势进行预测,进而为现代化矿山环境的恢复做好相关的预防保护措施。总而言之,矿产资源开发中环境地质问题的防治过程中,更要始终坚持环境保护的基本原则,对资源进行节约,对地质环境进行全面的检测和保护,总体上做好矿产资源开开采过程中环境地质保护的基础工作。 三、结语 随着时代经济的飞速发展,矿产资源开发中产生的环境地质问题逐渐受到人们的高度关注,其环境地质问题不仅仅对我国环境有着污染作用,同时对于人们的生存质量也有着直接性的影响,因此更应该做好矿产资源开发中环境地质问题的相关防治,健全矿产资源开发中环境保护的相关法律法规,并及时的检测矿产资源开采中环境地质情况,进而避免环境地质不利现象的发生,从根本上最大程度上实现现代化矿产资源的可持续健康开采。 作者:胡兴旺单位:中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队 地质矿产论文:RTK技术在地质矿产勘查测量中的应用 摘 要:地质矿产勘探对地质的调查有着重要的作用,现在的地质矿产勘察测量采用的是技术,这种技术在地质矿产看擦汗测量中的应用是非常广泛的,相对于传统的勘察测量来说,RTK技术的使用提高了勘察测量的效率,这就是科技的进步带来的好处,本文就是对这一技术进行研究,让测量工作变得日益成熟,完善RTK技术。 关键词:RTK技术;地质矿产勘察;测量 地质矿产勘察已经被很多的人所认可,如果没有地质矿产勘查技术,就会对地质矿产勘察造成很大的困难,我国的地势是比较崎岖的,有很多的山脉和河流,如果没有科学的测量技术就会对矿产的勘察造成影响,浪费大量的人力和物力,因此,需要对地质矿产勘察测量进行研究,让地质矿产勘察测量技术进行研究,现在普遍使用的就是RTK技术,这种技术是在全球定位系统的发展下产生的,提高了测量的效率和测量的准确性,让测量技术在不断进步。 1 RTK技术的工作原理和误差分析 1.1 RTK技术的工作原理 RTK技术是在全球定位系统的发展下才形成的,RTK技术也是一种定位技术,这种定位是一种动态定位,利用三维定位技术将观测点上的数据及时传送回来,精确度也是非常高的,可以达到厘米级的精确度,利用RTK技术就是将基准站和流动站结合在一起,基准站会将数据的观测值和位置信息一起传送给流动站,流动站是通过数据链来接受基准站的数据的,在采集的过程中,数据系统还要对数据进行实时的处理,这时的流动站是处于静态观察下的,在接受数据的时候是处于动态观察下的,可以在静态和动态之间进行转换,不需要人为的控制,系统可以自动运行,RTK技术就是数据处理技术和数据的传输技术,因为地质矿产勘察测量就是要获得关于地质方面的数据,需要确定测量数据的准确性。 1.2 测量误差 任何的设备在测量的时候都会出现误差,误差的大小是有着分别的,有些设备的测量误差是非常大的,RTK技术在进行地质矿产勘察测量中的准确性是比较高的,测量的误差比较小,误差的产生主要是由于仪器、软件和基站坐标造成的,由于使用的是卫星进行实时观测,卫星在观测的过程中,也会出现一定的误差,针对以上误差在实际操作的时候需要注意,将误差降到最低。 1.3 初始化 初始化对RTK技术的测量是非常重要的,RTK技术要将数据经初始化后才能够测量,否则是不能够进行测量的,而初始化的关键就是接收机的类型、移动站和基准站的距离、卫星的数量,这些是影响着初始化数据的关键性因素,在进行初始化的过程中,也分为静态初始化和OTF两种,这两种初始化方法都是比较常用的,初始化的速度与基准站的距离有关,如果移动站与基准站之间的距离小,那么初始化的速度就比较快,如果基准站与移动站之间的距离较大,那么初始化的速度就比较慢,这就是RTK技术的初始化。 移动站在测量的时候也是非常重要的,基准站发出的信号就是通过移动站来接收的,移动站可以确定待测点的位置,主要是利用高频电台播发差分信号,这种传输是属于视距传输,视距传输的距离主要是由地球的曲率半径和大气的折射这两种因素的影响。 2 RTK技术在地质矿产勘察测量中的应用 2.1 测量区域的概况 本文主要是对东京102°42',北35°09'这个区域进行研究,这个区域的海拔达到了2900~3450m,地形复杂,被树木环绕,主要是由灌木组成的,还有大量的草地,对出行造成困难。 2.2 资料的应用 2008年施测的C级GPS网,经踏勘标石完好,作为本测区首级控制的起算点。 2.3 设备和仪器 卫星接收机四台套;徕卡TS06全站仪一台套。 2.4 首级控制网的布设 E级GNSS控制点选在了便于安置接收设备和操作,视野开阔,被测卫星高度角大于15°,交通方便有利于其他手段进一步扩展,地面基础稳定,易于保存的地方,并且满足了至少与1点通视的要求。本测区以某矿区C级GPS点中的GPS1和GPS4为起算点,新布设了6个E级GNSS点,与2个已知点组成矿区E级GNSS控制网,E级GNSS点编号分别为EG01、EG02,…,EG06,其中EG05、EG06分布在测区东部便于以后矿区扩展测量使用。 2.5 RTK的设置 2.5.1 静态设置。(1)要对基准器上的仪器进行调试,确定仪器架设满足整平的要求,这样仪器才能够正常使用,对测试才不会产生影响。(2)需要对主机和电源反复检查,主机和电源是基准器正常运行的关键性设备,确保基准器在使用的时候不会发生断电的现象。(3)严格量取参考站接收机天线高,量取二次以上,符合限差要求后,记录均值。(4)基准站的定向指北线应指向正北,偏离不得超过10°。对无标志线的天线,可预先设置标志位置,在同一测区内作业期间,应每次标志指向做到基本一致。 2.5.2 动态的设置。(1)由于流动站一般采用缺省2m流动杆作业,当高度不同时,应修正此值。(2)在信号受影响的点位,为提高效率,可将仪器移到开阔处或升高天线,待数据链锁定后,再小心无倾斜地移回待定点或放低天线,一般可以初始化成功。(3)在穿越树林、灌木林时,应注意天线和电缆勿挂破、拉断,保证仪器安全。 2.6 图根控制测量 为满足测图及地质工程测量要求,在E级GNSS控制点基础上采用GNSS-RTK技术布设了至少与1点通视的RTK点作为图根控制点,其中T01、T03、T04、T05、T06和T07埋设了混凝土标石,其他13个点为木桩,平均每平方公里10个控制点,每平方公里埋石点4个,本测区采用GNSS-RTK技术施测图根控制点。具体方法为:在测区最高处架设基站,流动站测定两个E级GNSS点求转换参数,然后测定其他E级GNSS点检查,当坐标和高程差值均小于5cm时进行图根点测量。各图根点测量均停留10s以上,取平均值记录坐标和高程,得到图根点的成果。 2.7 地形测绘 地形点采用GNSS-RTK技术进行全野外采集数据,具体方法为:在测区最高处架设基站,流动站测定两个控制点求转换参数,然后测定其他控制点检查,当坐标和高程差值均小于5cm时就进行碎部点测量。各碎部点测量均应停留5s以上,取平均值记录坐标和高程,即可得到该点的成果。 2.8 进度分析 由于矿区数字地形结束后,进行了工程定位测量,其间用莱瓶TS06全站仪对10个图根点,20个工程点进行了测量,对其结果进行了分析:图根点最大误差是3.2cm,最小是2.5cm,中误差4.6cm,高程最大为5cm,最小为2.4cm,中误差为7.5cm。工程点最大误差2.6cm。 3 结论 RTK技术在地质矿产的勘测中是非常重要的,可以提高测量的效率,不会受到地形的影响,主要使用的是GPS技术,利用定位系统对勘测的地区进行定位,利用基准站和移动站获得测量的数据,不需要人工测量,我国的地势是非常复杂的,有很多的山区,这样就不利于人工勘察,能见度也很低,因此,RTK技术对测量有着非常重要的影响,简化了测量的环节,为地质矿产的测量做出贡献。 地质矿产论文:探讨地球化学在地质矿产勘查中的作用 摘 要:地球化学方法对于地质矿产勘察是极为重要的,在地质矿产勘察中扮演着重要的角色,地球化学方法与其他的勘察方法存在着极大的差异,发挥作用时的条件也有着很多的区别,而地球化学物探方法的应用提高了矿产找矿的科学性和稳定性,对于矿产勘察有着重要的作用。本文就是对地球化学在地质矿产勘察中的作用进行分析,为相关的研究提供借鉴。 关键词:地球化学;地质找矿勘察;作用 我国是一个资源消耗巨大的国家,而且我国的资源在不断的减少,地质矿产勘查工作变得越来越重要,地球化学作为一种矿产勘查的原理,被广泛的应用于探矿工作中。土壤地球化学测量是一种传统的化探方法,这种化探方法主要是对的地表的淀积层的样品进行分析,从而圈定次生晕异常的区域,进行地质矿产的勘查。本文就是对地球化学在地质矿产勘查中的作用进行详细的阐述,并且对勘察中需要注意的一些问题进行分析,为我国矿产勘查工作的顺利进行做出贡献。 1 地球化学在地质矿产勘察中的作用 1.1 提高找矿的效率 地球化学方法在地址矿产勘查中被广泛的应用,这种方法是一种十分重要的战略性的方法,现阶段我国的资源正在逐渐的减少,在45种主要的地质矿产中,有20多种矿产的消耗速度已经超过了储备的增长速度,在国家对于矿产的要求逐渐的增加的情况下,必须要提高地质矿产勘查的速度,而地球化学方法能够提高地址,矿产勘查的效率,经过多年的实践可以证明,地球化学方法能够快速的进行地质矿产勘查,对于找矿工作是十分有利的。地球化学方法经过了诸多学者的研究,已经成为了寻找隐伏矿床的新技术、新方法,经过研究发现地球化学方法有着明显的找矿效果和实验效果。 1.2 是寻找矿产的有效途径 我国地球化学地质勘察工作的开端主要是来源于我国地质部门所提出的一项区域化探全国扫面计划,这一计划的推出加快了我国地球化学技术的发展,这项计划提高了人们对地球化学物探的认识,提出了一项寻找矿产的有效途径,为我国地质矿产勘查工作做出了突出的贡献,尤其是对大面积覆盖区域的勘察,增加了勘察的准确率,这种方法主要是从分析和取样量个方面来进行找矿,有着实用性和稳定性的优点,因此地球化学方法成为了我国地质矿产勘查中十分重要的找矿方法。 2 地球化学在地质矿产勘察中需要注意的问题 2.1 造成环境污染 地球化学方法在进行地质矿产勘察的过程中会涉及到周围的水体、土壤、生物、大气和矿区,在勘察的过程中会对周边的环境产生污染,这种环境污染会长期的存在,一些重金属元素会通过矿产空隙或者是废石进入倒地表径流或者是土壤中,之后渗入到地下水或者是下游,这时就会出现矿区水体污染的现象,给周边居民的生活造成了严重的危害,严重的情况下还会产生生命威胁,不利于人类的可持续发展。 2.2 地球模型异常 地球化学异常模型是一种对地球化学方法完善的模型,这种方法是一种综合分析的方法,主要的优点就是在对地球化学找矿分析的过程中能够直观而简单的对异常情况进行观察,这样就减轻了工作人员的压力,提高了找矿的速度,但是这种方法也存在着资料数量多的缺陷,工作开展的过程中极有可能会产生混乱,不利于后期勘查工作的顺利开展。 3 开展地球化学地质矿产勘察的主要方法 3.1 基础准备 一般的情况下,地球化探工作是有着固定的模式的,也就是f要对地质样本进行详细的了解,并且根据矿区的实际情况对矿区的异常情况进行相应的分析,并且对分析资料进行总结,在这样的情况下,还要检验是否存在着异常的情况,如果发现异常就要及时的进行改进,并且要对发生的异常进行鉴定,如果存在着严重异常的情况,那么就必须要认真的对待,这些都是基础的准备工作,只有将准备工作做好,才能够保证后期的工作能够顺利的进行。将基础工作做好,就能够对整个矿区进行全面的了解,在地球化学方法使用的过程中,对相关的原理掌握透彻,为地球化学的顺利开展提供数据和理论基础。 3.2 电地球化学法 该方法用于寻找隐伏矿体的基本原理是深部盲矿或隐伏矿经过电化学溶解,在矿体周围形成离子晕,与成矿物质有关的成矿元素及伴生元素在电化学电场、地气、地下水运动等各种自然营力作用下迁移至近地表,并以多种形式赋存下来。在人工电场作用下,与矿有关的金属离子平衡发生了变化,其中的金属阳离子在电场作用下向阴极移动,并形成电解物,收集并分析电极上吸附的电解物,即可发现与矿有关的金属离子异常,从而达到找矿和评价的目的。 3.3 热释汞找矿方法 热释汞测量方法是在传统土壤汞气测量的基础上改进的新技术。它是将原来在野外直接抽取土壤中的汞蒸汽发展成为在野外采集土壤样品,将样品阴干、加工后,用热释炉按一定的温度对土壤进行加热,使其中呈吸附态和某些化合态的汞气释放出来,然后用原子吸收型测汞仪测定汞浓度,通过已知剖面与未知剖面的汞异常比较来确定和寻找盲矿。这种方法的最大优点是排除了野外直接从土壤中抽取汞气过程中的许多干扰因素,如季节性温度差异干扰、土壤湿度差异干扰等,因此具有更好的找矿效果。该方法操作简便,功效高,测量重现性好,在各类厚层覆盖区和不同成因类型的有色、贵金属矿床均能取得较好的找矿效果。 3.4 酶提取法 其基本原理是非晶质二氧化锰由于具有较大的表面以及在表面上正负电荷的随机分布,从而成为一种极强有力的吸附剂,能吸附各种从深部矿体向上迁移的阳离子及阴离子。该方法最大的优点是生成的痕量过氧化氢能够选择性的溶解土壤中的非晶质二氧化锰,当所有非晶质二氧化锰都已反应,酶的作用也就停止,不会进一步去溶解晶质铁锰氧化物,从而提高了异常的可靠程度。至于元素向上迁移的机制,Clarke等认为最主要的是深循环的地下水将金属离子直接带到地表或被带到近地表潜水面处,又被植物根系吸收,在植物腐烂后,堆积于地表,最终被矿物颗粒表面的铁锰氧化物膜所捕获。 4 结论 矿产勘查工作是一项复杂的系统工程,任何一种单纯或单一的化探方法都很难对发现的化探异常做出圆满的解释。随着各种勘查地球化学方法理论与技术的不断成熟和完善,相信它们在矿产勘查的应用中将会发挥更加重要的作用,而且在地热、地震预报、环境和其他一些研究领域的应用中也有望得到突破。 地质矿产论文:地质矿产预测信息化相关问题及解决措施 摘要:随着我国社会经济的持续进步以及科学技术的持续发展,地质矿产行业作为我国国民经济的优秀部分在推动社会发展的过程中具有不可替代的作用。矿产不仅是人民群众的财富,更是整个国家的经济命脉。文章对地质矿产预测信息化的相关问题进行了分析,并提出了相应的解决措施。 地质矿产是全国人民群众的共同财富,也是推动社会经济发展不可或缺的一种资源。因此我们一定要对地质矿产进行高效且科学的开采以及利用,然而这些工作的顺利开展都是建立在相关部门可以精确预测到地质矿a实际坐标的前提下,根据现有的科学技术,相关地质矿产开采单位结合现代信息化技术,研究出地质矿产预测有关系统,其能够确保工作人员更加精确以及高效率地完成矿产开采工作,从而提高矿产开采的效率以及开采的质量,提高矿产行业的社会效益以及经济效益。 1 地质矿产预测信息化存在的问题 对地质矿产进行预测最主要的作用就是提高矿产开采的效率,在开始进行矿产开采工作之前,相关单位首先要做的就是预测施工工序,只有结合数据信息以及特定的地理条件对目标区域进行预测且确定这个区域存在矿产资源之后,开采单位才可以进行下一步的勘查工作,勘查结果符合规定之后,才可以开始开采工作。换句话说,矿产开采工作的“眼睛”就是对地质矿产进行预测,而融入了现代先进通信技术的地质矿产预测信息化更是在这个方面达到了一定的高度,其不仅能够实现地理关系一体化的目标,更能够实现信息的输出、检索以及处理的自动化。 目前我国地质矿产预测信息化仍旧存在诸多问题:第一,相关单位对于信息化的重视程度远远不够,地质矿产预测信息化不仅涉及到地质矿产的预测工作,而且也涉及到后期的销售工作,却没有引起相关单位对其进行合理的利用以及科学的规划,浪费了大量信息资源;第二,现场工作人员掌握信息技术的程度有待提高,有些单位临时用工紧张,部分聘用了农民工,其接受专业化的水平比较低,综合素质普遍不高,对于现代化勘探技术知识水平掌握不足;第三,相关单位没有建立健全完善的信息管理系统,我国矿产开采企业对于信息管理系统的使用仍旧处于相对基础的阶段,没有统一合理的规划,虽然大多数开采企业拥有完整的交流网络,但却不能很好地应用到实际的矿产资源开发的工作中,因为企业内部的交流网络缺乏完善的信息共享系统,施工现场的相关信息不能及时地向上级部门汇报,阻碍了矿产信息的交流以及共享;第四,注重硬件设施,忽略软件设备的重要性,说到矿产行业,人们的第一印象往往是采矿机、矿车等大型机械设备,这在多数矿产企业中也是十分普遍的现象,因此忽略了软件系统的完善,这同样是目前地质矿产预测信息化存在的主要问题之一。 2 地质矿产预测信息化相关问题的解决措施 2.1 建立健全完善的地质矿产预测安全管理体系 在对地质矿产进行预测的时候,管理人员必须做好充分的准备工作,尽可能避免在预测的过程中出现地质矿产安全事故,建立健全完善的地质矿产预测安全管理体系。地质矿产信息预测技术员工必须结合地质矿产预测涉及到的各个方面,确保地质矿产预测工作可以有效且顺利开展。首先,增强每一位地质矿产预测员工的安全意识以及责任意识,设计出全面且合理的安全管理方案,确保能够顺利进行更深层次地质矿产预测工作。与此同时,地质矿产信息预测技术员还必须遵守“定时放炮、定位交接、定时停产”的十二字放炮方针,确保使用爆破方式进行地质矿产开采的时候不会发生安全事故。在对地质矿产进行勘测的时候,地质矿产预测技术员须设计或者改善一套开采行为技术,以提高地质矿产开采效率,提升安全性。除此之外,地质矿产预测人员在对地质矿产分布状况进行预测时,还必须增加勘测仪器日常维护及做好后期保养工作,使得责任制能够落实在每个预测人员身上,提高地质矿产预测的正确率。 2.2 优化地质矿产预测信息化的准备工作 地质矿产信息预测技术员工应该结合矿产预测将来发展前景,将化学方法勘测与物理方法勘测合理有机地组合在一起,形成全新勘测技术手法,同时有效结合其他先进的勘测技术进一步完善矿产预测工作。为了更加快速预测到埋藏较深的矿产资源,必须对预测以及勘测的各道工序进行优化,使其环环相扣、紧密相联。除此之外,还必须采取各种强化措施增加预测人员的预测水平,使其能够对地质矿产预测分布的设计方案进行仔细的核查,完成合理分析地质理论以及深入学习地质矿产开发的目标,有效处理地质矿产勘测和矿产预测之间产生的冲突。并且还需要对矿产资源周边的地理环境以及成矿条件进行综合分析,增加地质矿产预测找矿的效率以及质量,实现可持续发展目标。 2.3 提高地质矿产信息预测技术科学化以及现代化水平 随着人们生活水平的不断提高,对于能源需求也随之持续增加,提高地质矿产信息预测技术科学化及现代化水平是矿产企业发展的必然结果,因此要提高地质矿产开采效率。地质矿产信息预测员工必须全方位考虑不同的地质环境,对各项地质矿产资源分布的信息预测工作环节进行优化,特别是在预测过程中,必须学会以现有的预测技术为基础,吸收国内外先进预测技术,对其进行改良,研究出适合当前情境的新型预测技术,从而增加地质矿产产量,提高矿产企业的经济效益以及社会效益。 2.4 必须对地质矿产预测中的数据进行综合的分析 为更好的进行地质矿产预测信息化工作,建立数据库是有必要的、有实际意义的。在相关数据传输以及共享之后,对其进行讨论与综合分析,得到优化方案。 在对地质矿产信息进行预测的过程中,一般包括三个部分:矿产储存量预测、矿场方位预测以及成品矿资源预测等,按照相反的顺序逐步开展,结合数据库中的地质地貌、土壤化学成分以及周边地理环境等信息以及实际的工作经验与常用的计算方法,就可以初步判定目标区域是否存在矿产资源;之后通过相关的经纬度标识、地质学的有关知识以及矿产的勘察技术等确定矿产的实际方位;最后通过专业的探测设备勘查矿产资源的实际储存量,根据勘查结果设计科学合理的开采方案,减少施工人力、物力的投入。 3 结语 综上所述,虽然目前我国已经存在部分地质矿产预测信息化相关技术,但仍旧存在一定的缺陷。除了文章中提到的部分问题之外,相关部门还必须注重整个矿产企业对于基础设施的建设工作,同时通过大量培训活动增加技术人员对信息化技术的掌握,建立健全完善的地质矿产预测信息体系。不仅如此,矿产企业还必须学习和吸收国外先进的矿产预测技术以及工作经验,之后将其与我国现有的技术融合,形成适合我国地质矿产预测的新型技术。 作者简介:华杉(1985-),男,湖北省地质局武汉水文地质工程地质大队工程师,硕士,研究方向:固体矿产地质勘查。 地质矿产论文:地质矿产勘探实施过程中存在的问题与有效措施分析 摘 要:目前,我国的经济发展增量越来越大,现代化建设所需的资源也越来越多,因此,对于能源和矿藏在内的自然资源消耗也越来越大。目前,我国的工业生产对于地质矿产资源的依赖性很强,巨大的资源消耗使得我国的地质矿产勘探面临较大的压力,高质效的开展地址矿藏勘探工作也成为了我国现阶段经济工作开展的重点之一。据此,本文从目前地质矿产勘探工作实施中的问题为切入点,希望通过有效措施的提出来提高资源勘探和开采的效率。 关键词:经济;地质;环境;勘测;数据 现阶段,我国经济发展的主力军仍旧是工业,制造业崛起也成为了我国在这一阶段的主要任务。尤其是目前,我国工业生产正处于结构转型的重要时期,部分企业已经实现了朝着高质效和环保型的转变,但是大多数工业制造企业仍旧需要大量的能源和矿藏作为生产的投入,这就需要大量的资源支持。现在的能源消耗越来越大,我国现阶段的能源供给呈现出供不应求的情况,这样的能源资源情况制约了我国经济的长期发展。要想保持我国经济发展的长期活力,就需要对我国的地质矿产做出进一步的勘探,推动我国的地质矿产资源的发展[1]。 1 地质矿产勘探实施的不足之处 1.1 地质勘探的信息和数据没有得到有效的利用 在我国经济取得良好发展成绩的过程中,国民生产总值的数据提升大多是借助自然资源的大量消耗来实现。对于各类型的矿山开采和勘探,需要对各类地质勘探的数据进行综合分析。然而这样的信息确实分数在各个不同的部门当中,信息利用的综合性较低。这主要是由于各类地质勘探数据并非统一管理,而且数据仅仅是作为档案保存,并没有人去进行深挖和探究,这样一来,信息和数据的利用效率并不高。除此之外,从地质矿产的勘探过程中,往往是根据目前的已获取信息来进行找矿模型、分析找矿远景的,并未充分结合区内已有的各类勘探数据(如电法勘探、磁法勘探、重力勘探数据等)进行宏观的找矿前景分析,导致所得出的找矿分析结果可靠性不强[2]。 1.2 环境问题 我国在国土面积上相对广阔,尤其是地形、地质以及地貌等方面的环境比较复杂。在经济发展量的快速增长下,矿产资源的需求量也不断提高,地质矿产的勘探工作受到了极大的重视。因为勘探工作的开展需要与矿藏开采联系起来,因此,地质勘探过程也需要注重对地质环境的保护,避免引发严重的地质灾害。从目前的情况来看,不少地区因为矿产过度开采造成的地基下沉以及山体滑坡问题频有发生,这其中不无有矿产资源开发的原因。 1.3 地质矿产勘探工作不够成熟 目前,我国的地质矿产勘探部门虽然具有较长的建立历史,但是我国在过去很长的时间里都得不到足够的重视,在较少的资源投入下,缺乏足够的管理水平,科学技术与勘探装备也呈现出相对落后的问题。尤其是近几年来,金融、建筑以及设计等学科的火热,地质矿产勘探方面不仅是学校教育上还是在人才关注上都存在巨大的不足。这样一来,矿藏勘探过程的仪器、设备以及人员均存在较大的不足,使得实际工作的开展具有较大盲目性。目前,我国社会和经济正处于转变的重要时期,经济发展受到了巨大的考验,地质矿产勘探传统方式已经无法与当前社会发展需要相适应,对地质矿产勘探工作进一步发展产生严重阻碍。 2 地质矿产实施改进的有效措施 2.1 研发新的勘探技术 目前,我国需要针对地质矿产在勘探技术和设备仪器上的薄弱来进行针对的强化,切实保障地质矿产的勘探质效水平可以得到了提升。尤其需要重c提高包括井下勘探技术、遥感技术、水平钻进技术以及动态地质勘探技术等方面的水平。同时也需要强化多项技术的综合运用,这样一来,不仅可以有效的提高技术应用的质效水平,同时也是对环境保护做出的巨大贡献。例如:遥感技术的应用,不仅可以发挥智能化的作用,对于需要勘探的矿区资源和环境进行有效的勘测提高了相当的精度。 2.2 加强地质勘探数据管理工作 目前,矿区各类的勘探信息需要进行综合性、统一化以及科学性的管理,并进行管理系统的构建和完善,有效融入数字化和信息化的技术,提高存储和检索的质效水平,最大限度的挖掘历史勘探数据的内在价值,避免不必要的支出和成本。从各类勘探数据的分析来看,系统化和智能化的数据分析软件对于信息挖掘具有相当的成效,不仅能够将各类成熟的数据分析算法(人工神经网络、小波分析等)、矿床储量估算方法(地质统计学方法、普通克里格空间插值方法、距离幂次反比法、体积估计法等)融入到系统之中,也方便了操作,有效的节约了人力资源,对构建地质勘探模型实施三维分析,打下了坚实的数据基础,降低地质勘探工作的盲目性[3]。 2.3 建立专业化的勘探团队 目前,地质矿产的勘探工作仍旧是以人力资源为主,机械化和智能化应用程度还不够深。因此,勘探质效水平的提升在某种程度上取决于高水平的专业化勘探队伍。因此,高校和研究院需要积极提升地质矿产勘探工作人员的培养质效和规模,强化理论和实践融合的学习模式,加大实践基地的建设力度[4]。 3 结语 经过近40年的改革开放,我国的经济取得了巨大的成就,其中矿产资源也发挥了不可磨灭的作用。同时,随着经济发展增速的不断增加,矿产资源消耗和开采的压力也在不断提高,同时也使得经济发展、环境与矿产资源矛盾不断激化。这也使得人们的生活质量和地质矿产勘探工作紧密联系起来。为了保障我国未来工业的发展势头,就必须对工作中的不足之处寻取有效的解决方法,积极应对,认真解决,最终保障我国的矿产储量,为我国经济的发展提供能源动力,为人民生活水平的提高提供保障。 地质矿产论文:地质矿产预测信息化相关问题的探讨 [摘 要]随着我国科学技术的不断进步和经济水平不断发展,矿产作为国家财富理所当然对国家资源的开发和利用、人民生活水平的提高的重要性与日俱增。当前由于矿产的过度开发和一些不确定因素的存在,导致地质矿产预测信息化中存在诸多问题。本文通过阐述推动地质矿产信息预测信息化的重要作用,来讨论地址矿产预测信息化的相关问题,目的是提高矿产资源的开发利用效率,为保护地质环境做贡献,研究成果如下,以供地质工作者参考。 [关键词]地质;矿产预测;信息化 前言 矿产资源是国家重要的天然资源之一,属于不可再生性资源,对于促进我国国民经济发展、提高人们的生活质量水平,社会的和谐发展和国家的安全独立性都有着其他资源不可替代的重要意义。当代由于科学水平的进步,在地质矿产中也应用了先进的信息化技术,从而诞生了地质矿产信息化的理念。正因为地质矿产预测信息化正处在发展尚不成熟的初级阶段,因此在该过程中出现了较多的问题。但地质矿产信息化对于矿产资源开发利用率的提高以及矿产开采的准确性方面相较以前有巨大的飞跃。基于此背景下,笔者对地质矿产预测信息化相关问题进行了思考并提出解决方案。 1.地质矿产信息预测信息化概述 1.1 推动地质矿产信息预测信息化的重要作用 我国经济发展迅速,能源矿产需求日益增多,传统的地质矿产预测办法过于费事,已经不能适应时代要求,在市场经济由于效率底下逐渐被淘汰。与此同时,先进技术的产生使得以前不敢想的地质矿产信息预测化变成了可能。地质矿产信息预测信息化是在传统的地质矿产信息预测上采用先进的技术手段和方法,对地质环境进行相应的勘查和探测。当前传统的地质矿产信息预测的方法已经无法满足我国的能源需求,在地质勘探的准确性上也大不如前。地质矿产信息预测技术是根据对地质矿床的变化观测和研究,来精准预测矿产的位置,地质矿产预测一直是矿产开采的眼睛,只有眼睛明亮,矿产开采的位置才能准确,进而降低不必要的生产成本。现代我国地质矿产信息预测信息化的进程中受到了一些阻碍,主要是国家对该领域没有足够的了解,对地质矿产信息预测领域不够重视。该原因造成的直接结果是:地质矿产信息预测信息化方向的发展没有完整的总体规划,国家的不重视无法激起相关地质预测学者的研究积极性,没有实验和理论做支撑,地质矿产信息预测在走向信息化的进程中异常艰难。因此推动地质矿产信息预测信息化的关键还在拿出一定的成果吸引国家重视,为地质矿产信息预测信息化提供充足的研究资金和政治后盾。 1.2 地质矿产预测人员专业素质普遍偏低 矿产工作人员自身的信息化水平低下,对地质矿产预测的知识只停留在传统测试办法上,对地质矿产预测信息技术不甚了解,更不要提对地质矿产预测设备的使用。由于地质矿产开采技术在我由来已久,开采的公司和施工单位都偏爱使用具有常年矿产开采预测经验的老师傅来完成,虽然此类操作者经验丰富,但大多专业素质低下,仅凭借经验进行矿产开采在现阶段是没有优势的。因此如何培养新型地质矿产信息预测信息化人才成为了一大难题,虽然开采公司的管理层已经重视提高管理者的信息化技术掌握,但是基层矿产开采工人仍然不能自行根据实际状况掌握矿产开采的信息。现阶段,我国地质矿产信息预测信息化才刚刚起步,许多技术与系统都并不完善,如果在这时,地质矿产预测人员就不能紧跟地质矿产预测信息化技术与系统发展的脚步,那么将来更加复杂的技术与系统的应用将会因为缺乏使用人才陷入发展的瓶颈。 1.3 地质矿产预测管理制度不规范 地质矿产行业目前还没用可靠的信息管理系统,地质矿产信息预测信息化之所以能够提高开采的效率,在于其所使用的先进技术能够凭借矿产信息数据库中的资料进行自动分析作出合理的开采方案。但是传统的地质矿产预测根据的是预测者的经验,因此数据库的建立上很有难度。即便建立了可供地质矿产信息预测所使用的数据库,开数据库的管理也成为一大难题。很明显,我国矿产企业对信息化技术和信息化系统应用都处于初级阶段,即便有公司内部交流网络的优势也不会加以利用。长期以来,矿产开采一直注重硬件发展,经公司资金用于矿车、机械、铲车等工具的维修和更新上,对于软件发展毫不重视。 公司方面对于软件系统设施的忽略导致了信息共享的困难,与地质矿产信息预测信息化的发展初衷相悖,不利于矿产开采效率的提高。 2.促进地质矿产预测信息化的有效措施 2.1 促进高新技术在矿产信息预测中的应用 随着电子信息化技术的发展,数据在我们的生活和工作中占据越来越重要的位置。地质矿产信息预测信息化就是将高新技术应用于矿产信息预测中的应用,应当科学地采用物理勘探方法和化学勘探方法相结合的矿产勘探办法,应当早日建立地质矿产信息预测信息化数据库,利用多地的勘探数据和模拟开采系统准确矿产开采的位置。地质矿产信息预测信息化也应该向集中化、数据化发展,在先进电子计算机技术的辅助下使用GIS技术对繁多复杂的各地地质矿产预测数据进行统一分析,结合模型和经验分析方法,以此确定成矿的有利地区。目前GIS正在前所未有的繁荣,领导着地学信息系统向更加深入的方向发展。 2.2 培养技术人员的专业素质 实现地质矿产信息预测的现代化和科学化,离不开高新技术人才对地质矿产信息预测信息化的理解和研究。因此对于新领域的地质矿产预测人员的专业素质培养不能放松,提高专业及技术人才的选拔标准能从根本上提高地质矿产预测人员的总体素质。营造主动学习的企业气氛,促使地质工作人员在地质勘探各个环节中都能努力学习,与此同时,引导地质矿产预测人员加强专业学习,综合考虑多种勘探因素包括天气因素和环境因素的影响。建立人才培养机制才能保证地质矿产预测人员的培养不脱节,公司在录用工作人员的时候也应该关注实际工作能力和理论知识掌握是否与地质矿产信息预测信息化的需求相符。 2.3 建立健全地质矿产预测的安全管理制度 进行地质矿产预测过程中,安全事故时有发生,为了避免必要的财产和人员损坏,应当提前建立健全的地址矿产预测安全管理制度。在此之前必须向每一位员工讲解地质矿产预测中可能会面临的安全事故以及其规避的方法,提高地质矿产信息预测人员的警惕性。地质矿产预测人员应该从地质矿产勘探的每一个环节入手,保证深度勘探开采的安全性。在进行地质矿产预测和勘探的过程中,地质矿产预测人员应当建立和优化已有的安全管理制度,并不断丰富改进安全条例。在地质矿产信息预测中,勘探设备的维修和检验非常重要,始终使地质勘探涉笔处于最优状态,能够有效避免安全事故的产生。地质矿产信息预测的环节有条不紊地进行,保证交替班休息,防止工作人员过度劳累造成的意外发生,也是有效规避地质矿产预测勘探风险的有效方法之一。 3.结语 综上所述,地质矿产信息预测信息化的发展尚处于出初级阶段,仍然面临着实践的考验,促进高新技术在矿产信息预测中的应用,培养地质矿产预测人员的专业素质以及建立健全地质矿产预测的安全管理制度都是经过本文条理分析认为行之有效的方法,但仍不够完善。除本文所论述问题和建议之外,我们应该努力向国外学习先进的科学技术和管理制度的建立,相信总有一天,我国的地质矿产信息预测信息化技术可以与国际接轨,提高地质矿产开采的效率和质量。 地质矿产论文:关于地质矿产勘查找矿方法的若干思考 摘 要:当前,城市化进程的推进导致了能源短缺,地质矿产勘查行业的发展能够为国民经济发展和人们日常生活带来更多的能源,具有非常重要的意义。找矿方法也随着科学技术的不断进步而实现了发展。在文章中,我们将对找矿方法进行分析,并探索提高地质矿产勘查找矿技术的措施和方法。 关键词:地质勘查;矿产勘查;找矿方法;思考 近年来,国家对于能源的重视程度有所提升,也对地质勘查工作提供了更多的资金与技术支持,为地质勘查找矿作业奠定了坚实的基础。因此,我们应从当前的找矿作业中分析经验与教训,并对提升地质勘查找矿技术的措施进行分析与解决。 1 当前我国地质矿产找矿方法的应用及其基本原则 1.1 找矿工作的基本内容 地质矿产勘查是依据先进的地质科学理论,在占有大量野外地质观察和搜集整理有关地质资料的基础上,采用地质测量、物化探、钻坑探工程等综合地质手段和方法,取得可靠的地质矿产信息资料。为了确保地质勘查结果的准确性,可以适当采用多种找矿手段,并注重济效益,使找矿技术能够得到充分发挥。一般来说,地质勘查工作首先应确定勘查的路线,按照地图,根据实际地质情况,选择穿越法、追索法等找矿方法,并根据地质剖面进行解决,了解当地的地质体分布,为勘查时可能发生的意外情况进行预测,并提出预警方案。 1.2 找矿技术应用的基本原则 地质勘查找矿技术在应用的过程中有几个需要坚持的原则:首先,找矿技术的应用要坚持以人为本,进行科学的规划,并以科学发展观作为基本的指导,并且要提前十年左右进行勘察调查与统筹,确保找矿勘察作业的准确性,并详细了解矿源的分布情况及规律,合理开展勘察工作,为矿产勘察与开发提供技术指导,引导地质勘查工作有序地完成。在地质勘查工作进行的过程中,要注重技术的创新和技术的再开发,提升勘察工作中的整体技术含量,促使我国地质矿产勘察找矿体系的不断完善和发展。 2 矿产地质勘查中存在的问题 2.1 体制限制了矿产地质勘查的发展 当前,我国上没有在商业性矿产地质勘查中为企业树立主体地位,因此矿产地质勘查受到了体制上的限制,使得地质矿产勘查的发展受到了约束。在这种背景下,我国的社会投资也遭受了严重的阻碍,不利于我国投资效益的提升和发展。 2.2 地质矿产勘查权益体系不够完善 当前,我国的地质矿产勘查权益体系不够完善,与此相关的法律法规也相对缺乏,使得很多投资者保持观望态度,认为其中存在着很多不确定因素,资金投入存在着较大风险。这种不完善的权益体系使得我国地质矿产勘查市场发展受到了严重阻碍。 2.3 相关人才存在较大缺口 在地质勘查行业,人才缺失问题比较严重,使得地质勘查技术严重落后,影响了勘查的进步。当前,也没有形成完善的人才培养制度,使得企业中缺乏有经验、有技术的勘查人员。虽然有的人员对于传统的勘查技术比较了解,但是缺乏对新知识和新技术的吸收,无法对新设备进行使用,也无法对新技术进行实践。这种人才上的缺口不利于地质勘查工作的进一步开展。 2.4 我国矿产地质勘查的主次不够明确 近年来我国对地表矿和浅层矿产的开采已经将近枯竭,向隐伏矿、深部矿的转型是势在必得。然而我国仍停留在露头矿和浅矿的开采中,那也矿山资源已经不能满足快速发展的我国经济和社会的需要了。 3 如何促进地质矿产勘查找矿技术的应用和发展 当前,我国地质矿产勘查找矿方法在不断的实践中积累了丰富的经验,我国对于地质矿产勘查工作也提起了足够的重视,希望能够通过科学的方法,来促进地质矿产勘查找矿体系的不断完善和发展。 3.1 加大对各个区域的地质情况勘查力度 科学研究地质环境能够提高找矿率,地质环境研究要注重研究矿区周别的地壳运动与整体地质环境,为地质矿产的勘探作业提供详细的信息指导。加大区域的地质情况研究需要研究工作人员注重勘查区域的地质构造研究,并注重探讨地质构造与成矿间的关系,为矿产的开发与利用提供经验指导。 3.2 参照矿产分布规律,推进成矿区带找矿作业 矿产分布规律的研究是地质矿产勘探找矿作业的基础与根据,找矿工作人员应该注重加大矿产分布规律的研究与应用,以为矿区的勘探提供理论指导。遵循矿产分布规律来进行找矿作业需要加大地质构造研究,尤其要注重关注地质矿床断裂构造及控制区域内大角度断裂相交情况研究,以为找矿作业提供依据。 3.3 完善找矿信息 找矿信息是地质勘查工作中的重要基础性方法,对找矿信息的核实和完善能够有利于找矿工作的顺利进行,因此,在找矿信息的查询和处理过程中,应注重维护信息的准确性,为找矿工作提供可靠的信息,使找矿工作能够直接、迅速地开展,节约信息核对和对错误信息进行纠正的时间,从而提升找矿工作效率。同时,应不断更新矿产分布的变动情况,我国地广物博,幅员辽阔,具有丰富的矿产资源,还有很多没有发掘的矿产资源在等待我们开采,一旦发现了新的矿源,应及时进行勘察动态更新,对不同矿产的分布情况进行分享,为地质矿产勘察工作提供新的方向。随着科学技术的发展,在当前有很多找矿工作中都应用了计算机网络技术,能够更便捷地在互联网上搜索与矿产分布有关的信息,并实时分享矿产勘查的情况。因此,我们可以在全国建立矿产信息和分享平台,对各地的矿产信息、地质信息进行公布,以便各单位能够及时掌握矿产的分布情况,从而科学部署矿产勘查作业,为地质勘查工作提供可靠依据,形成有序化的找矿作业局面。 3.4 使用科学的找矿方法 随着地球上能源的不断消耗,新的矿产资源急需发掘,使得找矿难度不断提升,因此未来的地质矿产勘查,应对多种找矿方法进行综合应用,从而提升找矿的效率。在进行找矿作业的时候,首先,应对勘查的范围进行划定,应确保勘查位置在成矿带上,确保这一范围内存在着矿物,并且应保证勘查区域内部底层是断裂构造,因为断裂带是地下水和矿液的主要流通渠道,也是矿体的主要着床区。另外,还应确定岩浆的活动是否剧烈。如果勘查范围符合如上几点要求,确定存在异常之后,就可以将该区域划为重点的勘查部分。其次,在实际找矿的过程中,勘查人员应提前对当地的地貌形态、自然环境、气候特征等进行调查,根据实际情况,综合各种方法对矿区进行勘查,尽早暴露矿产资源的位置,并以其为中心向周围进行勘查,扩大调查的范围。由此可见,使用科学的找矿方法,综合利用各种找矿方法,能够有效提升找矿的效率,降低找矿的难度。 4 结束语 能源是我国的重点问题,关注到我国的工业发展和民生。在本文中,我们简要对地质矿场勘查工作的主要原则和找矿方法进行了分析,可以看出,地质矿产勘查技术在我国地质行业中得到了广泛的应用,并且是一门融合了多种先进技术的综合性应用技术,能够保障矿产能源的准确性,提高找矿工作的效率。因此,我们应积极对地质矿产勘查的原则进行践行和落实,并积极探索技术创新的有效措施,以促进我国矿产行业的快速发展。 地质矿产论文:当前常见地质矿产勘查及找矿技术探讨 摘 要:伴随社会与经济的逐渐进步,人们对能源的需求量日益增大。当前针对资源的开采与运用渐渐转变成人们所重视的问题。伴随科技的不断进步,勘探技术的逐渐发展,其对于资源的开采有非常大的影响。本文简单论述了增强了地质矿产勘查与找矿技术的重要意义,同时谈久了地质勘查技术的基本原则与当前常用的找矿技术。 关键词:地质勘查;找矿技术;原则 1 前言 伴随人口数量爆炸式的提升,资源便成了当前人们所需解决的首要问题,对矿产资源的的查探与开采针对推动经济社会的不断进步具有非常重要的意义,在针对矿产资源进行开采的时候需要运用科学合理的方式。 2 贯彻地质矿产勘查及找矿技术的重要意义 在当前市场经济高速进步的环境下,我们国家的各个领域均有着全新的发展机会,然而机遇和挑战是共同存在的,伴随各个领域对于矿产资源的需求数量日益增多,但是当前所具备的勘查和找矿技术比较落后,造成能源缺乏的情况更加的恶化。所以,怎样较较为先进的科技手段的合理的运用到矿产勘查与找矿过程中,已经变成目前此领域所面对的巨大挑战。所以,对地质矿产勘查和找矿技术进行深入的分析,具有非常重要的实践意义。 3 运用地质矿产勘查所需遵循的原则 (1)科学规划。“以人为本”的思想是中国地质矿产勘查与找矿所需遵循的最基本的原则,其对充分落实科学发展观具有非常重要的作用与影响。在现实地质矿产勘查环节中,需要融合地质勘查的经济性与商业性,达到地质环境勘测与矿产勘查的相对统一,调整中央机关和地方的地质矿产勘查的中心,规划不一样地区间的勘查工作,全面起到地质勘查所具备的基础性功能,更加好的为找矿工作的落实打下较好的基础。 (2)明确重点。首先需要确定相应的重点以达到此项工作的逐渐深入。以目前社会主义市场经济的现实发展态势为基础,若想可以从根本上达到各个领域的现实需要,那么便需达到地质矿产勘查工作更加深入的拓展,在明确具体的基础条件之时,确定相应的重点,搭配以配对应的科学技术以增强此工作的效率和品质。其次需要增强合作。在全球经济化逐渐发展的状况下,为了能够曾倩我们国家矿产勘查的技术水平,便需要增强其相互间的合作,以国内企业的合作为基石渐渐向着全球化合作的方向发展,从而为能够满足目前资源全球化发展的需求。 (3)技术创新。增强对于科学技术重要意义的了解,全面运用最新的科学技术,为我们国家地质矿产的勘探打下较好的基础,促进地质矿产的勘探向着现代化发展。针对独特地区较为特殊的地质需要进行更加深入的理解与研究,逐渐促进区域优势转向科技优势。在重点关注对成矿理论进行分析之时,还需要关注对先进科技手段的大力运用,健全信息化的指导系统,创建起相对完善的地质科技创新系统。 (4)合理布局。遵循矿产布局的基本规律,合理的安排地质矿产勘查能够确保地质矿产勘查的顺利展开,在现实勘查环节中,勘查机构需要全面融合我们国家地形地质具体的状况,同时对于我们国家的资源布局有较为精准来哦接,同时以此为基础来合理安排相关的工作。在现实勘查与找矿的环节里面同时需要全面融合人口布局、国土运用等,指引商业性质的地质勘查工作的合理进行。 4 地质矿产勘查及找矿技术的运用 4.1 物化探测技术 (1)运用物探技术深度找矿。物探的全称为地球物理勘查技,其所研究内容一共有六个不同的种类。采取物探技术针对寻找与拓宽对有色金属矿产、能源矿产以及非金属矿床等其它矿产的挖掘具有非常重要的作用。需要明确是否能够运用物探手段,需对勘查的岩体、地层以及矿石等实施测量,把握其相关的参数与性能(2)运用化探技术深度找矿。