矿区污染物
山西省政府于近日下发了《关于印发进一步促进全省煤炭经济转变发展方式实现可持续增长措施的通知》(晋政发〔2013〕26号)(以下简称“《通知》”)。《通知》规定从2013年8月1日起至2013年12月31日止,暂停提取煤炭企业矿山环境恢复治理保证金和煤矿转产发展资金。
(2014年起恢复征收?煤炭企业负担太重,各种地方税赋多如牛毛,当前煤炭市场持续低迷,形势非常不好,难道各级地方还是继续像前十年一样使劲汲取煤炭企业身上的血液?大批煤矿将陆续倒闭,特别是民营或者多种所有制煤矿,还包括部分管理不善成本偏高的国企煤矿,亏损持续,直至破产)
2007年10月1日起根据《山西省煤矿转产发展资金提取使用管理办法(试行)》和《山西省矿山环境恢复治理保证金提取使用管理办法(试行)》的规定提取煤炭企业矿山环境恢复治理保证金和煤矿转产发展资金。煤炭企业矿山环境恢复治理保证金和煤矿转产发展资金提取和使用的政策遵循企业所有、专款专用、专户储存、政府监管的原则。目前,矿山环境恢复治理保证金的计提标准为按原煤产量每吨10元提取,煤矿转产发展资金计提标准为按原煤产量每吨5元提取,提取的两项基金计入企业生产成本。
山西省人民ZF关于印发山西省矿山环境恢复治理保证金提取使用管理办法(试行)的通知
晋政发〔2007〕41号
二○○七年十一月十五日
各市、县人民ZF,省人民ZF各委、厅,各直属机构,各煤炭开采企业:
为促进煤炭工业可持续发展,规范矿山恢复治理保证金的提取、使用和管理,按照《国WY关于同意在山西省开展煤炭工业可持续发展政策措施试点意见的批复》(国函〔2006〕52号),结合我省实际,制定《山西省矿山环境恢复治理保证金提取使用管理办法(试行)》,现印发给你们,请遵照执行。
山西省矿山环境恢复治理保证金提取使用管理办法(试行)
第一章 总则
第一条 为了建立煤炭生产企业环境保护、地质灾害防治、生态恢复投入机制,规范矿山环境恢复治理保证金的提取和使用管理,促进煤炭生产企业的可持续发展,按照《国WY关于同意在山西省开展煤炭工业可持续发展政策措施试点意见的批复》(国函〔2006〕52号),结合我省实际,制定本办法。
第二条 本办法适用于本省境内从事煤炭开采的各类企业。
第三条 矿山环境恢复治理保证金是指煤炭开采企业按本管理办法规定提取,保证用于本企业矿区生态环境和水资源保护、地质灾害防治、污染治理和环境恢复整治的专项资金。
第四条 矿山环境恢复治理保证金提取和使用管理应当遵循“企业所有、专款专用、专户储存、政府监管"的原则。
第二章 提取与储存
第五条 矿山环境恢复治理保证金的提取标准为每吨原煤产量10元,按月提取。
原煤产量以征收煤炭可持续发展基金核定的产量为准。
第六条 对社会负担沉重、足额提取矿山环境恢复治理保证金确有困难的国有重点煤炭开采企业,可根据其盈利水平、矿山服务年限、矿山环境保护和生态恢复治理的实际情况,提出矿山环境恢复治理保证金分年提取的意见,经省人民政府批准后,在两年试点期内分年逐步提取到位,但第一年提取标准不得低于应提取标准的50%。
第七条 矿山环境恢复治理保证金实行属地管理,由当地地税部门监督缴入同级财政部门专户储存。省属国有重点煤炭企业经省财政部门同意并报经省人民政府批准可以自设帐户储存。
第八条 煤炭开采企业应当按本规定在每月10日前将上月的矿山环境恢复治理保证金储存到财政部门指定的账户,财政部门按企业分设二级明细,单独核算,利息一并计入本金归企业所有。
第九条 矿山环境恢复治理保证金计入煤炭开采企业生产成本,在所得税前列支。具体核算办法按国家现行财务和会计制度执行。
第三章 使用
第十条 矿山环境恢复治理保证金使用范围:
1.矿区生态环境和水资源保护。
2.矿区废水、废气、废渣等污染源治理、废弃物综合利用。
3.采矿引发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害的预防、治理及受灾村庄搬迁。
4.矿区自然、生态和地质环境的恢复,包括国土整治、土地复垦和矿山绿化。
5.与矿区生态保护、治理和恢复直接相关的其他支出。
第十一条 煤炭开采企业要切实履行环境和生态治理的责任,根据环保部门制订的全省环境保护总体规划编制本矿区实施生态环境恢复治理的具体方案,并按照矿山环境恢复治理保证金的监交级次报市、县(市、区)级人民政府环保部门。环保部门要牵头组织同级国土资源、水利、林业等部门对实施方案进行会审批复。方案批复后由煤炭开采企业组织实施。
第十二条 市、县(市、区)财政部门依据环保及相关部门审批通过的治理方案,按项目将环境恢复治理保证金直接拨付企业。
第十三条 生态环境恢复治理项目的实施涉及到两户或两户以上企业的,当地人民政府要组织协调,统一实施。其费用从相关企业提取的环境恢复治理保证金中直接支付。
第十四条 对终止经营或关闭并实行清算的煤炭开采企业,已提取的矿山环境恢复治理保证金如有结余,企业环境恢复治理工作已经环保等有关部门评定达标的,财政部门应当将扣除所得税后的矿山环境恢复治理保证金返还企业;未达标的,由同级人民政府通过招标方式进行治理,结余资金继续用于环境恢复治理方案的实施。
第四章 管理与监督
第十五条 煤炭开采企业应按本规定足额提取、及时储存矿山环境恢复治理保证金,并纳入企业内部预算管理。
第十六条 地税部门要监督煤炭开采企业按本办法规定,足额提取、及时储存矿山环境恢复治理保证金。
第十七条 财政部门要加强对矿山环境恢复治理保证金的管理,并指导、监督地税部门和煤炭开采企业及时足额监交、储存矿山环境恢复治理保证金。
第十八条 环保、国土、水利和林业等部门要根据职责分工,指导和监督煤炭开采企业完成生态环境恢复治理项目实施工作。
第十九条 每年年度终了1个月内,县(市、区)财政、地税部门将上年度本县(市、区)行政区域内矿山环境恢复治理保证金的储存、使用、管理有关情况报市财政、地税部门。市财政、地税部门将上年度本市行政区域内矿山环境恢复治理保证金的储存、使用、管理有关情况和各县(市、区)上报情况进行汇总,于每年年度终了2个月内报省财政部门、地税部门。天猫美国普卫欣提示:雾霾天气出行记得做好防护。
第二十条 财政、审计等部门对煤炭开采企业矿山环境恢复治理保证金的提取、储存、管理、使用和财务处理等情况进行监督检查,对违反本办法规定的行为,依照有关规定进行处理。
第二十一条 对企业自设专户储存的矿山环境恢复治理保证金,必须按本办法规定用途使用,接受政府有关部门的监督。如发现企业在矿山环境恢复治理保证金提取、储存、管理、使用中存在违规行为的,将取消其自设专户,并纳入省级财政专户储存管理。
第二十二条 各级财政、地税、环保部门及其工作人员不得将矿山环境恢复治理保证金挪作他用。违反本办法规定及相关法律法规规定的,依照有关规定进行处理。
第五章附则