化探的全称为地球化学勘查技术,在针对金属矿产的勘查环节里面运用化探技术能够取得更加好的成效。以矿床原生晕法与土壤测量法等为代表的化探技术的运用。开采已趋向消失的近地表矿露与头矿,以使隐伏矿的勘探转变成今后的发展趋向,怎样探讨隐伏矿的存在方式与迁移制度对于运用化探技术找矿有了更加高的需求,然而伴随科技手段的逐渐发展,经过运用高精度、高灵敏度的化学设备对于地球化学勘查技术的分析显得更加的深人。 4.2 甚低频电磁法 甚低频电磁法大都运用到勘查深埋于土地难以开发的矿产,甚低频电磁法按照地表深处的矿产的物理特征,采取相应的工具对其实施追踪,运用全新的地震预测手段,针对处在地表深层位置的地质架构实施研究,不但便于操作,同时还克服了之前仅能勘查表面矿产的不足,在一定程度上增强了矿产资源的运用率。然而甚低频电磁法仅仅可以较为简单的明确当地是否具有矿产,对于矿产的存在地区无法实施精准的确定。 5 结语 地质矿产的勘查与找矿技术即使具备非常多的优点,然而其同样存在着部分不足,所以,便需对其相关技术实施持续不断的分析与加强,增强地质矿产勘查与找矿技术的品质对于所勘探到的矿产资源需要实施合理的融合与科学的运用,以使矿产资源的开采与运用成效能够获得增强,更加好的促进经济的不断发展。 地质矿产论文:遥感技术在新疆区域地质矿产调查中的应用研究 摘 要:遥感技术在地质矿产调查中的使用范围越来越广,众多不同的卫星提供了丰富的基础性遥感资料,结合其探测范围广、探测精度高,信息获取快且丰富等优异特点,在新疆区域地质矿产调差中发挥出尺度大、视野广、数据丰富等不可替代的先导作用。 关键词:遥感技术;地质;矿产;调查 1 概述 随着各个国家的卫星发射成功,在地质矿产调查中遥感技术的使用越碓焦惴海丰富的遥感资料为遥感勘探技术提供坚实的基础,具有探测范围广、探测精度高,信息获取快且丰富等优异特点。在我国新疆地区进行地质矿产调查过程中,由于环境条件的限制,物探、化探等探测技术难以实施,遥感技术发挥出其独特的作用,有效解决环境因素的限制,进行大面积的地质矿产调查工作,起到宏观的先导性作用。 2 遥感技术地质矿产调查中丰富的遥感资料 2.1 工作中常用的多光谱数据 经过多年的发展和积累,遥感技术的发展越来越成熟。随着传感器的性能提高,其频谱范围不断扩大,分辨率不断提高,再加上先进的仪器设备,使信息的提取及处理、地物识别越来越完善。各个国家的在轨陆地资源卫星更加全面地为遥感地质工作带来丰富的数据资源,其中不乏大量的专题数据库为地质矿产勘查过程中带来参考价值。目前在地质调查中,数据获取方式更为广泛,逐渐从多光谱到高光谱,比如常用的遥感数据源有美国5号、7号陆地卫星所传输的数据,其中有7个多光谱波段,分辨率30m的TM和增加了全色的第8段,分辨率为15m的ETM。 2.2 几类常见岩石、矿物及组合的可识别波段 在遥感技术当中,不同的波长范围所对应的可识别的岩石、矿物及其组合也不相同,根据波长范围可以分为波长为0.4-1.1μm的可见-近红外段、波长为1.1-2.5μm短波红外段以及和8-14μm热红外段,如表1所示为常见的在不同的波长范围内对应的可识别的岩石,矿物及组合。另外,与之相对应的是地质上常见的蚀变矿物及其组合在陆地卫星多光波波段中的也尽不相同。 3 遥感技术地质矿产调查流程 遥感技术地质矿产调查主要采用的是GIS技术,对地物信息进行遥感传输,将多源信息进行集成和分析。如图1所示流程图为地质矿产调查遥感多光谱定量勘查技术流程,通过对同地区进行不同高度、角度、尺度进行遥感,再结合物探、钻探等获得的不同相关地质信息资源、对所有数据图像进行整合、分析,完成多源信息空间数据库的建立,从而进行遥感信息为主体的成矿预测。 4 遥感技术在地质矿产调查中的特点 遥感技术在地质矿产调查过程当中,遥感技术离不开高度、角度以及尺度等几方面的探查和分析,因此遥感技术的地质调查工作特点如下: (1)高度不同,视野不同。遥感技术的优秀在于不同高度的“天眼”等各种卫星,通过轨道高低不同,卫星向地面传回的遥感数据也不同,因此遥感技术为地质矿产调查提供了众多的高空观测数据,并综合分析不同高度的遥感数据,能够更加直观地感受地表物体的宏观性,为肉眼无法识别的物体观测提供合理有效的真实数据。 (2)角度不同,形状不同。传统的物探、钻探等地质矿产调查手段充分地运用了各个角度所探测的数据进行综合分析并确定矿产区。而遥感技术的使用,更是为地质找矿工作带来了新的探测角度,遥感技术从高空的角度,对矿区地质进行全方位的探测,解决了其他方式只能局部探测的局限,为地质矿产的调查提供更加全面的数据信息。 (3)尺度不同,精细程度不同。一般的地质矿产探测技术只能够从局部进行微观性的探查,而遥感技术的使用,能够从宏观到局部再到微观,由于各层次之间的调查内容精细度不同,不同尺度的观测结果更加丰富了地质探测的数据信息。 5 遥感技术在地质矿产调查中的主要作用 (1)在新疆地区进行地质矿产调查时,不同程度的遥感数据被广泛应用,其中可以充分结合遥感数据,进行快速处理,从而制作相应尺度(如1∶25万)的数据图像,常常为遥感多光谱彩色合成图和三维影像飞行图,这种处理方式比地形图、地质图范围更加广更加精细,为地质矿产调查工作的部署、地质调绘路线的确定等工作提供先导性基础资料,从而快速完成找矿靶区。 (2)利用遥感数据定量快速的获得遥感光谱图形,从而直观清晰地提取与矿物相关的数据信息,为地质研究程度较高、工作进展较难的成矿区带矿产资源调查评价的过程提供明显的找矿标志以及找矿参数,并对相应尺度(如1∶10万、1∶5万)的矿产遥感地质调查数据图像进行编制和解释,从而完成以遥感技术为主,物化探为辅的已知矿床找矿规律。 (3)以相应尺度(如1∶5万、1∶2.5万)的遥感技术在矿化集中区进行找矿预测,能够有效辅助化探技术进行异常筛选与检查,从而加快成矿远景靶区的圈定,结合GIS技术的使用,对数据综合处理及分析,矿化集中区资源潜力的综合评价,明确找矿方向及目标。 (4)在新疆矿区及其近外围,能够进行大比例尺度(如1∶2.5万、1∶1万)的遥感找矿预测工作,能够为老矿山的深边部的成矿构造进行分析,完成含矿层位的确定工作,寻找矿化线索及找矿目标,从而加快找矿进程。 6 结束语 在新疆区域地质矿产调查中,遥感技术的使用弥补了物探、化探等技术的不足之处,为地质调查提供了丰富的数据资源,从不同高度、角度、尺度完成地质数据信息的采集,结合其他探测技术,快速完成数据图像的编辑及分析,快速确定矿产资源靶区,能够有效完成地质环境复杂的老矿山的矿区探测,提升新疆区域地质矿产资源的开发速度。 地质矿产论文:地质矿产调查经济管理的科学发展观探讨 摘要:随着社会的进步,我国在发展地质矿产事业上已经投入比较多的注意力,然而如何促进我国地质矿产调查进步、如何使得现代化地质矿产调查能够更加靠近经济管理,这两大问题的解决已经成为目前我国相关部门的重要方向。本文主要探讨的内容就是有关于地质矿产调查经济管理的科学发展观,要想保证我国地质矿产调查能够有所改变,从而变得更加适应新时展需求,就应该重视经济管理理念应用。 关键词:地质矿产调查经济;科学发展观;探讨 S着科学技术的不断提升,我国的传统地质矿产调查经济发展情况已经明显受到限制,正是由于目前我国相关部门的发展理念和手段没有跟上时代的进步,所以应该重视这方面问题的解决,使得地质矿产调查瓶颈能够平稳度过。可持续发展观已经成为现代社会建设最主要的指导观念,因此在提升我国地质矿产调查工作效率的时候,应该重视这方面工作的整体规划,这样才能够避免经济发展过程中出现问题。 一、地质矿产调查经济发展所面临的发展瓶颈 (一)地质矿产调查经济增长方式不能很好地适应时展的要求 之所以要进行地质矿产调查经济正常增长的改革,是由于目前我国的地质矿产调查经济增长方式已经不能够很好地适应时代的发展需求,正是这样,才导致目前我国相关部门使用的地质矿产调查经济水平逐年降低。要想保证我国地质矿产经济的持续增长,最关键的就是对方式方法进行全面改革,之前使用的粗放型增长方式已经不再适用于目前我国的经济建设。由于粗放型增长方式只是将资金投入到各个方面以谋取利益,从而带动经济,保证经济受到刺激作用,但是目前我国的地质矿产调查经济已经不再需要这种方式,利用这种方式反而会降低科技贡献率,从而不能够保证我国地质矿产调查经济能够稳步上升。 (二)地质矿产调查行业整体发展水平较低,存在较大的安全隐患 目前,我国地质矿产调查行业的整体发展水平都处于比较低的状态,这样一来,就大大提升安全隐患的存在率。由于煤矿企业的发展会直接关系到整个国家的经济建设水平,因此,为了保证我国经济建设能够持久稳定地上升,就应该提升煤矿企业的生产效率,尤其应该重视地质矿产调查行业。总而言之,要想保证我国地质矿产调查行业的整体进步,最主要的就是重视发展力度以及解决安全问题。 (三)地质矿产调查资源的保障程度低,资源浪费的情况非常严重 通过数据以及社会调查分析,目前我国的地质矿产调查浪费资源比较严重,导致对资源的保障力度比较低,从而造成资源的严重浪费和环境的严重破坏。由于开展地质矿产调查工作势必要进行煤矿的开采,而我国不规范的开采活动过于泛滥,同时没有明确的制度对其进行制约,因而导致调查资源的保障力度不足。而这种情况的存在势必会造成该行业停滞不前。还有一方面就是我国相关部门对于地质矿产调查资源的管理力度不够高,即使发现资源存在浪费现象,也没能及时纠正。 二、如何来做到地质矿产调查经济管理中的科学发展 (一)科学发展观在地质矿产调查经济管理中的人才运用 要想保证我国的地质矿产调查经济管理工作能够纠正问题,并且做到规范,最关键的就是要重视科学发展观理念的指导作用。而科学发展观最主要的指导作用就是对人才的选用。首先一点就是解决人才管理方面的问题。通过调查可知,目前国外一些先进的企业中,但凡是发展稳定持续的,都不会存在人才缺乏的问题,因此,我国相关部门应该扩大对人才的招收,只有保证人才能够匹配管理工作,才能够将我国地质矿产调查经济和科学发展观相互匹配,从而能够从根本上提升我国地质矿产调查经济管理力度。 (二)在地质矿产调查经济管理中的资金利用 由于地质矿产调查工作的进行是非常复杂而庞大的,因此对于人力物力财力的要求量是相当高的,只有提供巨大的资金支持才能够保证该工作的正常进行。所以,为了保证我国地质矿产调查经济管理效率,就应该重视该过程中的资金利用效率能够有所提升。为了保证资金利用可以得到合理分配,最主要的就是对目前单一的经济管理结构以及单一的财务管理进行改革,以至于丰富管理模式,从而保证经济管理制度能够对地质矿产调查过程中涉及到的资金利用统统可以被有效地管理和监督起来,只有这样才能够降低资金浪费,在保证效率的同时还能够提高经济效益。 (三)注重科学发展观在地质矿产调查企业的社会保险中的作用 一方面,政府要能不断加强对地质矿产调查企业社会保险的监督和帮助,尤其是当地政府一定要加强审计部门对地质矿产调查行业社会保险的执行情况分析,例如,对地质矿产调查企业的入保率是否达标进行科学地分析,以及对参保人自己是否出现的挪用资金等一系列的违法乱纪行为进行监督和管理。在对审计中所出现的问题,一定要对相应的项目负责人进行严肃查处,进而确保项目资金的专项专用。与此同时,政府还需要对地质矿产调查企业自身的社会保险进行帮助和扶持,另外,在完善地质矿产调查企业的社会保险实施细则方面,可以制定出符合我国实际的地质矿产调查保险执行力,只有这样,才能稳步推进我国地质矿产调查经济管理的有效进行。 三、结束语 通过全文的论述,我们能够十分清楚地看出目前我国在发展科学发展观的同时,还需要重视各个行业的经济管理效益,也就是说,只有将各个行业的发展与科学发展观相互结合,才能够真正使得企业的发展适应社会进步,从而保证我国经济建设更为完善。本文主要论述的是我国地质矿产调查经济管理工作内容,为了解决目前存在的管理问题,从而提升我国地质矿产调查经济建设水平,最关键的就是将科学发展观应用于此,只有这样,才能够从根本上提升我国地质矿产调查工作效率。在改革地质矿产调查经济管理工作的时候,要重视人才的选用,其次还应该重视经济管理过程中的资金匹配,保证资金能够切实推动项目执行力,最后就是要履行科学发展观,以保证我国地质矿产调查经济管理工作能够真正符合社会需求,从而提升经济效益,最终可以有效促进我国经济发展。 地质矿产论文:地质矿产勘查存在的问题及解决对策 【摘要】矿产资源是自然资源的重要组成部分,是人类社会发展的重要物质基础。在新的形势下,积极稳妥地推进地质工作改革,加强地质勘查工作,既是社会主义市场经济的基本要求,也是建立有中国特色地质矿产勘查工作新体制的必然,必须予以高度重视。本文主要围绕我国现阶段地质矿产勘查工作的相关问题展开论述。 【关键词】矿产;地质勘查;问题;对策 进入市场经济以来,我国矿产勘查业发生了根本性的转变,然而这样的转变并没有完全适应市场经济体制。要使矿产勘查与社会市场经济相适应,就必须从矿产地质勘查投资运行机制现状着手,分析矿产地质勘查投资运行机制的合理性,并根据我国矿产地质勘查存在的问题和相关法律法规,做出合理的地质勘查运行机制规划。 1. 我国地质矿产勘查工作存在的问题 1.1国家对地质矿产勘查项目资金投入不够。 新中国成立以来,在广大老一辈地质工作者的不懈努力下,我国的地质矿产勘查工作起得了举世瞩目的成就,打破了西方学界所谓中国是个资源贫乏国家的论断,为我国社会主义初级阶段的经济建设提供了丰富的资源保障。但是,近年来我国的矿产储量的年增长率日趋缓慢,多数金属矿产增长甚微,危机矿山越来越多,目前地质矿产勘查的技术难度也在不断的加大,国家对地质矿产勘查资金的投入已不能完全适应当前地质矿产勘查形势的需要。 1.2国家地质工作管理相对分散,缺乏有效的资源整合机制。 当前,中央和地方都有自己的地质矿产勘查单位,这些单位之间由于各自的隶属关系的不同而有着自己相对独立的工作范围和技术领域,各自掌握着分散的地质矿产勘查Y料,资源整合难度很大,不利于地质矿产勘查工作的重大突破,为政府宏观决策提供支撑与服务的力度不够。 1.3地质矿产勘查科技创新能力不强。 目前,我国具有宏观影响的找矿成果很不突出,地质行业领军人才、学科带头人等高层次人才难以脱颖而出,在国际地质学术领域研究水平有待进一步的提高。 1.4利用国内外两个市场、两种资源的力度不够。 从世界范围来看,几乎没有一个国家能完全利用国内矿产资源满足国内需求,各国利用国外资源是不可避免的。在国内矿产资源供给不足的情况下,走出国门、从国外获取矿产资源为我所用对保障国家矿产资源安全具有重要的战略意义。目前,我国在利于国外资源的能力和水平上还有待进一步的增强和提高。 1.5现行的地质勘查体制建设不够完善。 我国现有的勘探单位大部分是在原来计划经济体制下的建立的,当时地质勘查的出资人和受益人均是国家。在现在的市场经济体制下,这种模式发生了很大的改变,政府开始退位到公益性的地质勘查,大部分投资的主体和受益主体在市场,而原有单个地质矿产勘查单位无论资产、人员、装备、机制,特别是独立投融资能力、抗风险能力与合格市场主体的要求相距甚远。 2. 搞好地质矿产勘查工作的对策分析 2.1统筹规划,合理布局,完善国家地质工作的管理机制。 (1)统筹规划,适度超前。按照以人为本、全面落实科学发展观的要求,统筹公益性地质调查与商业性地质勘查,统筹矿产勘查与环境地质调查,统筹中央与地方地质勘查工作,统筹各类规划区地质工作,统筹国内地质矿产勘查事业发展与地质矿产勘查领域对外开放,充分发挥地质勘查基础性先行性作用,提前10~15年规划部署地质勘查工作。 (2)遵循规律,合理布局。根据我国地质条件和资源分布特点,按照国民经济和社会发展宏观布局要求,结合人口分布、国土利用、基础设施建设和城镇化格局,统筹地质勘查工作区域布局,引导商业性地质勘查工作的有序发展。 (3)突出重点,拓宽领域。立足于我国地质条件、资源基础、环境基础、工程基础,突出重要矿种和重点成矿区带的勘查工作,努力创造有宏观影响的大成果,不断提高地质勘查的精度、深度和广度。根据经济社会发展需要,积极拓宽地质勘查工作的服务与应用领域。 (4)完善体制,理顺机制。健全中央和地方政府各负其责、相互协调的地质勘查管理体制。充分发挥各方面的积极性,促进地质勘查多渠道投入新机制的形成,完善商业性矿产勘查机制,注重发挥财政资金对社会资金的引导和拉动作用。 2.2拓宽思路、创新科技,不断提高方法手段的有效性。 (1)实施“科技兴地”战略,加快地质矿产勘查工作现代化步伐。突出重大地质理论问题研究,把地质区位优势变为科技创新优势。大力推进成矿理论和地质勘查技术发展,加决信息化建设,完善地质科技创新体系。推动科研与勘查的有机结合,发挥科技的支撑和引领作用。加强队伍建设和人才培养,注重创新基地建设。 (2)拓宽思路、善于创新,要深入研究典型矿区和典型矿床的成矿机制,老区要用新概念、新思路去获取新认识,新区要用老概念、老方法去研究,以新地区、新类型、新领域和新概念作为实现找矿新突破的重要目标,不断完善矿床模型,努力揭示新的找矿标志。找矿中,一定要结合根据特定矿产在特定区域的具体成矿规律和控矿条件而建立的各类成矿及找矿标志,灵活地选择运用找矿方法和手段;尤其是对那些能直接或间接地反映成矿及找矿主要特征的关键性标志,更要有的放矢 地选择运用有效的方法和手段予以查明。切忌不分矿种、不分区域,机械地套用老方法、老手段。 2.3充分利用“两个市场、两种资源”,大力实施“走出去”战略。 世界上没有一个国家的矿产资源可以自给自足,利用国外矿产资源是世界各国保障本国国民经济持续发展的必然选择。因此,我国地质矿产勘查单位到成矿条件较好的国家勘查开发当地优势矿种应该大有作为。地质矿产勘查单位“走出去”开展矿产资源勘查开发是自我发展的客观需求。 (1)充分认识“走出去”的长期性和艰巨性。我们既要抓住机遇,充分认识“走出去”的重要性和紧迫性,积极开拓,又不能急于求成。要有所规划,在人才、资金、信息及熟悉当地的政策、法律和人文环境、国际投资运行规则、人身安全等方面有所准备。 (2)选择“走出去”的国家和地区以与我国有友好关系的周边国家、非洲国家为宜。从我国经济发展的总体水平上看,在人才、资金、技术水平、装备等方面,同发展中国家相比具有一定的优势。 (3)“走出去”的方式可以多种多样,如成立合资公司、兼并c收购、组建战略联盟、提供技术或劳务服务等。 (4)地质矿产勘查单位要成功地“走出去”,必须深化改革,转换机制,加强管理,不断创新,提升国际竞争力;要建立产权关系明晰、经营机制灵活、对境外投资监管约束有力的公司制治理结构。 3. 结语 随着金融危机由虚拟经济向实体经济的蔓延,我国经济出现了增速放缓的现象,在中央的宏观调控之下,全国打响了一场声势浩大的“扩大内需、促进增长”保卫战。新一轮的经济建设必将拉动钢铁等相关行业的发展,而作为钢铁等相关产业上游产业链的矿产资源产业供应链也将面临着新的机遇和挑战,如何在科学发展观的指引下,把握机遇,迎接挑战,实现地质矿产勘查事业重大突破,为政府宏观决策提供支撑和服务成为我们当前需要解决的重大问题。 地质矿产论文:当前地质矿产勘查工作手段及方法探讨 【摘要】 随着我国经济发展速度的进一步增长,各个行业对于相关矿产资源的需求也变得越来越大,这也就对我国现阶段的地质矿产的相关勘查手段以及勘查方式提出了更高的要求。因此相关的地质勘测人员应当充分的结合现阶段的地质勘测技术,并且在现有勘查技术的基础来进一步的完善与改进,从而有效的满足我国各个行业领域中所需的矿产资源。本文就当前地质矿产勘查工作手段与方式进行了分析研究。 【关键词】 地质勘查 矿产 手段方法 矿产资源对于我国国民经济的发展有着很重要的作用,这也就要求相关的勘查部门必须充分的重视我国地质矿产的相关勘查工作。但是我国现阶段的地质矿产勘查工作中依旧存在着诸多的问题,并且难以满足现阶段中我国各个行业对于相关资源的需求,并且会进一步的影响了我国的综合经济实力的进一步增长。这也就要求相关的矿物勘查人员能够充分的根据这一现状,来在已有的矿物勘查技术上不断的进行创新与完善,不断加强我国在矿产勘查方面的相关理论知识,从而进一步的满足我国对于一些隐性的或者深层的矿体的进一步勘查与开采。 一、我国现阶段的地质矿产勘查现状 我国自建国初期开始就已经不断的进行矿产资源的勘查工作,并且取得了很好的勘查结果,从而进一步的促使了我国各个行业的迅速发展。但根据相关的研究表明,我国现阶段已经开采九百多座矿山里,其中开采年限小于十五年的严重危机矿山就占据了有三分之一之多。而且还有着三百五十多座开采时间小于五年的重度危机矿山。这就使得我国的相关矿物资源开展工作难以得到持续的发展。而随着我国不断的进行矿产资源的开发工作,也导致了现阶段国内存在的一些高质量、高品位的露头矿已经被过度开采,并且严重的制约了我国相关行业的进一步迅速发展。而对于一些隐性的矿产或者深层次的矿产,我国目前依旧缺乏有效的矿产勘查工作。而借助于对这些隐性矿产的勘查与开采,能够很好的打破我国常规的勘查手段,并且能够更进一步的促进我国各行各样的持续发展。 二、现阶段进行地质矿产勘查的几种有效方式 2.1传统的地质测量法 地质测量法作为传统的地质测量方法中的一种基本勘查方式,其勘查的原理在于对于相关的地质情况进行直接的观察与获取,并且能够对该地质矿产的相关信息以及具体的成矿规律全面系统的反应给相关的开采人员,因为这种地质测量方式便成为了一种非常重要的综合性地质勘查工作。而砾石找矿法则是一种利用水流、重力以及冰川的活动等造成的砂砾进行分析而进行的地质矿产勘查方式,它需要对相关地区的地形有着足够的了解,并且能够沿着这些地质条件来进行相关矿砾的进一步研究分析,从而有效的找到相关的矿产资源。 2.2地球化学的测量方式 这种地质勘查的测量方式主要是将整个地壳中所存在的一些成矿的元素或者成矿的伴生元素来进行合理的分析,并根据其具体分布的相关规律,来进行相关的矿床以及矿体的有效寻找与发现。而这种进行地质勘查的具体勘查方式有着土壤测量法、岩石法以及水化学测量法等多种的测量方式。但是在进行测量的过程中,相关的成矿因素以及伴生的成矿因素其种类一般比较多,并且有可能有着很长的迁移距离,这也就导致了在利用地球化学这种矿物勘查方式的时候,许多借助于一些合理的方式来进行这些隐性矿产以及深层次矿产的有效查询。而随着我国勘查技术的不断发展,一些矿产地质勘查学家们也提出了一系列新的地球化W测量方式,并且有效的促进了我国进行深层矿产以及隐性矿产的进一步勘查。 2.3地球物理的测量方式 这种测量方法一般直接基于地球的物理学理论,并且充分的融合了地质学等相关的理论知识,一般能够有些的进行一些与矿产有关的地质体以及矿体的相关勘查工作。在运用地球物理的勘查过程中,一般需要涉及到的有着重力、磁场、地震等多个范围,并且需要在此之前进行相关地区的岩层或者矿石的有效测量。而通过对其包含的相关参数进行合理科学的分析,能够有效的确定该种勘查方式的可用性,并且能够很好的应用在一些露头矿以及浅部矿的勘查工作上面。但是对于一些隐性的或者是深层次的矿产却缺乏足够大的看产作用,并会在实际的勘查过程中受到一定的限制因素。因此在进行勘查过程中,应当采取地区的化学勘查与物理勘查这两种综合使用的勘查方式,来从不同的层面上获取到一些有效的信息,并且在现阶段的地质矿产勘查过程中也取得了很好的勘查成果。 三、结束语 我国相关矿物资源的开采工作对于各行各样的发展有着至关重要的影响,因此为了充分的促进我国的经济发展,这就需要不断的加强对于矿物勘查工作的重视程度,本文就我国现阶段的矿物勘查现状进行了分析,并在此基础上提出了几种进行矿物勘查的方式。 地质矿产论文:地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用 摘 要:随着信息化网络时代的来临,信息技术被广泛应用到人们生活和工作的各个领域,从而也诞生了许多信息系统,其中地理信息系统就是在信息技术的基础上建立而成的。地理信息系统的诞生,给我国地质矿产勘查工作提供了许多的便利,从而促进了地质行业得到进一步发展。因此,对地理信息系统在地质矿产勘查方面应用的研究工作显得尤为重要,地质矿产勘查人员必须给予高度重视。本文就地理信息系统在地质矿产勘查中的应用进行深入研究和分析,以供参考和借鉴。 关键词:地理信息系统;地质矿产;勘查工作;应用 0 引言 众所周知,矿产资源的开采面临众多的困难,一旦处理不好地质方面的信息,很可能造成企业巨大的损失,同时也会对环境造成恶劣的影响。因此,矿产资源勘查工作对于矿产企业来说至关重要,必须有相应的信息技术作为依托,从而提供更加科学、合理的地质信息,确保矿产开采工作的顺利进行。随着信息技术的不断发展,地理信息系统应运而生,被广泛应用到地质勘查工作中,并且取得了巨大的成绩。地理信息系统凭借自身的独特功能,给矿产资源勘查工作提供了可靠性的数据信息,减少了矿产资源开采工作中遇到的问题,给企业发展提供了重要的保障,同时也使得环境污染问题得到控制。本文就地理信息系统在地质矿产勘查中的应用进行深入分析和研究,希望为地质矿产勘查人员提供一些建议和帮助。 1 地理信息系统及地质矿产勘查概念分析 1.1 地理信息系统概念 地理信息系统,简称GIS,是指在计算机系统的基础上,运用信息技术和图层处理技术,对收集的地表空间信息进行分析、处理、显示,并利用建模对地理资源、环境等方面进行规划、研究、分析和预测等的人机决策管理系统[1]。 1.2 地质矿产勘查概述 地质矿产勘查是指根据相应的推测技术,对埋藏在地表以下的矿产资源进行位置确认,并根据位置信息进行资源的开采。在地质矿产勘查工作中,对矿产资源信息的位置判断至关重要,必须有科学的技术提供保障。我国传统的地质矿产勘查是根据土质情况进行资源的位置判断,这种方法显然不能保障信息的可靠性。随着社会的不断进步,地理信息系统得以诞生,使得地质矿产勘查工作的信息更加具有科学性、合理性,从而促进矿产企业的进一步发展。 2 地理信息系统的特点及重要性 2.1 地理信息系统的特点分析 相对比其他地质勘查技术,地理信息系统具有更加全面的功能,不仅可以对地表以下的资源进行科学的定位,提供可靠的数据,而且还可以根据其计算机处理技术实现对数据的收集、储存、编辑及显示等环节,从而给矿产开采提供帮助。 传统的矿产资源勘查主要是根据专家经验,对预测区域的地、物、化、遥等资料进行分析判断,并利用手工的方法,在图纸上定性圈定矿产预测靶区。应用此方法的矿产勘查评价,仅是处理数据信息,不能进行图形信息处理。另外,勘查评价过程难以将空间对象的复杂关系利用可视化呈现,评价结果的表达不够精确。相比于传统得到矿产资源勘查方法,地理信息系统在矿产资源勘查中具有的特点主要包括如下三点: 第一,地理信息系统综合了多种学科知识。它作为一项新兴科学技术应用,不仅包括地理学、地图学、信息科学方面的知识,而且包括了测量学、管理科学和计算机等方面的学科知识,具有极强的综合性。 第二,地理信息系统具有多种功能。它不仅具有空间数据的获取、存储、显示,而且具有空间数据的编辑、处理、分析、输出和应用等功能。 第三,地理信息系统是完整的解决空间问题的系统。它不仅改变了矿产资源勘查的体系,而且简化了勘查过程,从而提高了矿产资源勘查的效率。 2.2 地理信息系统重要性分析 地理信息系统的诞生,给地质矿产勘查工作提供了巨大的便利,一方面确保了矿产勘查信息的准确性,提高了矿产资源开采的效率和质量;另一方面,地理信息系统在地质矿产勘查中的应用,有效解决了由于勘查信息不确定而造成的环境污染问题,为我国生态环境保护工作作出贡献。目前,地理信息系统不光被应用于地质矿产勘查工作中,在整个矿产行业都得到广泛的应用,促进了矿产企业的进一步发展,同时也为社会经济的提升奠定坚实基础。 3 地质矿产勘查中地理信息系统的应用 3.1 矿产信息规划中的应用 矿产勘查工作中的资料信息整理环节十分重要,一旦处理不当,就会对整个矿产勘查工作造成严重影响。地理信息系统可以有效的对矿产勘查工作中的资料信息进行科学、合理的规划,从而有效保障矿产资源勘查工作的顺利进行。另外,地理信息系统还可以确保地质矿产资源勘查信息的真实性和准确性,这主要得益于该系统具备空间信息的计算和分析能力,可以很好地对数据信息进行判断,提高矿产资源勘查工作质量的同时,也在一定程度上防止了环境被破坏。由此可见,地理信息系统在矿产资源勘查中具有重要的应用价值。 3.2 绘制地质图像中的应用 绘制地质图像是矿产资源勘查工作的关键一步,通过绘制地质图像,让勘查人员可以更加清晰的了解地形结构,从而为矿产资源开采提供必要保障。地理信息系统不但可以对矿产资源进行位置判断,而且还具有图像绘制功能。它可以将地质资源信息进行整理,同时将其绘制成地质图像,方便人员进一步了解地质矿产资源的位置信息。但是,在矿产资源勘查中应用地理信息系统绘制地质图像时,相关勘查人员需要注意一点,那就是必须结合实际需求进行图形的绘制,通过地理信息系统数据信息处理和图像绘制两个功能的结合,绘制出科学、合理的图像信息,从而提高地质矿产勘查工作的效率。 3.3 定量分析地质中的应用 在地质矿产资源勘查工作中,除了矿产资料整理规划和图像绘制外,还有一项重要的内容,那就是定量分析环节,这在整个地质矿产资源勘查工作中起到重要的作用。而地理信息系统可以确保地质定量分析结果的准确性,同时还可以提高定量分析的效率和质量。因此,目前地质矿产资源勘查定量分析环节都应用到地理信息系统,此系统可以对地质信息进行定量分析,并且建立数据分析模型,保障定量分析结果的可靠性,从而为矿产资源勘查事业的发展提供条件。 4 地质矿产资源勘查中地理信息系统发展趋势分析 上文分析了矿产资源勘查中地理信息系统的应用情况,可见地理信息系统具有较高的研究价值。但是,地理信息系统在矿产资源勘查中也存在一些不足之处,无法更大程度的推进矿产企业的进一步发展。因此,要想矿产资源勘查事业更加稳步发展,就需要对地理信息系统的发展趋势进行深入分析和研究。 4.1 网络化发展趋势 计算机网络时代的不断深入和发展,使得网络化成为地理信息系统的主要发展趋势。因此,矿产资源勘查工作要想高效的应用地理信息系统,就必须要掌握相应的网络信息技术,并将其充分利用,实现网络化的发展理念,从而确保勘查工作可以适应地理信息系统的发展。 4.2 智能化发展趋势 地理信息系统在地质矿产资源勘查中具有较高的应用价值,使得矿产资源勘查效率得到显著提高。但是,地理信息系统在其应用过程中也存在一些弊端,比如推理能力较差,不够智能化,这就给地理信息系统的发展提出了更高的要求。地理信息系统必须朝着智能方向发展,才能适应矿产资源勘查工作的需求。因此,地理信息系统可以与智能控制系统相结合,通过智能化的思维模式,建立高效的推理机制,从而进一步提高矿产勘查的效率和质量,为矿产勘查事业的发展奠定雄厚的基础。 5 结束语 综上所述,地理信息系统应用于地质矿产勘查工作中具有十分重要的研究价值,不仅有效保障勘查信息的真实性和可靠性,而且还节省了勘查工作中的人力、物力和财力,同时还解决了环境污染问题。因此,我国地质矿产勘查人员必须加强对地理信息系统的研究力度,使其可以更好地帮助矿产企业开采资源,提高企业经济效益的同时,也促进社会经济的进一步发展。 地质矿产论文:关于地质矿产勘查找矿方法的若干思考 摘 要:地质矿产业,是我国国民经济发展中的重要支柱产业,同时还是我国矿产能源可持续供应的重要保障。现代社会经济在持续健康的增长当中,各个行业领域对于矿产能源的需求都在显著的上升当中,想要有效满足社会经济发展的实际需要,需要对地质矿产勘查找矿工作进行充分重视,相应地这也就在一定程度上增加了该项工作的难度和要求。本文主要是从探究和推进地质矿产勘查找矿技术应用的必要性入手,针对现阶段地质矿产勘查找矿的应用原则,对地质矿产勘查找矿方法进行全面细致的说明和介绍,同时还提出了一些不断改善地质矿产勘查找矿技术的方法。 关键词:地质;矿产勘查;找矿;方法;思考 0 引言 社会经济的不断发展,促进社会能源资源的消耗也在逐渐增长,我国当前对于能源资源的利用和开发工作重视程度越来越高,针对地质矿产勘查找矿工作也给予了较多的资金和政策支持,这就为我国顺利进行地质矿产勘查找矿工作提供了重要的前提条件。我国在进行地质矿产勘查找矿的过程中,通常都会积极采用多种勘查技术和找矿方法,这样能对地质找矿作业的精准化提供良好的保障。地质矿产勘查找矿方法,在实际的矿产勘查工作中发挥着至关重要的影响和作用,能够在很大程度上决定是否找到真实可靠的矿。因而对地质矿产勘查找矿的方法进行探索和研究,具有一定的现实意义。 1 探究和推进地质矿产勘查找矿技术应用的必要性 当前能源资源的消耗情况越来越明显,这对矿业行业的良好发展造成一定的影响。我国当前的很多大型生产企业中出现矿产资源紧缺的现象较为明显,这主要是因为我国大部分的矿产资源都处在较为偏远的地区当中,开采的环境和条件较为恶劣,并且使用的相应的地质矿产勘查找矿技术也还不够全面、不够合理,需要不断提升该项技术的使用效果,这样能够为矿产资源的均衡使用创造良好的前提条件,促进我国社会生产生活的良好发展。 2 现阶段地质矿产勘查找矿的应用原则 现阶段在进行地质矿产勘查找矿工作的过程中,需要遵循一定应用原则进行,这样能够有效增强地质矿产勘查找矿的实际效果。具体的应用原则主要包括: 第一,对地质矿产勘查找矿工作进行合理地规划,可以适度超前。科学合理的规划工作,能够为后续进行地质矿产勘查找矿提供良好的指导,促进该项工作的顺利进行。 第二,对矿产分布的规律进行全面分析和研究,对勘查工作进行合理分布。参照矿产分布的规律,对于顺利进行地质矿产勘查找矿具有积极的促进意义。 第三,积极引入创新技术,对地质矿产勘查能力进行不断增强。先进的技术手段能够有效提高和增强地质矿产勘查找矿工作的水平和质量。 第四,坚持以人为本的原则。地质矿产勘查找矿技术的应用,需要从人的角度出发,做好公益性和商业性地质查工作的统筹,对找矿工作和环境地质勘查进行有效统筹,在找矿之前就需要做好相应的勘查规划和部署工作,这样能有效提升地质矿产勘查找矿作业的准确性[1]。 3 地质矿产勘查找矿的方法 3.1 地质填图的方法 开展地质矿产勘查找矿工作,需要针对一定区域进行划分,明确可能有矿产资源存在的地方,相应的在积极开展具体的找矿工作。针对地质矿产存在的地方,进行有效地标识,这样能够为后续的找矿工作提供良好指引。在进行地质矿产勘查找矿工作的过程中,采用地质填图的方式能发挥积极作用。地质填图方法,主要是将实际的地质理论作为重要介质,从实际的地质情况出发进行相应的分析和研究,从而选择合适的施工开采地点,选择科学合理的采矿方式。地质填图的方法,在实际进行地质矿产勘查找矿工作的时候,是基础性的方法,积极利用了基础性的理论和方法。地质填图方式在运用的时候,需要积极发挥工作人员的作用,工作人员需要能够做好初步判断矿产资源的工作,这就对工作人员提出了较高的要求,工作人员不仅需要掌握良好的知识理论,同时还需要有良好的实践能力[2]。 3.2 砾石找矿的方法 砾石找矿的方法,主要是依靠工作人员对矿产的具体方位进行明确,这是使用该项方法进行找矿的基本前提。工作人员通过对地面暴露的矿石进行判断,从而寻找到一些矿产资源,这些矿石通常会经历较长时期的外部影响,因而具有一些较为明显的外部特征,工作人员较为容易发现。但是同时需要注意的是,暴露在外面的矿石通常会超出矿产的实际范围,因而在对地质矿产进行勘查找矿的过程中,需要对当地的地形地势进行有效的考虑。在一些冰川或者水系较为丰富的地带,使用砾石找矿的方法具有积极作用。这种方法的使用,需要相关工作人员具备十分丰富的地理知识,并且能够将理论知识和实践经验进行充分结合,同时还需要将地理知识和找矿进行有机结合[3]。 3.3 重砂找矿的方法 重砂找矿的方法,在地质矿产勘查找矿工作中具有重要影响,这种方法主要是指勘查工作人员依据砂砾沉淀物,对矿产的位置进行有效的确定,其中工作人员依据的理论知识主要是重砂机械能够进行分散晕(流)。针对砂的不同表现情况,划分矿产资源的可能存在位置,从而再进行更加细致的区分工作,这样一片区域一片区域的探查,能够起到良好效果。在使用重砂找矿方法的同时,还需要对先进的科学技术进行充分有效地应用,并且使用一些实际勘查手段,这样能够对矿产开采的工作效率进行有效提升,同时对不必要的人力和物力消耗进行控制和降低[4]。 3.4 “同位成矿”地质矿产勘查找矿 同位成矿,主要是指在同一个空间范围之内,尽管有时代、类型以及矿种等各方面差异的存在,但是同样能出现一些相对稳定的大规模同为成矿现象。同位成矿特征通常会表现在一些巨型的、重要的、相对稳定的矿床之中。在对这种情况进行勘查的过程中,首先需要对工作区域的地壳演化特点进行分析,通过对地质环境以及相关地质条件之间的关系进行有效分析,能够对地壳中的实际成分进行有效地研究,从而判断出实际成矿的关系,这对于地质矿产勘查找矿工作的顺利进行奠定了良好的基础[5]。 4 不断改善地质矿产勘查找矿技术 在使用先进技术,开展地质矿产勘查找矿工作的过程中,需要对其进行不断地改善和提升,具体能够使用的方式有:第一,对区域的地质情况研究工作不断加大力度。做好地质环境的全面分析和调查工作,能为地质矿产勘查找矿工作提供数据参考。针对地质环境进行调查和分析,需要使用一些先进设备,可以积极应用地形图分地区进行探查,针对探查结果需要进行全面充分的记录。第二,推进成矿区带找矿作业,从矿产分布的规律入手,能够保证地质矿产勘查找矿工作有序进行。第三,对找矿信息进行全面完善,对地质矿产勘查作业进行科学部署,全面、真实、有效的信息,科学合理地规划地质矿产勘查作业的相关步骤和流程,能够为顺利进行地质矿产勘查找矿工作提供重要的前提基础[6]。 5 结束语 矿产资源的需求,在现阶段的生产生活中日益明显,同时矿产资源在当前社会的发展中具有十分重要的作用和影响,需要对其进行科学合理的寻找和开采,才能为社会生产提供充足的资源。当前在进行地质矿产勘查找矿工作的过程中,通常能使用的方法主要有地质填图的方法、砾石找矿的方法、重砂找矿的方法以及“同位成矿”地质矿产勘查找矿方法。不断改善地质矿产勘查找矿技术,对区域的地质情况研究工作不断加大力度,能够为地质矿产勘查找矿工作发挥积极作用。 地质矿产论文:论地质矿产勘查技术应用的研究 【摘 要】 本文通过对矿产地质勘查进行简要分析,针对矿产地质勘查的理论和技术方法提出了建议和对策。 【关键词】 地质勘查 理论分析 技术研究 地质勘查 测量勘探 随着我国社会经济的发展,工业化逐渐深入,工业发展对矿产资源的需求量逐年上升。科学技术的发展促进了我国矿产地质勘查理论和技术方法的发展,先进的勘查理论、技术方法为我国矿产地质的勘查工作奠定了基础,所以说对矿产地质勘查理论和技术方法进行有效的分析研究是很有必要的。 1 地质勘查技术应用的主要原则 (1)遵循规律合理布局。为了使勘查工作顺利进行,在实际工作中应该遵循规律,合理布局,全面考虑地质条件和水文条件,并且根据经济社会发展的实际需要,统筹规划矿产地质勘查工作,以对实际工作更好的发挥指导作用。(2)着眼全局统筹规划。为了最大限度的发挥勘查的作用,在进行勘查工作之前,应该从全局出发,对矿产地质工作进行统筹规划和合理安排。在追求商业利益的时候也要考虑经济利益,在勘查工作中注重对环境的保护工作,对于各类规划区的工作也要做好安排。(3)突出重点拓宽领域。在勘查实际工作中,应该全面考虑相关因素,分清楚重点和非重点,对于重点矿区应该加强地质勘查工作,以获得更大的成果。坚持立足于我国地质条件、资源基础、环境基础、工程基础,突出重要矿种和重点成矿区带的勘查工作,努力创造有宏观影响的大成果,不断提高地质勘查的精度、深度和广度。根据经济社会发展需要,积极拓宽地质勘查工作的服务与应用领域。 (4)坚持创新科技增强勘查能力。对于重要的地质问题,要进行深入的研究,加大研究力度,使矿产能够转化为经济优势,在经济社会发展中发挥更大的效益。(5)围绕成矿特点开展工作。建立区域的地质事件表,进一步的研究成矿时代,特别是主要的成矿期与地质的热事件在时间上的一定的匹配关系,并运用综合的资料分析成矿地质环境,在此环境下查明必要的陆壳的基底成分和深部的地质等特征以及与成矿之间的关系。 2 当前我国矿产地质勘查及技术应用的现状 (1)勘点向隐伏矿、深部矿转型。目前我国矿产地质勘探的重点是露头矿、高品位、浅部矿体,有关研究表明,我国到2020年仅有不足20%的矿山能维持生产。要求我们必须继续扩大地质矿产勘查的力度,开始向隐伏矿、深部矿、低品位矿转型,深部矿体的勘查势必要求更高的技术与更多的实践经验。(2)矿产地质勘查集体制无力。近年来我国对地表矿和浅层矿产的开采已经接近枯竭,向隐伏矿、深部矿的转型是势在必行。我国仍停留在露头矿和浅矿的开采中,那些矿山资源已经不能满足快速发展的我国经济和社会的发展需要。(3)地质勘查人才的匮乏。针对地质勘查人员的培养方面不够完善,使得具有专业的勘查技术的人员匮乏,当前土质勘查人员对新技术的掌握能力不够深入,较难适应到目前的勘查工作中,不利于勘查工作的展开。(4)新的勘查技术没有广泛应用。随着各种勘查技术的发展,各种新式的勘查设备也更新得很快,地质勘查人员对于新设备的熟悉情况对地质勘查的顺利开展有很大的影响。有的勘查单位还一直在使用比较传统的勘查技术,对于遥感、物探、化探等新方法的掌握不够深入,难以应用到勘查工作中去。 3 地质矿产勘查方法及技术应用注意要点 (1)找矿预测准则及方法要求。对未知的矿床类型或尚未认识的新矿化类型来说,就要运用求异的准则,研究成矿环境和成矿的特殊性,预测可能发现另一种矿化类型或新类型矿床的产出。对于大比例尺矿产预测,要特别注意深部矿化的“指示信息”、“隐敝信息”和“新颖信息”,因此,必须坚持应用综合方法预测,后者是指进行共生矿产和伴生有益元素预测。(2)找矿预测方法及技术要求。区域地质调查图件资料是进行大比例尺找矿预测工作重要基础资料。按大比例尺找矿预测要求,应采用最新资料,对地质图件和相关资料进行修编和预处理,以达到大比例尺矿产预测的精度要求。同时要建立矿床成矿模式和找矿模型,通过找矿模型的研究和建立,用以指导矿床的预测,然而,找矿模型的建立只有充分和有效地应用综合地质、物化遥、重砂等信息的前提下,才有可能认识和提取找矿标志,使之转化为预测标志,才能提高找矿预测的科学性和准确性。(3)坚持地质体运动的理论。要对找矿空间进行布局,根据成矿带的稳定性和成矿类型的不同,根据地质体的整体运动理论结合对成矿围岩和成矿类型的使用进行布局找矿。同时要结合地质体内部运动理论对区域成矿能力进行预测,此外可以根据矿化元素的空间分布和矿产大小对探矿工程的孔径进行选择和辨别,从而推测出勘探区的实际储存量。(4)勘查手段的区域选择。