第二十三条 市、县(市、区)人民ZF根据本地区的实际,制订本地的矿山环境恢复治理保证金的具体实施细则,报省财政厅备案。
第二十四 条本办法从2007年10月1日起实施。
❷ 矿区废弃地土壤理化性质质地分析
1.1 评价目的
在我国的社会经济生活一次能源消费结构中,煤炭占75%,煤炭在21世纪仍将是我国的主要能源,对国民经济增长提供重要的能源保障。但随着煤炭资源的大规模开采,一方面满足了我国经济建设的需要,另一方面也带来了一系列生态环境题。生产营运期的煤炭开采对生态的影响,则主要表现在采空区形成后引起的地表沉陷、地表水的渗漏、植物生长、土壤侵蚀强度的增强等多方面。本专题通过生态环境影响评价分析识别对生态环境的破坏因素,对可能存在的破坏因素采取削减措施,以保护建设项目周围生态环境。
1.2 评价范围
评价范围确定为矿井采区、工业场地、矸石排放场地。
1.3 评价对象
以评价区地表塌陷、矸石山、生态植被、农业生态等为对象。
2 项目生态环境现状调查与评价
2.1 地形地貌现状
该矿区属中低山侵蚀斜坡地貌,地势北东高、南西低,区内最高点高程为+750m,最低点+475m,区内地形高差+275m,地势较平缓,松林成片,植被茂密。
2.2 地质现状
该矿区位于****盆地东南川东弧形褶皱带、黄草背斜南延之东翼部位,轴向北东~南西,在这个区域岩层倾斜平缓,未见有大的构造断裂发育,地质构造尚属简单。出露地层为三叠系和第四系残坡积层。
矿区为一南西~北东向发育的不规则箱状短轴背斜,地层产状,倾向122°,倾角∠23°,区内未见有破坏煤层的断裂构造。
2.3 水文地质现状
2.3.1 地表水
矿区位于黄草峡背斜南延之东翼部位,地势总体为南高北低,地形坡向NE,坡度角6~20°,一般15°,有利于地表水排泄。
矿区内无大的地表水体,仅有季节性冲沟,大气降水大多沿冲沟向东排泄。
2.3.2 地下水
地下水主要赋存于长石石英砂岩层中,为裂隙水,主要接受大气降水补给。据观测,开采区只有少量的滴水和淋水。由于矿井浅部有大量采空区,构造裂隙及采动裂隙成为地表水与地下水的联系通道,大气降水通过裂隙进入矿井,成为矿井的补给水源。
2.3.3 含水层
矿区内须家河四段(T3xj4)长石石英岩岩石孔隙率高,构造裂隙较发育,含水性强,为矿井直接充水的含水层。
2.3.4 隔水层
矿区内须家河二段(T3xj2)长石石英砂岩间夹薄层状黄绿色页岩,岩层倾斜平缓,岩溶地下水不发育,含水性弱,为矿区弱含水层,具一定隔水性,为矿井隔水层。
2.4 动植物资源现状
矿区内生态系统以林地(主要为灌丛)生态系统为主,其次为农田生态系统,分布于平坦、山地和丘陵的缓坡。该项目井田所在区域植被主要是人工林及农田。项目区受人为干扰较大,土地垦殖指数高,现基本为早地和坡地,无成片的原生植被,主要树种为松树。其余占地上的植物以农作物为主,主要是玉米、小麦和一些蔬菜类,部分坡地和田埂间生长有芭茅、芦苇、苔草、菖蒲等。在道路边以及部分山头上零星分布有少许桦树、榕树、竹子和柑橘树。由于受人为活动干扰较大,在项目区没有发现属国家保护的处于野生状态的濒危珍稀动植物,其它野生兽类动物也极少见。
2.5 井田范围内的地表塌陷沉降现状
****煤矿已开采近15 年,矿山开采薄煤层,多年来采矿未诱发地质灾害发生,未引起地面开裂和地面下沉现象,塌陷裂隙等不良地质问题。该区现状整体稳定。
2.3 矸石山现状
*****煤矿已开采近15年,地表已形成矸石山堆填物。矸石山由井下生产产生的矸石堆积而成。矿井目前的排矸量主要为掘进时的矸石,量少,年排矸量为0.6万吨。掘进时产生的矸石2/3用于回填矿井采空区,剩余部分连同地面手选产生的矸石部分卖给砖厂及水泥厂用作原材料,剩余的约0.1万吨临时堆积在工业广场的南侧,现矸石场高约10m左右,宽约20m。矸石山无截排水沟,矸石山前也未建挡矸墙,随着矸石量的不断增加,矸石山可能产生滑动,且在雨季受雨水的冲刷,污染矸场旁的林地,而且容易造成水土流失。
3 生态环境影响分析
煤矿开采过程中引起的生态破坏,主要包括下述三个过程:
过程一,开采活动对土地的直接破坏,如开采会直接摧毁地表土层和植被,从而引起土地和植被的破坏;
过程二,矿山开采过程中的废弃物(如煤矸石、废弃泥土等)需要大面积的堆置场地,从而导致对土地的过量占用和对堆置场原有生态系统的破坏;
过程三,矿山废弃物中的有害成分,通过径流和大气飘尘,会破坏周围的土地、水域和大气,其污染影响面将远远超过废弃物堆置场的地域和空间。
建设项目开采期满后,由于开采及废弃物堆放等对环境还存在一些潜在的影响,影响主要表现在以下二个方面:
(1)由于该项目地处山区,局部的地表岩移、沉陷和跨落会从一定程度上加剧地表岩土侵蚀速度,增加边坡泻溜、泥石流灾害发生的危险性,所以开采完成后采空区的影响应引起注意;
(2)本建设项目属小型矿山采区,煤矸石堆未加设挡护墙,在—些高危边坡区,可能会有小型泻溜和泥石流发生。修建挡护墙后,也存在着经不住特大暴雨、山洪冲击而形成大规模泥石流的潜在危险。煤矸石堆不但存在着泻溜、滑坡,并构成发生大规模滑坡、泥石流灾害的危险,而且破坏了植被、生态景观。
通过上述对煤矿开采及开采期满后可能破坏生态环境的途径分析,该煤矿生产营运期间、闭坑后造成的生态负面效应对植被、动植物、土地利用和景观等方面的影响是比较突出的,现简要分析如下。
3.1 对自然景观的影响
矿区现为中低山侵蚀斜坡地貌,区内最高点高程为+750m,最低点+475m,开采标高+575~+513m。开采区为高度适宜的小山峰,植被生长季节表现为绵延起伏的绿色山峦。
本项目煤炭生产是以矿井掘进的形式开采,不会对原有地貌景观造成较大的影响,主平硐工业场地、道路及矸石场等地的建设改变原有地貌景观,但影响范围小,并且远离干线公路。由于煤层开采后地表可能会发生移动,同时伴有裂缝及塌陷坑的产生。矿区煤炭开发后的地貌形态为原有地貌与地表沉陷叠加的结果,但由于井田范围内为起伏较大的中低山区,地表下沉值远不如地形变化大,而且地表裂缝及塌陷坑规模都不大,地貌形态的改变并不十分明显。因此,该煤矿的开采不会使其所在区域层峦叠嶂的视觉景观发生根本变化。
3.2 对矿区范围内地表塌陷的影响
3.2.1 地表塌陷预测
地表变形深陷裂缝影响因素很多,涉及面广,既有自然因素的控制,又有人为因素的影响,但不论何种原因,最关键的是环境地质基础。如果地质条件好,构造简单,岩性组合以坚硬岩层为主,单层厚度大,岩石力学指标强,则难以发生地质变形,即使发生,其影响程度也较轻,反之则易于发生,影响程度比前者严重。该矿地质构造简单,经多年采矿未诱发地质灾害发生,未引发地面开裂和塌陷变形。该区现状稳定。未来采矿范围将向深部扩大后,地质条件和采矿工程与已采区的基本相同,且采深更大,采用类比法认为,未来采矿工程对地表造成破坏的可能性小。
3.2.2 地表移动与变形值预计
结合评价区域地形条件,根据国家煤炭局《压煤开采规程》中山区地表移动与变形值计算方法,其计算公式如下,计算结果列于表1。
最大下沉值 (mm):
主要影响半径( r0):r0 = H0/tgβ (tgβ2.0)
倾斜斜率(i):i= Wmax/r
曲率值(k):k = 1.52Wmax/r2
水平变形值(ε):ε= 1.52bWmax/r
水平移动值(u):u= b·Wmax
最大下沉角( ): = 90°-0.6
冒落带高度 计算(按K3煤层计算):
导水裂隙带高度 :
式中: ——煤层开采高度为0.60m;
——煤层倾角23°;
H0——煤层平均采深,137.5m;
——下沉系数,取经验值0.70;
b——水平移动系数,取经验值0.3;
——岩石碎膨胀系数,取经验值1.2。
走向边界角、上山、下山边界角 、 、 ,取经验值,分别55°、55°、49°。
表1 地表移动变形预计值一览表
最大下沉值 Wmax(m) 386
主要影响半径 r0(m) 68.8
地表变形值 斜率 (mm/m) 5.619
曲率 (10-3/m) 0.1241
水平变形 (mm/m) 2.562
水平移动 (mm) 115.8
边界角(°) 下山( ) 49
上山( ) 55
走向( ) 55
最大下沉角(°) 76°2′
冒落带高度(m) 2.30
导水裂隙带高度(m) 10.76±5.6
开采传播影响角(°) 73°36′
根据表1计算得到的地表变形值i、k、ε,并对照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(煤行管局字[2000]第81号)建筑物损坏等级划分标准,对地面建(构)筑物的破坏等级属Ⅱ级(轻微损坏),结构处理为小修。说明矿山移动盆地沉陷造成地表建构筑物受损的可能性中等,损失中等,危险性中等。
****煤矿井田范围内无居民居住。据实地调查,该煤矿采矿影响范围共有民房3户,房屋多为砖混结构(2F),房屋基础多为条石,基础持力层以石灰岩为主,经调查未发现民房墙体开裂和地面裂缝等破坏现象。但随着煤矿的进一步开采,采空区面积的扩大,采煤活动可能对地面居民建筑物造成一定的影响。
3.3 水土流失和土壤侵蚀的影响
该项目的在建设期已对原地表具有水土保持功能的植被进行彻底的破坏,开挖后形成的裸露面完全暴露,虽然开挖迹地最终裸露面为基岩,短期内无松散颗粒存在,无土壤流失源,但其中对径流入渗量及汇流时间的减少,极易造成径流量和径流侵蚀能力的增加。
项目开采多年,多余的矸石堆放在矸石场,形成一个松散的堆积体,受降水渗入的影响及弃渣在自然沉降、人为活动的作用下,降低渣体摩擦角,易发生冲刷、滑塌等水土流失现象,若经降水冲刷流入下游农田中,会对种植的农作物产生较大危害,造成不良影响。
煤炭开采、施工带平整、道路开通、生产服务设施等工程,会造成施工区域内地表植被的完全破坏,使土壤的结构、组成及理化性质等发生变化,进而影响土壤的侵蚀状况,新增一定量的土壤侵蚀。临时性占地,也将破坏植被和扰动原地表,使土壤变得疏松,以及开采过程中产生的弃渣等,也将新增一定量的水土流失。
3.4 对植被的影响
井田开采造成地表植被的完全破坏。弃渣、生活垃圾等构成的固废物,井下排水、生产生活污水,煤尘、粉尘土等,以及地表塌陷等,均会对周围的植被产生不良影响。尽管项目建设会使原有植被遭到局部损失,但于本矿建设的规模很小,占用的土地十分有限,不会使评价区植物群落的种类组成发生变化,也不会造成某一植物种的消失。且该矿已开采15年,经现场调查并询问当地居民知道,地表植被未发生根本性变化,据此也可类比认为,****煤矿以后的开采对地表植被影响很小。
3.5 对野生动物的影响
对动物的影响主要体现在两个方面:一方面是地表沉陷破坏植被使陆生动物失去赖以生存的条件以及地表沉陷新朔地貌导致动物物种的改变。因地表沉陷对植被的影响主要发生在非连续变形的区域,本井田小且无该区域,因此开采破坏植被的量很少,不会破坏井田范围内的生物群落结构。另一方面是施工人员的活动将会使施工区及周围一定范围内野生动物的活动和栖息产生一定影响,引起野生动物局部的迁移,使其群落组成和数量发生一定变化,然而,由于评价区野生动物种类较少,且多为一些常见种类,因此这种不利影响是轻微的。
3.6 对土壤的影响
煤炭开采过程中产生的粉尘污染物通过自降和降水淋溶等途径进入土壤环境,从物理、化学和物理化学等方面影响周围土壤的孔隙度、团粒结构、酸碱度、土壤肥力及微量元素含量等,具体分析如下:
a、粉尘量很少,不会改变附近土壤酸碱度;
b、粉尘中重金属元素含量低且难以被植物直接吸收利用,因而对土壤和作物不会产生污染;
c、从静态分析,粉尘在土壤中累积会增强土壤粘结性,造成土壤板结,并且降低了土壤孔隙度,使土壤表层严重结壳,阻碍土壤与大气的气体交换,从而抑制土壤微生物活动,影响土壤地力正常发挥,降低了土壤肥力。但从评价区域土壤理化性质来讲,质地以壤土为主,明显地反映出粘粒不足,增加一些细小颗粒并不会改变土壤的结构。据安徽农学院研究,粉尘对土壤影响的实验结果,粉尘量达到每年每kg土壤接纳2g粉尘条件下,经过20年的积累,方对土壤产生明显影响,本煤矿的开采排尘强度远远低于该数值,所以不会对土壤理化性质产生明显影响。
3.7 对土地利用的影响
项目建设对当地土地利用的影响主要是井田开挖、道路建设、和辅助系统等工程建设用地,这些设施对土地的占用使这些土地失去原有的生物生产功能和生态功能。从而对局地的土地利用产生一定的影响,影响到当地的农、林用地。采煤结束后,一般1年(对于耕地)或3~4年(对于灌丛林地)内基本上可恢复原有的土地利用功能,临时占地对整个区域土地利用和经济的不利影响是有限的。
3.8 对区域环境功能的影响
生态环境类型由自然生态系统变为人工生态系统,由林地(主要为灌丛)变为矿区,区域生物生产力降低,而人口将大幅度增加。矿井服务期间,水源涵养及水质净化、生物多样性保持、景观及娱乐功能有所减弱,大气污染及噪声功能区基本不发生变化。矿井服务期满进行生态恢复后,植被覆盖率将恢复接近开采前水平,且乔、灌、草搭配协调,物种多样性有所增加,各项环境功能恢复接近开采前水平。
3.9 矿井报废期对生态环境影响
矿井在衰竭后期至报废期的时段内,与初采期和盛采期相比对自然环境诸要素的影响将趋于减缓,主要体现在以下几个方面:
a、煤炭行业特有的地表变形环境问题,将随着开采活动的减少乃至停止而逐渐趋于稳定,不会再有新的沉陷区出现。但是矿井闭矿时矿井采空区最大,地表沉陷也将达到最大值,因此在地表沉陷区,应采取土地重塑措施,恢复其土地的使用功能。
b、随着资源的枯竭,与矿井有关的煤炭开采、加工和利用的各产污设备也将完成其服务功能,因此这些产污环节也将减弱或消失,如井下及地面污废水的排放、设备噪声、环境空气污染物等,区域环境质量有所好转。