勘查手段的选择应从地质目的和经济效益两者出发来选择找矿方法,也应注意勘查方法的先进性和实用性。需要注意的是采用综合的勘查手段是目前广泛使用的,它可以避免单一方法的局限性,使得多种找矿方法各取所长,合理的进行取舍,提高地质信息和数据量的准确性。灵活的选择勘查手段,通过对勘查手段的综合运用可以提高找矿的效率。(5)找矿信息的应用。要深入研究找矿信息,充分运用好这些信息指导找矿。在找地表矿、半隐伏矿时,遥感地质、化探找矿信息,具有找矿开路的先锋意义,结合其他找矿信息综合研究评价,易于陕速收到好的找矿效果。要根据主要矿体的自然形态、产状与展布特点,主矿体中矿化富集部位的分布和主要矿化地段、矿点异常与构造、建造等之间的关系,研究地质构造控矿条件及其展布规律,结合有关找矿信息,预测找矿部位和找矿前景。 4 结语 缩上所述,我国目前的矿产资源的现状是原有的矿区开采过度,矿产资源的利用效率比较低,矿产资源开采的后劲不足。矿产开采的队伍应该立足于自身的专业技术的拓展,不断的优化地质矿产勘查理论,只有这样才能为经济的发展提供基本的矿物需求,促进经济建设的稳步发展。 地质矿产论文:地质矿产灾害类型与防治探析 【摘要】我国是一个矿产资源丰富的国家,支撑着我国经济的快速发展。但在矿产资源的开采中,地质灾害时有发生,严重危害着相关人员的人身安全,延缓开采进程,甚至造成恶劣的社会影响。不同类型的地质矿产灾害发生原因、危害程度不一,防治措施也不一样,所以说地质矿产灾害类型与防治措施的探析就显得尤为重要和迫切。 【关键词】:地质矿产灾害;类型;防治;探析 在客观上我国地质地貌复杂多样,导致地质矿产灾害类型多样,增加了防治的难度,不合理开发、过度开发又进一步加剧了灾害发生的几率和恶劣程度。随着市场经济的深化,矿产开发开发的种类和规模也日益扩大,但开发手段、环境保护意识、资源利用理念较为落后,既造成大量矿产的不合理开发,又增加了地质灾害可能,严重背离了可持续发展的原则。本文首先分析了矿山地质灾害类型,接着提出了相应的防治措施,希望对大家相关课题的研究有所启发。 一、矿山地质灾害类型 矿产灾害指的是矿山地质环境或生态环境危害人类生命财产安全和生存环境的过程。过度开发和自然因素均可以导致矿产灾害,根据影响对象,矿产灾害分为影响非开发方利益的灾害、影响开发方利益的灾害、既影响矿区又影响非开发方的灾害;根据灾害的空间分布特点和形成原因,矿产灾害分为地下水诱发灾害、岩土体变形灾害和矿区内部灾害;根据灾害形成所需时间,矿产灾害分为突发型灾害和缓发型灾害。本文根据发生位置,把矿产灾害分为地上灾害和地下灾害。 1.地上灾害 1.1地面裂缝、沉降、塌陷 地面裂缝、沉降、塌陷的危害有:改变地下水道,破坏矿区上方的农田、建筑以及交通基础设施等,最直接的原因是预留矿柱丧失支撑作用。在矿山开采中,井巷掘进是最主要的开采方式,在开采的过程中会在采空区预留矿柱,矿柱年久失修就会逐步丧失支撑作用。 1.2滑坡、泥石流 通常情况下,滑坡、泥石流发生于强降雨之后,强降雨是滑坡、泥石的诱因,但根本原因是露天矿的不合理开采导致矿区的植被被严重破坏,丧失对土壤、岩石的抓力,导致严重的水土流失,增大滑坡、泥石流的发生几率[1]。 1.3崩塌、溃坝 在金属矿的开采中,废水会集聚于尾矿中。随着开采的进行,废水会越聚越多,若不能得到及时的处理就会逐渐超过尾矿坝体承受临界值,继而导致崩塌、溃坝 的发生。由于这些废水中含有大量的金属元素,其对矿区下游的生态系统的破坏以及人民生命财产的危害是巨大的。 1.4环境污染 矿产开采会产生大量的废弃物料,如果随意堆放就会污染、破坏矿区周围的自然环境。 2.地下灾害 2.1冒顶、片帮 顶板冒顶,巷道壁片帮是矿产灾害,由不规范的顶板支护引起,属于地下采矿安全事故,轻者阻碍开采进程,重者造成人员伤亡,严重危害着地下采矿的安全高效生产。 2.1突水、突泥 在开采中会经常遇到地下水系的干扰,如果没有采取针对性的预防措施,地下水或地下暗河中的水就可能会大量涌入工作面和巷道,冲毁支护设施,淹没开采设备和人员,严重危害旷工的人身安全,阻碍开采进程。此外,蓄水溶洞洞穿、开挖巷道时淋水过大等会导致大量的矿渣、泥沙等拥堵巷道、工作面、逃生路线,导致恶劣前的人员伤亡事件,甚至能摧毁整个矿区。 2.3瓦斯爆炸 瓦斯的主要成分是甲烷,遇明火或在一定温度下会发生燃烧,继而产生爆炸。瓦斯爆炸是煤矿开采面对的首要问题,如果通风不畅,瓦斯不能及时排出,那么就可能发生瓦斯爆炸,是最主要的煤炭安全事故。一旦发生瓦斯爆炸,就会导致人员伤亡,社会影响极大。 2.4地热 地热危害主要发生于开采深度较深的矿井中,越深,地热危害就越大,导致工作环境恶化,影响开采的效率。 2.5岩爆、矿震 岩爆是岩层内部应力集中释放的结果,在岩层出现自由面的情况下发生,具有巨大的能量,能瞬时将岩石压碎并向井巷内喷射,对采空区巷道围岩和顶板造成无法承受的压力,对矿井造成灾难性的打击[2]。矿震是一种浅源地震,由矿山开矿炸药爆破引发,对井下脆弱的支护环境是一个严峻的挑战。 二、矿山地质灾害的防治措施 除了矿区水文、地形地貌、地质、降水以及当地气候,诱发地质矿产灾害的因素还有开发理念、矿企管理水平、开发手段、预防救灾能力和采矿技术。除了不可控的自然因素,我们应综合运用各种防治措施,减少人为因素的影响。 1.找出频繁发生灾害的地点,采取有针对性的预防措施,减少矿产开采对灾害点的音响,提升灾害点的安全性,尽量减少由于表层土松动引发的小范围滑坡、泥石流等。 2.在巷道掘进时,合理科学开采,减少对支护的影响。同时,加强围岩和顶板的维护和管理,做到及时加固,防止坍塌和冒顶的发生,确保旷工的人身安全和开采进程。 3.集中处理矿产开采产生的废水、废渣和废料,合理堆放,减少对矿区周围以及下游生态环境的破坏,处理的方式有集中掩埋或废渣库存储。在条件允许的情况下,可把废料、废渣回填至矿区的采空区。同时,建立库坝的巡查制度,确保库坝强度,杜绝溃坝的发生。 4.加强矿区边坡的设计、建设以及后期的管理[3]。设计、建设要确保科学、合理,从根本上独居塌方事故的发生。后期的管理应注重边坡的调查、勘察和维护,及时排除不利因素,结构发生变化时进行加固处理。 5.在开采的过程中,减少对植被的破坏,规划开采过程,杜绝过度开采的显现;划定开采范围,严禁越界开采。对于生态换进原本就非常脆弱的矿区,在开采之初制定生态恢复计划,进行复植,改善植被稀少的境况,减少水土流失,提升矿区的生态环境。 通过对防治措施的论述,我们知道应综合运用多种防治措施减少矿山地质灾害的发生,最大限度地恢复矿区周围生态环境,尽量减低人为因素导致地质灾害发生,确保开采的安全高效。 结束语: 总之,在矿产资源的开采中,我们要对矿产地质灾害有一个清晰的认识,采用科学合理的防治措施,减少对生态环境的破坏,确保矿区工作人员、开采设备的安全,安全高效进行开采工作。
矿山地质论文:炭煤矿矿山地质环境治理论文 1矿山主要地质环境问题 炭煤矿自1958年规划建井,设计年生产能力45万吨,投产以来,取得较大的经济效益,同时矿山地质环境也遭受到不同程度的破坏。炭煤矿存在的主要矿山地质环境问题如下。 1.1地面塌陷 炭煤矿井田范围内一1煤地下采空区面积10.5km2。根据实地调查,一1煤采空区出现地表塌陷,在采深200m以深地区,地表无明显裂隙,采深200~100m地区未见厂矿、民房明显破坏,采深100m以浅地区地面出现采动裂隙,对农田耕种有一定影响。采空区及其伴生地面裂缝对流经矿区的东泗河有严重影响。由于东泗河流经采空区,地面塌陷和地面裂缝破坏河道地层结构,已经成为地表水渗漏主要通道,河道地表水通过地裂缝下渗进入煤矿巷道,严重影响到采矿安全。需要采取综合工程措施对其进行应急治理,并加强监测工作。 1.2含水层破坏 炭煤矿矿井正常涌水量9000m3/d,已造成煤层顶板灰岩含水层和底板灰岩含水层水位下降,且降幅明显。采矿活动对深部岩溶含水层影响较严重,主要表现在承压水头有较大幅度的下降,深层地下水资源量减少,开采条件恶化。 1.3对原生地形地貌的破坏 炭煤矿一1煤层己基本采完,采空区面积已达10.5km2,上部的华泰煤矿开采二1煤,也已形成地下采空区面积2.1km2。对原生地形地貌景观影响明显,地表局部见有地裂缝,但相对丘陵地形而言,对矿区地形地貌景观影响较大。 1.4河床开裂渗漏,造成煤矿开采安全隐患 东泗河是矿区内的地表水和地下水的主要流通、排泄通道,该河向西北约10km流入伊洛河,属于季节性河流。该河流经井田范围内长度约900m,河道土质以碎石土为主,局部地段为粉土和淤泥及淤泥质土。河道从采空区或采空区附近通过,有地面塌陷及伴生地面裂缝发育,河道地层结构遭到破坏,有地表水入渗进入煤矿巷道的现象,影响炭煤矿生产安全。为了防止河道沟谷中地表水渗漏地下进入炭煤矿巷道,保证煤矿安全生产,本着安全合理、经济可行的原则,对炭煤矿区段东泗河河道进行必要的调查、勘查工作。 2工程主要治理措施 2.1河道治理工程 (1)排水渠治理 为了快速排泄地表水,防止地表水顺地面裂缝渗漏进入煤矿巷道,影响煤矿安全生产,在东泗河河沟内修建排水渠。排水渠为M7.5浆砌石结构,块石强度不小于40Mpa。排水渠过水断面为梯形,最小结构尺寸为底宽3.9m,顶宽4.5m,高3.0m,砌石厚度0.8-1.1m,修建排水渠长度为900m。主要工程量为:河道清淤土方开挖工程量18573.61m3,碎块石挤淤置换工程量720.83m3,浆砌石排水渠工程量为12967.80m3。 (2)沟渠地基处理 针对不同的地层类型,采用不同的地基处理方法。对于碎石土(无裂缝发育和其他异常情况),可以不进行地基处理。对于裂缝发育的地段,地基处理措施是:首先对裂缝进行适当的开挖清理,然后用粘土进行充填夯实,再铺设70cm厚的粘土防渗垫层,然后再砌筑沟渠。对于粉土地段,地基处理的措施是:首先铺设60cm厚的碎、块石置换层,并灌注水泥砂浆,然后再砌筑沟渠。对于淤泥和淤泥质土地段,首先采用碎块石挤淤置换的方式进行处理,然后再砌筑浆砌石排水渠。 (3)防渗及抗冲击 对于无裂缝发育地段,采用“浆砌块石+混凝土”双层复合防渗及抗冲击结构,即先铺设800-1000mm厚的浆砌石渠底,然后再浇筑200mm厚的混凝土(C20)防渗层,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。对于地裂缝发育地段,则采用“粘土防渗层+浆砌块石+混凝土防渗”三层复合机构,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。即先对裂缝采用粘土进行充填夯实,再铺设700mm厚的粘土防渗垫层,然后砌筑800mm厚的浆砌石渠底,再铺设200mm厚的混凝土(C20)防渗层。对未稳定的和潜在的采空塌陷区,预测变形参数,采用粘土垫层进行防渗,兼有调整塌陷变形的功能。 2.2土方回填夯实工程 在排水渠外围超挖部分以及原始地面至排水渠顶之间,用开挖出来的土方进行回填夯实,回填夯实地面高程应不低于排水渠顶面高程。土方回填夯实工程量为18712.99m3。 2.3植树绿化工程 在土方回填夯实区域范围内进行植树绿化,以恢复植被,美化矿山环境。绿化采用适应当地气候的杨树,在渠的两侧各栽植两排。树的规格为胸径3cm,植树网格间距3m。选择生长健壮、无病虫害、无机械损伤、树形端正和根系发达的苗木。主要工程量为:植树1100株,绿化面积9000m2。 3工程效益分析 (1)减灾效益 矿山地质环境恢复治理可以改善地表水的流通条件,防止地表水入渗煤矿巷道,降低煤矿生产安全隐患,具有减灾防灾的效益。 (2)环境效益 矿山地质环境治理工程可以有效防止水土流失,消除对居民和公路交通干道的安全隐患,提高植被覆盖率,改善生态环境和周围生态景观,使矿山生态环境得到一定程度的恢复和保护。 (3)社会效益 实施矿山地质环境治理工程,消除了灾害隐患,美化和恢复了矿山生态环境,在一定程度上保护了矿区附近居民的生命财产安全,美化了当地居民的居住环境,使得矿山企业和地方政府、地方群众和谐共生,共同发展。有利于促进地方经济的可持续发展,有利于形成安定团结、人民群众安居乐业的政治局面,有利于构建和谐社会。 (4)治理工程 可有效避免地表水入渗到煤矿巷道,降低对煤矿安全生产的干扰,提高煤矿的生产效率和生产能力,降低生产成本。同时植树1100株,新增绿化面积约9000m2,经济效益明显。 4结语 (1)河南大峪沟煤业集团炭煤矿存在开采引起地面塌陷、地裂缝,河床开裂渗漏,造成煤矿开采安全隐患等矿山地质环境问题。 (2)治理工程采取塌陷采坑回填防渗、河道治理、土方回填夯实、植树绿化等工程手段对矿区东泗河河道进行综合治理,恢复矿山地质环境。 作者:朱洪生 甄娜 孙建波 齐光辉 单位:河南省地质环境监测院 濮阳市地质环境监测中心 矿山地质论文:露天矿山地质环境论文 1露天开采的概况 露天的开采业带来了很多的问题。首先在对矿石进行开采的时候要对岩石进行层层的剥离,这就需要对岩石进行大面积的破坏,甚至还有一些较深的矿石的进行破石处理的时候要对很多的岩石进行破坏。破坏岩石不仅占用了很大的面积使很多的原本的农田无法耕种,在前期也要对这些地皮的购买上需要很多的购置费用,在矿石的开采的前期需要很大的资金的投入。其次是露天作业受到天气的严重影响,在对矿产进行露天的开采的石油需要工作人员和机器设备的露天的工作,于是工作的效率和设备的效率都收到气候的影响。最后,随着我国资源的不断的开采,目前的露天开采的范围也不断的加大,在露天开采的时候慢慢的对很多的较低的品味的矿床以及一些地下的残矿也进行不断的开采。 2露天开采所引发的主要的地质环境问题 在对矿产资源进行露天开采后会引发很多的地质环境的问题,这些的问题主要有对土地资源的大面积的占用,对地形地貌的严重的破坏,破坏了很多的自然的景观,影响了生态的平衡,甚至引发了严重的地质的灾害的发生,如坍塌和滑坡事件的发生就与现在的露天开采具有很大的联系。 2.1露天开采造成的土地资源的大量的占用 随着现在的矿产资源的不断的开采,矿业的开发的活动不断的持续,很多的地区都对天然的矿产资源进行了不同程度的开发和采集,在对矿区的矿产进行开采的时候,采用露天的开采方式更利于对矿产的资源的充分的利用,于是很多的土地资源都被征用,这就造成了很多的农田和土地受到了严重的破坏和影响,在开采中需要对土地的矿石进行爆破处理,开采完狂时候对开采区的破坏是无法进行修复的,这就造成了农田的失去,和土地类型的转变,造成了很大的土地的浪费现象。 2.2露天开采对土地的地形地貌以及自然景观的严重的破坏 很多的原生态的山林,因为矿石的开采而导致了当地的山林和丘陵以及很多的植被和生物链发生了严重的破坏,导致了植物退化,土壤贫瘠,这种严重的破坏之后,原有的生态平衡再难恢复,荒山荒地不断的增加。 2.3露天开采导致的滑坡和崩塌的地质灾害的发生 由于对矿石的开采需要对地表进行爆破和挖掘,这就需要对当地的岩石以及地质条件进行研究和考察,在开采中要做好相关的开采的边界以及开采的深度和很多的参数的确定,在开采中如果对这些的参数没有做好合理的安排和布局,就很容易造成对一些岩石的爆破的失稳,造成岩土的坍塌和岩石的滑坡的现象的发生。在开采的过程中,进行爆破的时候对开采的边坡比较陡的地方进行震动的时候或者在自身的重力的作用下,岩土进行了岩体的失稳,这就导致了滑坡和崩塌的现象的发生,这种地质灾害对施工的现场和人员设备的伤亡非常的严重。 3对矿山的地质环境的保护和恢复治理的措施 3.1对矿山的地质灾害的防护 如果已经发生了滑坡的事件,要对现场进行及时的清理和处理,以防事故的进一步的发展,做好台阶的处理。对矿石开采完毕后的闭坑的工作中要对可能发生的事故的隐患做好排查和处理,确保坡度的安全和减少岩石的崩塌的隐患的发生。做好警告牌的设立,和现场的管理和建设工作,做好安全的预防措施,尽量减少施工人员以及设备的破坏。 3.2地形地貌的恢复 对于一些开采后对地形地貌进行破坏的开采的矿区,要做好对废石场的填埋和修复美化的工作,主要是做好相关的措施来防止水土的流失和防止泥石流的发生。对一些矿场进行植树造林的绿化处理以及对一些矿坑的台阶进行美化处理。对工业的场地以及生活场地进行美化和生态的修复的工程,要对一些设施进行拆除来挖树坑,将客土进行回填工作,做好植被的种植和美化铬规划,修复生态环境。 3.3做好矿山的地质环境的检测工作 对开采的矿场进行灾害的隐患的检测和位置的确定,做好测量和检测结果的记录,及时发现及时汇报。还要做好水质的检测,在开采过程中尽量做好水质的保护工作,不要对地表水和地下水进行破坏,设置好水质的监测点,做好检测和记录。对土地的占用和地貌的破坏也要做好检测和报告,每月都要进行如实的调查和汇报。 4结语 为了保证露天采矿的安全和对矿山的环境资源的保护和治理工作的顺利进行,采取必要的措施来减少滑坡泥石流以及坍塌等地质灾害的发生是矿山企业和人们的生活环境负责的行为,为了恢复矿石开采后造成的土地的利用,要对土地资源做好矿山的恢复和调整的工作,为了促进社会的经济的发展和社会的和谐来做出最大的努力。 作者:王江 单位:宁波市地质环境监测站 矿山地质论文:矿山地质灾害论文 一、评估的方法和意义 在评估矿山地质灾害的时候,最重要的一点就是保证评估结果的科学性和准确性,由于其评估方法比较多,所以在评估的时候选择评估方法,应当根据当地地质的实际情况而定。在评估的时候首先应该搜集整理矿区的资料,其中包括矿区前期的地形、地质、矿山开采设计、矿体分布等等方面的资料,如果这些矿山基本的地质资料都没有收集到,那么定性评价的方法就比较适用;如果以上这些资料都能搜集到,不过由于这个矿区曾经比较少的发生地质灾害,导致采样数量不足,这种就最好采用模糊综合评判的方法了;而对于矿山历史上地质灾害频发,地质灾害的采样数据比较丰富的情况下,就可以选用神经网络、数理统计等方法进行评估。地质灾害的评估方法主要有: 1、专家评估法 此种方法一般是由在研究区当地生活工作多年,因而对当地的地质情况比较熟悉的的专家,对灾害进行直接的评估。这种方法虽然效率高,也能结合现场的很多因素进行考虑,不过人为因素比较大,评价的结果受制于专家的经验水平。 2、参数合成法 对影响质地灾害的所有因素分类,然后根据经验,对每一个因素给予一个权值,最后对这些所有的权值平均。此种方法是定量评估,利用软件,工作效率也很高,缺点是当矿山面积比较大时,灾害点多,应用就比较复杂,而且权值的确定主观性比较强。 3、数理统计 通过对现有地质灾害以及影响它的因素,建立调查和统计分析,总结地质灾害的发育规律,从而建立评价模型,并利用所建模型进行的评估预测。这种方法比较复杂,模型需要反复的验证,不过评估结果科学准确。 4、人工智能 这种方法包括神经网络、向量机、灰色聚类。 二、评估及治理工作开展的思路 在开展评估及治理工作的思路上,首先应该对矿区进行现场的调查和数据的收集整理,对以前的一些相关资料和评估方法进行一个综合的分析和评估,进而对矿山的地质灾害提出一个治理的合理措施,在治理完成后,还必须对矿山地质灾害进行监测,如果发现任何的安全隐患以便及时上报给相关部门。 三、矿山地质灾害的防护措施及治理方法 矿山地质灾害的防护措施和治理方法,必须要根据评估的结果以及灾害的类型来制定相应的措施。这是因为不同的灾害类型,它的灾害体所危害对象的范围也就相应的不同,所以在制定切实可行的措施的时候必须结合当地的实际情况。根据矿山的地质特点和条件以及地质灾害灾点的分布情况基本可以划为几个不同的防治区。其次是次重点防治区,这个主要针对的是矿山的生活区和进场公路,这两出地方很容易形成大量的边坡,周围还有一些废弃的渣,如果这些边坡失去稳定就很有可能造成塌方和滑坡,而那些沿途的废弃的渣也会造成矿区的水土流失,从而形成泥石流;最后一般防治区,就是指在无主要建筑和项目工程的建设的矿区内,一些地表岩石由于破裂、破碎等原因而造成的水土流失,这里应该减少人为因素的干扰,做好植被的防护工作。那么发生了地质灾害应该怎么做,采取哪些措施?下面是一些典型的地质灾害的治理方法:1、滑坡:修建排水设施,建立安全平台;2、塌陷:可以采用充填复垦的方法;3、崩塌:降低陡峭程度,清理或拦截危岩;4、泥石流:封固矿山的物质,建立拦挡设施,建设疏导通道;5、瓦斯爆炸、矿坑火灾:设置检测点,设计预火方案;6、水土流失:绿化植被;7、矿坑突水、涌水、涌泥:做好坑道排水、排沙设计。 四、对矿山地质灾害的监测方法 矿山地质灾害的监测方法主要有三种:即人工巡视法、工程测量法和遥感解译法。 (一)人工巡视法 人工巡视法可以监测不同类型的矿山,比如崩塌、滑坡、泥石流等,还能根据季节的变化,增加监测频率,比如在雨季的时候,监测频率要频繁一些。人工巡视法主要是针对矿山地质灾害点多、点散,规模较小的致灾地质体。 (二)工程测量法 工程测量法主要应用在三个方面:一是灾体已经发生变形,周围有青瓷的滑坡、不稳定斜坡的矿区;二是防治效果监测方面,如挡土墙等防治工程部位;三是矿区地表的变形和沉降等监测方面。工程测量法只要的是测量仪器对致灾体进行相对位移的测量,因此,大多时候是用在滑坡有变形的阶段以及防治工程效果的检测。 (三)遥感解译法 遥感解译法一般应用在对地质灾害的监测方面,这是由于遥感解译法可以发现大规模的泥石流和滑坡灾害,并且监测的效率比较高,不过同时也需要现场调查核实验证手段来进行辅助,所以遥感解译法一般应用在区域性的矿山地质灾害的监测,以达到大面积的观测的目的。 五、总结 综上所述,本文对矿山地质灾害的评估方法以及治理工作的内容、方法做了一个总结,并介绍了一些监测的关键技术,总之,对矿山地质灾害的研究必须引起我们高度的重视,认真总结这几年治理矿山地质灾害正反两方面的工作,因地制宜,依靠科学,不断推进矿山地质灾害的综合治理工作。 作者:郭昱宏 郭宇 韩旭渊 单位:成都理工大学 矿山地质论文:生态环境下矿山地质环境论文 1矿山生态环境存在的问题 1.1对地表环境的污染 1.1.1占用土地资源 矿产资源的开发过程中,本身就会占用大量的土地资源,而且会对土地资源造成破坏。在开发矿产资源时,会对地下水系统造成一定影响,导致地下水水 位下降,矿产开发区及其周围土壤的水分和营养物质流失,地表植被破坏,导致土地贫瘠,造成土地沙化。目前,我国对部分矿产开采和实用的技术相对落后,导致矿产开采中产生大量固体废弃物。这些固体废弃物经过长期的风吹日晒雨淋,逐渐渗入土壤,造成土壤污染。同时,部分金属矿产的开采过程中,原本储存于地下的矿产物质逐渐暴露在地表,导致其化学性质发生改变,金属污染物加大了对土壤的污染。 1.1.2对地表植物造成破坏 露天开采和地下开采分别为矿产资源开采的两种方式,露天开采主要用于开采埋于地球表层的矿产资源,相对地下开采而言,成本更低,但会对地表造成更大范围的影响。不仅地表植被会被破坏,其堆放在外的尾矿等也会对地表造成较大污染。地下开采的主要用于开采地下深层的矿产资源,大量的地下采矿作业,会使得地表失去支撑,进而导致坍塌等事故,也会对地表植被造成破坏。矿山开采前一般为森林或草地等,在开山采矿之后,往往森林被砍伐、草地被破坏,矿产废弃垃圾堆置严重,导致地表的自然景观破坏严重,其环境服务功能降低甚至消失。 1.2对水资源的破坏 矿产资源开采过程中,矿区塌裂等现象,导致矿区的储水结构发生变化,地下水水位下降。另外,采矿过程中对植被的破坏,也会导致地表涵养水源能力下降,造成地表水流失加速。同时,地下采矿的行为还有可能改变地下水的水流方向,甚至出现河流断流的现象,导致原有的水利设施失去原本的功效,对农业耕种造成直接影响。 1.3对大气的影响 矿物开采的过程中产生大量粉尘,导致矿山区空气污染。尾矿和采矿后遗留的废石,在受到风力等外力的影响,也会产生粉末和扬尘,导致空气污染。事实上,矿山开采过程中产生的扬尘不仅会污染环境,还会对农业造成破坏。矿产资源开采过程中,会导致土壤板结,破坏土壤结构,影响农作物生长。 1.4导致生物的多样性受到破坏 植被被破坏、水质污染、土壤污染、人类的入侵等都会对矿区的生物多样性都会造成破坏,并且这种破坏往往是不可逆的。矿区生物多样性若受破坏严重,其恢复工作将是一项浩大的工程,即使在被破坏后,再采用人工技术恢复,其质量也将大大下降。 1.5诱发地质灾害 矿产资源开采导致植被破坏、水系统破坏等,造成水土流失,进而诱发严重的自然灾害,例如山洪、泥石流等,还会加速土地沙漠化。据相关调查显示,矿山的开采和矿石的运输,是导致近些年来城市沙尘暴日益严重的重要因素之一。另外,矿产资源的地下开采方式,形成地下采空区,容易导致地表的坍塌和沉陷,甚至可能诱发地震等严重的地质灾害。在矿产资源开采的过程中,产生大量的采矿垃圾,不仅污染环境,而且由于其堆放的位置常位于山坡,在风雨的作用下,也容易产生泥石流等自然灾害,对人民的生命财产安全造成威胁。瓦斯突出和爆炸也是矿区常发生的地质灾害之一,另外,矿床顶板冒落、尾矿岩变形等也是威胁着矿区人民的生命财产安全。 2预防矿山生态环境问题的措施 2.1加强矿区环境监督和管理体系建设 目前,我国虽然意识到了矿山生态环境管理制度建立的重要性,但是关于矿山环境保护的法规存在“法多难治”的现象。政府部门应当对矿山的环境保护和管理中的经验和存在的问题进行分析,坚持科学发展观,加强法制建设。同时,要做好矿山环境监测和预报制度,做好矿山环境监测和预报制度,是做好矿山环境保护的重要措施。在不断扩大矿山环境监督范围的同时,对矿山生态环境存在的问题,采取有效预防和整治措施,建立健全矿山环境监督体系。 2.2加强舆论监督和宣传教育 加强舆论监督和宣传教育,一方面媒体曝光反面典型,可现实政府环境保护的觉醒,也对采矿企业起到督促作用,同时也可以提高矿区民众的环境保护意识,维护自身合法利益。 2.3提高矿山开采市场准入条件 提高矿山开采市场准入条件是做好矿山地质环境保护的重要措施。政府相关部门在建矿审批的环节中,应当严格按照审批标准进行,并设立环境问题产生的准入条件,提高容易产生环境问题矿产的准入门槛。 2.4加强对矿山生态环境保护的执法力度 近些年来,矿山生态环境破坏严重,这与执法不严有着一定的关系。企业作为盈利主体,不会主动履行矿山环境保护的责任。因此,政府部门就需要加强执法和监督,迫使矿山开采企业能够严格按照法律法规办事,确保矿山生态环境得到有效保护。 3结语 矿产资源是社会经济发展的基础,矿产资源在开发过程的环境保护问题,也是关系到国民经济发展的重要课题。在充分认识到我国矿山地质生态环境存在问题的基础上,探讨出行之有效的解决方案,有效遏制矿山环境,对社会、经济、环境的可持续发展具有重要意义。 作者:郑晓棣 单位:潼关中金黄金矿业有限责任公司 矿山地质论文:金属矿山地质灾害论文 一、金属矿山主要地质灾害 1、地表沉降、塌陷金属矿山的过度 开采会造成地面下沉和塌陷,其中代表性的矿场有凡口铅锌矿、山东莱州马塘金矿、兰坪县金顶镇南场铅锌矿。金属开采造成很多空区,这些空区会使矿山开采环境恶劣化,相邻作业区通道维护困难,如果空区突然坍塌,形成气浪,破坏开采设备,造成人员伤亡;虽然有的矿区再开采之后及时进行填充,但是地表还是会出现严重裂缝和岩层错动,开采深度越深这些痕迹会越来越明显,给居住在这附近的人的生活造成威胁。 2、地下水灾害 我国金属矿开采的深度逐渐增加,出现突水淹井、海水入侵、地下水水位下降、产生井下泥石流、引起地面塌陷等地下水灾害,因此企业管理者应该有较完善开采设施,员工在开采过程中对地下水及时进行疏干排水,甚至是进行深降强排。近些年,矿井突水事故频频出现,对地下水进行深降强排会形成水头差,会破坏一些防范较弱的地区,严重的会造成人员伤亡;还有可能在岩溶地区出现坍塌事故,破坏地面的建筑物和农田耕作和灌溉,甚至是影响作物生长,有的矿区甚至形成土地石化和沙化,生态环境遭到破坏,因采矿造成缺水的地区也在不断地增加。 3、深井岩爆 我国采矿工业越来越强,部分上世纪兴起的矿井在现在增加了开采深度,新兴的矿区开采深度也在不断加深,由于矿区开采深度加深,地表层的压力随之也在增大,引起的岩爆逐渐增多。如红透山铜矿目前开采已进入900至1100m的深度,在1999年发生的一次中等程度的岩爆,使100m长的斜坡道一次性崩塌报废和部分采场停产。近些年,矿山开采深度逐渐增大,岩爆危害逐渐凸现出来,以成为深井采矿的技术难题。 二、国内外矿山工程地质灾害研究的发展现状 在上世纪60年代之前,国外金属矿山地质灾害的研究主要局限于其破坏机理和预测方式,重点分析地质灾害形成原因和活动过程。而在二十世纪60年代中期,南非的库克和苏联的霍多几乎同时提出了冲击地压和突出的能量理论,这些理论在当下的研究中还具有借鉴价值,在这之后还有许多学者对金属矿山地质灾害进行研究,尤其是美国著名运筹学家T-J-Satty在二十世纪70年代初期提出的层次分析法,这个在该领域得到广泛应用。而在我国,矿业发展取得巨大进步的同时,给社会生态环境带来巨大危害,学者们对金属矿地质灾害的研究还局限在研究它的影响因素,局限性很大,人们缺乏环保意识,相关企业的开采技术和设备比较落后,甚至有的企业过度追求利益,再开采过程中不采取任何防护措施,对环境破坏很严重。 三、国内外技术现状及发展趋势 1、深井岩爆发生机理与防治技术 随着我国人口数量逐渐增多,对金属矿产品的需求逐渐增多,许多矿床开始进入中、深部开采,国内学者对深部矿床岩爆的相关信息进行研究,但是工业实验研究还是空白的。在岩爆发生机理研究方面,国内外着重对岩石的岩爆特性和产生岩爆的应力条件进行了较多的研究,并取得了一系列成果。在岩爆防治工程应用方面,主要对采矿引起的应力集中和能量聚积原因,以及如何防止应力在局部高度集中和阻止岩爆发生,开展了初步的探索和实践。但是对岩爆的发生机理或能量聚集形成规律还没有完全掌握。 2、地表沉降、塌陷防治技术 金属矿山采矿引起的地表沉降塌陷主要是由于采空区塌陷造成的。国内对这方面的研究少之又少,但开展过一些地表的观测活动,取得一定的成果。我国对地表沉降、坍塌的处理办法还是采用原始的填充法或压力灌浆技术,因此在未来研究中,如何有效快速地实现尾砂充填的水、砂分离,提高充填效率、效果,防止井下水的污染,使全尾砂充填采空区的方法取得成功并在实践中得以推广应用,仍需进行艰苦的试验研究工作。对于采矿引起的地表沉降和塌陷的治理,当前广泛应用方法是通过对采空区充填及塌陷区压力注浆。采空区充填在工艺角度看是比较科学的方式,一般有随采随充(充填采矿法)和集中充填(事后充填)两种方法;塌陷区进行压力注浆是在沉降或塌陷发生后对岩移或塌陷产生的孔洞、裂缝进行压力注浆充填,以防止沉降或塌陷的进一步发展。 3、地下水灾害防治技术 目前,我国对地下水灾害研究主要在地下水运动规律和突水机理等,利用挖掘机在防护薄弱的地区修帷幕,是当下最先进的堵水技术,在国外还没有企业运用这种堵水技术。为充分利用增加隔水层的厚度,减少排水量,国外正在对隔水层的隔水机理、突水量与构造裂隙的关系、高水压作业下的突水机理以及隔水层稳定性与临界水力阻力的综合作用等进行研究。 四、结束语 我国开采矿资源已经有几十年的历史了,我国国土上浅部的、易开采的矿山逐渐减少,而较深地区的矿床因为地势复杂,不易开采,但是目前的局势迫使我们不得不将开采方向转入这些矿床,引起的地质危害也来越严重,事故也频频出现。因此,学者们应该加强对开采矿区引起的地质灾害进行研究,主要还是金属矿山地质灾害发生机理和防治方法的研究。建议国家有关部门组织科研机构在典型矿山进行联合技术攻关,以尽快取得关键性的突破,满足我国金属矿产资源开采的需要。 作者:王晓阳单位:河北钢铁集团迁安红山铁矿有限公司 矿山地质论文:灾害治理矿山地质环境论文 一、矿山地质环境保护的几点建议 现阶段,虽然矿山开采行业的发展极为迅速,但是,在环境保护上做的工作却存在一定的不足,对此,作者主要提出几点矿山地质环境保护的建议,具体分析如下。 (一)培养综合素质较高的矿山地质勘查队伍 我国矿山资源极为丰富,矿山地质资源的开发和利用,也成为我国重要的发展行业之一,对提高我国综合的经济实力有着极大的作用。但是,在以往矿山地质资源开采的过程中,却经常出现资源开采给环境带来了极大的破坏,主要问题出现开采技术以及工艺设计的不合理。在这里作者建议应培养综合素质较高的矿山地质勘察队伍,矿山地质勘察是综合多工种、多学科的一项极为复杂的工程,不仅需要勘察人员熟练的掌握工程学、地质学等知识,更需要工作人员经过野外实践系统训练,并具有丰富的实践经验,这样才能根据矿山地质的实际情况,因地制宜的设计合理的开采技术和工艺,从而将对环境的影响降至最低,从而有效的提高矿山地质开采效率。 (二)完善矿山地质环境管理法律法规 首先,应适当的提升矿山资源开采的准入门槛,转变传统的观念,要将矿山地质环境保护工作放在首要的位置,来对矿山资源开采队伍的资质进行全面的审核,主要包括安全生产能力、技术水平、企业生产规模、职工权益保护能力、环境治理能力、环境恢复能力等,都必须设立相应的指标,必须保证各项都能达到指标,才有资格获得准入证,如果有任何一项不达标的话,都不得必批准查权以及开采权。其次,要结合矿山地质环境管理的实际情况,不断的完善相关的法律法规,加强对矿山地质开采管理的力度,对一些违规开采、不正当开采的情况,必须给予一定的处罚,必要时采取法律措施追究其刑事责任,环境是我们赖以生存的根本,环境的破坏就是在破坏我们生存的空间,因此,对于矿山开采恶意破坏环境没有按照规范要求施工的必须严惩。 (三)推行奖励机制推进绿色矿山建设 为了提升矿产开采效率,降低对地质环境的污染,国家应通过奖励机制来扶持施工企业积极投入新的开采技术和开采工艺,全面提升矿山开采效率,而且对降低环境污染也有着一定的作用。另外,要推行鼓励政策,不断的鼓励相关科研部门对矿山开采设备、工艺的研制和开发,不断的替换落后的装备以及工艺,全面提升矿山开采的装备以及工艺水平,一方面做到提升矿山资源开采的效率,减少资源浪费,另一方面要通过先进的装备以及工艺来实现绿色矿山开采,降低对周边环境的破坏,同时要做好环境治理和环境恢复的工作。 二、总结 综上所述,随着社会经济的不断发展,矿山开采行业的发展也极为迅速,但是,在矿山开采的过程中会对周边环境造成严重的破坏,甚至会引发地质灾害,如何做好矿山地质环境的灾害治理工作也成为矿山开采行业发展的关键工作。通过本文对矿山地质环境的灾害治理及建议分析,作者结合自身多年的工作经验,以及自身对矿山开采行业的了解,主要从矿山地质环境的灾害治理、矿山地质环境保护等方面进行分析,希望通过本文的探讨,对做好地质灾害治理工作提供参考意见,也希望能够与同行人士共同探讨相关问题。 作者:强银刚单位:灵宝金源矿业股份公司鑫灵分公司 矿山地质论文:钙芒硝矿山地质环境论文 1芒硝矿矿山环境地质问题 1.1地下水、地表水疏干四川钙芒硝矿资源赋 存于区内白垩系上统灌口组(k2g)地层中。矿山开采斜井的施工一般需穿过矿层上覆的基岩风化带,通常没有采取封堵措施,地下水便涌入矿山斜井,对矿山斜井、平巷的施工和矿床开采造成水害。为了避免地下水对矿山生产造成危害,斜井中地下水被持续不断的用提升设备排出地表,逐渐造成矿区及其周边地带岩层风化带中地下水、地表水的疏干。地下水、地表水疏干造成的危害是直接影响到疏干区居民的生产与生活,造成受影响区民井干涸、生活用水困难或缺乏,且水质变差,在贫、枯水季节尤为突出,部分地区群众患有结石等疾病。受地下水疏干影响的人数近万人,主要有东坡区万胜镇天乐村4组、彭山县岳油村2、3、4组、丹棱县张场镇洪坝村和郭村等3个村(约三千人)、洪雅县共同村6组大部分居民。其次,明星矿山、牧马山矿山地下水疏干也对当地居民有一定影响。。地下水、地表水疏干也造成了水土流失。据调查,眉山市芒硝矿区各矿山所在的村及小组均有作为农田灌溉水源的蓄水塘(共61处,面积51200m2)大多产生垂向渗漏,水塘干涸,特别是和昌矿山主斜井对地表水的疏干甚至造成付堰河枯季断流,对疏干段彭山县岳油村2、3、4组农民生产用水造成严重影响。另土壤中主要养分也会随着地下水、地表水疏干而流失,多地土地贫瘠,导致近万亩农田减产,或变为林地,甚至退化成为荒坡地,造成巨大经济损失。 1.2采空区地面塌陷 采空区地面塌陷发生在采深100m以内的大洪山矿区,位于东坡区万胜镇天乐村4组,采空区地面变形面积约0.13km2,地面高程457~468m,地下采矿高程389m。目前,在采空区采斜井与平巷结合部位已产生了地面塌陷,陷坑呈长15m、宽13m的近南北向椭圆形,塌陷深度约22m,在陷坑两侧不同程度地发育了塌陷裂缝、典型的有两条,一条裂缝长约300m,宽0.4m,可见深度1.1m,走向140°;另一条裂缝长约700m,宽0.1~0.3m,可见深度4.4m,走向275°。在采空区地面变形影响范围内有5户居民房屋受到不同程度的破坏,墙体开裂,地基下沉。若采空区地面变形(塌陷)继续发展,将严重威胁到当地5户居民40余人的生命财产安全。进行采空塌陷变形区治理,对于保护区内人民生命财产安全具有重要意义。 1.3地下水、地表水污染 根据芒硝矿的生产特征,矿区的地下水、地表水污染类型主要有矿渣场淋滤液污染和制硝车间废水污染两种类型。部分矿区内存在斜井排放水对地下水的污染和老硝井残存污染。 1.3.1矿渣场污染据 统计,眉山市各芒硝矿区均设置有矿渣场,由于渣场底部均无彻底的防渗措施,渣场内地层主要为灌口组砂岩、砂质泥岩和第四系冰水堆积层、残坡积层含卵石粉质粘土、含碎石粘性土,地层的富水性较差,载污能力较低,少量的溶滤水即可形成污染。支沟为污染最严重的地段,污染物在支沟内主要集中在沟的底部,一般呈纵向的条带状展布,向两侧至山前地带污染强度逐渐降低。矿渣场污染的特征是持续时间长,污染强度较稳定且随矿渣堆积规模的增大而增加。 1.3.2制硝车间污染 矿山企业制硝车间的废水均直接向附近的地表水排放。废水呈乳白色或黑色,悬浮质多,透明度差,向外排放前基本上未进行水质处理,绝大部分排污渠无防渗措施,废水中硫酸盐含量、矿化度高,绝大部分在5g/L以上,废水的入渗,对沿途的地下水存在污染,废水排入溪沟、河流后对支沟河流水质影响较大。地下水、地表水污染的危害主要是受影响区居民以肠胃伤害造成腹泻为主,身体健康受不同程度的影响,尤其以建新矿山(东坡区)、南风矿山(彭山县)村民患结石病的人数多;其次是对地表水域的污染并对生态环境造成破坏,影响农业生产的发展。另矿渣场淋滤水渗漏污染和矿坑水排放沿沟渠渗漏污染,这种污染对地下水及其区内土壤的污染,也影响区内居民的身体健康和后代人的成长。 1.4土地压覆 眉山市钙芒硝矿矿山开发建设,矿渣堆放不可避免地要占用大面积土地,且多为耕地,有的矿渣堆放场压覆的是千百年来农民耕种的良田。据统计,全市芒硝矿用于矿渣堆放征地面积约2072亩,到目前为止,实际矿渣压地面积已达994亩,已占征地面积的47.97%。 1.5土壤污染矿渣堆放 对堆放场地及周围的土壤环境造成污染。矿渣造成土壤污染的分布特征有两个比较明显的特点,一是矿渣的淋溶水对堆放场地及其周围土壤造成污染,其特点是离矿渣场近,土壤污染严重,离矿渣场远则土壤污染程度较轻;二是在矿渣场的下游,井下含硝废水抽出排放和地面制硝废水大量排放入未加防渗处理的沟(渠)、河道,土壤污染严重,而在矿渣场上游或远离井下含硝废水抽出排放和地面制硝废水排放的沟(渠)河道土壤污染程度较轻。土壤污染在平面上的分布也十分明显,在矿渣场的下游和制硝废水排放的沟(渠)、河道两侧形成10~30m的污染条带,当被污染的沟(渠)河水补给地下水或使用被污染的水体进行灌溉时,则会造成土壤被大面积污染,如彭山和昌钙芒硝矿、丹棱神虹钙芒硝矿和东坡区艺精钙芒硝矿周围及其下游的土壤污染面积达0.3~数平方公里不等。 2治理恢复建议 2.1工程治理方案 1)防渗挡墙。眉山市芒硝矿矿区均设置有矿渣场,各矿渣场一般位于矿区内的小型支沟或低矮斜坡,各渣场在地下水、地表水渗流方向均设置有淋滤液回收池,对硝水进行二次回收。但由于各点均无彻底的防渗措施,部分矿渣淋滤液直接污染地下水和地表水,因此对矿渣场需进行防渗处理。2)格构植草护坡。对各矿区的堆渣场形成的高陡边坡进行分级放坡,采用格构进行护坡,并在格构内植草,既做到生态恢复,也美化环境。3)地面塌陷治理。针对矿区地面塌陷区实际情况,建议对已产生的塌陷坑进行回填封堵,对沉陷裂缝进行回填和夯实。对采空区地面变形影响区内受损严重的居民住户进行搬迁避让,轻微受损的构筑物进行加固维修。 2.2生物工程方案 1)土地复垦。对矿山堆渣场进行土地平整,培植客土,种植林木、果树等,对于有条件的渣场可选择复耕,一方面可以恢复矿区自然环境,另一方面也可创造一定的经济收益,增加农民生活收入。2)土地整治。对部分矿区及周边的土地进行整治,采用工程、生物等措施,对田、水、路、林、村进行综合整治,采取复垦复绿的方式提高土地利用率、生产率、劳动生产率,改善农民生产、生活条件和生态环境。3)供水工程。矿山开采造成地下水疏干、直接影响到当地村民的生活与生产。受影响区的村民生活用水困难或缺乏,生产用水受到不同程度的影响,且在枯水季节更为突出。为保证当地村民和矿区工人的生活、生产用水,在地下疏干严重的矿区建设集中供水厂,解决当地村民和矿区的生活生产用水。 3结语 过去,矿山建设与开发利用为经济建设做出了积极贡献,由于技术水平不高、生产工艺较落后、环境保护意识不强等多方面原因,留下了许多矿山地质环境问题。加强矿山地质环境保护与采取治理恢复措施等,既可修复生态环境,也为社会建设发展提供更多资源。无论从哪方面来看都是有益的。 作者:刘民生张丰述钟东温清茂董义单位:中国地质科学院探矿工艺研究所四川省地矿局九一五水文地质工程地质队 矿山地质论文:影响评估下矿山地质环境论文 1矿山地质环境影响评估的重要性 环境影响评估是加强环境破坏管理,提高环境保护的重要措施,环境影响评估是指根据某一项目的建设计划或者某地区经济发展的规律,科学、全面、客观的预测该项目或者经济发展对当地环境引起的变化,从而针对性的制定环境保护措施,避免环境受到严重的破坏。环境影响评估对协调环境保护与经济发展有十分重要的意义。在矿山开采中,通过地质环境影响评估,能有效地避免矿产资源开发造成的环境污染现象,矿山地质环境影响评估是根据矿山地质环境现状,对其存在的问题、危害程度、发展趋势进行评估,从而制定相应的矿山地质环境保护措施。由此可见,矿山地质环境评估工作对矿山资源开采有十分重要的作用。 2矿山地质环境影响评估的主要内容 矿山地质环境影响评估的主要内容有:评估采矿活动对水环境、水资源造成的影响,如地下水资源枯竭、水质污染、地表水漏失、水均衡破坏等;评估采矿活动引起的山体滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝和地面塌陷等地质灾害程度;评估采矿活动对土石环境、土地资源造成的影响,如土石污染、土地沙漠化、土地利用情况改变等;评估采矿活动对重要工程设施、自然环境等造成的影响;评估矿山工程及设施可能受到的地质灾害;根据各项评估结果,制定相应的环境治理措施及矿山土地恢复方案。 3矿山地质环境影响评估技术 3.1矿山地质环境现状评估 在进行矿山地质环境影响评估时,要对矿区存在的土地资源破坏、山体滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地下水资源枯竭、水质污染、地表水漏失、水均衡破坏等各种地质问题进行详细的调查,分析这些地质问题的危害程度、发展趋势。在评估矿山地质环境现状时,要充分掌握当地的气象条件、地形地貌、水文环境、地质构造、地层岩性等相关资料,从而对矿区的地质环境问题种类、特征、规模、发展趋势进行评估,并分析相邻矿山在采矿过程中的相互影响情况。由于不同的地质因素在局部区域存在一定的差异性,为保证评估结果的精准度,可以将评估区域划分为几个子单元,相同的评价单元其地质环境一致,这样就能保证不同的评价单元之间具有对比性。根据各个评价区域的地质环境条件,赋予评价单元不同的属性,最后根据这些属性对各区域进行地质环境影响评估。为保证地质环境评价指标的权重,在选取评价指标时,要坚持简明性、针对性、普适性、指标量化性、数据易取性、动静结合性的原则。选取好评价指标后,建立相应的数学模型,评估当前矿山地质环境情况,并预测采矿活动对矿山地质环境的影响。 3.2矿山地质环境预测评估 在矿山地质环境现状的基础上,根据矿山的类型、开发方案等确定矿山的开采深度、开采范围、废弃物治理方案,并预测接下来的采矿活动可能引起或者加剧的地质环境问题,评估矿山建设造成的地质灾害危害对象、影响程度、发展趋势、治理难度。矿山地质环境影响评估主要包括:评估采矿活动造成的地质环境问题种类、原因、规模、危害程度;分析采矿活动引起的地质环境问题的恢复治理难度等。 4矿山地质环境治理措施 4.1矿山废弃物治理 矿山废弃物治理是矿山地质环境治理的基础,矿山废渣、弃土、废石等对矿山的地质环境有很大的影响,矿山废弃物的长期堆积很容易对矿山周围的植被、土地造成破坏,对矿山原来的地形地貌及水文环境造成影响。同时重金属的废弃物经过长期的雨林、曝晒,会逐渐析出重金属元素,从而对矿山周边环境造成影响,因此,加强矿山废弃物治理是十分重要的。在实际工作中,可以利用废弃物回填矿坑,同时还可以配制废气矿石和砂石混合物,进行矿坑回填,这样不仅能减少矿坑回填的成本,还能达到矿山废弃物治理的目的,对矿山地质的恢复有很大的帮助。 4.2矿山地质灾害治理 在以往的矿山开采中,很少对矿坑进行回填处理,极容易引起地质坍塌等现象,根据矿山地质灾害的发生快慢程度,可以将矿山地质灾害分为突变性地质灾害和缓变性地质灾害两种情况,突变性地质灾害包括地震、山体崩塌、泥石流、水土流失等,缓变性地质灾害包括地裂缝、地面塌陷、土地沙漠化等。在采矿过程中,地下岩石的应力会发生变化,岩石的应力平衡受到破坏,加上矿山废弃物的随意堆放,当外力诱发时,很容易发生泥石流、崩塌等灾害。对于矿山地质灾害的治理,首先应先查明该地质灾害的成因和发展趋势,科学合理地采取相对应的地质灾害防治措施。其次要加快矿山植被的恢复速度,可以采用移植树木的方式恢复矿山周围的植被,从而减少泥石流、水土流失等灾害的发生。土地沙漠化也是矿山地质环境问题的一种,引起土地沙漠化的主要原因是在采矿过程中,水资源逐渐减少,河流干枯,植被的生存环境受到破坏,植被逐渐减少,造成土地沙漠化,土地沙漠化的治理是一个长期的工程,需要缓慢恢复矿山周边的土壤水分和植被。为保证矿山环境治理工作的顺利进行,还要加快矿山环境保护与治理人才的培养,从而利用先进的科学技术进行矿山环境治理,这不仅能提高矿山环境治理效率,还能减少矿山环境治理过程中的资源浪费。 5总结 矿山地质环境影响评估对矿山地质环境治理有十分重要的意义,通过矿山地质环境影响评估,掌握采矿活动引起的矿山地质环境问题的危害程度、发展规模,并制定相应的地质环境治理措施,从而促进我国矿山环境保护的进步。 作者:贾胡萍单位:山西春晖工程勘察设计检测研究院有限公司 矿山地质论文:我国矿山地质环境论文 一、我国矿山地质环境问题 (一)矿山开发破坏原有土地资源露天开采直接导致原有土层受到破坏;容易导致土地失去原有的自然性质,排土场和工业场地建设也会占用大片土地;井工开采易出现地面塌陷、地裂缝等灾害,极大地破坏原有土地的性能。 (二)地质地貌受到破坏近年来,越来越多的人意识到了矿山开采对交通干线两侧景观破坏的严重性。例如,由于在京藏高速公路两侧有很多矿山,矿山开采形成了许多的大坑,人工堆积物也相对较多,直接严重影响了道路两侧的地貌景观。 (三)井工开采引发地面塌陷、危岩体等地质灾害井工开采常遇到的地质灾害问题有:地裂缝、地面塌陷等。在包头市石拐矿区经常出现上述灾害,还出现了十几处危岩体,对开采的影响特别大,目前有几处地表已形成了巨大的塌陷坑,如赛乌素金矿和白洞山铁矿。 (四)固体废弃物占用土地、破坏植被露天开采剥离废弃石、土、矿渣、尾矿构成了主要固体废弃物。固体废弃物的大量堆放,无序且杂乱,严重地破坏了当地的生态环境,此外,有些堆积物随意堆放于河道旁或河道内,雨季固体废弃物很容易成为泥石流产生的主要来源。 二、我国矿山地质环境治理模式 (一)山前黄河冲积平原粘土矿治理模式山前黄河冲积平原粘土矿开采主要是用于制砖,治理模式为可以分为两种。第一种模式:(1)对采坑内垃圾及废弃砖瓦进行清理。(2)削坡,深度超过2.0m需要削坡。(3)将采坑底部整平。(4)覆土,依据恢复植被要求确定覆土厚度。(5)优先恢复为耕地,也可自然恢复植被,再改造为耕地。第二种模式:(1)对采坑内垃圾及废弃砖瓦进行清理。(2)将采坑建设为鱼塘。(3)鱼塘周边,自然恢复生态或种植庄稼。综上,山前冲积平原黏土矿的最终治理目标是恢复为耕地和鱼塘。 (二)京藏高速公路两侧砂石场治理模式京藏高速两侧砂石场是为城市建设而专门设立的,其治理模式亦有两种。第一种模式,治理对象地处京藏高速公路北侧、大青山与乌拉山山前的沙坑,其为:(1)削坡,消除存在的地质灾害隐患。(2)采坑内平整、恢复地表土地功能。(3)种植松树使其与乌拉山南坡及大青山绿化工程相一致。第二种模式,治理对象为京藏高速公路南及远离山前的沙坑,其为:(1)削坡,消除存在的地质灾害隐患。(2)将采坑内平整。(3)覆土,覆土厚度0.20m-0.30m。(4)恢复为草地。 (三)石拐煤矿区治理模式包头市石拐矿区经过长期开采,资源枯竭,矿井老化,多数矿井已闭坑,地质环境问题多且复杂。治理模式:(1)采用爆破方式消除地质灾害治理区的危岩体,而后设置围栏。(2)修复河道,清理河道内垃圾,疏通河道,建设河道两岸,恢复植被。(3)清理城市建筑物,整平清理区域。(4)石拐旧区城镇边坡护理。主要包括清理建筑垃圾,恢复植被,切块护坡。 (四)白云鄂博区稀土矿治理模式包头市白云鄂博稀土矿区为生产矿区,资源储量丰富,因此,白云鄂博稀土矿的恢复治理为治理与保护并举。治理模式:(1)已达到设计高度的排土场,在其周边设置挡土墙,墙高1.5m,宽1.0m,并用砌块护坡。(2)沿路排土场,需在沿路一侧设置挡土墙。挡土墙高0.70m,宽1.0m,并用砌块护坡。(3)沿排土场护坡墙外种植松树,行株距2×2,相间种植,共种植五行。(4)排土场堆满后,其顶部砌块封顶。 (五)金属矿山治理模式包头的金属矿山主要分布在石拐及固阳地区。(1)对露天采坑,将废弃原剥离物全部填入坑内,并依据实际情况确定削坡与否。(2)对于井工开采,其治理对象是地面塌陷。已经放顶或形成的塌陷坑的区域,设置网围栏,并在塌陷区稳定后,简单平整塌陷区,塌陷区处置后撒播草籽即可。(3)尾矿库,矿山闭坑后,在尾矿库上覆土,并结合植被情况,种植草籽或树木。对于靠近沿路或在村庄边的尾矿库,要做护坡工作,以防产生地质灾害。(4)工业场地及选厂建筑,矿山闭坑后,工业场地及选厂建筑要拆除及清理,并将建筑垃圾填入采坑内。三、结论通过对包头市矿山地质环境与治理模式的介绍,根据包头市矿山开采造成的实际地质环境问题,结合地理位置、开采方式、开采矿种、规模、地质构造等因素,划分为5类治理模式,通过治理改善了生态环境,消除了周边地区的安全隐患,对以后我国不同区域地质环境问题的治理具有一定的借鉴意义。 作者:侯晓志刘占宁单位:内蒙古科技大学 矿山地质论文:环境影响矿山地质环境论文 1矿山地质环境背景 矿区位于娄烦县城南西约14km,境内降水特点是年际变化大,年内季节差异大,强度变化大。多年平均降雨量420.2mm,大多集中在6-8月。矿区位于吕梁山区,西临吕梁山主峰,东近汾河。矿区属中低山区,最高点位于7号拐点附近,海拔标高1763m,最低点位于矿区东南部,海拔标高1539.1m,相对高差220m左右,总体地势是中部高南北两侧低。区内地形切割严重,近东西向的与矿带走向基本一致的山梁和沟谷发育。经过多年开采及村民私挖滥采,在矿区内已经形成多处露天采场、高边坡和采坑。矿区出露为太古界吕梁群袁家村组和第四纪黄土。区内地层多为北西走向、倾向北东,以单斜产出,矿区岩层倾角30°-55°,表现为地表较陡而向深部变缓的趋势,深部变为15°-20°,矿区断层主要出现在矿区南部. 2矿山地质环境影响评估 2.1地质灾害对于露天采区来说,主要是剥离及开采,未出现地裂缝、地面塌陷。根据现场调查,矿区岩石完整性较好,地表风化层薄,植被发育良好。矿区内各沟谷两侧崩塌、滑坡地质灾害不发育。在原罗家岔铁矿,多年露天开采形成露天采坑深30-50m,边坡坡角为50°-70°,由于剥离、降水及风化的影响,采坑边坡发生零星崩塌。现状条件下,研究区崩塌、滑坡、泥石流地质灾害不发育,地质灾害危险性小。未来开采,环宇铁矿共设计有三个采区,先期采用露天开采方式开采一采区上部矿体,露采结束后转入地下开采,根据矿体赋存条件分三个采区规划三套开拓系统开采区内剩余资源。预计随着采矿活动的持续进行,地下采空区面积不断扩大,顶板的物力力学性质也在发生变化,当达到某个临界值,就会出现顶板冒落,从而在采空区及其影响范围出现由开采沉陷引发的地面塌陷、地裂缝。根据矿体顶、底板围岩的特性及周围矿井的生产实际,本次确定的地表移动参数为:顶板、端部岩石移动角取65°,第四系沉积层移动角取45°。依据地表移动范围计算公式得出了地表塌陷范围面积约47.5hm2。对于各矿体开采沉陷范围来说,由于地裂缝、地面塌陷的存在,可能造成的直接经济损失小于100万元,受威胁人数小于10人。预测评估采矿活动对地裂缝、地面塌陷地质灾害影响程度“较轻”。当矿山各矿体采空区达到一定范围、开采深度逐渐加大,因开采沉陷地表可能出现地裂缝、地面塌陷,从而破坏开采沉陷范围内坡体的完整性,极易引发沟谷边坡发生岩体崩塌、滑坡,预测崩塌、滑坡可能造成的直接经济损失小于100万元,受威胁人数小于10人。预测评估采矿活动对崩塌、滑坡地质灾害影响程度“较轻”。根据娄烦县气象资料,多年(1974-2009年)平均降雨量420.2mm,大多集中在6-8月,年最大降水量563.5mm(1988年),年最小降水量为277.1mm(1999年),日最大降水量88mm(1997年7月18日),1小时最大降水量39.4mm(1994年7月23日12时28分),10分钟最大降水量7.8mm。本区暴雨强度指标为8.23,泥石流发生的机率>0.8,根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DZ/T220-2006)可能发生泥石流的界限值,对比研究区所在区域的降雨量条件,初步判定矿区具备爆发泥石流灾害的降雨量条件。排土场所在范围汇水面积不大,上游所在沟谷植被覆盖良好,无松散的泥石流物源,且排土场堆积的废石及矿渣经分层堆放、压实后一般也不会构成泥石流物源,排土场沟谷在自然条件下遭受泥石流地质灾害的可能性小,预测评估排土场遭受泥石流地质灾害影响程度“较轻”。综上所述,现状条件下,矿区内地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流地质灾害均不发育,地质灾害危险性小。 2.2含水层影响现状条件下,经过多年的露天剥离及矿石的开采,对采坑所在范围的第四系冲洪积砂砾石孔隙含水层、矿带及顶底板岩石含水层造成彻底破坏,但由于含水层含水微弱或不含水,基本无矿坑涌水,露天开采对评估区地下水资源量影响小,现状评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”。未来该矿采用露天和地下开采方式采矿,预测未来开采条件下,露天采区将形成深近200m的采坑,将会破坏矿体上覆含水层的结构,而采坑以上的含水层主要为矿带及顶底板岩石含水层、第四系冲洪积砂砾石孔隙含水层,此处均为弱含水层,基本无矿坑涌水或涌水量小,采矿对矿体以上含水层地下水资源影响小。预测评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”。 2.3土地资源影响现状条件下,原罗家岔铁矿面积6.47hm2,经多年露天剥离及开采,批采标高以上资源基本已开采完毕,其土地类型为采矿用地。露天采矿活动对土地资源影响程度“较轻”。在原私挖滥采区,面积165.31hm2,其中旱地2.45hm2、有林地12.33hm2、灌木林地11.20hm2、其他草地35.31hm2、采矿用地104.03hm2;破坏土地资源面积61.29hm2,破坏土地类型为旱地、有林地、灌木林、其他草地,其中破坏耕地2.45hm2、林地面积23.53hm2、草地35.31hm2。露天采矿活动对土地资源影响程度“严重”。采矿活动对土地资源影响程度“严重”。未来开采条件下,一采区占地面积约31.74hm2,破坏土地面积约10.82hm2,破坏土地资源的类型主要为旱地、有林地、灌木林地、其他草地,其中旱地0.49hm2、有林地2.91hm2、灌木林地0.09hm2、其他草地7.33hm2;预测评估采矿活动对土地资源影响程度“严重”。 3防治对策 3.1矿山地质灾害防治对地裂缝、地面塌陷的整治以填埋裂缝、陷坑,恢复地表植被为主,具体应根据地形特点选择适宜的方法。对较小的裂缝、陷坑,可就地取土回填、夯实、局部整平;对较大的裂缝、陷坑,可先用废石回填至一定高度后,就近取土局部整平。地裂缝、地面塌陷填埋及崩、滑体清理后,及时恢复地表植被。清除影响区可能对人员及机械等有威胁的斜坡上的岩土体,降低临空面高度,减小斜坡坡度和上部荷载,提高斜坡稳定性,从而降低危岩(土)体的危险程度。同时加强(岩)土体形变监测,主要通过地面观察、形变测量等手段监测位移、裂缝变形。建立汛期巡查制度。 3.2矿山地质环境监测工程在矿体开采过程中,可能产生地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡地质灾害,对含水层和土地资源等造成破坏,因此必须实施矿山地质环境监测工程。 4结论 第一、现状条件下,矿区内地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流地质灾害均不发育,现状评估采矿活动对地质灾害影响程度“较轻”;现状评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”;现状评估采矿活动对露天采场土地资源影响程度“严重”,对其它区域影响程度“较轻”。第二、预测在矿山开采地表变形范围地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡地质灾害危险性小,废石场沟谷遭受泥石流地质灾害危险性小,预测评估采矿活动对地质灾害影响程度“较轻”;预测评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”;预测评估采矿活动对采区及废石场土地资源影响程度“严重”。第三、矿山地质环境保护与恢复治理主要措施及工程有:对地裂缝、地面塌陷综合整治,对崩塌、滑坡易发段进行整治,对废石堆场进行综合整治,植被恢复工程等,监测工程。 作者:牛志清单位:山西省煤炭工业厅 矿山地质论文:矿山地质环境保护恢复治理对策论文 1矿山概况 1)地质环境背景。井田位于河东煤田中部,地层自老到新有奥陶系中统峰峰组(O2f);石炭系中统本溪组(C2b)、上统太原组(C3t);二叠系下统山西组(、下石盒子组(P1x)、上统上石盒子组(P2s);上第三系(N)、第四系(Q)地层。井田地质构造简单,褶皱、断层、裂隙构造均不发育。主要充水水源为奥灰水及采空区积水,充水通道主要为导水裂隙带、构造及封孔质量不佳的钻孔等。该煤矿主采4号煤层,其直接顶板泥岩为软弱岩石,稳定性差。 2)井田土地类型及植被。根据中阳县国土资源局2011年的《第二次土地调查土地利用现状图》数据,井田内土地类型为:旱地、其他园地、有林地、其他林地、其他草地、铁路用地、农村道路、坑塘水面、田坎、裸地、采矿用地、村庄。植被类型为:乔木以油松、侧柏、杨树、刺槐等为主,灌木以荆条、酸枣、胡枝子、蔷薇、刺梅等落叶阔叶灌木为主,草类以白羊草、黄背草、苜蓿等蒿类为主。阴坡植被覆盖率高于阳坡,自然植被覆盖率45%,植物种类相对丰富。区域植被类型属山地中生落叶阔叶灌丛区,群落结构为:林地植被、草地植被、农田植被、路际植被四种类型。当地乡土树(草)种主要以油松和刺槐等人工林为主;适生草本植物:白羊草、沙打旺、羊胡子、荆条;适生灌木植物:柠条、胡枝子、连翘、紫穗槐等。 2矿山地质环境主要问题 1)地质灾害。主要有地面塌陷及滑坡等,根据野外实地调查,地面塌陷并不明显,这与开采规模较小、开采方式落后、回采率低有关;荒坡上的地面蹋陷,因形成时间长、受雨水冲刷和自然风化、加之自然植被覆盖,也不易辨认。调查中发现4个较典型的滑坡,均为土质滑坡。随着矿山大面积的开采,区内会形成大面积的地面塌陷及滑坡,因此生产中应加强对地面塌陷及滑坡的监测和防治,确保人民生命财产安全。 2)地形地貌景观破坏。该矿目前建设项目主要有:矿井主副井工业场地、行政办公建筑、生活福利建筑、排矸场地等。场地修建时分台阶整平,有较大量的挖填方工程,排矸场目前有少量煤矸石,对地形地貌景观造成较重不良影。 3)土地资源的破坏。该矿目前土地类型主要为:旱地、林地、草地、村庄、采矿用地等,土地面积共581.99hm2。该矿主副井工业场地占用土地类型为采矿用地,排矸场占用土地类型为林地和草地,对土地资源的影响较轻。 3矿山地质环境恢复治理的方法对策 1)地质灾害治理工程。这是该矿主要的对策之一,规划应重视地面塌陷及滑坡等的恢复治理,要充填塌陷裂缝及治理已有滑坡,使矿山服务年限期满后,地质环境得到很好的恢复。淤地面塌陷治理工程:首先沿着地表塌陷裂缝剥离表土,剥离宽度为裂缝两侧各0.3耀0.5m,剥离土层就近堆放在裂缝两侧;然后充填裂缝、平整土地,当充填高度距地表1m左右时,应开始用木杆做第一次捣实,然后每充填40cm左右捣实一次,直到略低于原地表,再将之前剥离的表土赋予其上。塌陷坑、裂缝较小时,就近取土填埋、整平,保证其自然排水通畅。于滑坡治理工程:治理方法主要是对滑坡体上部进行减荷卸载,在滑坡体后缘修建排水沟,并进行防渗处理。 2)地形地貌及土地资源治理工程。矿山服务年限期满后,对排矸场内矸石进行清运,对风井工业场地进行拆除、并覆土恢复土地功能。据粗略估算,种植杨树按1500株/hm2,覆土约8000m3,补种杨树约2000株。 3)矿山地质环境监测工程。主要是对地面塌陷、崩塌等地质灾害,地形地貌及土地资源破坏等进行监测。监测方法为对地形地貌景观进行人工现场调查,现场测量监测;对采矿引发的地面沉降观测,采取布置地面沉降观测站进行长期观测。 4结束语 该矿采矿对地质环境的影响主要有:占用、破坏草地、林地;排矸场矸石堆放破坏原生地形地貌、土地资源等。矿山地质环境防治工程主要有:地质灾害、地形地貌、土地资源恢复治理工程,以及地质环境监测工程等。矿山开采中要加强地质环境监测,及时向有关部门通报崩塌、滑坡、水土流失等监测结果,切实搞好地质环境保护工作。 作者:刘润斌陈凤杰单位:山西省煤炭工业厅山西煤炭管理干部学院 矿山地质论文:遥感监测矿山地质环境论文 1矿山地质环境遥感监测关键技术 1.1图像处理关键技术在矿山环境监测中,实施监测的两个时相的遥感影像需具备一致的空间分辨率、成像时间及成像季节,且具备相同的植被覆盖状况及光谱值。但因遥感影像成像环境差异,遥感影像间常存在较多的辐射误差与几何误差,所以在遥感影像变化监测中要对成像环境进行修正,降低成像环境的误差量。 1.1.1辐射校正:其基本目的是尽量消减影像因太阳高度角、大气条件及传感器影像的形成的遥感成像与真实地物间的辐射亮度差异,通常分为相对辐射校正与绝对辐射校正两种方法;相对辐射校正是依据选定的参考图像,将其与同地区内的其他遥感影像进行辐射匹配,以消减影像间的辐射差异,其常用的矫正方法由基于伪不变特征的校正、基于统计量的校正及直方图匹配等。 1.1.2影像融合:其基本目的是将采用不同尺度、不同传感器类型获取的同地区的影响通过相应处理措施以改善影响的光谱信息、空间分辨率和纹理信息等特征;当前常用的融合方法有多时相影响融合、不同分辨率影像融合、不同传感器影像融合、多波段影像数据融合等类型;HIS变换法是当前影像融合算法的常用算法,此种算法简单且方便操作,可有效增强影像色彩信息与空间信息特征,但对于植被颜色信息特征处理水平较低,主要是因为植被吸收可见光,且反射红外光,而全色波段内包含的一些近红外波段信息会在全色波段高亮显示,较小的颜色噪声便会被放大。 1.2信息提取关键技术 1.2.1基于地理信息系统的矿山地物识别技术:此技术主要是以面向对象遥感处理技术为前提,通过对遥感影像进行图像分割以形成图像对象,进而深入提取分类辅助信息,并采用空间分析方法完成空间目标物识别,从而实现矿山地质环境遥感监测;图像分割中需考虑空间信息与影响光谱信息两方面的因素。 1.2.2影响直接对比法采集变化信息:常用的有内积分析法、影像差值法、变化向量分析法、影响比值法等检测方法;影像差值法的基本原理是对时相t1的遥感影像与时相t2的遥感影像做减法,若影像间差异较小,则相减结果应趋近于零或为零,若影像间差异较大,则结果应表现为较大值;一般差值影响亮度值按照高斯分布,计算时可对差值影响结果求绝对值以保证差值结果均为非负值。 2矿山地质环境遥感监测方法 2.1崩塌遥感监测方法崩塌通常是露天采石采矿、道路开挖等造成的,大多数会产生在节理裂隙发育的陡崖位置,破损面凹凸差异大,上陡下缓。遥感影像上崩塌体后缘发育呈现弧形或直线形,阳坡呈现浅色条区块、阴坡呈现深色阴影区带。为便于凸显崩塌发育状况,对ETM、TM图像使用741与453波段进行组合和线性增强处理,从而提高山体完整度、植被覆盖率、岩性特征反映的清晰度;对于SPOT213波段组合图像通过直方图调整与HSV融合增强处理,可提高地形地貌显示的清晰度;对于SPOT5图像校正时应增加控制点数量,并使用几何多项式实施三次卷积重采样法变换,可保证图像精确度;对部分航片数据实施对比度拉伸,可有效凸显山体细节。依据不同片种的遥感分析表明,ETM与TM图像对于崩塌宏观地质条件的显示水平较高,而对于崩塌产生的形态特征显示水平较低。通常崩塌形态要素在航片、SPOT5图像中具有较高的精度,其崩塌壁大多数呈现浅色调,轮廓线清晰。 2.2采空塌陷遥感监测方法在不同地区不同矿种中,采空塌陷对于地表的破坏程度也会不同,在遥感图像中会表现出明显的差异性。在TM图像中塌陷会呈现出单独的椭圆形或环形斑点与板块,不同斑块间的明暗程度也不相同;因塌陷坑是具有不同深度的负地形,在阴影条件下其可呈现出明显的立体效果。塌陷坑的阴影通常会产生在环形斑块内侧的下半部,而土堆阴影通常会产生在环形斑块内侧的上半部,与正地形立体效果正好相反,其是判断塌陷坑的基本指标。因B4水体反映效果好,B5信息量较多,在不同地质类型的反差较大,B1具有较高的水体亮度值,所以使用TM451段可有效呈现塌陷区的变化状况。因矿区大气污染相对严重,可对图像实行滤波或对比度拉伸处理,以改善其细节显示水平。由于采空塌陷区与周围地质环境间的差异较大,可使用阙值法实施塌陷地信息采集,并采用3波段差值彩色合成法对采集结果进行处理,由此便能充分反映塌陷区接近10年的动态地形变化。若塌陷区被掩埋,则其塌陷类型在图像上的识别水平主要由遥感信息空间分别率决定;使用全色波段与SPOT213波段组合对融合图像进行处理,且开展2%的线性增强,根据色调及纹理特征状况可有效采集塌陷区的细节信息;对于部分塌陷坑范围较小且不存在积水的矿山,可使用IKONOS、Quickbird等高分辨率遥感图像实时监测。 2.3矿山污染遥感监测方法通常矿区因采矿导致的废水、大气、废液、粉尘污染等造成的水体污染较为严重。采用ETM、TM图像对煤矿开采点进行监测,可发现图像中的DN值差异较大,因此在监控中应使用SPOT5波段与743波段进行组合,通过小波变换融合发实行中值滤波处理及直方图变换。如对于某煤矿原始TM图像分析发现,其灰度分布范围较小、亮度值较低,对比度较弱,实施线性拉伸处理,对不同波段灰度分布范围进行扩展,可使合成图像效果显示水平大幅度改善;对一些重点区域进行分段线性拉伸,其并不会造成原始数据变动,且容易对大气污染状况进行解释。因石灰岩矿山周围、运煤通道及煤矿区等长时间堆放大量煤渣粉等物质,使得矿区粉尘污染较为严重,其在TM543波段假彩色合成图像中可呈现出明显的亮白色或暗褐红色;而矿坑中排出的污水在影响中可呈现明显的粉红色。ETM与TM光谱信息量较大,可有效监测矿区大气污染状况;而采用SPOT5光谱图像可明显反映矿山水体、粉尘污染状况。 3结束语 遥感监测技术的应用水平将直接关系着矿山地质环境的整体监测效果与质量,因此,相关技术与研究人员应加强有关矿山地质环境遥感监测方法的研究,总结遥感监测关键技术及不同矿区地质类型遥感监测措施,以逐步改善矿山遥感监测技术的应用质量。 作者:朱双燕李会杰单位:河南省煤田地质局一队 矿山地质论文:矿山地质环境论文 1矿山环境地质学的由来 矿产资源开发区往往都处于环境薄弱的地带,或是一些地质问题常发的山区,而矿产资源的开发又牵扯到矿山环境的地质问题,这些问题的产生主要是受原生地质环境条件的影响。再加上矿山的不断被开发,受到外部条件增加了影响,原有的问题向复杂化演变。矿山地质环境具有资源性和环境性的双重特点,地质环境容量大,环境质量好,则有助于矿业的良性发展,反之则会抑制矿山业的正常生产。历史以来,人类不合理的资源开发活动对地质环境的影响已经超过了自然灾害的影响。矿产资源开发活动也称为矿山地质作用或者剥蚀作用、搬运作用等,矿山地质环境的变化一旦超出了矿山地区地质环境的正常容量,就会有可能出现突发性的地质灾害和累积性的土壤环境重金属污染,严重影响到人类的生活环境和安全。为实现矿产资源的可持续发展,促进环境的良性的发展,因此诞生了一项专门研究地质环境变化规律的矿山环境地质学。 2矿山地质环境调查研究的现状 近10年来,中国地质调查局对国土资源进行了深入而全面的调查,调查范围涉及到较多方面,包括区域性的矿山环境地质综合研究、典型矿山环境地质问题专题调查、矿山地质环境调查方法以及全国性矿山地质环境调查与评估等项目,这些调查范围是国土资源调查项目绩效最优的项目领域之一,对人类社会的发展起到积极的效用。主要取得的成果有以下几个方面:矿山地质环境问题的主要类型和特点:矿山资源的开产具有双面性,一方面可以获取经济效益,另一方面却对环境造成了破坏。早在改革开放前,我国矿山环境地质问题呈现出了分散、广泛的发展状况。原有的矿山环境还没有治理,新的矿山环境又接踵而来,受破坏的矿山地质问题从一个点逐渐发展到一个区域。矿山地质环境的问题分为多种,根据不同的分类原则,其研究的方法也有所区别。本次调查坚持实用性、科学性的原则,对采矿业导致的结果将矿山地质问题进行分类。矿山环境地质问题与一般的地址环境问题具有一定的区别,矿山环境问题的主要特点表现为: (1)对于矿山地质环境问题来说,其发生是有一定的规律能源•地矿可遵循的。地质环境问题的严重程度与开采的矿产资源种类、开采的方式、地质环境条件、开采规模等因素有密切的关联,选择不同时段进行勘探和闭坑会出现不同的矿山环境地质问题。包括原有的矿山环境地质问题,如泥石流、崩塌、滑坡等;也有井下矿山环境地质问题,如瓦斯和煤尘爆炸、矿井透水、矿井害热等。 (2)矿山环境地质问题时有发生。尤其在西北部地区的陕西潼关矿区,其做法十分危险,该矿区将采矿弃渣型泥石流随意堆放在高崖陡坡上,极易引发泥石流等灾害,如1996年和1994年的两次重大泥石流事故,至今矿渣型泥石流隐患仍存在,已经被相关部门划入高频泥石流发生区。 (3)矿山地质环境问题的影响力较强,且持续时间长,产生的破坏性大,尽管在封闭矿山后的长期时间内也具有一定的影响。 (4)国家政策法规对矿山环境的保护具有一定的规范效用,只有完善相关的法律法规,依法监管,做到有法可依,才可有效降低采矿活动对环境的影响,进一步保护生态环境,防止环境继续恶化。 3矿山环境地质研究的展望 随着经济的不断发展,社会的不断进步,人们的生活水平得到明显提高,同时对环境的质量也有提高,因此,这对矿山地质环境保护的要求也进一步提高。新时期加强矿山环境地质的研究,倡导绿色开采,建设友好生态的矿山开采就显得十分有必要。需要加强下列几个方面的研究: 3.1矿山环境地质问题的形成问题对于矿山地质环境问题的形成机理研究主要是在不同的开采方式、矿产类型、地质环境下,对矿产资源开发的矿山环境问题的类型、影响因素和控制措施进行分析,并进行典型矿山地质环境演变的分析。例如,山地矿山泥石流形成机理以及防治、金属矿山废弃物矿场土地复垦农作物种植安全等问题;进一步构建矿产资源勘探、开采、闭坑各个阶段矿山环境地质问题的模型,全面掌握需要开采的矿山地质情况,为矿山的环境保护提供有效的依据。 3.2矿山环境地质问题评价指标科学合理的矿山地质环境问题的评价指标有助于保证环境的良性发展,因此,矿山环境地质问题的评价需要建立一个科学合理的矿山环境地质问题的评价指标,其中最为关键的是制定矿山地质问题的评价指标,同时建立起一个涉及到多指标、多层次的综合性的评价模型,涵盖不同类型的矿产环境地质问题评价模型,逐渐形成一个为矿山地质环境监督、管理、预警全方位的技术支持平台。 3.3矿山环境地质编图方法矿山地质环境调查研究的对象、范围、目的各自具有不同的内容,因此需要编制不同尺度和内容的矿山环境地质图系,编制的重点在于表达方式上的选择和使用。研究中、小比例尺寸的图面,将点、线、面合理布局,制定出基本的图示方案,实现区域性至全国性的合理规划。 3.4实现矿山地质环境保护与矿业的协调发展为实现矿山地质环境保护与矿业的可持续发展,采取绿色开采矿山的技术、固体废弃物资源化利用技术、固体废弃物减量化技术、污染土壤修复技术等,可对污染物质进行有效的处理。同时,进一步完善矿山环境地质保护的相关法规政策,做好审查,包括矿山地质环境损坏鉴定制度、矿山地质环境监管与评估等制度的构建。 3.5实行矿山地质环境动态监测为可以有效观察矿山地质环境下的矿山在地质作用下的变化情况,可选择具有典型性的矿区或矿山进行地质环境的动态监测,比如不同矿产类型、不同地质环境、不同开采方式的矿区等等。采用遥感解译、实地调查、污染监控、GPS监测等方法手段,研究矿产资源勘探、开发和闭坑活动的不同阶段矿山环境地质问题的类型、危害及变化规律、形成机理,为科学预测和保护矿山地质环境提供理论依据。 3.6矿山地质环境综合治理关键技术示范研究在国土面积十分庞大的中国境内,具有形式各异的地质环境问题,要想有效处理矿山环境问题就要因地制宜。但在目前,国内缺乏有效的矿山地质环境综合治理的方法,缺少一定的示范性和技术标准,尽管中央财政有经费资助,但也仍未得到合理的运用。因此,需要选择具有典型意义的不同矿产、不同地质的环境区域,对其进行环境综合治理的示范性研究。事前做好矿山地质环境防治的技术标准方案,实现矿山地质环境保护与综合治理的规范性、合理性。 3.7制定和完善相关的技术标准矿山地质环境的调研、管理、修复等工作项目是矿山地质环境研究的关键项目,需要制定一份合理的矿山地质环境动态监测制度和评价指标,如动态监测技术规范、矿山地质环境评价指标、矿山地质环境恢复治理技术、管理赔偿办法等相关制度,为实现矿山地质环境的科学管理、依法监管、合理赔偿创造有利的环境。 3.8矿产资源勘探、开发及闭坑一体化研究在矿山开产的新时期中,在当前环境问题十分严峻的形式下,对矿产的看他和开发、闭坑等工作项目不能再走以前的老路,也不能一味地模仿国外发达国家的模式,需要建立起符合国情的治理模式,开发出资源开发与环境保护协调发展的绿色矿产道路。需要树立起全新的资源开发意识,在资源勘探、开发到闭坑这个过程,全面分析资源开发对环境影响,做到最大限度地保护环境。在开发的过程中提取一定的有效信息,积累一定的经验,为日后的资源开发前预防、开发过程中的治理、开发后的修复等重要工作提供有效的依据。 4结语 我国目前正处于社会经济发展的关键时期,在较多的支柱产业都有可能需要用到大量的矿产资源,需要作为经济发展的支撑。但需要注意的是经济的发展不能够过分地汲取生态资源,造成环境破坏。当前环境问题显得十分严峻,保护环境和修复环境问题迫在眉睫。对我国矿山环境进行调查研究和展望是一项具有重大意义的项目,给矿山环境的处理带来了较好的发展机遇,是社会发展形成的合理认识,符合当前环境的需求。在研究矿山环境问题时,需要借鉴、融合多种有效的、科学的方法,对矿山地质环境作出全面的调查和评价,实施动态评价以及专题分析,实现矿山环境地质学的创新与进步,更好地促进矿产资源开发与矿山环境的良性发展。 作者:伦绍雄单位:广西桂华成有限责任公司 矿山地质论文:气田矿山地质环境论文 1四川盆地天然气气田开采与利用特点 1.1矿山建设布局的特殊性天然气气田的矿山建设包括站场、管线建设和天然气集输工作。站场建设分为井站、集输气站和天然气处理厂;管线建设分为采气管线、集气支线和集气干线。天然气集输工作主要为通过井站和采气管线把天然气聚集到集气站,经集气支线至集输站,然后经集气干线至处理厂后通过集气干线和配气站输往各用户。通常单气田矿区面积在几至几十平方千米不等,甚至上百平方千米,而按照井站场设计基本规程,包括井场范围辅助设施,以及道路部分,其单井站场生产区占地面积仅为几亩、十几亩与矿区面积相比很小;同时,其具有临时性用地多而永久性占地少特点(尤其是管线建设和天然气集输工作),除已获油气井需建产和站场永久性占地外,建产井和站场的周边、未获油气井、管线工程均属临时性用地。 1.2开采方式的特殊性石油天然气采取井下开采的方式进行,开采孔开孔直径400mm左右,终孔直径200mm左右,开采深度千余米至七八千米,矿产天然气来源于深部岩体粒间(内)溶孔、粒间孔,其次为晶间溶孔和晶间孔,碎屑岩有效孔隙度变化在5%~30%之间,一般为10%~20%;碳酸盐岩储集层孔隙度一般小于5%。岩石的孔隙按其大小包括了管形孔隙(直径大于0.5mm)、超毛细管孔隙(裂缝宽度大于0.25mm)和毛细管孔隙(管形孔隙直径介于0.5~0.0002mm之间,或裂缝宽度介于0.25~0.0001mm)。在整个采气过程中,仅采出岩石孔隙或微细裂缝中的天然气,而岩石颗粒骨架和微细裂缝形态不变或者变化甚微,上覆层及地表形态不变。 1.3气田水伴生的特殊性气田水是采气过程中的伴生水,包括了凝析水和地层水。凝析水指在地下水蒸气进入气态或液态烃类物质中,随天然气产出时,由于温度和压力降低,从而凝结成液态,这种水产量低但普遍存在,凡气井都不同程度地产出凝析水[2],其主要化学特征是:矿化度小于1,以Na+和HCO3为主,Ca2+和Mg2+很少,SO2-4含量趋于0,K+含量相对较高,微量元素Ba、Sr、Li、F、Br、I、B含量微或趋于0,Na/Cl常大于1,水型绝大多数为NaHCO3型;地层水是气田水的重要组成部分,与凝析水的化学性质有显著差异,主要表现为矿化度高(X000~100000mg/L),具有淡卤水特性,含特殊元素(如须家河组地层水富含Ba2+、Br、I-)等,不同地层间产出地层水的化学成分差异很大,而同一层系的水化学成分相对稳定,变化很小。气田水的产出量相对较小,其原因一者是由其赋存介质决定的,二者气田水一旦进入井底,使气藏能量损失增大,井口压力降低,带水能力变差,造成气井减产或水淹停产,而失去了开采价值。 2矿山地质环境影响源分析 2.1矿山地质灾害及其隐患四川石油天然气矿山的站场、管线建设多位于山区、丘陵斜坡,以浅表层范围的挖、填为主的人工扰动影响,必将造成一定范围的地质环境条件改变,从而可能产生相应地质灾害隐患,其中绝大部分为崩塌、滑坡为主的斜坡地质灾害和不均匀沉降等。 2.2含水层影响评估四川盆地的气田钻井与采气作业基本处于基岩中,天然气气藏主要来源于深部砂岩、鲕状或晶粒结构的白云岩、灰岩,仅采出岩石孔隙或微细裂缝中的天然气,总体产出气田水量相对较少且不致改变含水层结构,如某气田矿区面积24.22km2,共布设8口探采井,滚动开发30余年,累积产水量13.07×104m3,2012年累积产水2.65×104m3,计算正常涌水量不足72.46m3/d,因而分析认为气田开采对含水层的结构、地下水位下降或减少影响较弱。而气田开采利用的整个过程中可能造成含水层影响的主要为钻井和采输作业,且以可能的水质恶化为主要形式。钻井作业中,对含水层可能造成的影响途径主要表现为钻井液漏失和钻井废水排放。钻井过程中表层套管及技术套管固井变径后,继续钻井数千米达到采气目标层。由于钻井过程中钻杆的不稳定或受压,其转动会对套管产生摩擦、碰撞,有可能破坏套管和固井环装水泥柱,特别是打斜井或水平井其破坏可能更大。套管和固井水泥柱破坏后,使含多种添加剂(Cd、Pd、Zn、As等重金属)的钻井液在高压循环过程中,从破坏处越流进入含水层造成水质恶化。采输作业中,对地下水环境可能造成污染的主要是气田水。气田水含有S2-、COD、油、SS等污染物,其次气田水的矿化度高,对人体健康和环境影响具有一定的危害性。气田水存放于废水池后定期运回(或管输)到回注井进行回注处理,污水回注同样可能对地下水产生影响,主要由回注层窜层引起,即回注废水由地层深处经井管越流至潜水层,从而造成浅层水的污染。另外,若遇废水池外溢、废水池垮塌或渗漏等情况,亦可能对浅表地下水环境产生一定影响,从而导致地下水的永久硬度升高,不利于开采利用。 2.3土地资源影响评估采矿活动对土地资源影响和破坏的方式主要为压占和毁损两类。天然气矿山建设对土地资源的压占包括永久压占和临时压占,其中以后者为主,且在进入后期的采、输阶段基本得到恢复治理;可能造成的损毁包括了站场和输运管线建设区域的水土流失和土壤侵蚀,受此类建设规模小和石油天然气深部开采的特点等原因所致通常影响程度较低。 2.4地形地貌景观影响评估采矿过程中的场地平整、道路开挖、管线埋设等前期建设阶段必将对原有地形地貌有所改变,包括农作物或林地植被破坏、土地毁坏、山体破损和岩石裸露等,其影响范围主要为井场和管线建设范围以及相邻影响部分区域等。 3矿山地质环境保护与恢复治理措施 3.1矿山地质灾害的保护与恢复治理相比而言,天然气矿山地质灾害及其隐患相对较弱,一者是因为内深部开采的特点、而相应的单井场建设范围不大,采矿活动对周边地质环境的人为扰动较小;二者重视前期选址阶段的地质论证,在满足采气钻井地质目标的基础上,规避了地质灾害影响区和工程建设可能诱发的高风险区,从而降低了地质灾害危害;三者基于以上前提,在建站过程中采取专项的地质灾害预防措施,即可降低地质灾害的潜在威胁。 3.2含水层的保护与恢复治理措施为减轻或消除石油天然气矿山建设可能对含水层造成的影响而采取的措施包括以下方面。 1)严控钻井过程:包括钻井液设计、井身结构设计、固井措施等严格的钻井工艺,通过多层套管和水泥浆体固井以阻隔钻井液和采气工程与含水层的接触,以防止钻井过程水浸、井漏、涌水等可能使地下水水质遭受污染或含水层水量损失,以及钻井液的越流影响等。 2)气田水处置:包括了回注、处理后达标外排和综合利用三种方式。气田水回注是气田水处理的主要且相对成熟的方式(绝大部分气田水均采取了回注的处理方式,以保持地下水量和水质环境的相对平衡),即在水质处理后采取气田水回注装置回注到地下一定层位,所示,其流程强化了水质处理,避免了对地下水的人为污染。气田水达标外排处理中多是针对其中的S2-、COD等污染物的处理;同时,气田水是一种综合性的液矿资源,除含有S2-、COD、油、SS等污染物外,富含Na、Br、I、B、K、Li、Sr、Rb等多种元素,其含量能达到或超过工业标准,具有较高的利用价值,可采取综合利用。 3)地表预防措施:包括修建截排水沟预防措施,同时设置了沉渣池和废(污)水池等,确保雨污分离,对施工中和采气过程中产生的废弃固液进行集中回收处理,以及强化运行过程中的对池壁的防渗处理等。 3.3针对地形地貌的地质景观采取的预防措施前期勘定阶段回避周边的地质遗迹、自然和人文景观,尽量避免或少破坏耕地、林地和天然植被,包括井场合理布局、管线的合理走向和土地的优化使用等,最大限度减少可能对地形地貌的景观破坏;施工阶段在地质灾害预防的基础上进行,充分考虑挖填平衡、合理规划弃土堆放,尽量保持与自然环境相协调;生产运营阶段则体现在对非生产用地的自然恢复或人为植树种草、后期维护等。 3.4针对土地资源保护与恢复治理措施天然气气田的土地资源保护与恢复治理措施主要包括了两个方面:一者尽量少占或者减少对耕地的占用;二者对不再投入使用的或临时性的耕地进行及时的土地复垦等。前者包括选址阶段考虑地质目标的同时选择平缓地形、实施丛式井组开发、在老井场范围依照新的采气工艺布设新井、斜井或改变为后期的注水井、增压站等重复利用,以及尽量采取支挡措施等以避免或减少对耕地的占用。后者包括对管线开挖的临时占地,临时使用井、罐基础占地,各种池类占地等及时进行土地复垦。 4持续改进的保护与恢复治理措施 气田开采是个长期的过程,实施过程中随着外界环境条件的持续改变、采矿技术的提升等,需要动态的调整保护与恢复治理措施。 1)地质灾害方面:随着外界环境条件的改变或突变,周边地质环境有可能演化新的地质灾害,或既有的地质灾害防护措施年久失效等均可能滋生新的地质灾害风险,如5.12汶川震后、4.20芦山震后在相应重灾区范围内均诱发了一定的站场、管线地质灾害。需要动态补充与完善的保护与恢复治理措施。 2)地下水环境方面:客观来讲,石油天然气气田水处理是个复杂过程,其相关研究还有待完善。例如,目前气田水的治理及治理技术的开发还停留在治“标”不治“本”这一层面上,还少有从治“本”角度去认识气田水的治理问题,同时,不同气田、水质迥异的气田水如何建立针对性的回注标准等问题都需要进行更深层次的研究与探讨。 