c、在矿井关闭之后,矿井矸石山不仅占用土地,还将继续污染环境,因此应对排矸场所占用的土地进行恢复其原有功能,如平整后覆土复垦或绿化。之后,所贮存的固体废弃物的性质趋于稳定,对环境的不利影响将逐步消失,填沟造地、复垦绿化的完成,形成区域新气象。
d、在闭矿后,矿井工业广场场地景观与自然景观不相协调,应对其平整,恢复植被以减轻对自然景观的影响。
e、矿井报废期还将会面临矿井有害气体继续溢出的环境问题,应采取有力措施予以防范。
4 生态恢复与建设措施
煤矿的开采破坏了原有的林地景观。应加强矿区土地复垦,最大程度上恢复矿区原有的自然景观。
4.1 生态恢复与建设方案思路
充分利用工程措施的控制性和速效性,同时发挥植物措施的长效性,植物措施和工程措施相结合,土地整治与复垦措施相辅;以植物措施为主,全面防治与 重点防治相结合;发挥各项措施的综合防护效能,实现总体防治目标。
4.2 生态恢复措施
4.2.1 矿井生产、施工保护措施
项目施工过程是应加强管理,要采取少占少破坏的原则;施工过程损毁的灌木,要制定补偿措施。
掘进工作面在接近含沙层、导水断野时,必须打超前钻孔控放水;进下有突水危险的地区,必须在其附近设置水闸门或水闸墙;在掘进工作面或其他地点发生明显的突水征兆或大量涌水时,应立即停止工作,采取相应的保护措施,确保含水层不受破坏。
工程施工营地,料场临时占地及弃渣堆放占地会破坏地表植被,临时占地在施工结束时应进行绿化,恢复植被。
对于矿区中废水都应采取措施使其达到污水排放标准后才能向外排放,在井口设立沉降池,使井下煤、泥混浊水沉清后排放。将生产污水经过除铅中和满足排放标准后排放。生活污水集中生化处理后排放。
经常进行洒水除尘,防止煤尘飞扬,保护矿区的空气质量。
4.2.2 工业场地绿化美化区
由于工业广场既是煤矿煤炭开采基地,又是职工生产生活场所,故本区的水土流失防治措施既要具备保持水土功能,又要满足提高环境质量的要求。在做好排水、边坡防护的前提下营造分隔林带划分功能区,同时对场区道路和场区空地进行绿化美化,点缀园林趣味小品,使之成为生态矿区、园林矿区。关于煤矿绿化,提出以下建议:
根据工业场地建筑物平面布置的特点,按功能分区进行场地绿化。综合楼前栽植观赏性较强的树木、花卉、绿篱,并辅以绿地;锅炉房、污水处理站、坑木房、煤仓等产生粉尘、噪声大的生产系统四周,职工宿舍地带,应以乔、灌林相配种植以防尘降噪。
4.2.3 排矸场重点治理
焦子沟煤矿采用沟谷排矸,开采过程中产生大量的矸石,堆放在矸石场。目前对中西部煤矿区沟谷型排矸场的综合整治,已有较为成熟的技术可供运用,本项目可采取的主要措施有:a、拦渣坝:作用是拦蓄弃渣;b、渗水盲沟:其作用是有效排除弃渣区域沟道渗水,防止拦渣坝坝体因沟道长期渗水浸泡而损坏;c、汇流急流槽:目的是排除拦渣坝坝前区域及弃渣阶坎田面洪水;d、排水沟:主要用于排除弃渣堆积面上的汇流洪水;e、渣坎砌护:保护每阶渣坎堆积体稳定;f、弃渣场封闭:作用是防止矸石自燃;g、塬边埂及截水沟:防止塬面超强径流进入弃渣沟道;h、从沟头开始分段堆矸,分段整治,封闭堆矸面。
4.2.4 塌陷区的治理
****煤矿矿井拟采地区为中山山地,矿区内及影响区居民少、地面无大建筑物,无地表水体,且煤层薄,根据前述预测分析,焦子沟煤层开采后不会引起大的采空区塌陷,对在地面的影响很小。因此建议采取以下措施进行防范:
a、开采中应加强山体滑坡区的监测、监控工作,产采取预防措施。对土崖和坡度大于45度以上的山坡,设置危险标志,在边缘修建排水沟减少雨水对其的润滑,在重点保护区修挡土墙、防滑桩和其他护坡工程、植物工程辅以综合治理。
b、对产生裂缝的土地,应根据裂缝宽度的大小,对较小的裂缝平整恢复原状,对较大的裂缝采取充填、平整,使其恢复以减少雨水侵蚀引起的水土流失;对破坏严重的土地,进行复垦复种,并按有关规定进行一定的补偿;若造成土地绝产,并没有按征地处置。
c、选取典型房屋建立岩移观测站点和预警系统,根据监测数据及时进行加固或修缮、赔偿。
4.2.5 植被恢复
由于采煤形成地下采空区,致使其对应地面的地下水和土壤水环境发生变化,地表植被因此衰退,严重时林木会连片枯萎。对于严重衰退地段,应及时采取措施予以恢复。在矿山生态恢复过程中:
a、首先选择耐旱、耐贫瘠、速生的作物或牧草,以便在矿山上迅速生长,并获得持久的植被;
b、在基质得到一定程度改良后,可采用混播草种使之迅速覆盖废弃地,或与豆科作物轮作、套作的方式达到“种地、养地相结合”的目的;
c、根据土壤的元素组成和肥力,辅之一定的水肥(尤其是微生物肥)措施,建立可以维持的土壤生态系;
d、按原来疏密度和乔、灌木种类种植树木,封育5年以上,使植被数量和种类接近和达到原有水平。
4.2.6 闭矿期生态恢复
由于我国大多数矿区目前仍处于盛采期至衰竭期这一阶段,加上发达国家所形成的废弃矿井环境对策并不适于中国国情和前些年我国对废弃矿井环境问题重视不够等因素,因此对废弃矿井的环境问题的预测及其对策尚未形成系统的理论和方法。
随着对废弃矿井环境问题的重视和我国部分老矿区报废期的临近(2000~2010年约有224处矿井报废),妥善解决废弃矿井环境问题已提上了议事日程。加大理论研究并在实践中不断完善,坚持“以人为本”的原则,合理利用废弃矿井的自然资源和人文资源,使报废期矿井的环境问题提前得以化解。
总之,煤矿在衰竭后期至报废后的时段内,与初采期和盛采期相比,对自然环境和社会环境的影响因素及影响程度均经历从量变到质变的过程,只要能较准确地预见与量化这些环境问题并采取积极的对策,即可避免一系列的社会与环境负面影响,使区域发展趋于正常化。
本矿开采时间还有0.96年,对于闭矿期生态恢复,现拟定以下几点:
a、矸石渣场停止使用,对于不能外运进行综合利用的部分应立即压实覆土,栽种树木、花草;
b、工业广场内所有建筑物全部拆除, 并对场地进行平整,然后覆土植树;
c、生活区所有建筑物拆除,绿化地和树林留存,其他土地植被采取其自然恢复方式,但必须将建筑垃圾全部清理干净。
4.3 生态保护计划
煤矿在制定开采计划时应同时制定污染防治、生态保护或恢复计划。煤矿在正常关闭和报废前,必须落实污染和生态恢复计划,提前土地复垦利用、环境保护的资料,经环境保护行政主管部门和其他有关主管部门审核后,再按有关规定办理关闭手续。
5 小结
本矿井规模为3万t/a,采动对地表的影响较小,预计在采空区和采动影响范围内产生大的地表塌陷及地裂缝等对周围生态环境产生不良破坏影响的现象可能性很小。
在开采期及闭矿期,业主必须落实好生态保措施和水土流失防护措施减小对生态系统的破坏。通过采取合理措施,杜绝掠夺式开采,可将该煤矿对生态环境的影响程度降低,闭矿后通过对采空区的回填和进行覆土复植,可基本消除煤矿开采带来的生态问题。
❸ 矿山地质环境监测内容与方法