3)监测方面:监测工作是检验矿山地质环境保护与恢复治理效果的重要手段,亦是预防矿山地质环境问题危害的有效武器。矿山地质环境的监测工作包括了四个方面:①地质灾害,主要强调对已有治理工程和周边潜在地质灾害隐患地质环境的监测;②地下水水环境监测,包括钻井过程中的水质、水量,产出与回注的气田水的水质、水量监测,以及存放的废固液设备、设施的运行状况监测;③更为重要的是定期对某矿区范围地下水的抽检化验与评价;④地形地貌和土地资源方面监测,则强调可能的水土流失,地形地貌景观、土地资源可能遭受的二次破坏的监测。 5结语 1)四川石油天然气气田矿山开采由于其面广点小、单项建设规模不大、深部基岩储层的孔隙和喉道开采等特点而对地质环境影响总体较轻。 2)四川石油天然气气田的矿山环境地质问题在地质灾害、土地资源与地形地貌景观、含水层结构和地下水方面均有所呈现,其影响程度以较轻为主,局部为较严重。其中含水层的破坏方式以可能的水质恶化为主。 3)中石油相关部门针对可能产生的矿山地质环境问题建立了相应的规程规范及技术标准,采取了全程的、积极的保护与预防控制措施,起到了很好的预防效果。 4)天然气气田的保护与恢复治理技术方面仍需要再研究与探讨,尤其是气田水的处理技术方法和土地资源的优化利用等仍需不断改进与完善。 作者:冯军王军朝单位:中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司中国地质科学院探矿工艺研究所 矿山地质论文:矿山地质灾害类型滑坡探讨论文 摘要:根据灾害的空间分布和成因关系,矿山地质灾害主要有岩土体变形灾害、地下水位改变引起的灾害和矿体内因引起的灾害等三大类型,对这些类型及其亚类型进行了论述。并阐述了对于矿山地质灾害的防治措施的建议。 关键词:矿山地质灾害滑坡崩塌泥石流矿山地质灾害的防治措施 0引言 我国是地质灾害的多发国家之一,地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的一个分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。我国是采矿大国,开采技术和设备相对落后,导致矿山开采环境不断恶化。近年来,重大地质灾害明显上升。 1矿业开发与地质灾害 经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为矿产开采企业带来更大的发展机会。然而由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理,加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后,大多无环保措施,加剧破坏矿区环境。开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多,且随时可能发展成灾,造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。严重制约了社会经济的可持续发展。 2矿山地质灾害的主要类型 矿山地质灾害种类繁多,按成灾与时间的关系,可分为突发性矿山地质灾害(如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等)和缓发性矿山地质灾害(如采空区的地面变形、环境污染等)。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类。 2.1岩土体变形灾害 2.1.1矿山地面和采空区塌陷地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区,若保留矿柱不足,或因矿柱受损而失去支撑能力,就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅,产状较平缓的矿区(如煤矿),地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山,如果不能及时回填和崩落采空区,当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。 此外,在岩溶分布区,还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源、建筑物,毁坏道路、水库,还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁,或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内,造成淹井事故,直至停工停产。 2.1.2采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。 2.1.3坑内岩爆坑内岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。 2.1.4采矿诱发地震因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。 2.1.5场库失稳场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害,同时也给环境造成巨大破坏和污染。 2.2地下水位改变引起的灾害 2.2.1矿坑突水涌水这是最常见的矿山灾害,突发性强、规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人员伤亡灾难。 2.2.2坑内溃沙涌泥这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器、人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。2.2.3环境污染环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质,由于未经有效处理就被排放到江河湖海中,造成环境污染公害事件。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。 2.3矿体内因引起的灾害 2.3.1瓦斯爆炸和矿坑火灾这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。 2.3.2地热随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。 3矿山地质灾害的防治措施 根据不同矿山的地质条件和地形特点及矿山的开发利用方案,以及灾点的分布特点划分不同层次的防治区,以便采取相应的防治措施。一般分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区。 3.1重点防治区防治措施 3.1.1合理设计边坡参数,加强边坡监测,建议作挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,建议做专门的工程地质勘察。 3.1.2对于原有的灾害点,做好边坡加固和预防工作,尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。 3.1.3渣场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计,作好挡墙设计,设置拦渣坝,防止泥石流的产生。并充分、合理利用渣场,严禁随意弃渣(特别在公路沿线)。 3.1.4对于坑道开采,在坑道内一定要作好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等而产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂。 3.1.5作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。 3.1.6设置监测点,作好监测记录与分析工作,确保在易于发生灾害地段防患于未然。 3.1.7开采结束后,对矿区进行统一规划,计划进行矿山复垦工作,恢复矿山生态功能。 3.2次重点防治区防治措施在进场公路、矿山生活区建设中,会形成大量的边坡和一定数量的弃渣,可能形成边坡失稳,造成滑坡和塌方;沿途不合理的弃渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滚石和飞石危害。 3.2.1科学合理设计边坡参数,并进行合理支护和加固,边坡上方应设置排水沟,做好地表挡排水措施。 3.2.2加强工地管理,合理堆放弃渣,严禁随意弃渣;在险要地段建设拦挡滚石和飞石的设施: 3.2.3开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。 3.3一般防治区防治措施区内无主要建筑物和工程项目建设,主要可能因地表岩体的破碎而造成水土流失。应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。 3.4地质环境恢复方案及措施为防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。开采弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内,在开采过程中,有计划地将弃渣回填到采空区。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。 通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复与维护人类与环境和谐的目的。 4结束语 合理有效地利用资源、保护矿山环境、加强监测与信息化管理、防止矿山地质灾害、实现矿业的可持续发展,是一个长期而重要的工作。 矿山地质论文:矿山地质环境保护论文 1主要矿山地质环境问题 1.1煤矿开采造成的地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害加剧历史上的乱采乱挖及建国后大规模开采,使得窑街矿区矿山地质环境严重破坏。一是地表岩土体在自身重力以及大气降水的入渗浸润、潜蚀作用下,使得裂缝不断扩展,坡体物质愈加松散,坡体稳定性越来越差,许多坡面不断形成陷槽、陷坑。受降雨冲蚀,一些塌陷槽、裂缝逐步发展成细沟,对窑街矿区4万余人、10亿多元的财产安全和下游窑街街道及海石湾城区均构成了严重的潜在威胁。二是矿区内滑坡、崩塌范围及数量不断增加,水土流失面积及强度不断加大,大片耕地及居民住宅被损毁。三是煤矸石堆石场高陡斜坡的自然塌落及受降雨冲蚀的碎石物质不断四溢,不仅扩大污染面积,毁坏掩埋耕地,而且威胁附近居民的生命财产安全。 1.2矿区承灾能力差,抗灾能力不足矿区内地质环境脆弱,承受地质灾害的能力差。地质灾害一旦发生,危害将十分严重,直接关系到受灾群众的生命财产安全和生态环境的可持续发展。矿区尤其以塌陷以及泥石流地质灾害最为普遍,一旦发生大规模地面塌陷及泥石流,矿山上万职工的生命及数亿元财产安全将遭受重大损失,后果不堪设想。 1.3地质环境问题严重,灾害趋势加剧窑街矿区地质环境问题严重,不良地质现象发育普遍,尤其是地面塌陷、滑坡、崩塌非常发育。区内地面塌陷使地形破碎,坡面水土流失非常严重,对地质环境造成严重影响;滑坡、崩塌等不良地质现象产生大量固体松散物质,直接堆积于狭窄的沟道内,严重堵塞沟道,一旦遇强降雨就会发生较大规模泥石流灾害。 2矿山地质主要措施 2.1立足实际,研究分析窑街煤电集团公司地质环境恢复治理工作自2008年开始逐年实施。在开展工作前期,进行了广泛的调查和研究分析,制定切实可行的技术路线和实施方案。一是对矿区内的水文、气象、地质、地震、灾害等相关资料进行了广泛收集,对矿区的地质环境基础条件和矿山地质环境问题的诱发条件进行全面了解和掌握。二是通过实地调查访问,对矿区矿山地质环境问题的发生时间、发展速度、分布情况及治理成本进行全面分析研究,并根据矿山地质环境问题的发育特征,结合其他地区恢复治理的成熟经验,制定支挡、硬化、绿化、拆除、改线等有效的措施方法。三是对矿区进行地形测量,准确掌握矿区内矿山地质环境问题的空间分布,从空间位置上分析地质隐患的影响范围和可能产生的破坏程度等,确保治理工作有重点、有缓急、有实效。 2.2全面规划,综合治理矿区环境恢复治理工作既要立足实际,还要着眼长远,更要注重实效,所以按照轻重缓急的原则进行合理规划布局对于顺利实现综合治理目标具有非常重要的作用。窑街煤电集团公司根据矿区地形地貌和地质条件,结合矿山环境影响评估结果,遵循科学规划、合理布局的原则,将矿区环境恢复治理工作划分为近期、中期和远期综合治理区。其中近期规划确定为2008-2010年,主要完成矿山环境影响严重和较重区域的治理,包括地面塌陷区居民搬迁安置、地表沉陷裂缝回填、不稳定斜坡整修、修筑排水渠、拦渣墙、以及泥石流拦挡坝、排导沟等,消除潜在的安全隐患。中期规划确定为2011-2015年,针对环境影响较重区域进行治理,主要完成矸石场平整、分级堆置、覆土绿化、矿区道路整修以及矿区绿化、美化等。远期规划一直延伸至闭矿期。主要对地面塌陷、零星矸石堆、崩塌、滑坡等地质灾害进行有效监测,并落实边生产、边整治的长期治理措施,杜绝地质灾害,并分年度对周边山坡进行植被绿化,创建绿色矿山,使矿山生态环境与自然景观和谐平衡。 2.3突出重点,注重实效为保证矿山环境保护与综合治理规划得以实现,窑街煤电集团公司结合矿山地质环境综合治理规划,按照“因地制宜、切合实际,量力而行、分步实施,技术可行、经济合理”的综合治理原则,突出重点,抓住关键,在技术可行的前提下,加大投资,组织实施综合治理工作。一是对处于地面塌陷区内遭受地面塌陷危害的4000多户居民分年度实施搬迁安置。二是对于地面塌陷区出现的裂缝实施人工或机械夯填,并进行复垦植被。三是对崩塌、滑坡灾害实施放坡、挡墙、护坡等工程措施进行整修加固,并作好坡面排水,加强和完善排水系统。四是对泥石流沟浴首先清理废弃物,保证沟浴畅通,同时适当采取修建排导渠、设置拦挡坝、格栅坝等措施进行有效防治。五是对排矸场采取坡脚拦挡、分级堆置、设置防尘隔离网、在坡面坡头覆土种草植树、坡脚修筑截排水渠等措施,进行综合治理。六是对于废弃的工业场地和闭矿后的工业场地等区域,拆除建筑物,进行土地复垦。 2.4综合利用,以用促治大力开展废弃物综合利用是当前国家鼓励的一项产业政策,窑街煤电集团公司灵活运用政策机遇,借助产业政策扶持,积极组织实施了以煤系共伴生、矿山废弃物资源综合利用为主导的循环经济项目建设,陆续建成窑街劣质煤热电厂、油页岩炼油厂、矿井低浓度瓦斯与油页岩炼化尾气发电厂、水泥粉磨站生产线、免烧砖厂、新型墙材料生产线等循环经济重点项目,并规划建设窑街矿区2×350MW低热值燃料发电厂,对矿区历史堆存、新增煤矸石、油页岩等低品位矿山排放资源和煤层气、炼化尾气、半焦、烧变岩、粉煤灰等废弃资源进行充分利用,使低品位和废弃资源“变废为宝”,在实现经济效益的同时,有效解放了土地资源,进一步改善了矿区环境质量。 2.5企地合作,互利共赢环境保护是我国的一项基本国策,地质环境综合治理作为环境保护的一个履行环节,既是企业在发展生产过程中应承担的一种社会责任,也是地方政府和行政主管部门的职责,是一项公益性活动。窑街煤电集团公司在综合治理过程中,通过修建矿山医院、整修公路设施、开展包村帮扶行动、加强环境卫生整治、控制污染排放等一系列措施,并通过广泛深入的舆论宣传,动员全民力量共同参与,形成浓厚的环保氛围,实现了群众、政府支持企业发展,企业发展带动地方经济蓬勃发展的“和谐矿区、互利共赢”新局面。 3矿山地质主要成效 3.1通过加大地质隐患治理,促进了矿区稳定发展 治理因采空区形成的地表沉陷区域8.81km2,对塌陷区裂缝、坑槽进行充填夯实,并恢复植被,使得已破坏的地形地貌景观得以修复重现,通过实施拦、排结合的工程措施和恢复植被的生物措施,对不稳定斜坡进行加固拦截处理,将大部分泥沙石块拦蓄于沟内,削减洪峰流量,稳定沟坡,减轻泥石流灾害隐患,使矿区地质灾害损失降到最低限度。在此基础上,积极开展采煤沉陷区居民搬迁安置工作,拆除塌陷区危房约24000m2,修建采煤沉陷综合治理搬迁安置房39.96万m2,安置搬迁居民6430户,重新修筑因塌陷毁损的矿区公路3.18km,从而有效防止了泥石流、塌方、滑坡等地质灾害,确保了矿区的和谐稳定和矿井的正常生产。 3.2通矿区矸石山治理,有效解放土地资源 历史堆存的煤矸石、废石、废渣,堆积高度不一,形态各异,不但压占地表植被,极大的破坏了原生地貌景观,而且占用了大量的土地资源。通过对矿区内的矸石山进行分级堆放、平整覆土和复垦绿化,使生态环境大大改善。通过建设资源综合利用循环经济产业项目,加大对排放的煤矸石、油页岩等低品位尾矿的大量消耗利用,并利用废石、废渣充填沉陷区坑槽裂缝,使2.56km2的山坡荒地得以重新开发利用,在改善环境质量的同时,获得了良好的经济效益,实现了环境质量和经济效益“双丰收”。 3.3通过对矿区进行绿化、美化、亮化,打造生态宜居新窑煤 自2008年以来,坚持每年投资大量资金对矿区环境进行大整治,修建矿区文化广场12000m2,铺筑矿内路面7000m2,整治矿区花园1400m2,种植草坪27900m2,植树2533棵、花卉38400株,在储煤场周边设置防风抑尘墙1500m,使矿区内空气环境、水环境、土壤环境、气候环境等都有了较大改观,呈现出了“矿在绿中、楼在林中、路在树中、人在园中”的生态宜居新景象。 3.4通过完善基础设施,促进企地和谐发展 一是通过建设完善职工的生活设施,保障矿山内后勤工作到位,使职工的生活有保障、有质量,营造矿区和谐气氛。二是通过整个公路和、铁路路基、护坡等基础设施,进一步增加了矿山运营效率,降低了运输损耗,保障铁路运行安全,实现了良好的经济效益。三是通过实施拦挡和水保工程的实施,极大削弱坡面侵蚀强度,有效改良了坡耕地耕种条件,实现了土壤保水保肥,提高了农作物产量,维护了当地居民经济收益。四是通过实施防风抑尘墙工程,有效阻拦粉尘浮尘,空气质量大为改观,受到地方政府和广大群众的认可和支持,提升了企业社会形象。五是通过矿区环境的逐步改善,吸引更多的投资商进行项目投资建设,加快了地方经济的快速发展。 4继续强化地质环境保护与综合治理的几点建议 4.1要做到防治结合,动态管理 地质环境保护与综合治理应从提前预防、动态管理和工程治理三个方面着手,其中预防和管理是综合治理的基础,工程治理是体现成效的关键。所以,在矿井设计阶段,要根据资源开发方案和开发计划,充分考虑地质灾害预测防治内容,对矿山地质环境影响范围、程度进行综合预测、评价,分区分片对治理措施进行科学配置,严格落实环境保护“三同时”制度。在资源开发过程中,要坚持“预防为主,防治结合”的原则,做到边开采边治理,重点加强观测、监测,并及时对监测、观测情况进行研究分析后,确定治理方案的实施步骤,做到以测布控,测控结合,从而构建完善的动态管理体系。 4.2要做到因地制宜,统筹兼顾 生态环境保护与综合治理工作要结合实际的经济技术和现场条件,因地制宜,突出重点。特别是对于土壤恢复和本土化植被方面,要遵循区域性、差异性、地带性征和气候条件,按照“适地适树、适地适草”的原则,从实际出发,兼顾防护和绿化美化的要求,开展恢复、重建工作,同时要充分考虑矿区的可持续发展的需要,对可能引起的各类地质环境问题进行科学预测,并具有前瞻性,治理方案设计要本着操作性强、成本低、效果好的目标制定,使生态系统恢复重建后即可发挥资源自身价值,使资源发挥最大效能。 4.3要做到齐抓共管,共同推进 企业要与地方政府建立密切的协调机制,统一运筹,管理矿山开采,正确运用政策,严格执行法律法规,加强危险区监测、监控、监督管理。同时要通过文艺表演、广播、板报、专栏、标语、有线电视等多种形式广泛宣传绿化国土、美化家园的重要意义、大张旗鼓宣传法律法规以及环保知识等,认真做好舆论宣传工作,动员一切力量积极投入到环境保护的行列之中,营造良好的环保氛围。还要把环境保护与矿区发展建设协调统一起来,使资源开发、资源利用与地质环境保护有机统一起来,达到动态平衡,在追求稳定发展中实现生态宜居,促进矿区生态环境向良性转化。 5结论 实施矿山地质环境恢复综合治理工程,是实现减灾、防灾、恢复生态植被、改善环境质量、打造生态宜居新矿区的有效举措,具有十分显著和良好的生态环境、社会及经济效益。特别在当前,环境保护已成为全社会共同关注的焦点问题,建设资源节约型、环境友好型社会的发展任务紧迫且意义重大。所以,作为社会经济重要组成部分的企业乃至整个社会成员,认真组织实施和参与地质恢复和生态环境保护治理工程刻不容缓。 作者:谢晓峰 单位:窑街煤电集团公司 矿山地质论文:矿山地质环境治理论文 1矿山地质环境恢复治理面临的困境 1.1资金困境 1.1.1历史遗留环境问题无资金保障 长期的计划经济体制,没有建立起相应的保护和恢复治理制度,政府没有收取专用资金,采矿企业也没有在成本提留治理的费用,使矿山特别是老矿山遗留下沉重的地质环境包袱。矿山地质环境问题历史欠账太多,而恢复治理是一项系统工程,需要投入的经费巨大,治理压力巨大。 1.1.2采矿企业没有专项治理资金 我国恢复治理保证金制度刚刚起步,而且标准低,远远没有达到恢复治理费用的标准,对采矿企业基本没有约束力。另外,由于没有专门用于保护与恢复治理矿山地质环境的资金,这也导致矿山地质环境被破坏后,矿山企业没有或缺少资金进行治理。 1.1.3政府财政资金渠道不畅 由于受地方财政的限制,地方政府基本没有关闭和废弃矿山治理资金预算,除非出现威胁群众生命财产安全的特大灾害,政府不得已才被动投入资金进行治理。另外,地方政府没有专项治理费用预算,保证金额外的定期利息不属于市、县政府支配,矿山地质环境保护与治理项目为公益性项目投入产出不成比例,地勘资金主要掌握在国家和省,且申请困难,这些都影响到地方政府地质环境治理的积极性。 1.1.4社会资金投入渠道不畅 2009年,国土资源部出台《矿山地质环境保护规定》,其中第六条规定:国家鼓励企业、社会团体或者个人投资,对已关闭或者废弃矿山的地质环境进行恢复治理。由于没有出台细化可操作的配套政策,且投入风险大,收益不高,因此社会资金参与关闭露采矿山治理极少。 1.2技术困境 开发利用技术落后是造成矿山地质环境问题的主因。另外,我国缺少矿山环境恢复治理的专业队伍和人才也是环境整治进度缓慢和效果不好的原因之一。 1.2.1开发利用技术落后 在计划经济时代,地方政府为所谓的经济指标,许可了众多乡镇及个体矿山企业,这些小企业经济实力差、生产规模比较小、设备陈旧、技术落后,再加上盲目开采,矿产资源利用率过低,很难对矿产资源进行综合利用,造成了资源的破坏和浪费。另外,我国大型矿山企业也没有采用分层台阶式开采、山体内部式、充填式开采、房柱式开采等先进工艺生产,也造成矿区生态环境的大规模破坏。 1.2.2矿山环境监测落后 煤、铁、石膏等地下开采矿山采矿活动对地质环境的影响和破坏极大,主要体现在地面沉降诱发地质灾害和严重的地质环境问题,此类问题专业性较强。由于监管单位和矿山企业本身都没有专业设备和人才,矿山环境监测预警系统和评价体系建设往往流于形式,更不可能准确预测地下采空区和特大型坑矿可能出现的重大地质灾害。有时,即使委托地质勘探专业队伍开展了矿山地质环境监理工作,但是大都没有达到预期效果,实施矿区地质环境监测工作依然任重道远。 1.2.3矿山环境恢复治理技术落后 矿山环境治理需要进行大量的科学技术研究,如借助现代技术手段,改进矿山环境破坏的治理技术,研究矿山开采造成的生态退化机理与修复技术,与地上景观相关的物种选择、配置和种植等方面的技术等。目前,我国的环境科学技术的研究起步较晚,虽然从20世纪70年代开始建立研究机构,目前已有200多个研究单位、近两万人从事这项工作,但仍不能满足环保工作的需要,地方更是缺乏相关技术人才。地方矿山地质环境恢复治理一般采取土地复垦、消除地灾隐患和削坡覆绿等办法,而不采取土地复垦、矿山资质灾害、地下水污染、矿区含水层和矿区地貌景观综合治理方法。有些地方急功近利,在采矿企业还有资源开采,没有闭坑、甚至没有稳沉的情况下就实施土地复垦,出现复垦又塌陷破坏的情况。有些治理项目不对污染地下水进行物理、化学处理,不对含水层顶底板进行防渗处理,就简单复垦和治理,致使原有的环境问题没有得到彻底解决,新的环境问题又不断涌现。 1.3制度困境 法律制度是矿山地质环境保护的关键。法律制度不完善,就会造成监管困难、资金保障不到位等系列问题。 1.3.1法律分散不具体 矿山地质环境保护涉及土地管理法、矿产资源法、水土保持法、环境保护法、水污染防治法、大气污染防治法、固体废物污染环境防治法等部门法,涉及土地复垦条例、地质灾害防治条例等部门条例,但是这些法律过于分散不具体,没有针对性。 1.3.2权责不统一 当前我国的矿山治理处于不成熟的阶段,有关矿山环境治理的部门之间出现职能交叉现象,这就导致了各部门都把责任推向其他部门,出现了“职能互推”的严重后果。矿产资源开发和矿山环境执法管理涉及到多个执法部门,相互责任不清,在具体执行和管理上存在推诿扯皮、有法不依、执法不严、违法不究的现象。 1.3.3法律约束力不强 我国法律没有赋予国土部门强制执行权,由于缺少强力司法机构支持和其他职能部门配合,在采矿企业不履行矿山地质环境恢复治理义务时,国土资源主管部门无力采取有效措施促使采矿权人及时治理,造成矿山闭坑时土地复垦、生态修复工程不了了之。 1.3.4《矿山地质环境保护规定》法律效力不高 《矿山地质环境保护规定》是部门规定,没有上升为国家法律和法规,权威性不足。另外,有些规定不够全面和细致,如没有明确政府专项资金的来源;对采矿权人不申请办理闭坑手续,不履行恢复治理义务或恢复治理仍达不到要求的,处罚力度就偏小;对采矿权人不定期报告矿山地质环境情况,不如实提交监测资料的,就没有处罚条款。 1.3.5责任主体不明确 我国法律规定的原则是“谁破坏、谁治理”,那么这些责任主体———排放污染、环境破坏的企业,就应该是环境问题的主要责任人。但是,大部分企业目前已没了踪影。按照公司法,已经倒闭、破产的公司已经在法律上消灭了责任主体,没有承担民事责任的能力“,谁破坏、谁治理”的原则只会成为一纸空文,这些企业遗留下来的环境责任并没有得到相应的承担。究竟谁来为矿山地质环境问题买单?是中央政府,还是地方政府,急需明确。 1.3.6保证金制度不合理 2009年5月1日,国土资源部颁布实施的《矿山地质环境保护规定》中规定:采矿权人应当在办理采矿许可证时缴存保证金,保证金的缴存数额不得低于矿山地质环境治理恢复所需费用。至此,保证金制度建设才全面到位。由于保证金制度刚刚起步,为了顺利推进,各地在调研的基础上,确定了能让企业承担得起的最低水平,恢复保证金远远没有达到恢复治理费用的标准。由于恢复治理保证金制度出台晚、标准低、收缴困难,不足以制约采矿企业,就导致采矿企业恢复治理缺乏主动性,拒不进行恢复治理的现象普遍存在。 1.3.7分类分级管理 目前,所有煤矿、铁矿、盐矿、石膏矿、矿泉水及大型采石企业采矿许可证均由部省发放。按照这种监管制度,部省发证矿山环境恢复治理保证金由省国土资源厅负责认定收缴,矿山地质环境保护与治理恢复方案审查备案在发证机关。因此,地方在对上述企业矿山地质环境保护与治理恢复情况进行监管时,缺乏必要的法律依据和行之有效的约束手段。 2矿山地质环境恢复治理的对策 要摆脱矿山地质环境恢复治理工作面临的困境,就要学习借鉴国外先进经验和国内成熟的案例,把好的理念、好的做法充分吸收,并付诸实践、对症下药,这样才能彻底把我国矿山地质环境保护和恢复治理工作做好。 2.1拓展投融资渠道,建立长效的多元化投入机制 2.1.1要建立分级投入机制 对于计划经济体制和恢复治理保证金收取前的老矿山环境恢复治理,要建立国家、省、市、县分级投入机制,国家和省要拿大头。同时,国家要对资源枯竭城市提供更多资金支持。 2.1.2要开辟稳定的资金渠道 进行矿山治理恢复,解决“老账”问题,就得拓展资金渠道。一是建立矿山恢复治理基金,从矿产资源采矿权价款和补偿费中拿出一定比例,集中农发资金、农重金,地方财政从矿山土地出让金中预留一定比例;二是征收矿业可持续发展金,标准不低于采矿权价款的5%,此项资金计入企业成本;三是提高恢复治理保证金标准,由地方政府征收,利息也由地方政府支配。 2.1.3要创新投融资体制 矿山地质环境恢复治理的资金在加大政府投入的基础上,很有必要引入市场机制,创新投融资体制。按照“谁投资、谁受益”的原则,出台相应的配套政策,明确投资主体条件、实施单位、监管流程、验收标准、收益分配和优惠政策等,如在符合土地利用总体规划的前提下,给予投资者一定年期内拥有被恢复治理土地的利用权;如可以实施修复式开采整治,以开采余量资源的收入作为矿山环境综合整治的资金,并可免交矿产资源补偿费用。 2.2鼓励新技术应用,做好技术支撑和服务 2.2.1严格准入条件 实行矿山开发“六个禁止,三个限制”的准入条件。将地质环境资源消耗费用、地质灾害损失费用、污染损失费用与矿山生产经济效益、社会效益进行综合评价,并作为是否颁发采矿许可证的重要指标。新建矿产资源开采项目必须进行地质灾害危险性评估和矿山环境影响评价,采取生态环境保护及预防和治理地质灾害的措施,避免或减少环境的影响和破坏。坚持“谁开发,谁保护;谁污染,谁治理;谁破坏,谁恢复”的原则,矿产资源开发利用方案必须包括水土保持方案、土地复垦实施方案、矿山地质灾害防治方案和环境影响评估报告,并按照规定程序报经有关部门审批。 2.2.2加大新技术推广应用 鼓励采矿企业矿山加大对开采技术的研究投入,鼓励企业采取国内外已取得明显效果的露采矿山台阶式开采、灰岩内部开采技术,地下矿山充填式开采、房柱式开采等新技术的应用。对因采用新技术增加的成本,建议由市、县财政予以补贴,切实保护地质环境。 2.2.3组建专业治理公司 国家组建矿区环境治理和生态修复专业公司,一方面,替代矿山企业进行矿山地质恢复治理,资金从采矿企业缴纳的恢复治理保证金、政府征收的可持续发展金中支付,不足部分从矿山恢复治理基金和恢复治理保证金利息中拨付;另一方面,加强矿山环境保护和生态恢复治理的科学研究,加强矿山环境保护新技术、新工艺的开发与推广,促进资源综合利用和环境保护。 2.2.4编制技术规程 国家和省组织高校、科研单位技术力量和国外专家,编制《矿山环境监测指南》和《矿山环境恢复治理技术规程》,以指导环境监测和恢复治理工作。 2.2.5培养专业人才 重点培训地质勘探专业队伍和矿山企业的技术人员,以便使矿山企业和地质勘探专业队伍能正常开展矿山地质环境监测工作,及时发现矿山开采形成的地质环境问题。 2.3完善制度设计,提高法律约束力 2.3.1制定出台《矿区生态环境保护法》 借鉴发达国家矿山环境治理的经验,需强化立法形式管理矿山环境治理的思路,主要包括:尽快出台完善的矿山环境治理规程标准和在法规中体现对矿山环境治理科技创新的鼓励。应在现有法律法规的基础上,整合《矿产资源法》《环境保护法》《水土保持法》《土地复垦条例》《地质灾害防治条例》《矿山地质环境保护规定》的相关内容,制定《矿区生态环境保护法》,将“谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁投资谁收益”上升为法律原则。建立矿山环境审查评价制度、矿山环境许可证、环境恢复治理保证金制度和矿业可持续发展金制度。要落实各项制度,制定矿山地质环境质量等级标准,部省要定期开展等级评定,并向社会评定结果;恢复治理保证金由矿山所在地地方政府征收,利息可由地方政府支配;矿业可持续发展金按比例由地方政府留存;建立矿山地质环境恢复补偿机制,制定矿山环境保护的优惠政策,充分调动矿山企业对矿山环境保护与治理的主动性和积极性。有立法权的省市也可以出台《地质环境保护条例》,进一步细化以上规定和标准。 2.3.2明确责任主体 首先,中央政府应承担环境遗留问题的主体责任。因为,资源低价是中央控制的,财政税收最终收归中央,区域发展不均衡是中央政府的宏观布局所导致的,另外,也只有国家财政能承担得起。具体建议是:中央政府应承担更多的财政支持;应从宏观上提供更多的政策支持;应提供更多的环境治理的技术支持;应完善与资源相关立法,重点进行矿产资源税费体制的改革,为矿业乃至整个经济发展的重要推动力;应建立生态区域补偿制度,重点扶持资源枯竭城市。其次,地方政府也要承担起相应的环境治理责任。虽然资源型城市的地方政府已步入财政困境,无力承担所有环境恢复治理的资金,但是,为避免引发更多深层次的社会矛盾,加快城市产业转型,促进经济可持续发展,必须要进行环境治理。具体建议是:要制定和实施矿山地质环境保护规划,多方筹集资金,分期分批解决现有的环境问题;要建立完善的应急机制,排查隐患点、危险点,并落实防控措施;要对资源开发和利用过程中的环境影响评价和地质灾害危险性评估,实施动态监测。另外,对于虽有责任人,但因经济困难无力承担治理费用的的原国有矿山企业,要积极协调上级配套资金,协助企业共同治理。第三,现有矿山企业要履行环境保护和治理责任。对于生产矿山和新建矿山,要遵照“谁开发、谁保护“”谁破坏、谁治理”的原则,实行边开采、边治理,确保新出现的地质环境问题得到及时治理。 2.3.3创新监管模式 一是进行联合执法。积极发挥国土、环保、林业、农业、水利、计划、财政等职能部门的作用,做到分工负责,协同作战,齐抓共管。要形成政府推动,国土、环保监督,矿山企业负责,社会各界参与,全方位治理整顿的良好管理体制。二是进行全过程管理。将矿山地质环境保护贯穿勘察、基建、生产、闭坑等矿业活动的始终,改变过去的末端治理为及时治理。三是开展动态巡查。重点检查落实矿山地质环境评价制度、环境监测体系、保护方案执行情况、恢复治理和土地复垦进度、质量和效果。对矿山地质环境破坏严重的的采矿企业实行限期整改、停产整顿和关闭的措施。四是实行信息化管理。积极建设矿山地质环境监测数据库及信息系统,促进政府与企业之间的信息交流,确保国土资源管理部门动态掌握矿山信息,分析矿山现状,加强宏观管理和正确决策。 作者:安守林赵玉娟单位:徐州市国土资源局 矿山地质论文:矿山地质环境治理论文 1矿区地质环境现状 1.1矿区地质环境概述淮南矿区是我国重要的煤炭基地,淮南矿业(集团)有限责任公司现有矿井9座,截止2004年9月累计产煤5.262亿吨,为国民经济的发展作出了重大贡献。淮南矿区位于淮河两岸,地跨淮南市的五区一县和阜阳市的颖上县。矿区处于淮河冲积平原之上,地形平坦,地面标高一般在20~26m之间。区域内水系均属淮河流域。天然河道流向一般沿区域地势由西向东,由北向南注入淮河。矿区内除淮河以外,主要河流有西淝河及其支流济河和港河、架河、泥河、黑河已经人工开挖的有高新河、永幸河、光辉河等。 矿区内淮河防洪与农田水利设施多,农田水系纵横交错,基本形成适宜农业耕作的水利网络。绝大多数耕地夏季种稻,冬季种小麦。 淮南煤田煤层赋存于淮河及其冲积平原之下,第四系松散层厚20~483.5m,由东南向西北逐渐增厚。属水体下开采的矿区。 矿区大气降水及地表水资源时空分布不均,年际分布不均,浅层地下水水质良好,水源充沛,补给条件较好,目前矿区利用地下水不致引起地面沉降。 矿区开发引起地表塌陷下沉,扰乱水系,损坏耕地、村庄、河道、提防及其它建筑物受到破坏。矿区开发对地质环境的影响主要为:地面塌陷、固体堆积占地与污染,农业生态环境变化等方面。 1.2地表塌陷淮南矿业集团所属9座矿井、工业和生活居住等地面设施占地2624.2公顷(39363亩)。 9座矿井矿区总面积为301.12km2,截止2004年9月底开采塌陷面积达62.10km2,占矿区总面积20.59%。其中又有约17.7%为积水区,即积水累计总面积达10.97km2。积水范围随降雨量大小而变化。 随着煤矿开采的延深和规模扩大,塌陷范围逐渐扩大,据1997年以来的统计,1997年1月至2004年9月塌陷区增加了24.8km2,年增长率为5.15%。 开采塌陷区尚有15个村庄正在或有待搬迁。 开采塌陷区内,地形、地貌改变破坏了水系,影响河堤长度为15.1km,灌溉渠道5.9km,影响铁路线长度7.41km。 1.3固体堆积物 1.3.1煤矿开采,每年要排放大量的煤矸石,选煤厂也有相当的矸石排放,电厂排放粉煤灰。造成固体堆积物占地和环境污染。 据初步统计,目前现存矸石山(场)23处,占地63.9公顷(906亩),固体堆积物总量为1898万m3。 1.3.2淮河以南的矿区,煤层倾角较大,多煤层联合开采,全部煤层开采后下沉量大,一般在10m以上,最大下沉量达18m。塌陷盆地积水深浅不一,农民进行粗放式养鱼。可耕地的质量下降,造成农业减产减收。 淮河以北广大矿区,煤层倾角平缓,基本属单一煤层方式开采,回采后形成碟形塌陷区盆地,最大下沉量达4.5m,地下水埋深较浅。因此,盆地中间积水,积水范围大小受降雨量控制,变化比较大,盆地的边缘下沉量小呈缓坡地仍可耕种,但不宜种水稻,造成农业减产,盆地的边缘带与积水区之间,地面坡度大,水土易流失,基本上为弃耕绝收地带。 1.4地质环境改变对工农业生产和生态环境的影响 1.4.1对大气的影响煤矿生产过程中释放出大量的瓦斯,瓦斯气是一种有强烈温室效应的气体,瓦斯气向大气牌坊会导致全球气候变暖,给空气造成污染。 1.4.2对农业生态环境的影响煤矿开采引起的地表塌陷和矸石堆积导致耕地减少,土地质量下降,农业减产,造成农村搬迁。 1.4.3对城市环境的影响煤矿开采造成地表塌陷,矸石成山,导致市容脏乱差,影响市民生活,制约城市发展。 1.4.4对煤矿企业的影响为了减少村庄和城镇搬迁,降低生产成本,煤矿企业不得不改变开拓布置方式,甚至放弃准备煤量,影响了煤炭资源合理开发利用,制约了企业自身发展。 2矿山地质环境治理原则 2.1以人为本、防灾减灾所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。 2.2因害设防、综合治理针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。 2.3注重效益、分期实施矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。 2.4工程措施与生物措施相结合矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。 3矿区地质环境治理的基本设想 淮南矿区地处华东,是富饶的淮河平原,是我国重要产粮基地,土地十分珍贵。国家可持续发展战略,对地质环境的保护、生态平衡提出了更高的要求和法规制约。因此,煤矿开采地质环境的恢复引起了各级部门和煤炭企业的重视。塌陷区回填复垦是煤炭企业、地方政府和矿区农民长期以来的共同愿望,不塌陷影响经济发展、环境保护的不良因素转变为积极因素。淮南矿业集团实施矿山地质环境恢复示范工程项目。 实施示范工程的指导思想:治理与开发相结合,变害为利,企业、地方政府和农村基层组织紧密合作,中和开发现代化生态企业,建设小康型农村。 “珍惜和合理利用土地,切实保护耕地”是基本国策。煤矿开采对地质环境的影响和土地的破坏十分严重,是一个长期以来未能解决的问题,是一个共同关注的问题。 《环境保护法》、《土地法》和《矿产资源法》等国家法规,都要求矿山开采保护地质环境,实现治理恢复“占补平衡”的最终目标,这也是可持续发展战略的组成部分。 我们将吸收有关兄弟单位回填复垦试验的成功经验,结合淮南矿区的具体地质环境,按照国家的有关法规和技术政策,实施示范工程项目。主要项目有:谢李示范工程,塌陷区回填后作为城市绿化地、改善生态和小气候;张集示范工程,结合农村搬迁、小城镇建设、改变农业结构相结合,由单纯的种植,变为种植和水产养殖、农鱼产品加工相结合的农业结构。 4结论 大部分采掘后遗留下来的废弃地(如废石场、尾矿坝等)通过治理与复垦,可再用于农业、林业或作其他护环境和保持自然生态平衡。土地整理和复垦。一方面使被破坏了的土地不要再增加。另一方面,对已经被破坏了的土地尽快地进行复垦造田、绿化植被、恢复生态平衡和保护自然环境,使已废弃的土地重新恢复利用,发挥出更大的社会经济效益。各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 摘要:各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 关键词:矿山地质环境治理
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一、引言 中共十八大召开后,党中央立足于全局战略提出以资源节约和生态保护为基础,贯彻优先节约、优先保护、恢复自然为主的方针,走绿色、循环、低碳的生态城镇化发展道路。生态城镇化就是在城镇化进程中将城镇建设、自然资源、生态环境、经济发展等因素统筹发展,把生态文明建设当作优秀,以产业升级、城市转型、生活方式的转变为出发点,将生态文明融入城镇化的全过程。从过去的以工业进程和经济效益为焦点转变为以生态环境和人文社会融合发展为焦点的城镇化进程。“秦巴山区”地跨甘肃、四川、陕西、重庆、河南、湖北六省市,覆盖了汉水上游的秦岭大巴山及毗邻地区,拥有丰富的珍稀动植物和珍贵的药材,同时还是我国重要的有色金属、贵重金属矿物区,具有进行生态城镇化的天然优势。但由于秦岭和巴山两大山系的严重限制,阻碍了秦巴山区的对外贸易流通,自然灾害的多发,都使得秦巴山区产生了众多贫困县域。近几年,秦巴山区各市县紧密跟随国家政策,生态城镇化进程在不断加快,带来了一定程度的发展。然而在生态城镇化的进程中,存在着生态环境恶化、地质灾害严重、生态产业所占比例小等问题。为了进一步促进秦巴山区的生态城镇化进程,本文在深入挖掘秦巴山区生态城镇化存在的诸多困境的基础上,提出切实可行的解决办法,有利于促进秦巴山区贫困地区社会经济的可持续发展,平衡秦巴山区各区域协调发展,构建协调的生态城镇化建设蓝图。 二、秦巴山区生态城镇化建设面临的困境 (一)城镇开发与生态系统建设之间存在矛盾 秦巴山区特殊的生态环境和地理条件是一把双刃剑,它既为秦巴山区的发展提供了丰富的自然资源,同时也成为了秦巴山区生态城镇化发展的一大难题。在西部大开发的战略中,秦巴山区的自然保护被列为重点对象,这就使得它的生态城镇化建设必须顶着巨大的环保压力,从而限制了地区常规的工业发展以及建设开发活动。 1.大规模工业建设引发地质灾害 目前秦巴山区的生态城镇化发展处在初级阶段,薄弱的经济基础使得秦巴山区在发展中容易过于重视经济效益,导致生态城镇化发展陷入生态保护和经济发展的两难境地。例如四川片区内地质构造比较复杂,岩层种类偏多,属于强烈上升的褶皱带,且边缘地区过渡性明显,土质比较疏松,所以区域内的生态环境是非常脆弱的,大力进行城镇建设开发容易引发山体滑坡、地震等自然灾害,破坏生态平衡。再如2015年陕西片区山阳县的突发一起滑坡事件,经调查认定,该滑坡是在长期受重力和岩溶等不利地质条件作用下形成的,而这里的重力一大部分原因是由于长期的矿产开采掏空山体造成。因此过度的城建开发导致秦巴山区原本就脆弱的地质环境变得不堪一击。 2.恶劣环境限制资源有效利用 复杂的秦巴山区地质条件使得它的城镇多在沟谷、盆地等地区,往往会发生众多的地质灾害,诸如泥石流、洪灾、滑坡等,不仅给当地人民的日常生活带来了许多的不便,也让外来企业无法长久存在。这也使得城镇建设、矿产开发等工程受到制约,纵然秦巴山区拥有异于其他地区的有色金属、矿产、水、和林木资源,如果不能正确开采,得不到有效利用,就发挥不了它的先天条件。很多工程在投入了大量资金后,却因为一些不可控的自然灾害而血本无归,而且地质灾害的勘测和治理也需要大量的资金,很难有企业有足够的勇气去应对,阻碍了城镇化外来资金的融入。 (二)交通网络不发达阻碍生态城镇化进程 1.山地条件制约交通网络的建设 秦巴山区的75个县均要依靠铁道、国道以及河流水系的结合才能得以发展,它的城镇体系是狭长形的,因此对秦巴山区的生态城镇化发展起决定性作用当区域交通莫属了。但是就目前而言,秦巴山区的交通网络密度比较低,由铁路和公路组成的交通通道呈现出“北密南疏”的特征,虽然“西成高铁”的开通打开了区域交通的新格局,但是区域干线交通网络依然尚未形成,秦巴山区的交通建设还处在比较落后的阶段,资源优势与经济优势之间的相互转化遇到了瓶颈,很难最大限度地提高资源的利用率。山地和高原地区基本是秦巴山区的主体,区域内有些地区群山环绕,山区的交通建设难度巨大且成本过高,再加上自然灾害的影响,建设难度就会难上加难。这种山地条件下落后的交通设施,严重限制了秦巴山区与其他地区的联系,阻碍了区域经济和生态城镇化建设的进程。 2.城市交通基础设施落后 秦巴山区受地形地貌和社会经济条件的影响,它的城镇主要沿江河两岸和沟谷地带分布,很大一部分城镇建筑都在坡地上。因此,相比平原来说,山地的生态城镇建设要更有难度,需要花费很大的代价来进行基础设施建设。而目前许多山地城镇原有的老城区建设用地基本已用完,需要重新开辟新的城镇建设用地。但由于各片区经济实力的限制,很多地区难以承担新区基础设施建设的开发成本,山地城镇就不能得到拓展,只能在原来的旧址上进行重建,其结果就是老城区拥挤不堪,交通堵塞,基础设施和公共服务设施无处安放。 3.盲目追求经济效益,生态产业发展不足 秦巴山区属于国家重点扶贫对象,经济基础相对于全国其他地区是很薄弱的。目前秦巴山区各大片区内第二产业仍是主导产业,并且工业建设用地也在呈现不断上升的趋势,表明了其生态城镇化的进程是比较缓慢的,没有走出传统城镇化的牵制,像汉中、安康等城市依然处于工业经济时代,还是利用消耗资源来追求经济效益最大化,第三产业的比例微乎其微,缺乏一些科技型、创新型、文化型产业,并没有吸引足够的人才。这样的发展方式不仅会使得秦巴山区现代化水平的提升,让经济增长陷入瓶颈,还会破环生态环境,打破人与自然的平衡。在陕西片区、四川片区等的一些老城区依然在盲目扩建工业用地,很多地方为了追求经济效益,不惜代价将山头夷平,修建商业场所,如此这般这些年来实施的“退耕还林”政策会功亏一篑,陷入一个恶性循环中。因此秦巴山区的区域经济普遍存在水平低、生产力弱的特点,导致县域内自我发展能力差,整体产业发展缓慢,现代化水平低下,人才吸引力不足,难以支撑新产业的发展。 三、秦巴山区生态城镇化发展的可行性策略 (一)遵循生态规律,限制开采,恢复重建生态系统 秦巴山区作为部级生态功能区和限制开发区,其开发的重点应在于生态保育,因地制宜地、合理地开发各地区自然资源,修复重建已遭到破坏的生态系统,以保证秦巴山区的可持续发展。四川片区拥有煤、石油、天然气等资源,但位于地震带,地质结构比较复杂。因此在进行资源开发时候可以实行分级制度,对于地质岩层比较薄弱的地方禁止开发,同时对煤、石油、天然气资源实行限度开发,政府部门制定严格的政策,当某一地域内的某一能源或矿产资源开采量达到某一程度时,禁止继续开采,这样来减轻片区内的负担,同时综合治理像大熊猫基地这样敏感地区的植被系统。陕西片区、河南片区、重庆片区和湖北片区除了一些常见的矿产资源外,其共同的特点就是水资源相当丰富,分别处在黄河和长江两大水系的干道上。在传统城镇化时代,为了追求经济效益,实现有限资源的最大使用,片区内利用水资源开发了一系列火电、化工产业,这些产业不但消耗大量的水资源,还对其造成了严重的污染,对南水北调工程造成了影响。因此这几个片区内最主要的是要控制对水资源的消耗,将一些大型的污染性的产业撤离水源区,禁止火电、化工等项目无节制的开发,引进一些新能源项目,招标一些有利于生态系统恢复的工程。甘肃片区内海拔比较高的陇南市,是甘肃省内唯一属于长江水系且拥有亚热带气候的区域,片区内有山有水,有着“陇上江南”之称,地域差异比较大。政府部门要根据环境承载量进行资源评估,在限制矿产、林木资源开采的同时要在干旱的地区实行退耕还林还草、植树造林等手段,来防止环境的退化。因此秦巴山区各个县域应根据自身所具有的优势条件和功能,避免触碰劣势,因地制宜地制定自己的发展规划,对于不同性质的项目要区别对待,通过税收和土地政策引导和鼓励高新技术产业园、绿色食品新能源开发等项目的开发。针对那些对环境威胁较小的项目,进行反复审核,不断加强完善地区生态产业链,从而统筹发展城镇化和生态保护工作。 (二)构建秦巴山区生态交通系统 首先,秦巴山区的首要工作是建立完善的内外交通体系,加强区域内部以及外部的联系,促进区域间的联合发展,形成集聚发展的格局,同时打开对外开发的新道路。各片区内部要增加城镇之间、城市之间的公路和铁路建设,四川片区和重庆片区除了保证每个县域之间的公路通达以外,还要充分发挥长江水道的黄金效益,建立完善高效的内河航运体系。陕西片区内,汉中市与商洛市、安康市之间的交通线路很少,并且城市内没有地铁交通,没有形成体系的公路交通网络,所以片区内要加强这三个地区的以公路、铁路交通为主的交通网络建设,此外,要完善内部的交通系统,建立地铁交通和轻轨交通线路。湖北片区要充分发挥长江主要港口的优势,在原有的航运交通的基础上,拓展新的线路,在航运到不了的地方加强公路联系和铁路覆盖率,各县域与区域交通干线的对接程度,修建完善的交通基础配套设施。河南和陇南片区主要以公路和铁路交通为主,各县域内加强乡村公路建设,做好公路的抵御能力和维护工作,加强农村交通网与城市交通网之间的对接,形成以县道、乡道为主干,村道为辅助的道路交通系统,促进县域产业高校对接的运输服务体系。其次,秦巴山区片区与片区之间要形成一个完善的交通格局。目前西成高铁的开通直接拉近了四川片区、重庆片区和陕西片区的距离,片区内铁路沿线的县域都获得了前所未有的发展契机。所以其他片区之间可以增加轨道交通的建设力度,打通彼此之间的山水障碍,重视绿色通道建设,使片区中心城区和周边城镇,城镇与周边乡村,乡村与乡村之间的公共交通联系日益加强,保证城乡之间的交流无障碍提升居民生活质量和旅游服务品质,完善区域内旅游交通设施建设,使旅游效率和服务水平得以提升,彰显区域魅力。 (三)搭建生态产业发展平台,加快产业转型 由于秦巴山区的特殊生态条件,承受不了较发达地区的高污染产业的转移,同时可用来发展城镇建设的土地资源比较少,因此目前的明智之举是构建集聚、清洁、低碳、集约化的农产品加工业等生态产业园,将生态产业发展为区域优势产业。四川片区的人口流动量是比较大的,而且人口流出量市大于流入量,所以政府要积极推进和落实“双招双创”工程,创新回引机制,出台和实施支持返乡创业,激励科技人员创新创业,招引外出务工人员、优秀高素质人才和企业家,2018年四川片区中的苍溪县和通江县入围了全国农村创业创新典型范例,其他各县政府要学习优秀案例的经验,大力扶持双创产业,带动“三次产业”融合发展,构建生态产业发展平台。像陕西片区、河南片区和重庆片区重工业比较多区域,政府要引导企业按照创新型产业理念进行调整,将一些对生态链破坏比较大的化工、制造产业迁出区域。要重点突破,集中力量优先发展相对有优势的产业,同时引导企业将单机作业变成清洁连续化生产线,争取做到能源多级利用和生态污染最小化,设立符合生态产业的指标标准,并且鼓励多家企业抱团发展,形成规模大、辐射面广、技术水平高、影响力强的企业集团,建立高新产业发展园区;或试验区;同时陕西片区要继续推进“一江两岸”工程,规划沿江地带的工业建设,构建完整的生态产业格局。而湖北片区要积极融入长江经济带和汉江生态经济带建设,加强与长三角城市群的多领域合作,促进与长三角经济带各市多层次协作,十堰等地区要搭建专有平台来承接东部地区产业转移,跻身于长三角区域合作平台,发挥在长江中游城市群建设中的作用,为“两圈两带”区域发展格局的形成推波助澜。同时最大可能地融入鄂西生态文化旅游圈,加强与宜昌、武汉等城市的协作,打造鄂西生态文化旅游圈的优秀板块,将其在汉江流域综合开发中的优势发挥到极致。此外,秦巴山区各片区要抓住“一带一路”战略的发展契机,积极参与境外的合作,在引导本土产业改造和转型的基础上,用自身有利的生态资源和成本低下的劳动力资源吸引外资的注入,签订共同发展新型产业的合作协议,构建生态产业发展的“朋友圈”,大幅度提高地域整体经济实力和综合竞争力。 参考文献: [1]曹迎等.四川省秦巴山区扶贫开发和城镇化问题分析[J].城市规划,2013(02). [2]何大尧等.四川秦巴山区连片扶贫开发与新型城镇化问题研究[J].小城镇规划,2017(06). [3]丁元.生态城镇建设问题研究[J].中共吉林省委党校校刊,2013(06). [4]袁镜.四川秦巴山区连片扶贫开发与新型城镇化研究[J].中国科学院地理与资源研究所,2013(02). [5]俞开志等.秦巴山区生态城镇化发展水平评价及对策研究[J].国家行政报,2015(04). [6]周庆华等.秦巴山区周边城市协同发展研究[J].中国工程科学,2016(05). [7]刘建红等.论生态城镇化建设与中国梦的实现[J].甘肃理论学刊,2016(03). [8]詹明安,田云飞.传统城镇化与新型城镇化:量和质的差异[J].经济研究异刊,2013(27). [9]周庆华,牛俊蜻.秦巴山脉周边城市地区协同发展研究[J].中国工程学,2016(05). [10]李瑞,梅红等.秦巴国家重点生态功能区居民环保意识现状及解决对策研究[J].时代金融,2018(01). 作者:杨瑛娟 杨林凤 单位:商洛学院经济与管理学院
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工程地质论文:当代工程地质勘查论文 一、划分工程地质勘查阶段 (一)可行性研究勘查阶段 可行性研究勘查阶段科学的评价了拟建场地的稳定性以及适宜性。这一阶段对工程地质工作的要求如下:1、考察当地的地质、地形地貌以及附近地区的工程地质资料等;2、在搜集资料的基础上对场地的地层以及构造等工程地质条件进行了解;3、对于那些工程地质条件较为复杂的情况,要根据实际情况来测绘工程地质,开展勘探工作。 (二)初步勘查阶段 在初步勘查这一阶段,合理的评价建筑场地内建筑地段的地质状况。这一阶段的工程地质勘查工作如下:1、搜集一些可行性研究报告、建设规模等相关资料;2、对地层、构造、水质以及物理地质现象的成因、分部进行详细的了解;3、对建筑材料的场地以及储量进行合理的确定。 (三)详细勘查阶段 详细勘查这一阶段要与技术设计充分结合起来,并且在分析以及评价岩土工程的时候,要根据不同的建筑物来进行。详细勘查可以为基础设计、处理地基以及物理地质现象的防治提出了坚实的基础。 二、高层建筑物的主要工程地质问题 本文主要分析了高层建筑物的工程地质问题,由于高层建筑物具有重大的负荷以及分布不均匀,一般情况下要采用深基础,促使地基变形的深度加大。 (一)建筑物场地的稳定性问题 高层建筑物以及超高层建筑物地基变形会产生较大的影响,这一类建筑物的范围不仅会影响地表的松软土,而且也会影响到基岩风化带。在高层建筑物中,不仅要重视地基土体的稳定性,而且要注重下卧层的稳定性。岩性以及成因类型、土体结构等都影响着下卧层的稳定性。所以,在选择建筑场地的时候,要以城市地震基本烈度区划为基础,在勘探过程中验证以及查明建筑场地周围的地质结构,通过分析与比较选择合适的建筑场地。 (二)基础类型选择的工程地质论证 目前,高层建筑的主要形式是指箱基、桩基以及复合基础。第一,箱形基础。其中箱形基础的特点如下:较大的基底面积、整体性较好等特点。如果地基中的土体较为软弱以及分布不均匀的时候,此时要选择箱形基础,这种形式不仅会减少建筑物的不均匀沉降,而且可以合理利用其中的空部分。第二,桩基。桩基包括了钢管、墩基等几个部分。桩基具备较高的承载能力,而且可以避免基坑边缘的稳定性等问题。在上覆较厚软土层的地基中比较适合使用桩基。所以要按照地基工程的实际施工条件来进行,选择有效的桩基类型。第三,复合基础。如果仅仅采用复合基础这一种形式不能满足高层建筑对地基强度以及变形的实际要求。如果在施工过程中出现了困难,此时要选择箱基下桩基的复合基础类型,采用复合地基处理来降低承载量。现阶段,在实际施工过程中要采用深层搅拌桩。然而如果施工条件较为复杂,造价较高的时候,此时要结合建筑物的实际要求来进行,促使建筑物工程的顺利开展。 三、加强高层建筑工程地质勘查工作的途径 (一)详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求 工程师在勘查工作开展之前,要详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求,并且要充分结合工程的用途以及载荷大小,同时还要充分结合施工现场的实际情况编制科学的制度。另外在制定时间计划的时候要联系实际情况,注重资料整理、土木试验等环节,对试验、钻探施工等技术提出了合理的要求。 (二)工程地质勘查人员要充分结合施工现场实际条件进行勘查工作 在开工之前,工程地质勘查人员要从实际情况出发做好勘测以及核实工作,并且要核对钻机所使用钻杆的尺寸以及长度,确保各部门技术参数满足实际施工的具体要求。在岩土勘测这一工作中,要按照相关的规章制度来进行,选择合理的钻进方式。在测量高程和水位的时候,要选择黄海高程,如果条件不合适要采用假定高程,等到施工工程结束之后来测量地下水位。同时工程师要核对以及验收相关资料来确定相关数量,并且做好现场监督工作,提高勘查技术的质量。 (三)做好地质勘查工作,分析数据,做好整理勘查数据工作 在整理以及分析数据之后要查明现场等实际情况,促使施工工程的顺利进行。同时还要检测地基处理的质量,特别是做好记录工作,认真分析相关数据,便于日后工作的顺利进行,提高工程地质勘查的整体质量。 (四)加强回访工作,查明其中的不良地质问题 为了能够促使地基的质量与现实施工条件相符合,这就要采取有效的措施来检测工程的质量,特别是对于那些施工过程中的数据域勘查报告不相符,此时要合理的分析,减少工程过程中的质量问题。 四、结语 现阶段,在理论以及实践上,工程地质勘查学科已经积累了丰富的经验。然而随着科学技术的快速发展,此时提升了土质检查技术以及扩大了定性分析方法的运用情况,同时还提高了工程地质勘查的实际要求。随着计算机技术的不断发展,此时高层建筑工程地质勘查工作向着多元化的方向发展。 作者:肖军单位:景德镇市地质队 工程地质论文:水文工程地质勘查论文 1水文地质类型区概述 在一些比较复杂的地质环境下,如果存在地下水,则其和普通的水资源具有很大的相似性,主要表现在整体性和系统性等方面,通常也会表现出再生性和可调节性。可以通过对赋存环境进行系统勘查,划出不同的单元系统,水文地质类型在划分区域的时候,通常都是将赋存环境相类似的地下水地貌地质归为一类,这样做可以更好地进行系统性的管理。 1.1水文地质类型区的定义 所谓水文地质类型区,就是根据岩层下面地下水的分布形态、地貌特点以及含水层的成因相似性即其附近的岩石结构条件等内容对地下水进行不同区域的划分,使其按照各自的特点形成独立或相对独立的地下水分布区域。 1.2水文地质类型区的特征 在将地下水划分为不同水文地质类型区时,要使其形成一定的特色,即能够与其他水文地质类型区有着明显的不同特征。一般来讲,每个水文地质类型区独特的特征应该从地下水的流域面积及水流流动特点开始分析,并对其周边的地质与水文地质情况进行调查,指出其在自身空间范围内的地下水存储与运动,以及其自我补给、径流和排泄的方式和过程。 1.3水文地质类型区的划分原则 从上述对水文地质类型区的定义域特征分析可以看出,其区域的划分并不是随意进行的,而是通过一定的原则、规律和标准而进行区分的。一般来讲应该遵循以下原则:¹水文地质类型区的勘查要能够与地下水的评价进行密切的配合,只有这样,才能够提高类型区勘查的实际作用。水文地质的成因主要是由于地下水与岩层共同作用而形成的,因此,在水文地质的勘查中也要能够密切注意地质成因的研究工作。»要能够将地下含水层的各种介质类型与地质的岩性、埋藏条件以及地下水化学类型等进行密切的结合,只有这样,才能够扩大水文地质勘查的范围。水文地质勘查区的划分要能够达到分类命名简单、便于水政管理等目的。 2工程勘查中水文地质的勘查要求 在实际的建筑工程设计中,对于水文地质的勘查各自有着不同的侧重点,因此,应该在明确了岩土工程对于水文地质勘查的要求以后再进行实地的地质勘查。继而通过勘查所得的资料,对当地的水文地质条件进行分析。一般来讲,需要注意以下几点要求: 2.1自然地理条件 在水文地质勘查中,首先需要对自然地理条件情况进行勘查和研究。自然地理条件主要包括地貌地形以及气象水文特征等内容。其中,气象水文特征主要指的是建筑工程所在地的气候条件,主要包括气候带的分布情况,热量以及湿润情况等。 2.2地质环境 在水文地质的勘查过程中,水文条件与地质是分不开的,因此,需要对地质情况进行熟悉和了解。地质环境涉及的内容主要包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。 2.3地下水位情况 地下水位勘查是水文地质勘查的重点项目,其勘查的内容主要包括近年来地下水位的最高水位以及最低水位以及水位的变化趋势,地表水与地下水的补给关系以及地下水的补给排泄条件等,地下水位的变化情况对于岩土工程的建设和后期使用都具有重要的影响,因此要加强对地下水位的勘查工作。各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度。主要研究的内容包括,含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 3工程地质勘查中水文地质问题评价内容分析 在工程建设过程中,对于工程质量影响较大的水文地质因素有很多,主要包括地下水位及变动幅度、地下水的类型、土层或岩层渗透性的强弱及渗透系数以及含水层和隔水层的厚度和分布及组合关系等。为了综合提高地质勘查水平,需要对地质勘查中涉及到的水文地质问题进行重点研究。通过对水文地质条件的分析,不仅能够对水文地质问题有明确的认识,而且能够对地下水对工程地质的影响做出明确的评价,进而能够针对可能出现的情况采取一定的措施。这能够在很大程度上消除建筑工程建设的盲目性,提高建筑工程的整体建设水平。很少有针对实际的工程需要来分析地下水可能会产生的危害的报告,这是当前的地质勘查工作中的缺陷与问题,必须要进行改进与完善。为此,笔者提出,在未来的工程进行地质勘查时,至少需要从下述几点内容对水文地质进行评价: 3.1注重地下水对岩土体和建筑的影响 在工程建设过程中,地下水是影响建筑质量的重要因素,因此,在工程地质勘查中,应重点评价地下水对岩土体和建筑的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,做出相应的防治措施的准备工作。 3.2水文地质对地基的影响 对于一项建筑工程来讲,地基是最重要的部位,其施工质量的好坏,直接关系到整个建筑工程的质量。因此,在工程地质勘查的过程中,要能够加强研究与地基有关的水文地质问题。工程地质勘查中要密切结合建筑物地基基拙类型,查明与该地基基拙类型有关的水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 3.3加强对地下水赋存状态和变化规律的研究 在工程地质的勘查过程中,要能够对水文地质自身的状态进行分析和研究。在地下水勘查过程中,应该对地下水的天然存在形态和今后可能的变化情况进行科学的研究,此外,更为重要的是,要能够对地下水的存在对于建筑工程的建设以及使用情况产生的影响进行分析,从而能够避免地下水对建筑工程造成的负面影响。此外,值得注意的是,地下水位的存在和变化情况对于每一种建筑物都具有很大的影响。因此,在进行工程地质分析的时候,要能够对地下水位之上和地下水位之下的情况进行区别对待。 4地下水位变化对岩土工程的影响 膨胀性岩土如果产生不均匀的胀缩变形,大多数情况下都是因为地下水位的升级所引起的,如果升降变化比较大就会导致严重的地裂灾害的发生,进而对建筑物产生较大的破坏,甚至会造成坍塌。所以在发现地下水位出现频繁升降变化的时候,要给予足够的重视,在进行膨胀性岩土地区的勘查工作过程中,应着重对该地区的水文进行详尽的研究和数据分析,进而掌握地下水位的升降变化规律。只有通过对地基基拙深度的选择依据水文的地下水位变化这个原则的有效执行,就可以尽可能避免出现变形和受损。如果当水位压缩层的范围内变化,就可能会让地基发生软化现象,导致地基强度降低,就可能让建筑物发生沉降和变形,所以在实际施工中一定要对地下水位的升降变化给予高度重视,以避免对岩土工程产生破坏和影响。 5结束语 在工程建设中,如果能够对地质问题进行全面的了解,就会及时避免地质存在状态以及可能的变动对工程的负面影响,从而全面提升建筑工程的质量。而在地质勘查过程中,水文地质勘查是重要的组成部分,其对于地质勘查水平具有决定性的影响。因此,相关工作人员应该加强对水文地质勘查及相关问题的研究。本文主要介绍和分析了工程地质勘查中水文地质勘查的相关内容,希望对工程建设中水文地质勘查工作有所借鉴。 作者:苟天红工作单位:贵州省地矿局114地质大队 工程地质论文:探求水利水电工程地质勘察存在的问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 1水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。[1] 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。[2] 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 2工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。[4] 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 3结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利工程地质勘察特征分析探究论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来,工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利水电工程地质勘察问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利工程地质环境论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:环境地质、水文地质和工程地质的现状论文 摘要:随着社会经济的迅速发展,环境问题日益严重和突出,引起了各国政府首脑、政治家、科学家和公众的广泛关注。从斯德哥尔摩的《联合国人类环境会议宣言》到巴西《环境与发展的里约热内卢宣言》,从4月22日的地球日到6月5日的环境日,从“全球变化”到《21世纪议程》,使人类为了共有一个地球和共同的利益,联合起来对付全球环境恶化和灾害,以保证人类和社会的持续发展。 关键词:地质环境;灾害;突出;严重;问题研究;分析 1我国地质环境和灾害突出和严重性 我国环境地质和灾害地质极为突出和严重,而且有日益恶化之势。例如我国在经济调整增长的同时,灾害的损失也日渐增大。1989年,灾害损失525亿元,1990年为616亿元,1991年达1050亿元,占国民生产总值的1/6。如不考虑物价上涨因素,灾害所造成的经济损失增长1990为17.33%,1991年高达70.45%,问题严重,不容忽视。 要把保护地质环境,减轻地质灾害工作看作是创造财富的工作,其在社会发展中的作用与地矿勘查工作相同。 水资源的开发利用和合理调配是今后我国值得注意的重大问题。此外,地下水日益短缺,水质不断下降,过量开采还引起地面沉降、海水入侵等一系列地质灾害。土地利用不当,带来了水土流失、石漠化和沙漠化问题。一些跨世纪的重大工程,对区域的生态平衡和环境也存在着巨大的影响。因此,开展地下水资源和地质环境研究对我国经济发展和社会稳定具有重大意义。 这方面的研究工作:一是要围绕重要经济区和国土整治区、重要城市、重点工程项目、重要交通干线和重点矿山,开展地下水资源合理开发利用和科学管理水资源与环境协调发展、区域地壳稳定性、地质灾害预测与防治、地质—生态环境效应、污染的防治等方面的研究,为合理利用水资源、改善和保护环境、减轻地质灾害、促进经济建设和社会发展服务;二是加强区域地质—地球化学环境、生物地球化学特征、生态效应与系统控制,为人类健康与发展农业服务。 2我国地质环境和灾害问题研究分析 由于我国地质环境和灾害问题突出,除继续密切结合国土开发整治和国民经济建设需要,进行完善地质环境区划和区域评价,加强发展地质环境和地质灾害监控—预报—减轻系统以外,要重点开展以下几个领域的工作: 2.1干旱地区水资源的调查开发利用与保护研究我国干旱区面积占全国面积1/4以上,主要包括新疆大部,内蒙古、甘肃、青海西部、宁夏等,降水量不足200毫米。这里,土地资源、矿产资源飞能源和气候资源都比较丰富,农业、工矿业发展潜力比较大,但发展中的最大制约因素就是水资源问题。因此,加强西北干旱地区水资源的开发利用与保护研究,具有开发西北超前的战略研究意义。 2.2我国西南岩溶石山生态环境治理与农业持续发展试验基地研究我国西南六省岩溶区是世界上最大的联片裸露岩溶区,是我国重要能源和有色金属基地。然而近年来石漠化发展速度很快,生态恶化,人民生活贫困,是我国当前最贫穷的地区之一,严重制约了当地经济、社会发展,甚至还会威胁到长江、珠江中下游的生态平衡和发展。西南岩溶地区又是我国四大生态脆弱带(黄土、沙漠、红壤土、岩溶)之一,过去国家对其它三个类型的研究,已有较大持续的科技投入,有力地推动了对它们的治理。但对岩溶区,仅“六五”期间组织过一次以治水为主题的攻关,而在基础问题上无重大投入。 为了尽快改变岩溶山区落后面貌,要在这一地区选出的基础问题和应用问题开展多学科、多部门的综合治理试验基地研究,为岩溶石山治理、资源的合理评价开发、促进西南地区持续发展提供可靠的科学基础,对全区乃至全球岩溶石山治理都可起示范作用。 ①岩溶地区四层圈之间相互作用规律(碳、水、钙及其它元素环)。②西南岩溶石山的形成演化与人地协调发展关系研究。③岩溶地区资源形成机理和分布规律。④岩溶生态系统的类型、展布规律与经济开发关系。⑤岩溶地区石漠化的形成条件飞机理和演变过程。⑥岩溶石山区人口、粮食、环境、经济持续协调发展战略。 2.3东部沿海地区环境与灾害监测、预报和防治系统研究东部沿海地区作为我国经济改革的窗口,近十几年来获得了迅速的发展,成为我国一个重要而又独特的经济区域。但是,不能不看到,随着沿海经济建设的迅猛发展和对海洋资源的大规模开发,也带来了日益严重的环境问题和灾害的激发,自然环境正在进一步恶化。 20世纪70年代以前,我国只有零星的地区发生海水入侵。随着沿海开发,大量超采地下水、海水入侵范围不断扩大,辽宁、河北、山东、江苏、广东等省的沿海城市均出现了不同程度的海水入侵。北方城市尤为严重,如胶东湾海水入侵速度已从每年数十米增加到每年401米,入侵范围达627平方公里。海水入侵使陆地上的淡水资源遭到破坏,更加剧了水荒。同时,使大片土地变成盐荒地,仅山东莱州地区因海水入侵造成的工农业损失累计就高达50亿元。过量开采地下水造成的另一灾害是地面沉降。我国东部沿海地区已近20座城市出现地面沉降,上海、天津两城市最大累计沉降量达到263厘米左右,位于长江三角洲的苏州、无锡、常州、嘉兴、肖山地区已发展成数千平方公里的沉降带,沧州、保定等地的城市地面沉降达2000平方公里。地面沉降使一些民用建筑破坏,地下管道断裂,加大了海水入侵和内涝积水的危害。 人工采砂、淡水截流、乱采乱挖珊瑚礁和砍伐红树林造成海岸的侵蚀,如海南清兰港沿岸,近十年来海岸线后退了150~200米。海岸侵蚀使海岸建筑、土地资源、旅游资源遭到破坏,威胁到港口、码头的安全。 在我国海岸带上的一些城市、港口、海湾出现了不同程度的环境污染,有的地区甚至相当严重,大大超过了国家标准。污染不仅给渔业、盐业、旅游业造成损失,而且诱发赤潮灾害的发生。近年来,我国赤潮发生频率增高,每年数十次,给生态环境、渔业生产带来破坏,也威胁到人民身体健康。 特别需要指出的是,沿海地区灾害造成的损失有日益增长的势头。据统计,由海洋灾害造成的损失,20世纪50年代平均每年不足1亿元,80年代初期平均每年5亿元,1992年则高达100多亿元。在某种程度上,海洋灾害已成为制约沿海经济发展的因素之一。 沿海地区在国民经济建设中占有举足轻重的地位,沿海开发正显加速发展态势。而我国海岸带从北向南跨越了不同的古板块,地质环境相当脆弱复杂,一旦遭到破坏,要花很大财力和物力才能恢复。面对这种情况,除了加强对沿海地区开发的综合管理,建立健全资源、环境合理开发、综合利用和保护的法规体系,处理好资源、环境和建设的关系以外,要加强对该区环境与灾害监测、预报和防治系统的研究程度,力求控制重大地质灾害的突然发生和严重危害,减轻地质灾害造成的损失;另一方面,深入研究各类地质灾害的形成机制和发生、发展规律,研制和推广主要地质灾害的调查方面的监测、防治技术。通过这一地区的研究,为全国各地区环境、灾害监测、预报和防治,为减轻地质灾害积累经验提供依据。 2.4地表过程与土地的可持续利用研究最近国际地科联为了参与并推进《21世纪议程》的开展,成立了环境规划和管理地质学专门委员会(COGEOENNIRONMENT),以便更充分地发挥地质学在环境保护中的重要作用,提高公众和决策者对地学在有效地管理和保护环境及其资源的重要性认识。最近,该委员会向环境问题科学委员会(SCOPE)提出开展《地表过程与土地持续利用》研究的建议,作为地科联参加持续发展工作的一个项目,以便在国土利用和规划中发挥地质学家的作用。 最近一系列研究表明,地表过程对土地状况有着极大的影响,它们可以限制或增强土地利用变化和工程建设的可能性。据国际地科联主席W.S·法伊夫(1993)研究,全球表层土壤的年损失率达0.7%,水土流失产生严重地质生态后果甚至已超出粮食供应本身的问题。我国不少地区水土流失的情况日趋严重,不仅使土壤厚度变化剧烈,而且造成土壤养分降低,土质变差。为了协调和持续发展,我们应从对各种地表过程研究入手,并定量评价水土流失现状,进而提出地质上的治理措施和方案,以便探索不同类型地区的地表过程与生态系统和农业持续发展的关系,使土地能为人类的繁荣和社会发展而得到持续的发展。 2.5城市废物的地质安全处置研究目前,城市规模不断扩大,人口集居密度不断提高,从20世纪50年代到20世纪80年代,城市人口由0.6亿增加到2.2亿,城市废物迅速增长。据1985年粗略统计,仅我国城市垃圾量年产已达5188万吨,其增长率超过10%,预计现在年产量已达到1亿多吨。我国城市废物排放量大,而且集中,不但至今基本上未得到妥善处置,而且其数量有大幅度增长趋势,对大气、地表水和地下水的污染非常严重。此外,我国核废料的安全地质处置,特别是高放射性核废物的安全隔离还是一项艰巨的任务。为此,地质学家要与其它自然科学家一起,研究城市废物的地质安全处置技术和方法,实现废物的安全处置。 2.6化学定时炸弹与人类的生存和健康人类活动对地球环境的影响日益加剧。因此,协调人地关系,探讨人地作用机理,揭示人类生存与环境之间的内在联系,已成为维护人类继续繁荣和不断发展的关键,并开始成为人类认识地球新的出发点和突破口。 根据最近国内外的许多研究,人类作为一种重要的地质营力所引起的环境剧变,特别是化学定时炸弹效应,不仅超过自然变率,而且已危及到人类本身的健康和生存发展。许多专家认为,当今人类疾病90%以上与微量元素有关,许多疑难绝症和大面积的地方病都与人体微量元素失衡有关,而人体必需的微量元素只能由体外汲取。因此,地球化学环境背景对人类生存的健康至关重要。对它的研究不仅有理论意义,而且具有非常现实的意义。 我国是世界人口最多的国家。目前,处于经济建设大发展时期,已发生的和潜在的环境突变问题都极为突出。为此,建议从地球化学、生态学、水文学、医学与社会学综合研究入手,通过对地球化学与生物地球化学循环及其对人类和生态环境的影口向与约束,人类活动对地球环境影响的过程与机理,全球与区域水系统循环机理及人类对它的影响的研究入手,探索环境变化对人类生存健康的效应。 2.7重大工程建设对环境生态系统的影响围绕已经开始实施和建成的重大工程建设(如三峡工程、晋陕蒙能源基地、重要铁路干线)及可能实施的重大工程(如南水北调),开展环境地质调查、监控、预测等研究。 工程地质论文:地下工程地质防治对策论文 编者按:本论文主要从地下工程开挖引起的工程地质问题;防治措施等进行讲述,包括了地面沉降、洞室围岩失稳、斜坡破坏、地下水污染、开展详尽的工程地质勘察、做好开挖方案的优化选择、实行科学的降水设计、做好现场监测,开展信息化施工技术、积极采用新技术、新方法等,具体资料请见: 摘要:随着城市建设的大力发展,地下工程建设越来越多,由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来,根据城市地下工程的特点,对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。 关键词:地下工程;工程地质问题;预防 城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点,是一项相当复杂的高风险性系统工程。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害,已经出现并且孕育诸多工程地质问题。 1地下工程开挖引起的工程地质问题 1.1地面沉降 1.1.1地层初始应力状态的改变引起的地表沉降:地下工程开挖是在存在初始应力场的地层中进行的,开挖引起地层初始应力状态的改变,即二次应力场,它是由地层初始应力场与开挖引起的附加应力场的叠加应力场,对应二次应力场开挖的位移场仅是由开挖引起的附加应力场。地表沉降的主要机理是由开挖面的应力释放,附加应力等引起地层的弹塑性变形。引起初始地应力状态改变的主要原因有: (1)地下工程开挖引起的附加应力; (2)地下工程施工对地层的扰动和地层损; (3)地下水渗流引起的地下水位的变化。 1.1.2土体的固结沉降:地下工程施工引起的地表沉降与时间有关。土体内部含水渗出,体积逐渐减少,这一现象成为土的“固结”。随着土体的固结,土体的压缩变形和强度逐渐增长。因此,土的固结所产生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的问题之一。根据地下工程施工的特点总结固结沉降的主要原因有: (1)地下水位下降引起的固结沉降; (2)土体空隙水压力变化,引起土体的固结沉降; (3)土体扰动后,重新固结后产生沉降; (4)土体的次固结和流变。 1.2洞室围岩失稳 地下开挖后,洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支持而向洞内产生松胀变形,如果变形超过了围岩所能承受的能力,围岩就会被破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩的应力状态、岩体结构和洞室的断面形状等。洞室开挖使地下原来的应力状态被破坏,围岩应力重分布,产生变形位移。 均质岩土体中应力未达到或未超过其强度以前,在开挖过程中的变形,以弹性变形为主,变形速度快,变量小,瞬时完成,一般不易察觉;当应力达到或超过岩土体强度时,塑性变形十分明显,发生压碎、拉裂或剪破。当岩体强度主要由结构面控制时,与上述情况基本一样,但当结构面组合构成围岩不稳定条件时,岩体除了弹性变形外,塑性变形也比较明显,它表现为围岩分离体(岩块)的相互错动,围岩松动时围岩稳定性降低,为进一步松动创造了条件。 1.3斜坡破坏 斜坡破坏主要发生在山区城市,除直接经济损失外,还可能造成人员伤亡,其原因主要是:由于自然地质作用和工程地质作用引发的,而工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率大。当然决非任何斜坡破坏都能称为地质灾害,但斜坡破坏确属重大的地质灾害类型之一。 斜坡破坏主要形式为滑坡,其影响因素主要有岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等。其中,许多山体滑坡现象是由地下工程活动引发的,即主要是由于地下工程的开挖或采掘影响到了上部的山体,使岩体开裂,地面倾斜,并在一定条件的配合下,导致山体失稳形成滑坡。在隧道建设中,滑坡现象主要发生在浅埋、偏压及进出口等地段,其危害常常比较严重。为评价斜坡岩土的稳定性,预防斜坡破坏导致的地质灾害,认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件,掌握其运动发展规律显得非常重要,尤其是当前在城市这个人类经济活动的密集区,斜坡破坏造成的经济损失和人员伤亡都是巨大的,都是由于工程活动不合理造成的。 1.4地下水污染 在城市环境地质中地下水的不良作用主要表现为地下水的侵蚀。地下水的不良作用和地下水污染主要由人为引起。随着经济持续稳定发展,人类活动加剧,对地下水的污染越来越严重,主要表现为:多数城市垃圾随意堆放;工业废水和废液不经处理或初步处理后任意排放。首先污染地表水,经地表水补给地下水或渗入地下水,再污染地下水,使地下水具有侵蚀性,对城市的建筑物基础及地下工程不断侵蚀破坏。 2防治措施 2.1开展详尽的工程地质勘察 工程地质勘察资料是地下工程施工的重要依据,通过详细的工程地质勘察,为设计施工提供需要的参数和指标,确定合理的开挖方案、开挖步骤,如果地下工程建设所涉及勘察资料不详细、不准确,势必给支护工程带来事故隐患。 2.2做好开挖方案的优化选择 地下工程的开挖方法很多,以基坑工程为例,有分层全开挖、中心岛式开挖等等。开挖顺序不同,引起的位移不同,中心岛法的开挖顺序就比从一个方向按顺序向另一个方向的开挖方法,对基底隆起和桩后地面沉降有一定程度地减少。因此,基坑开挖时应做好开挖方案的优化选择。 2.3实行科学的降水设计 水是影响基坑工程稳定的重要因素之一,从实际统计资料来看,约有70%的基坑事故与地下水有关,因此,地下工程建设中应特别注意地下水的影响。地下工程建设绝大多数都需要进行人工降低地下水。要降低地下水位,就要合理地选择降水方法,在此基础上进行人工降水的方案设计,以及进行降水方案的水位预测,通过预测进行降水方案的优化,从而达到最佳的降水方案。 2.4做好现场监测,开展信息化施工技术 地下工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态变化的复杂系统,仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂的开挖和降雨等条件下支护结构与土体的变形破坏,也难以完成可靠而经济的开挖设计。通过施工时对整个工程进行系统的监测,可以了解变化的态势,利用监测信息的反馈分析,就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时,可做出预警,及时采取措施,保证施工和环境的安全;当安全储备过大时,可及时修改设计,削减围护措施。 2.5积极采用新技术、新方法 工程实践证明,采用基坑内降水、坑内侧土体加固(化学灌浆、石灰桩加固等)、及时支撑并预加轴力、增加挡墙的入土深度、墙外地层中筑帷幕、坑内降水坑外注水、分步开挖、逆作法施工、信息反馈施工法的采用等,对改善基坑变形、提高其稳定性有重要意义。计算机技术方法应广泛地应用到地下工程建设中,如进行数据分析与计算、计算机制图、计算机辅助深基坑设计、信息施工与管理等领域具有十分广阔的前景。 结语 地下空间资源正越来越多被开发利用于各种领域,如地下轨道交通工程、地下街、地下室、地下车库等各类地下工程,已经成为现代城市功能转入地下的重要载体。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害。因此,研究城市地下建设工程引起的地质问题及其防治措施具有相当重要的现实意义。 工程地质论文:水利水电工程地质勘测论文 一、全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 二、遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 (一)区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 (二)水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 (三)岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 (四)中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 (五)岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。