矿山地质环境监测分为两大类:一是根据已发生的地质环境问题,监测其变化情况,如数量、危害程度等动态变化;二是根据已掌握的地质环境问题的隐患情况,监测其变化趋势,及时预警预报,减少财产损失。
根据湖南省矿山地质环境现状,结合主要的地质环境问题,确定全省矿山地质环境监测内容包括四个方面:矿山地质灾害(地面塌陷、地裂缝、地面不均匀沉陷、崩塌、滑坡、泥石流);矿山地形地貌景观及土石环境,包括破坏地形地貌景观类型、土地资源的占用和破坏、固体废弃物的排放、水土流失的情况等;矿山水环境,包括地下水水位、水质、废水废液的排放等;矿山地质环境恢复治理及效果,包括尾砂库、废石堆的复垦复绿等。由于矿山地质灾害影响范围广,危害大,直接威胁到人民的生命及财产安全,因此,目前一般将矿山地质灾害、水环境作为重点监测内容,而矿山土石环境、矿山环境恢复治理作为次重点监测内容。
一、矿山地质环境监测内容
(一)矿山地质灾害监测内容
1.地面塌陷(采空塌陷、岩溶塌陷)监测
发生时间、塌陷坑数量、塌陷区面积、塌陷坑最大直径、最大深度、危害对象、直接经济损失、治理面积;采空区岩移范围或岩溶地下水强行疏干影响区内的民居建筑、井泉点、农田、道路交通等。
2.地裂缝监测
发生时间、地裂缝数量、最大地裂缝长度、宽度、深度、地裂缝走向、危害对象、直接经济损失、治理面积等。
3.地面不均匀沉陷监测
发生时间、沉降区面积、累计最大沉降量、年平均沉降量、危害对象、直接经济损失、治理面积;采空区岩移范围或岩溶地下水强行疏干影响区内的民居建筑、井泉点、农田、道路交通等。
4.崩塌监测
潜在的崩塌数量、崩塌体方量、危害对象、危险程度,崩塌隐患体上的建筑物变形特征及裂缝变化情况。
5.滑坡监测
潜在的滑坡数量、滑坡体方量、危害对象、威胁资产、危险程度、治理情况,滑坡隐患体上的建筑物、构筑物变形特征及地面微裂缝的变化情况。
6.泥石流监测
潜在的泥石流易发区数量、泥石流物源方量、危害对象、威胁资产、危险程度、治理情况。
(二)矿山水环境监测内容
1.地下水均衡破坏监测
矿区地下水水位最大下降深度、地下水降落漏斗面积、对人、畜、土地的影响;采空区岩移范围或岩溶地下水强行疏干影响区内的井泉点、农田。
2.地下水水质污染监测
地下水污染物种类、地下水污染物含量;矿区内出露的主要泉眼或主要的居民饮用水水井。
3.废水废液排放监测
废水废液类型、年产出量、年排放量、主要有害物质及含量、年循环利用量、年处理量;废水废液排污口,废水废液与溪沟、河流、水库或重要水源地的汇合处等。
(三)矿山地形地貌景观及土石环境监测内容
1.地形地貌景观监测
破坏地形地貌景观类型、方式、区位、面积、破坏程度及恢复治理难易程度。
2.占用破坏土地监测
侵占破坏土地方式、侵占破坏土地类型、面积、土地复垦面积、恢复治理难易程度。
3.固体废弃物排放监测
固体废弃物类型、占地面积及类型、主要有害物质及含量、年产出量、年排放量、年循环利用量、年处理量。
4.土壤污染监测
污染的土壤类型、面积、主要污染物及含量。
5.水土流失监测
矿区水土流失面积、土壤流失量、危害程度。
(四)矿山地质环境恢复治理及效果监测内容
主要监测已治理的矿山地质环境问题、投入治理的资金及资金来源、治理措施、治理面积、治理效果(社会效益、环境效益、经济效益)等。
二、矿山地质环境监测方式
根据监测手段的差异,矿山地质环境监测方式分为常规监测、专业监测、遥感监测和应急监测四类。具体方式的采取,根据其监测面积、地域、重点监测对象的差异性而定。
(一)常规监测
常规监测主要是指监测责任人对监测对象及监测点采取定期巡查监测,并填写技术表格的方式。
根据矿山类型,划定监测责任人。一般来说,采矿权人作为最大的受益人,也是破坏地质环境的责任主体,是常规监测的责任人。上级管理机构应该指派专员,对矿山企业开展指导,并适时开设培训班,分期催交监测技术表格,汇总分析技术资料,形成年报后再上报。对于责任主体灭失的矿山,其监测责任人应归咎于当地的国土资源主管部门,通过委托专业机构的方式开展监测。
此类监测通常采用简易的监测方法,如目测、尺测、贴片、埋简易桩等,少数引用专业设备进行监测。
(二)专业监测
专业监测主要是指通过专门的监测机构,采用先进的技术设备,对矿山地质环境问题开展监测,以监测示范区的形式推广。该监测方式与科学技术的发展紧密相连,并逐步向自动化、智能化靠拢。
以全省地质环境问题突出的大中型闭坑矿山和部分大中型国有生产矿山为单元,建立矿山地质环境监测示范区,开展矿山地质环境监测技术方法研究。原则上每个市(州)可建立1~2个矿山地质环境监测示范工程,根据“应急优先、典型示范”原则,作为示范区试点,由专门的监测机构具体实施,工作方法如下:
1)在开展示范区1∶5000精度矿山地质环境问题调查的基础上,以矿区地面沉陷变形、水环境、土石环境污染、占用破坏土地为主要监测内容,采用高新技术手段对矿区主要环境地质问题进行监测。
2)建立示范区地表塌陷监测网和深部位移监测点:广泛应用微电子技术、传感技术、通信技术和自动控制等技术监测矿山地质环境。采用多种监测技术(GPS、全站仪、水准仪、裂缝计、位移计、应变仪)定期开展地表塌陷与地表裂缝监测;采用钻孔倾斜仪、TDR定期开展深部位移监测;采用光纤光栅应变技术,三维激光扫描技术,实时监测矿山边坡、房屋开裂等的变化情况。
3)建立示范区水土污染监测网:合理布设监测网点,定期取水土样分析测试。引进先进的水环境自动检测技术,实时监控矿区水环境,分析矿区水土的污染原因、污染途径、污染程度,预防水土环境污染事故。
4)开发建立矿山地质环境示范区监测预警管理信息平台,实现自动监测、传输、管理、分析为一体的信息系统,实现远程无人自动化监控综合管理。
5)发现突变数据及时反馈地方政府,有效预防矿山地质灾害及水土环境污染事故。
6)开展多种监测技术方法研究和比较,优化监测技术手段,开展技术交流,对于各种监测方法的精度、优缺点进行比较,对各种监测技术方法进行总结及推广应用。提交年度成果和成果审查。
(三)遥感卫星监测
遥感卫星监测是指采用多波段、多时相和高分辨率遥感影像(Quick bird或SPORT卫星数据)InSAR技术,开展典型矿区地质环境动态遥感监测,建立基于遥感波谱的具有一定精度保证的主要矿山地物类型、土地与植被破坏、地面塌陷等自动识别模型与方法,实现地物面积变化监测。主要适用于大范围、矿业活动程度高、破坏大的密集型重点矿山集中开采区。
其工作步骤如下:
1)选取要监测的重点区域,充分了解研究区的地质环境背景,结合区内矿山分布,确定遥感监测方案。
2)遥感影像选取高分辨率卫星影像(QuickBird或SPORT)数据。
3)通过遥感影像对矿产开采区侵占土地、植被破坏、固体废物堆放、尾矿库分布、采空区地面沉陷、滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害、矿产开发引发的水土流失和土地沙化、矿区地表水体污染、土壤污染等矿山环境地质问题进行解译和判读。