为此长江勘测技术研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻关中开发和完善了“高边坡快速地质编录系统”,并成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。该项技术采用的是数码像机摄影,微机现场采集及预处理,自主开发的软件处理可随时提供岩质高边坡的连续彩色影像图和地质所需的将边坡开挖面置于任意方位的线划图。 (六)水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 三、地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 四、工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 (一)地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 (二)钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 工程地质论文:工程地质研究论文 摘要:工程地质学科目前正在经历着前所未有的挑战,工程地质专业处境尴尬,工程地质勘察的市场竞争也有真假之别,工程地质分析与研究的深度和广度严重不足,工程地质新技术新方法的应用尚有较大差距,工程地质在工程建设中留下的隐患具有长期性和隐伏性。工程地质面临的困境,向工程建设敲响了警钟,也向地质师们提出了更大的难题。 关键词:工程地质岩土工程 1.工程地质学科的争议 教科书对工程地质学的三种定义:①工程地质学是研究与工程有关的地质问题的科学;②工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学;③工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学。 从以上三种定义的实质中均不难看出,工程地质学强调的工程和地质的关系,研究的是人类工程活动与自然地质环境的相互作用。但是,近年来工程地质学科却正在经历着前所未有的挑战,工程地质学被异名为岩土工程学,工程地质勘察被称之为岩土工程勘察。工程界有此呼声,学术界有此呼应,一些大专院校也纷纷效仿,甚至工程地质这个专业在高校也被取消了。一时间,似乎工程地质已经成了守旧传统,岩土工程才是先进时髦的,才是可以适应市场经济并与国际接轨的。这是近年来分歧最大的争议。 这些年来工程地质勘察的不景气以及市场竞争的不规范化,工程地质勘察队伍增加了岩土工程的业务是完全必要的,但将岩土工程作为工程地质的救世主,则值得商榷了。 根据笔者的理解,岩土工程是一项工程应用技术,是针对地质体的工程缺陷实施的工程措施而进行的一系列设计和施工过程的总称。岩土工程的任务是“处理”地质体的工程缺陷,使之满足工程建筑物对地基的工程要求,因此又有“岩土工程处理技术”的别名,说明岩土工程的确是一项实实在在的工程技术。确立工程地质学是一门独立的学科,尽管也仅仅是本世纪初的事,并不象数学、物理学、天文学等等著名学科那样历史悠久,然而,之所以将工程地质定义在“学科”这样的高度上,是因为她具备学科的一些基本特性和基本理论,这就是地质学的基本特性和基本理论,换句话说,工程地质学的基本理论就是地质学(当然更包括数学、力学、化学等等),因此,又将工程地质学界定为地质学的一个分支学科或应用学科,这是符合实际的。工程地质学的最新定义也是较为全面的:研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学。显然,工程地质与岩土工程尽管有相似之处,但也有天地之别。如果将岩土工程界定为工程地质学科的一个分支,好象还说得过去;而反过来用岩土工程来代替工程地质,则实在有些牵强附会。 1997年6月20-27日,国际工程地质学会在希腊召开了一次学术讨论会,会上决定将本学会名称改为:国际工程地质学与环境学会。我国组团15人参加,王思敬任团长。随后国内也有人提出工程地质学会改名,以便与国际接轨,但一直未获通过。在近几年的中国地质学会工程地质专委会会议上,学科和学会更名问题的交锋一直也没有停止过。我国工程地质界的前辈专家学者们多数也不同意更名,认为如此严肃的基础性应用性学科,没有必要放弃自己的传统风格,我国的工程建设任务十分繁重,工程地质学科的研究和发展前景仍然是艰巨和光明的。 2.工程地质工作的任务 在工程建设中,工程地质工作的任务十分繁重,也异常艰巨,主要任务是:①选址,选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地;②评价,阐明工程建筑区或场地的工程地质条件,进行定性和定量的工程地质评价,准确界定工程地质问题;③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化,为研究改善和防治工程地质缺陷的措施提供依据;④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。 3.工程地质专业的尴尬 工程地质专业是工程建设的基础性专业,没有这个专业,一切工程建设均将成为空中楼阁,这是常识性问题,我们在这里反复强调好象有些多于。然而,现实确让这一基础性专业处于一个十分尴尬的境地,主要表现在: ①工程地质专业本身的特殊性、复杂性和实践性; ②专业不景气,社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应,工作环境、工作条件的局限,择业行为中的浮躁动机,专业本身的局限性; ③规程规范存在的问题; ④工程地质勘察技术的局限性; ⑤相关专业对工程地质专业的轻视; ⑥长官意志,某些决策者对工程地质专业的无知或轻视; ⑦世人对工程地质专业的不了解与不理解。 4.在工程建设中的地质教训 由于地质问题而严重影响工程建设的实例太多,教训太深刻,顺手拈来几个实例: ①云南漫湾水电站左坝肩顺层滑坡和建材问题; ②贵州天生桥二级水电站厂址、隧洞等问题; ③贵州东风水电站右坝肩和帷幕线上的岩溶问题; ④乌江彭水水利枢纽前期工作重复问题; ⑤雅砻江锦屏二级水电站岩溶地下水问题; ⑥软弱夹层的遗漏对工程建设的重大影响,葛州坝、西津溢洪道等。 5.工程地质在工程建设中的决定性作用 任何地质条件下都可以建工程,对吗?这个问题也是这些年来工程界的一个热门话题,笔者认为答案是否定的。 ①陕西东庄水库灰岩坝址渗漏严重不能建坝; ②小浪底滑坡性质界定对设计的影响; ③天生桥二级水电站移民区是否滑坡对移民安置的影响; ④堤防工程中的堤基垂直防渗引起的环境地质问题,有时可能是决定性的; ⑤地质边界条件和地质参数对工程设计的影响。 6.相关学科在工程地质中的应用 ①系统工程在工程地质中的应用; ②计算机技术在工程地质中的应用; ③遥感、物探、GPS等; ④水工设计施工与工程地质的关系。 清晰的工程概念是地质师所必需的。潘家铮院士对地质师的要求:应该有系统地学习水工建筑物的基本设计理论,计算方法,以及地基缺陷的影响,各种处理的措施,各种成功和失败的经验;最好补一些数学、力学、水力学、岩土力学、岩石试验、有限元分析和计算机应用等方面的基础课。五十年代初,由于我国水利水电工程地质专业人才奇缺,一批设计师改行从事工程地质专业的学习和工作,后来大都成为工程地质专业的优秀专家。实践证明,地质师的工程概念清晰,地质工作会得心应手;反之则可能事倍功半。 7.工程地质要面对现实着眼未来 汪恕诚部长最近讲话强调:不能老修改设计,因为搞招投标尤其是国际合同,修改设计就意味着被索赔。修改一个设计,似乎节省了某一个工程量,而索赔量比这个还大,大量修改设计怎么得了?汪部长的这段讲话似乎在批评设计,实则是水利水电工程地质的一个千载难逢的新的契机。 如何理解汪部长的这段话?我们认为首先要搞清楚为什么修改设计,水利工程因为地质问题而修改设计的可以举出若干例子来。 修改设计往往赖地质,我们当然可以理直气壮地说:前期地质工作投入不够,工程地质条件不清楚,地质基础资料不准确,工程地质分析出力不够或分析工作的深度不到家,工程地质问题的界定不明确或界定有错误,学术技术问题得不到广泛的讨论和争论,工程地质问题的真理有时往往掌握在少数人手里。 很明显,要想不修改设计,地质工作必须做到家,基本的地质工作量必须保证。作为地质师,既要尊重事实,坚持真理,实事求是,还要努力学习,开拓进取,勇于创新,更要勤于实践,不迷信权威,不违心唯上。工程地质专业的形象靠地质师们去树立,去维护;工程地质专业在工程建设中的地位也只有靠地质师们自己去争取 地质师是当今社会最优秀的人才之一,许多人成不了地质师。 人类的进步,社会的发展,未来的世界,永远也离不开地质师!忽略了地质工作,怠慢了地质师,人类社会将会受到大自然的无情惩罚! 工程地质论文:岩体结构工程地质模型论文 摘要:岩体由结构面和结构体组成,其结构特性是岩体力学行为、变形和破坏形式的主要控制因素。岩体结构控制论是岩体工程的基础理论。本文从岩体结构的工程地质模型、力学模型出发,总结了现今较广泛应用的岩体结构力学分析方法,并简要介绍了岩体结构控制论的工程应用。 关键词:岩体结构控制论工程地质模型分析方法 一、岩体结构的工程地质模型 岩体形成和发展过程伴随着各种内、外地质营力的作用,从成岩的类型分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类,由于结构面的存在使岩体具有一定的结构,其结构特性控制着岩体的性质和变形破坏,因此,我们在解决岩体工程问题时,应该从岩体的地质模型出发。孙广忠教授建立了8个基本的地质模型:水平层状岩体、缓倾层状岩体、陡倾层状岩体、陡立层状岩体、弯曲层状岩体、完整块状岩体、碎裂块状岩体和岩溶化块状岩体。孙玉科在研究了大量露天矿和水电工程的边坡滑坡资料后,归纳出5种具典型意义的工程地质模型,即:金川模型、葛洲坝模型、盐池河模型、白灰厂模型和塘岩光模型。目前,这些模型广泛的应用在岩体工程中,从地质模型建立的角度考虑,首先应该调查岩体中结构面的发育特征以及与结构体的组合特征,查明岩体的赋存地质条件,如地下水、地应力条件等,再与上述的基本类型进行对比,选择适合岩体工程的模型。为了便于后面的力学分析,在建立地质模型时从各基本模型的共性特征入手,并根据工程自身的特点充分体现其个性的一面。因此,建立岩体的工程地质模型是一项系统的工作。 二、岩体结构力学模型 孙广忠提出了四种岩体介质,并根据介质的特性提出了四种岩体力学的分析方法,表1中是四种力学介质岩体特性。 对于基岩斜坡失稳破坏主要表现为软弱岩体的蠕滑变形、岩体沿着已存在的地质结构面发生剪切破坏、岩石块体的塌落和板状结构岩体的倾倒、上部岩体沿岩层层面或较软弱夹层发生剪切滑动等。李铁峰将基岩斜坡的变形模式进行了总结,根据结构面倾向、倾角与斜坡产状之间的关系,以及软弱夹层的发育情况,将斜坡的变形模式分为倾倒变形、溃屈型破坏、顺层滑动破坏、裂隙滑动、侵入接触滑动、拉裂-脱离母岩-崩塌、压缩流变。 三、岩体结构力学的分析方法 早期多数把岩体看成连续的介质,用一些连续的线性分析方法来解决岩体力学问题。根据岩体不连续、方向异性等特点,目前出现了许多的不连续分析方法,如:离散元算法、块体理论、DDA方法等,其理论基础更符合岩体的性状。 离散元法(DiscreteElementMethod)考虑结构体受力后的运动状态,以及由此导致受力状态及系统的变形(块体运动)随时间的变化,该法由Cundll于1971年首次提出,用来计算结构面和结构体组成岩体的非连续变形,以后又进一步发展了考虑块体本身的弹性变形,并推广至三维和动力问题。目前,离散元应用的文章较多,而研究基础计算方法的文章很少,因此,加强离散元法基础理论、基础算法及误差分析方面的研究,汲取有限元法等数值方法的优点,使之既能保持在描述散体的整体力学行为和力学演化全过程方面的优势,又能有效描述介质局部连续处应力状态和变形状态,使离散元法的模型建立真正满足几何仿真,物理(本构)仿真,受力仿真和过程仿真的原则,是离散元法研究领域的首要工作。 块体理论由石根华(1977)提出并在美与Goodman合作完善起来的,应用几何学、拓扑学碎裂结构岩体。近些年,块体理论在岩体工程中应用十分广泛,E.Hoek等(1998)应用块体理论开发了用于地下开挖工程的分析程序—Unwedge;2001年Rocscience公司推出了Swedge4.0,该软件可以用来计算边墙块体的体积及稳定系数。汪卫明、陈胜宏(1998)在矢体概念的基础上开发出三维岩石块体系统的自动识别方法,该方法能够有效解决包含不规则地形面和非贯通结构面等情况下的复杂块体的识别问题;卢波、陈剑平等通过应用随机不连续面三维网络模拟技术对复杂有限块体的自动搜索及确定其空间几何形态,并提出了“有形即是有限”的分析方法;张子新等把分形几何与块体理论相结合,提出分形块体理论,建立分形块体理论赤平解析法,并把随机概率模型引入分形块体理论,研究了三峡高边坡关键分形块体的滑落概率和分形块体的大小及其分布密度;张子新等将赤平投影图解析化,提出了块体理论的赤平投影解析法,并应用该法分析了某矿卷扬机硐室的稳定性;赵文把概率理论引入节理迹长分布的研究之中,推导了多组节理切割岩体形成关键块体概率的计算公式,从而使原来的一些关键块体转化为稳定块体,减少了关键块的数量。 近年来,石根华又将块体理论进一步发展,1993年由石根华提出的块体系统不连续变形数值分析新方法,简称为DDA方法,该方法是求解块体系统连续变形、大变形和大位移数值分析方法,块体的形状可以是任意的凸凹多边形,块体间也不一定要求角点接触。国内已研制了二维DDA程序软件,并与日本九州大学环境地盘工学研究中心合作将三维块体分析方法应用于三峡船闸高边坡的岩体稳定分析,并对船闸开挖施工过程及其支护效果的数值模拟,绘制了各开挖步序的岩体变形等值线图。 四、岩体结构控制论的工程应用 随着国民经济的发展和大型建设项目的实施,涉及到大量的地下工程建设项目,如采矿巷道、道路隧道、水电工程的地下洞室等。地下工程的一项主要研究工作就是分析围岩应力重分布特点以及变形破坏规律,这些都要受到岩体结构的控制。例如:康立勋通过研究块状结构岩体中自重应力传播的法则,得到了岩体的应力大小受岩块数量以及岩块几何参数控制的结论,并将研究结果用于计算煤炭地下采场顶结构载荷。隧道工程中岩爆和岩体结构关系密切,完整性好的岩体易发生岩爆,当节理裂隙发育到一定程度一般不会发生岩爆;岩层的层厚状态及层面与洞室的空间组合关系与岩爆有重要的关系;优势节 理组与最大主应力的夹角大小也与岩爆紧密相关。 上面提到了岩质边坡变形破坏形式主要受控于岩体的岩性和结构特性。如:河西走廊金川露天矿上盘西区边坡变形破坏、乌江鸡冠山崩破坏和清江水布垭水利枢纽马崖高边坡等属于倾倒破坏;因此,分析岩体稳定性时,应根据岩体的岩性、岩体结构特性等对边坡进行分区,分析各区岩体力学机制和变形破坏机制,再结合边坡开挖各项参数计算边坡稳定性。 一般计算地基沉降变形时,把地基岩体当作各向同性介质,未考虑结构面的影响。其实,当岩体中的节理裂隙发育程度及方位满足某种条件时,则地基的滑移变形将受其中的优势结构面控制。如:章杨松等对润扬大桥节理化岩体,运用优势结构面理论,分析确定了影响和控制岩体地基沉降变形的优势结构面组合,提出了“优势结构面模型”与“遍有节理单元模型”数值分析确定岩体地基沉降变形的联合算法。遍有节理单元模型是考虑遍布岩体中的节理对岩体的受力和变形的影响的数值分析方法计算时输入了众多组结构面的参数,而考虑优势面时只输入两组左右优势面的参数,次要的结构面则忽略之。在相同力条件下,考虑优势结构面影响时,计算的地基变形大于不考虑优势结构面影响时计算的地基变形,说明优势结构面对地基的变形有明显的影响,因而也将影响地基的承载力。 五、结论 本文从岩体工程地质模型、结构力学模型、分析方法和工程应用这四个方面总结了岩体结构控制论的研究和应用现状。根据岩体的岩性特征、结构面发育情况、岩体的地应力、地下水条件等建立岩体的工程地质模型,并将岩体划分为四种力学模型,分析岩体结构控制下的变形破坏机制。介绍了目前用于不连续岩体结构计算的方法。对岩体结构控制论在地下工程、边坡工程、库岸工程和地基基础中的应用作了简单介绍。 工程地质论文:岩体工程地质力学研究论文 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥隧道式锚碇施工图设计阶段岩体工程地质力学研究建议 1前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2岩体工程地质力学研究建议 2.1锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1)锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2)锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3)岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 工程地质论文:环境工程地质问题防治论文 摘要:本文结合南京地区深基坑实例,针对基坑失稳所造成环境工程地质问题,分析了地质问题所产生的原因,提出了防治对策,对深基坑施工的顺利进行及保护周边环境具有一定的实际意义。 关键词:环境工程地质深基坑管涌流砂 1引言 环境工程地质问题的主题是人类工程—经济活动引起的地质环境的异常变化。以往对城市环境工程地质问题研究的比较多的主要是过量开采地下水而引起的地面沉降。近年来,一些特大城市的超高层建筑均有地下室,那么建地下室便需进行基坑的开挖,基坑开挖对周围地质体、环境、生态等均产生一定的影响,即会产生一系列的环境工程地质问题,这些问题的严重程度与场地的地质条件、基坑开挖深度以及周边的环境等有关。下面以南京地区为例来分析深基坑开挖中的环境工程地质问题。 南京位于长江边,有近四分之三的地域位于长江及秦淮河古河道漫滩区,地层软弱,工程地质条件复杂。地层上部以粘性土为主,下部以砂,砾石层为主,自上而下可划分为杂填土、可塑状粘土、淤泥质粉质粘土、可塑-硬塑状粘土、软塑状粉质粘土、粉砂或粉土夹软塑状粉质粘土、粉细砂、细砂,中粗砂,砾砂,碎石土等。这种地层比较突出的特点是上部粘性土层为软土层与硬土层互层结构,在软土层中夹有粉细砂层透镜体,下部砂层的厚度较大(3-40m厚),为承压含水层,南京地区的超高层建筑的地下室一般为一、二层,有的达三层,开挖深度一般超过6.0m。深基坑开挖主要在上部粘性土中进行,设有二层地下室的深基坑开挖一般都穿过上部粘性土而深入至下部的砂层中。由于南京地区具有这种特殊的地层结构,因此在深基坑开挖过程中的环境工程地质问题是较为突出。 2环境工程地质问题分析 南京地区深基坑开挖的环境工程地质问题主要为基坑边坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井点降水引起的地面沉降、道路开裂、房屋开裂等。 2.1基坑边坡滑移 南京地区深基坑开挖一般为垂直开挖,边坡以松软粘性土为主,在不采取任何有效支护措施的情况下,边坡会失稳而产生滑移或坍塌,有的即使采用支护,如果支护不当,挡墙也会整体位移,使护桩变形,坑底隆起,边坡会失稳而产生滑移。如南京交通银行,基坑深6.7m,挡土桩为钻孔桩,其后设置直径0.3m的旋喷桩作止水帷幕,地下水位在地表下1.0m处。由于钻孔桩和止水桩质量差,止水帷幕未现成,基坑开挖后,东南角桩间出现大量涌泥和流砂,挡土墙向基坑内侧倾斜达0.2m,桩后现成了5~10cm的地面裂缝,边坡滑移,使东南面的和平电影院严重开裂破坏,被迫停业拆除。 2.2基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷 南京地区的地下水位埋藏较浅,深基坑开挖过程中,改变了原有地下水的平衡状态,地下水便向基坑内产生流动,尤其是基坑壁或基坑底揭露砂层时,由于砂层的透水性较好,故地下水涌水现象更为严重,如不采取控制地下水的措施,则严重影响施工或无法施工。另外,如果砂层中的动水压力超过砂土本身抗渗能力时,则松散的砂土会部分或整体伴随地下水一起涌入基坑内(流砂),上部粘性土层中砂层透镜体流出后,会在粘性土中产生空洞,若空洞较大且距地面较近则会导致地面沉陷;同时由于地下水位的下降,使土体中孔隙水应力降低,有效应力增加,土体产生新的压缩变形,从而使地面产生沉降。如南京军区空后制药厂厂房基坑下面有一薄层不透水层,但该薄层不透水抵挡不住水头压力时,现成管涌;南京千帆大厦基坑由于存在连续厚层粉砂,砂土,选用压密注浆对止水缺陷补强失效,造成大量漏水、涌砂,引起基坑旁侧部分塌陷。 2.3降水引起地面沉降 南京地区很多深基坑在开挖过程中遇到坑底含水砂层,则在承压水压力的作用下,会产生涌水、涌砂现象。如果基坑底为厚度不大的粘性土,承压含水砂层中的地下水会冲破粘性土层而产生突涌现象(即涌水、涌砂)。为防止这种现象的发生,南京地区多采取隔水(如帷幕灌浆)或降水措施,其中井点降水是深基坑防护中较为经济且效果比较显著的方案,因此南京地区许多超高层建筑均采取了这种控制地下水的措施。但由于抽取地下水使地下水位下降进而引起地面沉降,沉降过大将危及周围建筑物及道路管线的安全。如南京东正大厦基坑工地西侧在97年11月28日下午发生长约30m,宽约1.0m,深为2.0m左右的地面塌陷事故,距其深基坑支护结构约为5.0m左右。造成的原因为基坑采用井点降水,周围地下水位降低,孔隙水压力减小,有效应力增大,引起土层压密,导致地面沉降。 2.4不均匀沉降使房屋和道路开裂 由于基坑降水使地下水位降低、有效应力增大而使地基产生新的、不均匀的压缩变形。经对相邻建筑物及道路的变形监测,这种变形的不均匀程度随离基坑距离的减小而增大,当这种不均匀变形超过了建筑物和路面的承受能力时,就会产生破坏而造成房屋和路面的开裂和下沉。如南京国贸中心基坑,原设计双排深层搅拌桩止水,后因施工场地不够,仅施工一排深层搅拌桩止水,造成基坑开裂,中山东路主干道路面开裂。 3事故防治 由于在基坑支护结构上的作用具有许多不确定因素,以及在设计理论上存在着不完善现状,要避免产生重大基坑事故的最好办法是采取预防为主的对策。因此只要在施工期间引起高度重视,采取有效的防治措施,则可将环境工程地质问题所产生的危害减至最小甚至根除。选择防治措施考虑的因素主要是环境工程地质问题的类别以及基坑周边的环境状况。南京地区深基坑周围一般建筑物多,道路纵横,管线交错,支护方案的实施要确保这些民用设施的正常使用。南京地区最早的基坑开挖深度一般不超过8.0m,因此当时所采用的支护技术比较单一,主要是悬臂型支护排桩,如打入或静压预制桩,大直径钻孔或挖孔灌注桩等,其作用主要是支撑基坑周围土体。后来随着基坑开挖深度加大(深度一般大于10m),深基坑开挖中的环境工程地质问题愈来愈复杂,对引起基坑事故的原因,通常可以归纳为以下几个主要方面: 3.1地下水渗漏 在开挖过程中会经常遇到支护墙上的局部渗漏。这些渗漏主要是施工质量引起的。如果渗漏点的水量不大,而且水中基本上不夹带泥沙,此时只要及时用块凝材料把漏水点堵住就可以了。 如果墙面上出现具有一定压力的较大漏水,而且在水中夹带着较多泥砂,在开挖面上明显的泥沙沉积。此时,在墙背往往伴随发生较大的地面沉降,地下水位出现聚降,对于这种情况需要给予高度重视。首先应该了解墙背水源补给情况,如有上下水管漏水,必须及时修复。待漏点的水压减低后,马上在基坑内把漏洞堵好。随后要进一步观察在开挖面上沿墙边附件有没有隆起、冒砂或冒气现象,在沉积的砂堆中仔细观察有没有存在渗水通道。如果存在这种现象,表面开挖面以下还有墙体施工质量,或者可能是支护结构抗渗流不够。这种情况下,应该暂停基坑内挖土,并根据具体情况立即采取补救措施。常规方法如有: (1)用地质雷达等物探手段查明墙背土体中可能已经现成的空洞,以及空洞的位置和大小,然后用注浆或高压喷射等方法把空洞填实,增补隔水帷幕。 (2)在基坑内,把开挖面以下的沿着支护墙的那部分土层进行注浆加固,提高土体的抗渗性能。土体的加固宽度可取墙体在开挖面以下插入深度的1/2,加固深度一般不超过4m,或根据抗渗验算确定。 3.2承压水影响 在基坑底部有承压水,而且坑底的不透水土层又没有足够的厚度时,容易时坑内土体产生较大的隆起,严重时可能冲溃基坑底部的不透水层,在基坑外侧土体顶面引起较大的地面沉降。在发生隆起破坏之前,可能杂支护墙边以及支撑立柱四周看到冒水,冒砂现象。对待承压水,可以采用穿过坑底不透水层的减压井处理。 3.3土体变形 如果支护结构强度不足,墙体刚度较小,插入深度不够,或者在墙后有大量的水土流失,会有可能引起土体滑动,使支护构件遭到破坏,甚至导致整个支护结构倒坍;在地面现成裂缝,产生大量沉降甚至塌陷;在基坑内产生大量隆起,使主体工程的工程桩产生位移。同时,使周围环境受到严重破坏。遇到这种情况,一般可采取如下措施: (1)封堵在地面出现的所有裂缝,防止雨水或其它地面水流入缝隙。 (2)清除基坑周围的地面荷载,并尽可能卸除部分基坑边上的土方,以减小支护结构上的侧向荷载。 (3)情况严重时,应立即向基坑内回土,待土层加固后再重新挖除。 (4)将基坑内外沿滑动面上下进行加固,滑动面的位置可以根据现场所表现出的滑动现象,结合工程地质资料进行估计。加固的方法可采用能有效的提高土层抗剪强度的地基处理方法,如注浆,高压喷射等,也可以沿滑动面打抗滑桩加固。 以上各种事故抢险措施中,注浆方法是一种不得已的方法。因为处理不妥往往会由于注浆压力使地基土的原状结构破坏而于事无补。因此必须严格控制注浆压力,宁低不高,宁慢不快。而且应在浆液中掺合高效速凝材料。 4结束语 近年来,南京地区超高层建筑深基坑开挖所采取的支护措施种类繁多,总的来看,大多都是成功的,但有些基坑也出现一些大小事故,造成了经济上的巨大浪费,但迄今为止尚未出现整体塌坑的毁灭性事故。因此深基坑开挖的规范化、程序化、科学化对减少或防止深基坑事故即环境工程地质问题所产生的危害无疑是有积极作用的,尤其是在基坑开挖之前通过详细的工程地质勘察,分析与评价可能出现的环境工程地质问题,在此基础上,进行合理的支护设计是必不可少的;此外基坑施工期间强调信息化施工,即施工过程中随时监测,发现问题及时反馈,重新修改或补充设计从而进一步指导施工。 在这里我要首先感谢罗老师近两年来给我的谆谆教诲,您不仅让我学会了书本上的知识,同时也让我懂得了如何做人的道理,更教会我如何更好地去适应社会,在今后的人生道路上您的一言一行都将会为我的前进道路指引方向,我会永远铭记师恩。学生在这里祝您:身体健康,万事如意。 工程地质论文:工程地质三维建模管理论文 摘要:现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。本文分析了工程地质体三维建模与可视化研究的关键技术问题,并结合金沙江某水电工程坝址区的三维地质建模进行了初步开发和应用。 关键词:工程地质三维建模与可视化地质信息 1前言 现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。一个大型地质工程项目从可行性研究阶段、初步设计阶段到详细设计阶段,乃至到工程施工与运行阶段,往往积累了大量的地质资料,用三维模型图形图像来表达和解释如此庞大的资料,比光靠数据库和图表图纸等传统手段来得有效的多。建立工程地质体的三维模型,处理岩层界面与结构面组合关系,逼真反映地下主要地质结构全貌,将为工程地质工作者分析研究工程地质现象和发现掌握岩土体结构规律,提供一种崭新的研究手段和研究方法。 国外三维地质建模和可视化研究发展较快。加拿大阿波罗科技集团公司推出的三维建模与分析软件MicroLYNX,通过对离散点采样、钻探采样和探槽采样等空间数据的处理,产生剖面、块和面等模型,确定矿藏分布和等级变化并计算矿藏储量。加拿大GemcomSoftwareInternationalInc.公司开发的Gemcom软件通过钻孔、点、多边形等数据,利用实用的图形编辑和生成工具,显示钻孔孔位分布,运用不规则三角网建立表面和实体模型,运用多义线圈闭岩层和矿体边界进行储量和品位分析,提供了交互操作功能并允许用户根据自己的经验和专家知识勾画地质模型,实现任意剖面切割任意角度观察和实体与实体或实体与表面的交切与布尔运算等。国外软件主要是瞄准采矿工程,能够较好地满足采矿工程活动中的矿产资源勘探和评价、地下矿井和露天矿坑设计和规划、矿产资源管理和采矿生产管理等需求。美国Kinetix公司开发的3DStudioMAX,Alias/Wavefront公司开发的Maya和微软公司开发的Softimage等大众化的三维建模软件,在构建工业和建筑模型与动画制作方面有其独到之处,但交互查询的功能较弱,与工程勘测数据库结合并应用于工程地质三维建模方面还有较大距离。 张菊明等对风化带分布、多层地层等地质信息的可视化和断层错断岩层的表达和显示的算法[1,2]进行了较为深入的研究,为工程地质三维可视化软件的开发准备了数学基础,并借助AutoCAD平台实现了复杂三维地质图形的显示。国内的灵图VRMap地理信息系统软件有较强的地形模拟和地表地物的查询功能,但不是真三维的地质建模工具。北京东方泰坦科技有限公司开发TITAN三维建模软件,基于框架建模的思想,利用平行或基本平行的剖面数据,建立起三维空间复杂形状物体的真三维实体模型,但目前只是初步的三维建模与图形处理的引擎,在面向具体专业时,需要添加或扩充专业模块,比如工程地质专业模块等。 纵观国内外几种软件的研究与开发现状,它们为工程地质三维建模与可视化打下了很好的技术基础,提供了很宝贵的开发经验。但是,对于工程地质专业的地质体建模与可视化分析的针对性不强,不能够很好地满足工程地质生产与研究的专业功能需要。因此本文将从分析工程地质的三维建模和可视化的关键技术问题入手,简单描述作者在工程地质三维建模和可视化方面的初步开发研究成果。 2关键技术问题分析2.1离散数据的插值与拟合 工程地质复杂地质体中的各种地质信息,包括地表地形、地下水位、地层界面、断层、节理、风化带分布、侵入体及各种地球物理、地球化学、岩土体的物理力学参数或数据的等值面(线)等,都可以看作是三维空间中的函数,它们的拟合函数要根据实际勘测数据建立,实测数据越丰富,越能够真实描绘出这些信息的空间分布规律。地表地形测量数据、地下水位埋深测量信息等的单值曲面图形生成可归结为双自变量离散数据的插值和拟合,多值曲面如倒转褶皱和空间等值面等,则应采用多参变量插值等其他一些较复杂的方法。空间曲面插值函数有以下构造方法,如与距离成反比的加权方法(Shepard方法),径向基函数插值法(Multiquadric方法)[3],平面弹性理论插值法[1,2]等,它们同样适用于单个连续地层界面、地球物理勘探数据、地球化学勘探数据以及岩土体物理力学参数在地质体空间的分布。 2.2三维数据结构 工程地质体一般是不规则形体,在计算机图形学中曲线和曲面总是分别通过很多微小直线段和微小三角面逼近来模拟地层岩性界线和岩层曲面,即岩层界面(和地表曲线、地下水位面等地质层面界线)和岩层曲面都分别是许多微小直线段和微小三角面的集合。地质体三维空间数据结构是工程地质三维建模和可视化的基础,这就要求必须具备有效的分层的三维数据结构,能够确保人机交互和查询的实现。 2.3曲面求交 地质体中存在大量各种层面,当出现地层不整合、断层错断岩层、地层尖灭和地下水出露于河谷地表等情形时,就自然会遇到曲面间求交的问题;地质体三维模型的上部边界是地表曲面,通过数学方法拟合出的岩层面或地下水位面不应超出地表曲面,即超出部分不应显示。同样的,当显示多层地层时,下面的每一岩层应以其上一岩层为边界。因此,为了可视化地层界面必须要解决地层面与地表、断层面和其他地层面的求交问题。另一方面,在剖面图成图时,地质界线的绘制是通过显示剖面(平面)与各种地质界面(曲面)求交所得出的交线。因此曲面求交包括地质界面(层面)之间的相交,和地质界面与剖面的相交两类问题。 2.4三维拓扑结构分析 从地质学角度看,拓扑是地质对象间关系的表格,拓扑表存储层位间上覆、下伏和交切(被断层切割后地层的拓扑表达)等的地层学关系及地质空间位置关系。拓扑也可视为允许这些地质关系合理储存的数据结构。例如,考虑多层地层,上一个岩层的底面和与其相邻的下一个岩层的顶面是上下岩层这两个实体的公共部分或共享边界,它们之间的拓扑关系就是相邻和同一的关系,在存储数据时只存储上一个岩层的底面或其相邻的下一个岩层的顶面,即相邻岩层的边界曲面可以存为一个地层曲面,大大减少数据存储量。评价地质模型系统的优缺点往往决定于描述地质对象所用的拓扑结构[4]。 2.5可视化技术 工程地质复杂地质体可视化,是利用计算机技术将工程勘测获得的数据,转换为形象直观的便于进行交互分析的地下地质结构空间形态的立体图和剖面图形,其基础是工程数据和测量数据的可视化〔5〕。利用可视化技术可以从庞大的地质勘测数据中构造出地质工程中对于边破稳定性和地下硐室变形破坏等起关键作用的岩层和结构面,并显示其范围、走向和相互交切关系,帮助工程地质人员对原始数据做出正确解释,继而为工程地质分析具体问题提供决策支持。 3工程地质三维可视化技术的初步开发与应用3.1研究框图 工程地质复杂地质体三维建模与可视化的研究框图如图1所示。 基于离散采样数据的插值与拟合的思想,即将离散数据转化为连续曲线曲面,工程地质复杂地质体三维建模与可视化的过程是,从勘探数据库中提取各种地质信息的坐标位置及岩土体的物理力学参数,通过不同的拟合与插值函数得到地质层面(曲面)和地质实体的三维计算机图形显示,表达地质信息在研究区域内的分布规律。生成地质岩层面和地质实体后,实现从任意角度观察建立的模型,实现根据指定的剖面走向、倾向和倾角生成垂直剖面。 3.2初步开发与应用3.2.1工程勘测空间数据库管理 在收集整理现场勘测数据后录入金沙江某水电工程勘测空间数据库各分项数据表,这些数据表不仅包括地质信息的位置数据,更重要的是提供属性数据。 以地层岩性数据表为例,要求录入钻孔编号、岩层起始深度、岩层终止深度、层厚、岩性(地层名称)、地层代码(地层年代)、岩层走向、岩层倾向、岩层倾角、接触关系、地质描述等数据。随着工程勘测的进展,能够方便地修改补充和管理勘测数据。图2是工程勘测数据库中钻孔地层系统数据表的管理界面。 3.2.2三维浏览 通过孔口坐标和测量数据等的离散数据的拟合和插值法绘制坝址区的右岸地表曲面网格(图3),进而可在三维图形环境中进行虚拟现实浏览观察(图4)。 3.2.3三维地质立体图 利用工程勘测数据,建立了坝址区右岸三维立体地质图。该坝址区自上而下地层岩性组合为:第四系崩坡堆积物,侏罗系泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,三叠系上统厚至巨厚层状细至中粒砂岩,三叠系上统薄至中厚层状粉细纱岩、粉砂岩,三叠系上统中厚至厚层状中粗砂岩。通过有限的工程勘测数据得出的立体图,能够较好地满足工程地质的精度。图5表达了该坝址区右岸三维地质图。 3.2.4三维可视化查询 通过图形与工程勘测数据库中的属性数据的链接,实现可视化查询地层岩性和其他工程地质信息,最终完成向三维地质信息系统的转变。图6是一简单的被断层错断的水平多层地层模型,通过模型的每个地层实体名称与数据表中的岩石名称字段对应链接,能够查询地层的岩性,地质年代,起止深度和地质描述等工程地质人员关心的地质信息。 4结论 (1)运用先进的可视化技术与交互图形技术建立数据库,存储和管理现场勘探实测和试验数据,建立工程地质体的三维模型,工程地质工作者可随着勘察或研究工作的不断深入细致,对研究(工作)区域随时补充信息来自动显示地质信息在研究(工作)区域内的分布,从而不断提高模型精度,并且利用模型反馈回来的信息及时发现已有勘察工作中的不足,从而及时修改勘察或研究工作方案,指导下一步勘探或研究工作的实施。 (2)工程地质三维建模与可视化的深入研究,可以充分利用已有现场勘探实测或试验数据,达到节约投资减少勘察或研究成本的目的。当现场勘探和试验数据资料不足情况下,通过对已有数据的插值与拟合到建立三维模型,可以推断和预测未知区域或研究较少区域的地质信息或岩土体物理力学参数的分布趋势,从而为减少勘探工作量提供科学的可靠的依据,达到节约花费,为生产或研究部门产生直接经济效益的目的。 (3)工程地质岩土体是复杂的不规则形体,存在各种地质岩性层面、结构面以及各种空间分布的地质与力学信息,完全表达地质信息的空间分布及岩层和结构面间的位置关系,工程地质三维建模与可视化研究是大有作为的。 工程地质论文:工程地质系统开发分析论文 1前言 自2003年中国地质学会工程地质专业委员会发起建立“全国工程地质专家库”以来,得到全国各界工程地质(含岩土工程和地质工程相关专业)行业高科技人员的积极响应,已经收到420余份反馈回来的专家登记表,均已录入数据库。“全国工程地质专家库”已初具规模,从针对服务的行业来说,包括水利电力、铁路交通、矿山和工业民用建筑等;从专业领域来说,包括工程地质勘察、岩土工程施工、地质灾害研究等;从遍及的单位来说,包括高等院校、科研院所、各部委直属勘测设计院和公司等一百多家;从职称分布来说,包括工程院院士、勘察大师、教授级高级工程师、高级工程师、教授、副教授、研究员、副研究员等;从工作职务来说,包括院长、副院长、总工程师、副总工程师、经理、校长、系主任等。 入库的单位及其人数情况:北京国电华北电力工程有限公司14人;长安大学地质工程与测绘工程学院11人;成都理工大学环境与土木工程学院12人;国家电力公司成都勘测设计研究院43人;国家电力公司贵阳勘测设计研究院15人;国家电力公司昆明勘测设计研究院39人;建设综合勘察研究设计院11人;水利部天津水利水电勘测设计研究院11人;中国科学院地质与地球物理研究所17人;中航勘察设计研究院39人(这里只列出了10人以上的单位)。 2软件功能 2.1基本功能 ①显示工程地质(地质工程、岩土工程及相关专业)专家基本信息,包括姓名、性别、出生年月、技术职称、工作职务、工作单位、单位性质、联系方式。②显示专家专业特长,工作领域。③打印专家表。④按照入库序号、姓名和工作单位排序,方便检索。⑤可随时登记入库。 2.2查询 按照姓名、出生年月、工作单位、单位性质、技术职称、专业特长、工作领域等单个字段查询,查询的结果可显示专家基本信息、专业特长和工作领域,打印专家表。 2.3高级查询 多个字段的组合条件查询,查询结果可制作报表。 2.4数据库维护 数据库管理员能够轻松完成数据库的日常维护工作,如添加、删除、查询等。 专家库可用于人事档案管理、查找工程咨询专家、聘请工程项目评审专家、查找稿件评阅人、聘任学位论文审阅人等。 3系统界面及功能模块 3.1主界面 全国工程地质专家库系统主界面如图1所示。界面包括菜单区、查询区、信息管理区和信息显示区。菜单包括记录、查询、管理员和帮助等项。查询区包括单个字段的简单查询和高级查询按钮。信息管理区由基本资料、专业特长、工作领域、备注、全表浏览、打印、退出按钮组成,点选不同的按钮,信息显示区将显示不同的信息。 3.2高级查询界面 点击主界面窗口中查询区的高级查询按钮会弹出高级查询窗口,如图2所示。通过该窗口可生成查询条件、选择结果中要显示的字段、选择排序字段、选择组合查询条件,并执行查询。查询结果由查询结果窗口(图3)显示出来。 3.3查询结果窗口 点击高级查询窗口中的开始查询按钮就可弹出查询结果窗口。查询结果窗口左上部分显示符合查询条件的记录,右上部分是打印全部结果按钮和打印选中结果按钮。下部是选中专家的详细信息,当点选左上部的不同专家,其详细信息会改变。 3.4查询结果报表打印窗口 点击查询结果窗口中的打印全部结果按钮将弹出查询结果报表打印窗口,如图4所示。上部是打印按钮、导出按钮和缩放比例下拉列表框,中间是报表显示区,下部是页码显示和翻页按钮。 3.5选中结果报表打印窗口 点击主界面信息管理区打印按钮和查询结果窗口中的打印选中结果按钮将弹出选中专家资料报表打印窗口,如图5所示。 3.6数据库管理员界面 点击主界面管理员菜单下的管理员登陆菜单项后,弹出管理员登陆对话框(图6),输入帐号和密码后,点击确定按钮进入数据库管理员界面(图7)。 数据库管理员界面由菜单、工具按钮、专家信息编辑区和全表数据浏览和编辑区组成。工具按钮包括移动记录、添加、删除等按钮组成,专家信息编辑区用来编辑专家信息,全表数据浏览、编辑区浏览和编辑数据库记录。 4工程地质专家库系统开发 4.1数据库 (1)信息来源 通过学术会议、信件和网上下载(见/xwdt-040106.htm)等途径分发“全国工程地质专家库专家登记表”,收集反馈回来的原始登记表,录入数据库中。 (2)创建数据库 在MicrosoftOfficeAccess软件中建立专家数据库。数据库中包括的字段有:姓名、性别、出生年月、工作单位、技术职称、工作职务、专家特长、工作领域、通信地址、邮政编码、联系电话、传真和电子邮箱等,基本涵盖了专家的基本信息、特长、工作领域和联系方式。 (3)数据录入 数据录入方式有两种方式:①在Access中录入;②数据维护方式,即在数据库管理员界面中输入数据。 所有专家的信息存储在一个数据表中,每位专家的信息在数据表中表现为一条记录。 4.2系统功能的代码实现 采用MicrosoftVisualBasic6.0作为开发工具,运用其集成开发环境和快速应用程序开发技术,根据软件的功能模块分别创建程序界面和窗口(图1-图7)。开发过程中使用了ADOData控件、DataGrid控件、DataEnviornment设计器、DataReport设计器等。 下面着重叙述高级查询的实现。在高级查询窗口中,用户填写的查询条件包括查询结果中显示的字段、where子句查询条件、字段排序子句,用字符串连接生成SQL查询语句。然后在专家数据表中查找符合查询条件的专家记录并在查询结果窗口中显示给用户。 5结语 中国地质学会工程地质专业委员会建立“全国工程地质专家库系统”的目是便于相互了解、交流,以满足各单位部门了解专家专家信息的需求,充分发挥专家作用,更快推进工程地质学科和事业的创新发展。