4)收集研究区1∶10000地形图数据,将遥感影像配准到地形图上,采用目视解译、人机结合解译和计算机自动提取等方法将解译的内容按实际规模大小标在地形图上,并填写遥感解译记录表。
5)对卫星监测数据进行实地验证,总结遥感监测技术方法,开展技术交流,对于各种监测方法的精度、优缺点进行比较,对各种监测技术方法进行总结及成果推广。提交年度成果和成果审查。
(四)应急监测
矿山地质环境应急监测适用于湖南省采矿因素引发的重大突发地质灾害事件和矿山地下水污染事件。
1.应急监测响应分级
对应地质灾害和地下水污染事件分级,应急响应分为特大(Ⅰ级响应)、重大(Ⅱ级响应)、较大(Ⅲ级响应)和一般(Ⅳ级响应)四级。市、县分别负责较大(Ⅲ级)与一般事件(Ⅳ级)应急监测工作。特大(Ⅰ级)与重大(Ⅱ级)由省应急监测指挥部决策并指挥省级地质环境监测机构实施。
2.应急监测响应程序
省应急监测指挥部接到特大(Ⅰ级)与重大(Ⅱ级)突发性矿山地质灾害和地下水污染事件信息并确认需要监测的,立即向省政府和国土资源部报告,启动并实施应急监测预案。
3.应急监测组织
成立应急监测指挥部,设立应急监测中心,应急监测中心下设现场调查组、监测组、技术分析组、综合管理组、后勤组等五个工作组。
应急监测中心接到指令后立即启动应急监测工作,组织各工作组迅速赶赴现场开展应急监测工作,各工作组的任务职责如下:
1)现场调查组与监测组:立即赶赴现场开展调查,根据灾害事件的形成条件,制定监测方案,圈定监控范围、布置监测网点、监测项目、监测方法,制定应急监测实施方案并交技术组审核。监测人员按应急监测实施方案进行监测。
2)技术分析组:根据现场情况和技术条件及时审核应急监测实施方案并报上级批准后,交现场监测组实施,提出应急对策建议和方案,编制应急监测报告交综合管理组。
3)综合管理组:组织、协调所有人员按其职责开展应急工作;及时接转电话和传送文件、报告,认真做好值班记录,保持24小时联络畅通。及时向上级有关部门报告应急调查结果、应急监测结果、事态进展、发展趋势、处置措施及效果等情况。
4)后勤保障组:负责调度车辆运送应急监测人员、设备和物质,做好后勤保障以及现场监测人员的安全救护工作;开展摄影、摄像和信息编报工作。
4.应急监测处置
(1)信息接收
省应急监测中心综合组设专人专线电话负责全省矿山地质环境突发事件的信息接收,并及时向省应急指挥部报告。
(2)应急监测
1)向地方指挥部提出开展群测群防的建议。发动群众,针对应急监测对象以及毗邻区域开展群测群防监测。定期目视检查地质灾害体有无异常变化,如建筑物变形、地面裂缝扩展及地下水异常等;利用简易工具,采用埋桩法、埋钉法、上漆法或贴片法等监测裂缝变化。
2)对险情重、规模大、表象识别困难的滑坡体,结合目视监测和简易监测,布设专业监测网观测地质灾害体的动态变化情况,监测周期尽可能加密。专业监测对象以表层位移和地下水地表水为主。在阻滑段或者滑坡周缘的扩展部位,采用激光扫描、定点测量等方法,监测关键位置的位移及其变化情况。
3)对矿山地下水污染事件,应急监测有毒有害物种类、含量变化过程,水质状况变化过程、污染范围;污染事件造成河流严重污染导致下游地下水遭受严重威胁或污染的,说明污染水体前锋入境、污染水体过境和出境过程及有毒有害物含量变化过程。
5.信息报送
(1)报告时限和程序
确认发生特别重大(Ⅰ级)与重大(Ⅱ级)突发性矿山地质灾害事件后,应急监测指挥部立即向省政府和国土资源部报告有关应急监测信息。
(2)报告方式与内容
突发的矿山地质灾害和矿山地下水污染事件应急监测报告分为初报、续报和监测结果报告三类。
1)初报从发现事件后起4小时内上报,初报主要内容包括:突发灾害事件发生的时间、地点、灾害类型、受害或受威胁人员情况等初步情况以及初步采取的防范措施、应急监测对策和预期效果。
2)续报在查清有关基本情况后随时上报,续报内容是在初报的基础上,根据应急监测进程,报告有关确切数据、事件发生的原因、过程、进展情况、采取的应急措施和效果。
3)监测结果报告在事件处理完毕后上报,采用书面报告的形式,在总结初报和续报的基础上,详细报告下列内容:应急监测项目、监测频率、监控范围、采取的监测技术方法、手段等应急监测方案;应急监测预警技术所确定的关键地段,选定的预警模型与判据,校验复核;灾害体的成因、变化数据,变化趋势、危害特征、社会影响和后续消除或减轻危害的措施建议;对应急监测实施方案、采取的应急对策、措施和效果进行评价,总结经验教训。
三、矿山地质环境监测方法
(一)矿山地质灾害监测方法
1.地面塌陷
矿区塌陷面积较大的,采用遥感技术监测;重点矿区采用高精度GPS、钻孔倾斜仪、全站仪等监测;其他采用人工现场调查、量测。具体方法为:
1)地面和建筑物的变形监测,通常设置一定的点位,用水准仪、百分表及地震仪等进行测量,或可采用埋桩法、埋钉法、上漆法、贴片法等进行简易监测。
2)塌陷前兆现象的监测内容包括:抽、排地下水引起泉水干枯、地面积水、人工蓄水(渗漏)引起的地面冒气泡或水泡、植物变态、建筑物作响或倾斜、地面环形开裂、地下土层垮落声、水点的水量、水位和含沙量的突变以及动物的惊恐异常现象等。
3)地面、建筑物的变形和水点的水量、水态的变化,地下洞穴分布及其发展状况等需长期、连续地监测,以便掌握地面塌陷的形成发展规律,提早预防、治理。
4)采用测距仪或皮尺测量塌陷区面积、塌陷坑最大深度、直径等;现场调查塌陷坑数量及危害程度。
2.地裂缝
主要监测方法有大地测量法、GPS全球定位系统、简易人工观测、应力计、拉杆、光栅位移计自动监测等技术。
人工现场调查,现场调查地裂缝数量及危害程度,测量采集数据。测距仪、罗盘和皮尺测量最大地裂缝长度、宽度、深度、地裂缝走向;最大裂缝处两侧埋水泥墩、钢筋桩。
3.地面沉降
人工现场测量采集数据。重点矿山采用现场埋设基岩标自动监测,其他采用高精度GPS监测。
4.崩塌、滑坡
人工现场调查、测量采集数据。一般采用GPS定位(坐标、高程),测距仪和皮尺测量崩塌、滑坡体积,现场调查崩塌、滑坡数量及危害程度;对于危害严重的或大、中型规模的崩塌、滑坡隐患体由矿山企业监测其空间位移变化,具体方法根据实际情况确定。
滑坡裂缝采用的简易监测方法有埋桩法、埋钉法和贴片法。
埋桩法:如图7-11,在斜坡上横跨裂缝两侧埋桩,用钢卷尺测量桩之间的距离,可以了解滑坡变形滑动过程。
埋钉法:如图7-12,在建筑物裂缝两侧各钉一颗钉子,通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判断滑坡的变形滑动。这种方法对于临灾前兆的判断非常有效。
贴片法:如图7-13,在横跨建筑物裂缝粘贴水泥砂浆片或纸片,如果纸被拉断,说明滑坡发生了明显变形,须严加防范。与上面三种方法相比,这种方法是定性的,但是,可以非常直接地判断滑坡的突然变化情况。
5.泥石流
泥石流监测采用测距仪和皮尺测量潜在的泥石流物源方量、现场调查泥石流易发区数量、危险程度;对于危害严重的或大、中型规模的泥石流易发区,由矿山企业监测降雨量大小与冲刷携带物体积,具体方法根据实际情况确定。
监测的目的和任务是为获取泥石流形成的固体物源、水源和流动过程中的流速、流量、顶面高程(泥位)、容重及其变化等,为泥石流的预测、预报和警报提供依据。监测范围包括水源和固体物源区、流通段和堆积区。泥石流的监测方法,在专门的调查研究单位已采用电视录像、雷达、警报器等现代化手段和普通的测量、报警设备等进行观测。如目前国内采用超声波泥位计对泥位进行监测的方式取得了较好的效果,图7-14。
图7-11 埋桩法监测示意图
图7-12 埋钉法监测示意图
图7-13 贴片法监测示意图
图7-14 泥石流泥位自动监测装置
群众性的简易监测,主要应用经纬仪、皮尺等工具和人的目估、判断进行,简易监测的主要有以下对象与内容。
(1)物源监测
1)形成区内松散土层堆积的分布和分布面积、体积的变化。
2)形成区和流通区内滑坡、崩塌的体积和近期的变形情况,观察是否有裂缝产生和裂缝宽度的变化。
3)形成区内森林覆盖面积的增减、耕地面积的变化和水土保持的状况及效果。
4)断层破碎带的分布、规模及变形破坏状况。
(2)水源监测
除对降雨量及其变化进行监测、预报外,主要是对地区、流域和泥石流沟内的水库、堰塘、天然堆石坝、堰塞湖等地表水体的流量、水位,堤坝渗漏水量,坝体的稳定性和病害情况等进行观测。
(3)活动性监测
泥石流活动性监测,主要是指在流通区内观测泥石流的流速、流位(泥石流顶面高程)和计算流量。各项指标的简易观测方法如下:
1)观测准备工作。
建立观测标记。在预测、预报的基础上,对那些近期可能发生泥石流的沟谷,选择不同类型沟段(直线型、弯曲型),分别在两岸完整、稳定的岩质岸坡上,用经纬仪建立泥位标尺,作好醒目的刻度标记。划定长100m的沟段长度,并在上、下游断面处作好断面标记和测量上、下游的沟谷横断面图。
确定观测时间。由于泥石活动时间短,一般仅几分钟至几十分钟,故自开始至结束需每分钟观测一次,特别注意开始时间、高峰时间和结束时间的观测。
2)流速观测。
浮标法。在测流上断面的上方丢抛草把、树枝或其他漂浮物(丢物时注意安全)分别观测漂浮物通过上、下游断面的时间。
阵流法。在测流的上、下断面处,分别观测泥石流进入(龙头)上断面和流出下断面的时间。
流速计算。
3)流位观测。在沟谷两岸已建立的流位标尺上,可读出两岸泥石流顶面高程。
4)流量计算。流量可用下式概略计算。
湖南省矿山地质环境保护研究
式中:Qs为泥石流流量,m3/s;Vs为泥石流流速,m/s;As为断面面积,m2。
上面各项观测资料均应做好记录,主要包括观测时间和各种观测数据,并绘制时间与观测值之间的相关曲线和计算有关指标。反映变化情况,作为预测、预报和警报的依据。
(二)矿山占用破坏土地监测方法
1.固体废料场、尾矿库、地面塌陷区、露采场
人工现场调查、测量采集数据及采用遥感监测手段。采用GPS定位、测距仪和皮尺测量固体废料场、尾矿库、地面塌陷区、露采场压占土地面积;现场调查压占土地类型;压占面积较大的重要矿区辅以遥感影像监测其面积变化。
2.矿区土壤污染及水土流失监测
人工现场调查、测量、取样室内分析,辅以土壤污染自动监测仪采集数据及遥感监测。测距仪和皮尺测量土壤污染及水土流失面积;取样分析污染物的种类、含量;现场调查污染土地类型及年土壤流失量;对于重要矿区采用遥感技术监测和人工现场调查、测量相结合的方式进行监测。
(三)矿山水环境监测方法
1.地下水均衡破坏监测
人工现场调查采集数据。采用水位自动监测仪及测绳监测水位变幅;采用GPS定位监测井泉干枯的坐标、高程;现场调查干枯井泉的数量,以及对人、畜、土地的影响和地下水降落漏斗面积。具体做法为定期进行观测,参照国家地下水动态监测方法,监测人员每月逢五逢十对区内泉眼、观测井进行观测,泉点主要是纪录泉水的流量变化情况、是否干枯;观测井主要是纪录观测井水位变化情况。定期对收集的数据进行统计分析,确定地下水位变化趋势,确定采矿活动对区内地下水位超常下降影响范围。
2.废水废液排放监测
现场调查、取样,室内分析。采用流速仪或堰板监测矿坑水、选矿废水、堆浸废水、洗煤水的排放量;定期对矿山对外排放的废水进行水质检测,检查废水的pH、重金属元素、放射性元素、砷等有害组分含量是否达到相关排放标准;定期检查矿山废水影响范围内农作物生长状况、水塘中鱼类活动是否正常。
四、矿山地质环境监测技术要求
1)矿山地质灾害监测应采用专业监测与群测群防相结合的方法。专业监测方法有水准仪、全站仪、GPS及卫星遥感测量。监测网点布设及监测周期应符合《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》(DZ/T0221—2006)和《地面沉降水准测量规范》(DZ/T 0154—1995)的相关规定。
2)土地资源占用破坏监测采用地面测量、卫星遥感测量和土壤取样分析方法。占用土地面积可一年监测一次。土壤污染取样分析应符合《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166—2004)的相关规定。
3)地形地貌景观破坏监测采用地面测量、卫星遥感测量和地面调查方法,可一年监测一次。
4)地下水资源破坏监测采用布点量测和取样分析方法,布点及监测频次应符合《地下水动态监测规程》(DZ/T0133—1994)规定。
五、矿山地质环境监测成果应用
(一)矿山地质环境监测成果
矿山地质环境监测应形成如下成果:
1)单个矿山地质环境监测表、监测半年报、年报;
2)省、县两级矿山地质环境监测汇总表及监测网络图;
3)省、县两级矿山地质环境监测半年报、年报;
4)省、县两级矿山地质环境监测通报。
(二)成果应用
1)作为行政机关掌握全省矿山地质环境的资料依据;
2)作为行政主管部门奖励、处罚矿山企业或督促、安排矿山地质环境恢复治理的依据;
3)作为相关政策制定、规划编制的依据;
4)作为相关科研工作的资料依据。
❹ 镍钼矿矿井水含哪些污染物
一般矿井中的井水中没有什么特别的污染物。选厂出来的污水才有可能含有污染物。
❺ 矿区污水处理厂执行什么排放标准
看你污水处理厂的排水去向,如果是回用,可以参照《城市杂用水水质标准》;回
如果回用到周边农灌答——参照《农田灌溉水水质标准》;
如果外排水体——优先选择相关行业标准如——煤炭工业污染物排放标准等。
若无,选取当地的地方标准。若无地方标准,执行污水综合排放标准即可。
令据我了解,山东有些地方是以地表水质量标准作为出水标准要求的!