期刊收录:CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(含扩展版) 国家图书馆馆藏 知网收录(中) 农业与生物科学研究中心文摘 SA 科学文摘(英) 剑桥科学文摘 哥白尼索引(波兰) 文摘杂志 SCI 科学引文索引(美) 文摘与引文数据库 Pж(AJ) 文摘杂志(俄) CA 化学文摘(美) 万方收录(中) 维普收录(中) 上海图书馆馆藏 统计源期刊(中国科技论文优秀期刊)
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现阶段,城市化水平不断提升,高层建筑作为城市化建设中的必要建筑要素,其质量和安全等性能是工程建筑中需要重点关注的部分。提升高层建筑工程质量需要做好地质勘察工作,采取有效的地质勘察技术,有效完成不同阶段的地质勘察任务。 1高层建筑工程开展地质勘察的必要性 对于高层建筑工程进行地质勘察,主要是通过勘察,了解拟建场地的地质条件和不良地质作用的种类、数量和影响力等,为高层建筑工程提供有效的地质勘察资料,为工程建设和施工的工艺设计等提供数据参考和依据,方便对地质工程开展评价,进而为工程的基础类型、地基处理、基坑支护、不良地质影响等提供对策,防止高层建筑工程施工和使用中出现地质灾害,提升高层建筑的质量和安全性能,延长建筑全生命周期。 2高层建筑工程地质勘察的主要内容 就地质勘察工作的性质来看,可以分为公益性地质勘察和商业性地质勘察,高层建筑工程地质勘察属于后者,这种地质勘察工作主要是为特定的主体提供水文工程和环境地质勘察的服务的。高层建筑工程地质勘察的主要内容包括对于拟建场地的不良地质类型、成因、分布情况、面积、发展情况、危害程度等进行勘测,查明拟建场地的暗藏河道、孤石、防空洞埋藏物情况,分析拟建场地地下水酸碱程度等,通过对于这一系列的地质勘察数据分析,为工程的施工设计提供有效的依据。 3高层建筑工程地质勘察的主要技术过程 3.1合理选择勘察地址 这是在高层建筑工程的地质勘察工作开展中首先需要解决的问题,勘察地址的选择是否合理,直接会影响工程勘察的进度,勘察的数据完整性和准确性,会进一步对于工程施工组织设计和工程建设时间产生影响。一般情况下,对于高层建筑工程的地质勘察主要分为两个阶段,首先是合理选择工程的建设地址,其次是在前者的选择地址上合理选择建设地址,即具体的建设位置。进行工程建设地址的确立主要是国家地质勘察组的工作内容,而开展地质勘察的地质选择主要是采取相关研究资料结合现场勘察数据相结合的方法进行的,最终对工程拟建场地的地质情况进行评估,拟定评估结果和建议。 3.2详细勘察阶段 在对高层建筑工程进行地质勘测的初步设计完成后,要开展具体细致的勘察工作了,这时,需要收集建筑坐标和地形的建筑总平面布置图、各建筑物的地面整平标高、上部结构特点和地下设施信息,对于地基的基础形式、尺寸、埋置深度、单位荷载等进行设计。 3.3地基承载力确定 在详细勘察结束后,需要对于拟建场地的建筑地基承载力进行研究,主要可以采取以下几种方法。第一,根据相关规定中的表格确定;第二,依据静载荷试验的方法确定;第三,依据静力以及动力触探法确定;第四,根据临近条件比较和经验分析确定;第五,按照土地强度理论进行计算确定。 4高层建筑工程地质勘察技术的应用措施 4.1注重经验积累,具体情况具体分析 高层建筑工程的地质勘察技术运用多数是建立在长期的工作经验基础上的,一般情况下,5-6层砖混结构住宅,如果地层工程地质性质较好,一般勘探孔深15m基本可满足要求。在具体的地质勘察过程中,对于埋藏深度不深的岩石地基,勘探孔的深度可以适当减小,但对于地质性质相对较差淤泥、松散图纸的地基,勘探孔应适度加深。在对高层建筑工程进行地质勘察中,要考虑实际的工程地质情况,结合勘探人员的长期工作经验积累,使用合理的参数对于勘探作业进行调整,这需要相关的勘探技术工人具备一定的工作经验和专业基础,这点是目前高层建筑工程地质勘察技术提升的关键之一。 4.2提升技术要求,防止不规范操作 高层建筑的地质勘察对于工程质量和使用寿命影响较大,必须严格做好每一步勘察工作,提升勘察技术,防止出现不规范的操作行为。例如,当勘探孔数量不足、深度也不达标的情况下,工程设计人员无法对桩的长度进行确定,无法实现对于桩基的沉降计算。此外,勘察单位的地质勘察工作必须严格按照规范进行,不能为了赶工期,盲目更改勘察计划和技术。如某项目,地质是上面全部为软土,下面直接为基岩,埋置较深且顶面坡度较大,深度约为20m~45m。根据上部结构荷载及地质情况,采用钻孔灌注桩比较合理,但房产公司为了赶进度,一定要采用预应力管桩。这种情况下,为确保勘察质量,勘察单位不能违背原则,必须严格按照规范操作。 4.3合理利用新技术,提升勘察水平 目前,建筑地质勘察技术在进一步研发改进中,需要地质勘察单位不断学习新技术,加强新技术应用,提升地质勘察水平。例如微机电系统在高层建筑地质勘察中的创新应用以及3D变形监测在基坑、地质灾害防控中的应用。智慧勘察将成为未来地质勘察的主要技术发展方向,智能钻具在地质勘探和测试中的创新设计和应用,地质大数据云平台建设的规划设计、开发及运营,清洁能源、纳米技术在节能降耗、环境保护方面推广应用将成为未来高层建筑工程地质勘察中的主要技术手段。智能装备与智慧平台能实时监测到环境温度、湿度、数量、压强、地震及基础沉降、结构变形、关键部位应力应变、结构振动等方面的数据。通俗地说,就是在需要岩土、结构监测的地方,放置一个智能监测装备,所需的数据都能在智慧平台上显示出来,这种地质勘察方法打破了人工操作的老常规,不仅能够解放岩土勘察行业的劳动力,更重要的是所有数据将会更及时、更精准。在城市高层建筑等地质勘察中施工创新的勘察技术,将给勘察工作带来极大的经济效益和社会效益,能加快推进高层建筑地质勘察工作的开展。 5结语 当前,高层建筑工程的地质勘察工作正在大规模开展中,要确保地质勘察工作的顺利高效进行,可以采用有效的地质勘察技术,创新技术应用,提高地质勘察数据的准确性和多样性,提升地质勘察成效。 参考文献 [1]陈才军,马海波.高层建筑基坑的勘察设计研究—以怀远涡河三桥南西侧A、B、D、E地块拟建工程为例[J].建筑设计管理,2016,33(07):78-80. [2]刘建荣.高层综合楼岩土工程地质勘察的综合分析与评价[J].四川建材,2010,36(03):244-245. [3]李坊清.高层建筑中工程地质勘察分析及应用研究[J].中国建设信息,2010(11):86-87. [4]余毅.浅谈茂名地区白垩系红砂岩强风化带工程地质的勘察工作[J].广东科技,2010,19(06):172-173. [5]陈晓明,周建华.南京地区超高层建筑工程地质勘察技术标准探讨[J].施工技术,2009,38(S1):493-495. 作者:杜争 单位:许昌市恒鋆装饰设计工程有限公司
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工程地质勘察中水文地质的影响:工程地质勘察中水文地质的影响分析 摘要:文章分析了水文地质对工程地质勘察的影响,探讨了如何提高水文地质勘测的措施。 关键词:工程地质勘察;水文地质;影响 1 工程地质勘察概述 工程地质勘察指的是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模,作出正确评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。 2 水文地质对工程地质勘察的意义分析 一个地区的地下水、地质以及水文地质条件探索与研究的过程是通过水文地质调查而确定的。水文地质勘探要对区域水文地质条件加以充分把握,将基本资料提供给农业和建筑业;特殊水文地质勘探的主要目地就是对有关的实际问题和生产中的地下水进行解决研究,如矿床水文和工矿企业、城镇的供水水文以及土壤改良水文等地质勘探。 工程地质勘探工作和施工区地质条件是由工程地质勘察确定。各种工程地质情况工程建设的评估是其主要任务;对使地质条件产生变化的影响进行预测;提供可靠的科学依据保证设计、施工和正常运转工程。工程地质勘察工作,因地质情况具有不同程度的复杂性,混凝土建筑具有的类型各不相同,工程条件形式、建筑结构也不相同,可能存在的和要求的工程地质问题也各有差异,其勘探内容和项目是有很大区别。勘察水文地质和工程地质十分必要。 3 岩土工程中水文地质的勘察要求 第一:自然地理条件 这里面包括气象水文特征和地形地貌等内容,气象水文特征是指工程所属地域,是属于亚热带还是热带、季风气候与否,拥有的湿润程度与热量等,地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。 第二:地质环境 包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。 第三:地下水位情况 包括近2~5年最高地下水位、水位变化趋势;地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大,是工程勘察的重点内容。 第四:各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度 主要含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 3 工程地质勘察中的水文地质的应对措施 3.1 制定完善的岩土工程勘察报告 工程地质勘察所得出的最终成果为岩土工程勘察报告,它能够为建筑工程地基基础设计起到重要的参考作用。岩土工程勘察报告中包含很多方面的内容,如地下水类型、含水层分布状况、地表体与含水层间的水利联系、水文地质参数、地下水补给、径流及排泄、地下水位季节变化趋势等。因此在工程地质勘察工作中必须要确保岩土工程勘察报告的科学性、准确性与全面性。 3.2 查明情况、结合实际 工程地质勘察中主要包含水文地质、地形地貌及岩土物理性质等工程地质条件,在具体的工作中查明工程地质条件之后必须要充分结合项目的实际情况并对工程地质所带来的影响给出客观评价,从而为工程项目设置良好的安全防护措施提供重要参考依据。 3.3 运用高科技手段进行勘查 对水文与环境地球物理勘探进行调查,如地质、水文地质情况以及地下水分布状态。需要注意的是,重点应该放在地面调查较为困难或是难以解决问题的地段进行物探工作,条件允许的情况下还可以将高密度电法勘探和激发极化法电法勘探加以结合,从而保证工作能够达到深度、分辨率要求。 3.4 预防因地下水动水压力作用引起的岩土工程危害 在自然状态下,地下水动水压力的作用十分微弱。但是在建筑工程活动当中,由于地下水天然动力平衡的条件被改变,在动水压力作用下也会导致一些后果严重的岩土工程危害。 当建议采用桩基时,应评价采用桩的适宜性;对桩的类型、平面布置、直径、长度和桩基持力层,提出建议;对桩尖持力层的选择进行论证;提出桩的侧摩阻力和端阻力;提出单桩承载力的建议;在大面积堆载及欠压密地区,尚应分析桩周土对桩的负摩阻力;对预制桩或沉管桩的沉桩可能性,进行论证;挖孔桩、钻孔桩、冲孔桩的成孔工艺,成孔过程可能出现的问题及施工技术措施,桩的施工质量控制方法和要求;对桩基工程设计、施工、检测、监测的其他建议;一般应提出以桩的静载荷试验验证或确定单桩承载力的建议。 3.5 预防因地下水升降而引起的岩土工程危害 地下水位的升降超过一定程度有可能造成粉土以及粉细砂饱和液化而出现流砂、管涌等问题,也可能导致土壤盐渍化、沼泽化而腐蚀建筑物。因此在水文地质勘察工作当中要密切注意并调查掌握地下水位的条件以及升降变化的情况。在自然环境中,地下水位往往是季节性变化,旱季水位下降而雨季水位上升,这种变换幅度小,并且是渐变的、区域性的。 城市中由于人为因素导致的地下水位局部地区的升降变化往往要比自然变化的幅度大,导致的岩土工程危害也更加严重,需要引起高度警惕。对岩土的主要物理力学性质指标、原位测试数据进行分析、统计,并对岩土参数的可靠性、适用性进行评价,说明采用的试验方法和取值标准、不同测试方法所得结果的分析比较,分层提供各项统计指标的范围值(最小值、最大值)、平均值、标准差、变异系数、样本数(参加统计的数据的个数)、岩土参数的标准值或设计值。 3.6 预防地下水位对岩土物理力学性质的影响 地下岩层分为很多种,但是其中一些风化较为严重的受到岩层物理力的影响较大,而岩层物理力与水文状况之间的关系较为密切,因而从某种层度上来说水文状况之接影响着地下岩层物理力的变化,也就是直接影响着地下岩层的变化,其对于建筑施工的安全有着很大的影响。 4 地质勘查中水文地质勘测注意事项 首先:重视水文地质工作 地质勘查工作具有非常重要的意义,高质量的地质勘查工作,不仅能为工程提供设计和施工的科学依据,同时对工程质量的提高也能起到积极的作用,因此地质勘查工作不仅要对水文地质问题进行深入研究,同时还水文地质问题放在重要的位置上,从而保证地质勘查质量的提升。 自然地理条件。这主要包括工程所在区域的季风、气候湿润程度、所处水系、平原和高原、地形、地貌特点及堆积物等;其次,地质环境。工程区域的地质环境应该包括该地区的地质构造、基底构造、底层岩性以及新构造运动等等内容。 地下水位情况。水文地质勘查中的地下水位情况应该主要对近些年地下水位的最高值以及其变化趋势、地下水的补给排泄条件、地下水与地表水之间的补给关系等内容进行科学有效的分析。 含隔水层的情况。这一部分内容应该对这两个水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位等内容进行勘查。另外对含水层的实际分布情况以及其厚度和深度等进行研究。对该区域的地层渗透系数、地下水赋存以及渗透的影响以及地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。 其次:确保水文地质参数测定的准确性 在地质勘察工作中,会涉及到对地下水水位进行测定,为了保证测量的准确性,应该先确定是静止的水位还是多层含水层,根据不同的情况选择不同的测量方法。如果是静止的水位,则需要在稳定的时间内进行,如果是多层含水层,在测量时就需要采取隔离措施。 在对地下水的流向进行测定时,可以采用几何法,与此同时,对孔内的水位进行测定,最终测出地下水的流向。 压水试验也是水文地质勘查中的一个重要试验。压水试验与工程地质测绘和钻探资料结合起来,根据工程实际要求,将试验孔位确定下来,试验段按照岩层的渗透特性来进行划分,按照实际需要对试验的起始压力、最大压力和压力基数进行确定,并将压力与压力入水量的关系曲线及时绘制出来,将试段的透水率计算出来,进而确定p-q 曲线类型。 工程地质勘察中水文地质的影响:探究工程地质勘察中水文地质问题的危害 摘要:本文分别从工程地质勘察中水文地质评价内容、岩土水理性质测试以及地下水引起的岩土工程危害三个方面阐述了水文地质问题在工程勘察中的危害,并指出了相应的解决措施。 关键词:地质勘察;水文地质问题;危害 引言 水文地质勘察是工程地质勘察的重要组成部分,二者间存在着不容忽视的相互作用关系,若工程地质勘察的设计和施工过程缺乏水文地质资料作为参考,工程建筑的安全将面临严重威胁,因此,水文地质的研究和评价工作是避免工程地质勘察出现障碍的必须环节。此外,对水文地质问题的研究不仅可以为工程地质勘察设计和施工提供准确的资料,也能够针对预测结果制定相应的危害预防措施,最大限度上降低水文地质问题对岩土工程的危害,防止地质环境恶化。 1.工程地质勘察中水文地质评价的内容 现阶段,我国工程地质勘察因忽视对水文地质问题进行科学评价而造成危害的案例屡见不鲜,我们要从失败中觉醒,吸取经验,制定全面、系统的水文地质评价方案,包括评价哪些指标、如何进行评价等方面的具体工作细则,最终形成规范的水文地质评价报告。通常来讲,对水文地质评价可以从以下几个方面进行: (1)在充分了解施工地区水文地质条件、岩土体性质的基础上,评价地下水可能对工程及岩土体的影响程度,对地质灾害及工程危害进行科学的预测,若危害等级较高,要结合以往经验制定行之有效的预防措施。 (2)根据工程的基础类型进行有针对性的水文地质勘察,获得准确的参数数据和基础材料,为工程的设计提供安全防线和参考资料,重点在于既能实现工程的预期成果,又能有效预防地质灾害。 (3)水文地质条件勘察的基本目的是获得地下水自然分布情况,更为重要的目标是辨识地下水对人为因素的敏感程度,预测施工过程可能对地下水造成的影响,以及变化趋势和结果,进一步分析出岩土体和建筑工程可能产生的变化。 (4)对于地质环境资料不完整的地区,应成立专业的水文地质勘察工作小组,对当地的地质情况进行有针对性的勘测,获得实时、完整的数据资料。同时,要谨慎区别地下水水位以上和以下部分对工程建筑的影响,结合实际情况对水位的高低进行具体分析,实现平价内容的逻辑性和全面性。 2 岩土水理性质测试 2.1 岩土水理性质 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时表现出来的软化性、崩解性、胀缩性、透水性和给水性等性质。软化性是指岩土体的力学强度在水的浸入后发生减弱的特征;崩解性是指地下水浸入岩土体后导致其内部的胶结物溶解,形成于土块颗粒表面的水化膜削弱了土颗粒的连结强度,导致岩土体内部结构连结被削弱甚至被破坏;胀缩性是指岩土体根据吸水和失水的程度而产生相应的膨胀和收缩的特性;透水性是指地下水在自身重力的作用下可以通过岩土体的内部结构渗透出来的性质;给水性是指在重力作用下,少量的水由岩土体缝隙流出的现象。然而,通常情况下人们给予岩土物理力学性质测试过多的关注,忽视了水理性质勘察对水文地质评价的重要性,造成评价内容过于片面,缺乏可靠性。 2.2 地下水在岩土中的赋存形式 岩土的水理性质是否发生改变受地下水赋存形式的影响,地下水在岩土中的赋存形式有结合水、毛细管水和重力水三种。结合水是主要存在于粘土中的不受重力影响、不传送净水压力的抗剪切水;毛细管水多存在于砂土和粉土中,在毛细管力和重力的作用下对岩土的物理力学性质产生较大影响;重力水即狭义的地下水,其特性与结合水恰好相反,在岩土中渗流活跃,是岩土水理性质的重要影响因素,即通常在水文地质勘察中所说的地下水。 2.3 岩土主要水理性质的测试方法 岩土的崩解性与矿物成分等有很大关系,在不同的地质条件下其崩解时间和崩解量不近相同,要结合具体的崩解方式对其崩散、解体的时间和数量进行有针对性的勘测;岩土的胀缩性严重影响其表层的稳定性,是裂缝产生的关键因素,通常用自由膨胀率和收缩系数等对其进行衡量;透水性通常用渗透系数表示,可通过抽水试验结果进一步计算取得;给水度是岩土给水性的表示方式,是影响到场地疏干时间的重要水文地质参数,可通过试验的方法取得。 3 水文地质问题的危害探讨 水文地质问题的危害通常是指地下水引起的岩土工程危害,可归纳为地下水位升降变化和地下水压力作用两个方面的因素。 3.1 地下水位变化引发的岩土工程危害 地下水位的变化有上升和下降两种形式,各自对岩土工程产生不同类型的危害,水位的频繁升降也同样会产生不良后果。 3.1.1 地下水位上升引发的危害 在气象、地质以及人为因素的单独或综合作用下,潜水位会出现上升现象,从而对岩土工程产生多种危害。若土壤质量不佳,出现盐碱化等特征,则地下水会对工程产生腐蚀性;即使岩土质量良好,具有特殊性质的岩土体内部结构也可能出现崩坏,造成岩体崩塌,降低工程的稳定性;此外,处于地下的洞室面临着被淹没的危险,工程建筑物的部分基础物也有上升的可能性,严重威胁工程安全。 3.1.2 地下水位下降导致的危害 人们在日常生活中肆意浪费水资源,在社会生产和建设中过度开采水资源,使得地下水位明显下降,从而引发了一系列地质问题,例如地面沉降、塌陷等。对建筑物的稳定性产生重要影响,从而波及人们的居住和工作环境。若此种情况得不到有效控制,人类面临的不仅仅是水资源枯竭问题,还面临着工程建筑坍塌的危险,生命健康受到挑战。 3.2 地下水压力导致的岩土工程危害 地下水在不受外界因素干扰的状态下动水压力几乎不会对岩土造成危害,但工程建筑过程扰乱了地下水的天然动力平衡,移动的动水压力会对岩土工程产生不容忽视的影响,基坑突、流砂等危害发生的概率大大增加。 4 工程地质勘察中水文地质危害的对策研究 首先,工程地质勘察是为建筑工程提供设计和施工依据的重要环节,关系到建筑工程的质量和人员安全,因此,工程地质勘察报告的内容必须同时具备系统性、全面性和可靠性,尤其是对水文地质部分的要求更为严格,需注明精准的岩土厚度、水力坡度等指标;必须包含水文地质评价相关的软化系数、渗透系数以及膨胀率等参数。 其次,水文地质情况并不是工程地质勘察中的唯一工程地质条件,因此要从全局的角度出发,综合考虑岩土的物理学性质、项目的结构特点、施工方式以及预计成果等,全方位的预测工程地质因素可能带来的危害,并且做出客观、科学的评价,制定综合性的工程地质勘察报告,为整个建筑工程项目提供合理的建议,以确保工程建设的进度和质量。 最后,要注重新技术的引进和方法的融合创新,加强人才队伍建设。利用先进的勘察、测量设备开展水文与环境地球物理勘探,系统的调查水文地质情况和地下水分布状态。其中,可以将高密度电法勘探和激发极化法电法勘探结合起来,对地质条件复杂、重要程度高的地段进行物探,同时实现深度和分辨率的严格要求。在地质勘察的实际工作中,应注重现有方法、设备的改良,不断地探索新思路,最大限度地提高勘测精度,降低水文地质危害等级。 工程地质勘察中水文地质的影响:论工程地质勘察过程中水文地质的研究 [摘 要]水文地质研究在工程勘察中有着十分重要的地位,本文全面分析其对工程施工建设的影响,并分析介绍了相应改善措施, [关键词]工程地质;工程勘察;岩土;水文地质;危害 随着科学技术的不断进步,我国工程地质勘查工作的发展取得了一定的进步,但是水文地质在工程地质勘察中占有重要地位却往往容易被忽视。因此,工程勘测中水文地质问题日渐显现,给地质勘测工作带来一定的影响。据大量事实统计,地下水与岩土相互作用所造成的地质灾害具有:类型的多样性、机理的复杂性、分布的广泛性、灾害的严重性和可控性等特征。因此,做好这方面的勘察工作可以客观地评价地下水对建筑工程的作用及其影响,并根据资料提出预防及治理措施的建议,保证建筑工程基础的耐久性和稳定性,进而切实提高工程的安全性。 1 影响工程地质勘察的主要水文因素 1.1地下水类型。地下水按照不同的分类方式可以分为不同的地下水,根据地下水的的性质可以分为松散岩类孔隙水、火山岩裂隙孔隙水以及基岩裂隙水等,地下水的侵蚀强度、膨胀强度以及流砂的含量等等都会直接改变水文地质勘察的结果。尤其是在一些水文条件较为复杂的地区,由地下水而引发的工程问题更为严重。 1.2水位的变化幅度。水位变化幅度与建筑的地基建设有着很密切的关系,所以在建筑施工之前一定要对水位的变化幅度有精准的测定,充分利用抽水孔检测方式的优势,保证检测结果的科学性和合理性。水文地质问题是工程建设地质勘查至关重要的一个环节。地下水位的上升、下降以及由此带来的孔隙水压力的变化都会对工程建设带来较大的影响。 1.3岩层的渗透性。水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。 1.4地下水的活动。对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。 2 全面勘察场地的水文地质需要注意的问题 2.1针对该地区的自然气候条件进行调查,主要包括降水量、气温变化、地下水位变化、河流水位变化含水层的分布以及具体厚度等等因素,“通过现场测验测定地层渗透系数等水文地质参数”,[2]第二,对地区附近的地下水是否遭到污染以及污染程度进行勘察测定,对河流水库、水坝对水位的影响进行考察等。要注意做到考察的全面性,充分把握各种可能性因素对水文地质的影响。 2.2在对地区的水文地质特点做出全面考察后,邀请相关的地质专家等专业技术型人才做出全面分析,并对各种因素的发展变化做出科学具体的预判,对各种因素可能对施工带来的影响进行分析,以便于提前做出预防措施,调整施工方案;对今后可能对岩层建筑带来的影响及时做出技术层面的预防工作,最大限度的减少安全隐患以及任何威胁工程质量的因素。 2.3对于水文条件相对复杂的地区来说,在充分勘察、预测的基础上,还要采取各种措施进行实时监测,例如邀请水利技术人员进行地下水位的监测,要求气象人员进行降水量的监测等等,充分把握该地区的各种水文地质问题,密切关注各种数值的变化,以便于及时防范,保障岩层工程建设的顺利进行。 2.4必须加强对水文地质问题的认识,在工程地质勘察过程中加强对水文地质问题的重视,不仅仅要查明与工程建设项目相关的水文地质特点,还要针对其有可能对工程建设产生的各方面影响进行全面的分析、预测,并针对其存在的危害提出合理可行的治理措施,从而在最大程度上减少水文地质问题对施工建设的影响,避免对建筑物造成危害。 2.5不同岩性对于地下水的评价重点也不相同,例如强风化岩、软质岩石等就要考虑地下水对建筑物的软化以及膨胀的作用;当建筑物基层存在流砂时,通过预测流砂的侵蚀程度来采取措施;当建筑物的基层含有积水层,需要评估积水层可能会给建筑物带来的伤害。从各方面考虑地下水可能造成的危害,保证建筑物的质量和安全。 2.6为了避免建筑再次出现下沉的情况,工程地质勘察部门的工作人员一定要加强水文地质勘察工作,重点评价地下水对建筑可能造成的影响,保证勘察数据的真实性,为下阶段的施工提供有利的条件。当建筑物出现质量问题时,根据水文地质勘察的数据以及建筑物本身的特征来制定相应的补救计划,尽可能将损失降到最小。 3 解决工程地质勘察水文地质问题的有效措施 3.1加强地下水的研究。相关的工作人员只有加深了对地下水的认识,才能为工程项目提供科学合理的建议,减少地下水对建筑物的伤害。地下水实验基地的建立,可以将地下水研究项目列入正式的研究工作中,引起社会各界的关注。地下水实验基地可以针对我国不同地区的地下水实施研究计划,根据地下水特有的性质来分析地下水可能会对建筑物造成的危害以及危害的程度,为工程地质勘查工作创造良好的条件。 3.2加强地下水的监测工作。在水文地质勘察工作中可以利用网络技术的优势来实现地下水的监测工作,全天24小时监控地下水的变化情况,将监测到的数据直接发到数据库中。这样的监测方式不仅能够大大提高监测的效率和质量,还能减轻监测人员的工作压力。我国传统的工程地质勘察方式不能很好地保证数据的精确度,监测结果存在一定的片面性。监测效率的提高,可以及时根据地下水的变化情况来制定相应的应对措施。 3.3推行新技术、新理念的发展,提高水文地质的勘察质量随着科学技术的发展,各种有关水文地质勘察工作的先进技术开始出现在人们的视野中,但是在实际的勘察工作中这些技术并没有得到很好地利用。很多的工作人员不能很好地掌握这些技术的使用方式,给实际的勘察工作带来一定的影响。这需要相关的部门加强员工的培训,提高员工的专业技能,加大新技术的宣传力度,让员工真正接受新技术,这样才能真正发挥技术的优势。员工树立进步的观念也十分重要,员工要改变传统的勘察观念,正确认识水文地质勘察工作的重要性,在新理念的指导下开展自己的工作。新技术和新理念得到很好地推广和发展,才能真正解决水文地质存在的问题。 3.4建筑物在设置地基的深度之前要计算砂土的液化情况以及膨胀土的膨胀深度,保证地基的稳定性。基层的压力计算、地下涌水量的计算都需要水位变化的数据,有效地把握地下水变化才能制定出最合理的施工方案。在勘察地下水水位变化时,要考虑到当地的地形、气候以及人为造成水位变化的情况,还要适当的扩大勘察的范围,不仅要加强当地的水文地质勘察工作,还要对临近地区的水文地质有详细的了解,动态把握水位的变化,查清地下水水位发生变化的根本原因。在不同季节,地下水的水位有很明显的区别,在建筑施工中要尽量设置高的地下室底板,避免在雨水季节中出现地下水渗透的情况。 4 结语 通过上述分析,可以了解到水文地质问题对工程建设的意义十分重大,容不得半点马虎,因此,在工程地质勘察的过程中我们要认真采取措施解决水文地质问题。工程地质中的地下水问题是不可忽视的重要问题,切实做好水文地质勘察工作,掌握水文地质的相关理论知识,正确运用各种方法准确地测定各个重要的水文地质参数,提高资料的可靠性,对于建筑工程的基础设计、持力层选择以及防治工程地质灾害等诸多方面都有着举足轻重的意义。 工程地质勘察中水文地质的影响:工程地质勘察中水文地质问题及对策探究 摘 要:随着工程施工数量的增加和气候的异常变化,近几年地质灾害发生的概率也越来越大,给人们的生命、财产安全造成了极大的威胁。本文从工程地质勘察中水文地质的基本内容着手进行论述,接下来以岩土工程为案例,分析了岩土工程中水文地质的条件、现状以及存在的问题,进而指出了应对问题的具体策略,希望对改进工程地质勘察工作有所帮助。 关键词:工程地质勘察;水文地质;问题;对策1 水文地质工作的基本内容 所谓的“水文地质工作”就是指对地下水的变化、运动情况进行分析研究的一项工作。通过研究地下水的运动、变化规律,了解地下水的化学成分与物理性质,从而能够实现对地下水的合理利用,并且能够有效地预防工程建设中出现的不利因素[1]。 在工程建设当中,有时会因人为或者自然的原因导致地下水位下降或者上升,致使地下水位的压力发生很大的变化,进而引发地基内的孔隙水压力发生变化,严重情况下还会导致地下水的越域渗流、地基的承载力降低或者地下水浮力增大等问题,这些问题的发生会对工程建筑的地基、地下室等地下建筑造成很大的破坏;更严重的是,地下水的腐蚀性对建筑物的安全性与稳定性造成很大的损害。由此可知,地质水文工作在工程勘察中意义重大[2]。 2 岩土地质工程勘察中水文地质的条件研究 岩土工程勘察的优秀问题就是水文地质的情况分析,针对具体问题,开展水文地质工作,需要制定严密的防范维护策略,从而保证岩土工程勘察符合相关的质量标准。地下水属于岩土本体的重要组成部分,因此,其一定会对岩土的建筑物质量产生很大的影响。地下水的情况会对建筑设施的稳定性、可靠性与持久性产生非常大的影响,但是,在实际的施工过程中,地下水因素却很容易被人们忽略,这是因为在施工开始之前,岩土工程勘察工作没有将水文测验数据作为勘察工作的依据,只是将水文地质工作当作一种表面性的工作开展,这也导致水文地质工作的价值无法实现。 3 岩土工程中水文地质问题研究分析 3.1 地下水环境对岩土工程勘察的影响 岩土工程勘察工作的进行会受到自然环境的影响,通常情况下,地下水环境的动水压力对岩土工程勘察的影响比较小,只是如果这一因素受到人的作用的影响,就会使得地下水的自然条件发生变化,进而很可能会导致地下水的动水压力失衡。一旦发生动水压力或者动水压力过大,就很可能会引发大量的恶劣情况发生,像基坑突涌、管涌等问题。 3.2 地下水位变动对岩土工程勘察的影响 地下水位下降大部分都是受人为因素的影响,而且会给工程勘察工作带来极大的影响。举个例子来说,如果地下水附近有大量的地下水被抽取,或者采矿的过程中,出现矿床疏干的情况。这些都会使得地下水位的补给发生不足的情况。而如果地下水位下降太大,就会导致地质灾害的发生,很可能会导致地面开裂、塌陷等地质灾害发生;更严重的可能导致地下水的水源枯竭、水质恶化等,从而对岩土的稳定性与安全性产生了很大的不利影响。 地下水位的下降会对岩土工程造成很大的不利影响,这并不意味着地下水位的上升对岩土工程有利。事实上,地下水位的上升也会对岩土工程造成不利的影响。一方面,致使地下水位上升的因素有很多,当然最主要的还是受地质因素的影响,水文因素也会对地下水位的上升产生影响。地下水位的上升极易使建筑物发生腐蚀,从而加大了斜坡、河岸土体出现崩塌的情况。除此之外,地下水位的上升也会使得土体的结构变得比较软,从而在很大程度上降低了土层本身的承载能力。 4 岩土工程勘察中水文地质工作的现状分析 地质勘察工作的开展主要是为了对建筑物的基础进行设计、对地基进行有效的处理,同时为施工提供一些详细的工程地质资料。但是由于很多的地质勘察单位在工程施工之前没有对所需的工程建设的基本资料进行有效的勘察、分析、研究,特别是在水文地质方面,勘察工作做得非常不到位,这也是无法保证勘察质量的主要原因,从而影响到工程的施工和质量管理。 我国工程勘察的相关规范对勘探点的规定非常地清楚、明确,但是很多的单位并没有按照规定的要求进行勘探,对勘探点的设置非常的随意,也没有沿着建筑物的周边线进行布置,这样的勘察工作所收集到信息资料肯定是无法对工程施工提供有效的帮助的,也使得勘察工作存在了很大的缺陷。 5 应对岩土工程勘察中水文地质工作存在问题的具体对策 5.1 水文地质的准备工作要充分 为有效地提高水文地质工作的质量,必须在开始水文地质工作之前对岩土工程进行积极的勘察,对场地的地形地貌、地质构造、地层结构等进行详细的分析,进而对场地的含水层进行深入的了解,从而为开展水文地质工作做好必要的准备工作。 5.2 严格按照水文地质工作的要求开展工作 为确保工程勘察的质量,必须严格地按照工程建设的要求进行水文地质工作。这就需要对工程建筑的设计资料进行全面的掌握,熟知建筑物的构造类型、建筑物的基础以及建筑物地下室的地下结构、埋藏的深度与规模等。只有这样,才能尽早地发现水文地质存在的问题,并及时地解决问题,确保水文地质工作的调查、测量以及试验工作能有效地进行,为工程施工提供详细的资料,从而确保工程施工的质量。 5.3 严格依照相关的规定开展水文地质工作 随着技术的进步,我国的水文地质规范已经相当的成熟,为保证工程勘察工作的质量,工程技术人员应该对相关的技术标准与规范进行认真的学习,掌握与工作相关的技术规范与标准,在工程勘察工作的开展过程中,严格地按照相关的要求开展地质水文工作,从而圆满地完成工程勘察的水文地质工作,为工程的施工奠定基础。 5.4 做好水文地质的调查、试验与测量工作 为保证水文地质的工作质量,必须对施工现场的水文地质情况进行详细的调查、试验与监测,在进行此项工作的过程中,必须运用精确的计量工具进行测量、调查工作,从而确保所测量数据的准确性,同时需要在水文地质中对所收集的数据进行试验、记录,从而为进一步的水文地质计算打下坚实的基础。 6 结语 综上所述,水文地质工作在岩土工程的勘察过程中起着非常重要的工作,对保证工程的施工质量至关重要。通过研究,我们也认识到影响水文地质的条件既包括自然因素,也包括人为因素。因此,为了保证工程的顺利施工,必须在工程的勘察过程中,重视水文地质工作,对影响水文地质的各项因素进行调查分析,保证水文地质工作的成效,从而为确保施工质量奠定基础。 工程地质勘察中水文地质的影响:谈工程地质勘察中水文地质勘察 【摘要】在工程地质勘察和设计施工过程中,水文地质的问题一直是至关重要的环节。由于地下水是岩土体的组成部分,它直接影响着岩土体的工程特性,也是基础工程的地质环境,因此,在一定程度上影响着整个建筑物的耐久性和稳定性。 【关键词】工程地质;水文地质;勘察;措施 1 岩土水理性质在工程勘察中的重要性 岩土水理性质指的是, 岩土与地下水互相作用时所显示出来的相关性质, 其结果并不单一。岩土水理性质与岩土物理性质两者都是岩土重要的工程地质性质,这些资料在工程地质勘察中有着不可或缺的重要性。岩土水理性质不仅会对岩土的强度和变形起到影响作用, 而且有一些性质还可能直接对建筑物的稳定性产生影响。在过去的勘察中, 对岩土物理力学性质的测试相对重视, 而对岩土水理性质却存在忽视,因此在这种情况下,对岩土工程地质性质的评价是没有达到最佳效果的。首先我们应当了解地下水的赋存形式以及对岩土水理性质的相关影响, 因为岩土的水理性质是岩土和地下水两者互相作用所显示出来的性质, 地下水按照其在岩土中的赋存形式可以分为:结合水、毛细管水、重力水这三种形式,其中的结合水又可细分为弱结合水与强结合水两种。岩土所存在的主要水理性质以及测试它们的方法有以下几种: 软化性、透水性、给水性、崩解性、胀缩性等。 2 地下水的分类 地下水分类的方法有很多种, 但归纳起来主要有两种,其一是根据地下水的某一因素或某一特征进行分类; 其二是根据地下水的若干特征综合考虑进行分类。如按照地下水的来源、水温、化学成分等特征分类属于前一种分类方法。这种分类方法有很大的局限性, 不能反映各特征间的内在联系。后一种分类方法即综合分类, 它是根据地下水的某一主要特征, 同时也考虑到其他特征来进行分类的。它能够比较全面的反映出不同类型地下水的规律和特征。综合分类主要考虑地下水的埋藏条件和含水介质( 空隙) 类型。地下水按照埋藏条件分为上层滞水、潜水和承压水; 按含水介质( 空隙) 类型分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。 3 认识地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水的动水压力作用两个方面的原因造成的。 3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起的危害又可分为三种方式:水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,主要有人类活动因素如工程建筑施工、工业废水和生活污水的渗透等影响;水文气象因素如降雨量、气温等;地质因素如含水层颗粒大小、总体岩性水平变化等。有时往往是几种因素的综合结果。 ①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。 ②斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。 ③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。 ④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。 ⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。 ⑥引起坚硬岩土软化,水解、膨胀、抗剪强度降低。 3.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。 地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降可能引起岩土工程的危害主要体现在以下几个方面: ①常常诱发地裂、地表塌陷、地面塌陷等地质灾害,对岩土体、建筑物的稳定性产生重大影响并直接威胁人类生命财产安全。 ②地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对人类自身的居住环境造成很大威胁。 ③施工降水等活动中产生水头差导致动水压力的产生,使粉细砂、粉土层中的土颗粒受到冲刷,将细颗粒冲走,使土的结构遭到破坏。 3.3地下水动力作用引起岩土工程危害 地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等,造成安全隐患及影响工程质量。 3.4 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害 地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复发生,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中胶结物铁、铝成分淋失,使土层失去胶结物而变得松软,孔隙比增大,含水量增多,压缩性增大,强度降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 3.5 基坑地下水对工程的影响 基坑工程一般位于地下水位以下, 地下水问题突出, 地下水对基坑工程的主要影响有以下几点: (1)恶化基坑开挖施工的条件。地下水渗入基坑, 淹没工作面,将严重影响开挖施工的质量和效率,同时坑内排水会造成基坑周围地面沉降、变形, 导致周围建(构)筑物下沉、变形、开裂、倾斜等破坏; (2)造成流沙、管涌等不良现象。在颗粒细小的非粘性土中开挖基坑, 由于坑内外产生水头差, 导致地下水向坑内渗流, 甚至产生流沙、管涌等破坏作用, 严重影响基坑工程及周围建( 构) 筑物的安全; (3)软化基坑周围的土质, 降低坑壁、坑低岩土体的强度,产生侧壁变形、底鼓等。 (4)增大支护结构上的压力。由于地下水的存在, 设计挡土止水结构上的水土压力增大, 相应地增加基坑支护的费用和施工困难。 4地下水控制采取的措施 地下水对工程的影响主要表现在以下两个方面: 地下水与岩土相互作用, 使岩土的强度和稳定性降低、性能变差, 从而产生各种不良的后果, 诸如滑坡、流沙、地基沉陷、隧道涌水、坝基渗漏等, 给各种土木工程的施工和运用造成不良的后果, 甚至带来灾难性的后果; 地下水中的有害化学成分,例如CO2、SO4- 2、CI-等, 对水位下的混凝土结构和钢结构产生侵蚀、破坏作用, 缩减建(构)筑物的使用寿命。基坑工程的地下水控制方法主要有明沟排水、降水和隔渗等几种类型。 (1)明沟排水。明沟排水时在基坑内设置排( 截) 水沟和集水井, 用抽水设备将地下水从集水井内排出, 达到坑内无地下水的目的。明沟排水适用于潜挖基坑, 地下水位高出坑底不多, 且坑壁土层不易产生流沙、管涌或坍塌。 (2)井点降水。井点降水是利用井( 孔) 在基坑周围同时抽水, 把地下水降低到基坑底面以下的降水方式。常用的井点降水方式主要有: 电渗法、轻型井点、喷射井点和深井井点。 (3)隔渗。基坑隔渗方法包括侧向隔渗和封底隔渗。侧向隔渗方法非为截水墙、截水帷幕和冻结法等。基坑侧向隔渗设施应穿过透水层底且应进入下卧隔水层一定深度。当透水层埋藏深、厚度大, 侧向隔渗设施穿过透水层难度大或不经济时, 也可采用悬挂式侧向隔渗( 未穿透透水层) 与基坑封底隔渗相结合的方法。 5.结束语 随着工程勘察技术的不断发展和人们对水文地质勘测重要性认识的不断提高,如何采取合适的方法对水文地质参数进行准确的测量,充分利用水文地质条件已经成为我们共同关注的问题。切实做好水文地质勘察,有效消除水文地质条件对建筑的危害,是不容忽视的重大问题,明确工程勘察中水文地质问题分析研究的内容及采用的方法,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。