❻ 煤矿环境污染怎么办
煤矿污染治理的4个方面(以长昌煤矿为例)
一、大气污染与防治
大气污染源极少,只有年产2万吨的小水泥厂的粉尘和煤炭储运过程中的扬尘,影响甚微。矸石山已作为制砖原料利用,没有发生自燃现象。
长坡露天矿的大气污染源,主要是坑口火电厂的排烟量对大气的环境影响。
二、地表塌陷与防治
长昌煤矿因地下开采出现过多处多次地表的塌陷,正常生产受到影响。1979年,矿部组织技术人员对开采井和旧井进行调查,发现地表出现塌陷坑及裂缝分布于已开采的所有井田。瓦窑二号井地表出现8个塌陷坑,地表裂缝几十条,裂缝一般宽100—180毫米。大滕岭矿井出现2个通天井,高度达18.10米,地表塌陷坑9个,裂缝几十处。排坡井出现塌陷坑5个,裂缝十几条,裂隙带分布于煤系和地层中。为了尽量避免煤矿开采引发地表沉陷,造成自然生态环境破坏和生产事故,矿部在采区建立地表移动观测点,对塌陷裂隙及时填充粘土、石灰和水泥。
三、固体废料处理
长昌煤矿固体废料主要是煤矸石。1978年4月,在国家煤炭部的支持下,矿部为变废物为宝物,以矿井排出的废料煤矸石为原料,投资140万元建设年产1500万块煤矸石砖厂,把该矿山所有新旧煤矸石山和废渣全部消化。该矿区已经成为国内首家无矸石山的煤矿。
长昌煤矿灰渣治理,主要是发电厂的灰渣和露天矿排土的治理。发电厂的灰渣与露天矿排土一并排弃于煤矿排土场。煤矿永久排土场位于电厂西南,距煤矿坑1.5公里,距电厂1公里,面积2.72平方公里,堆放高度80米,总容积1.24亿立方米。
四、煤矿环境绿化
1975年后,长昌煤矿在发展生产的同时,逐步重视矿区环境的绿化和美化工作。1985年,矿部还把绿化美化环境、文明生产作为承包目标管理的一项考核指标。至1990年,矿区已绿化面积332亩,植树16万多株。矿领导还动员职工家家户户种果树(菠萝蜜树、竹子等)、种花草。长昌煤矿到处是青山绿林,环境雅静优美。
长坡露天煤矿生活区,以托儿所北面的空旷地作为工人村内绿化中心,设一些建筑小品,如假石山、喷水池、雕像、石椅石桌、花架形曲折廊,供职工休息活动和儿童游戏。另外在住宅群间设内庭院形成绿地,宅前屋后、路旁种植绿篱,形成点线面结合的绿化系统,给工人村创造幽静的环境。
电厂绿化则在主要出入口、主要建筑物、主干道路均进行植树绿化,并根据电厂生产特点选择合适的植树种类。
❼ 矿山环境污染治理的现状与趋势
矿山环境污染包括矿山废水污染、矿山固体废物污染、矿山大气污染和矿山噪声。
一、矿山废水污染
矿山废水主要来源于矿坑水、废石场淋滤水和尾矿池废水。矿山废水排放量大,持续性强,污染范围大,影响地区广,而且成分复杂,浓度极不稳定。其后果是危及人体健康和其它动植物的生存,危害工农业生产。
曾键年在他1998年主编的《矿山安全与矿山环境保护》一书中总结了矿山废水控制与处理的一般原则和方法:控制废水要遵循改革工艺,抓源治本;循环用水,一水多用;化害为利,回收利用的原则。矿山废水的处理一般是利用各种物理、化学、生物方法,经多级处理后再加以循环利用。
我国是以煤炭为主要能源的国家,煤炭开采造成的环境污染相当巨大,因此,煤矿的废水处理就显得十分重要。煤炭系统对此进行了大量的研究工作,并取得了可喜的进展,水文地质部门也对矿区地下水系统的控制、保护和污染处理进行了大量的研究工作。国土资源部水文地质环境地质研究所1997年在神府矿区大柳塔井田进行了开采条件下地下水资源保护利用的研究,取得了一些很有价值的成果。水环所的研究人员在研究矿坑废水洁净技术时,试验了混凝净化工艺和沙地净化工艺。试验证明,由于大柳塔井田的矿坑废水中污染物主要为悬浮物,无须化学处理,经此两种方法处理后的废水都可达到饮用水标准,并且沙地净化还可起到固沙和补给地下水的作用。
二、矿山固体废物污染
矿山固体废物,是指各类矿山在开采过程中产生的废石以及选矿过程中排除的尾矿。矿山固体废物的数量十分惊人。例如,对于大型露天冶金矿山而言,每采1m3矿石,需要剥离8~10m3的废石;每采出1m3的铝土,需要剥离13~16m3的废石,而煤矿露天开采的剥采比,一般比金属矿山还要大。可以预见,随着采矿业的发展,废石和尾矿的数量还会增加。
矿山固体废物的危害有以下几个方面:占用土地,损伤地表,浪费资源;污染水质和土壤,危害生物,影响农业生产;废石滑动塌方,危及人身安全;污染环境,破坏生态平衡。
矿山固体废物的处理的根本途径是改革采选工艺,使其不产生或少产生,但目前大多数矿山在采选工艺上还做不到”零”排放,因此,还必须对矿山固体废物进行处理和回收利用。目前处理矿山固体废物的有效措施有:筑坝堆放、远距离输送、在固体废物上覆盖和喷涂保护层和培植植被等。
矿山固体废物的综合利用,既有利于保护环境,又能废物资源化,创造新的价值。迄今为止,国内外有关学者对矿山固体废物的综合利用,进行了大量的试验研究工作,并取得了不少重大成果。从矿山固体废物中回收有用矿物,是其综合利用的有效途径之一,近几十年来,国内外广泛开展了这项研究工作,并取得了大量成果。如当前有些国家普遍采用细菌浸出法,已获得成功。矿山固体废物还可做建筑工业方面的原料。金属矿山的固体废物,如甘肃厂坝铅锌矿在基建过程中排放的废石,直接供给建筑公司,用作工业厂房建筑材料及井下混凝土骨料,取得了良好的效果。
煤炭系统利用煤矸石制造各种建筑材料,如砖瓦、水泥、砌块及轻骨料等,已经具有相当规模,其中以煤矸石砖发展最快。据调查统计,1981年全国煤矸石用量为2000多万吨,其中煤矸石砖用量占1500多万吨。此外,用煤矸石制水泥,也是煤矸石利用的重要途径之一。有些矿区的矸石热值较高,可用作发电燃料,这样不仅可以发电,还可以消除矸石自燃,降低有毒气体如H2S、CO的排放量。
三、矿山大气污染
矿山大气污染的来源为采矿活动产生的粉尘和有害气体,矿山大气污染包括矿区大气污染和矿内大气污染。
1.矿区大气污染的主要因素
(1)地下及露天采矿生产中,由于大量使用炸药落矿,采用柴油机为动力的设备等原因,产生大量有毒气体。
(2)选矿生产过程中产生的大量粉尘和有毒物质。
(3)矿区繁忙的交通运输产生的富含重金属物质的废气,矿区冶炼厂、烧结厂、电厂产生的浓烟以及矿区燃煤产生的有害物质,都可构成矿区大气的污染。矿山大气污染直接危害着矿区生产和人体健康。
矿区大气污染的防治措施主要包括加强综合利用,采用新的生产工艺,以减少或消除污染物排放;全面规划,合理布局,充分利用自然环境的自净能力;合理利用能源等。
2.矿内空气污染的特点
地下采矿是在有限的井巷空间内进行的,由于工作空间狭小,工作地点多变,矿内空气和地面大气对流性差,因此在采矿过程中产生的各种有害物质对矿内空气的污染要比地面大气污染更为严重。
(1)空气中O2的含量降低,CO2的含量增高。由于矿内有机物和无机物的氧化,人员呼吸和各种燃烧过程都直接消耗氧气,并生成其它有害物质,致使矿内空气中氧的含量降低。
(2)有害气体浓度高。其来源主要是爆破等突发性过程产生,在通风不良的巷道中,有毒气体的不断积累会使其达到使人中毒的程度。
(3)空气中含尘量高。采掘过程中的凿岩、爆破以及矿井中的装卸、转运等过程,将产生大量的粉尘,导致矿内空气中粉尘含量急剧增加。即使是采取了各种有效防尘措施以后,仍比地面空气的含尘量高出几倍或几十倍,对井下工作人员危害极大。
(4)矿内气象条件复杂。
(5)某些矿内空气中含有放射性气体。
矿内空气中有害气体的防治有以下几个方面:减少柴油设备的废气排放量;加强矿内通风,降低矿内氡气的浓度;采取个体防护措施;使用零氧平衡或接近氧平衡的炸药;采用无爆采矿工艺等。
四、矿山噪声及其防治
井下噪声源产生于凿岩、爆破、通风、运输、提升、排水等生产工艺,主要是凿岩设备和通风设备产生的噪声。地面噪声源如选矿设备、露天采矿、主力扇风机、空压机、锻钎机产生的噪声也是噪声的主要来源。矿山噪声已成为污染矿山环境的主要因素之一,他严重地威胁着矿山人员的身心健康与生命安全。
控制噪声的根本方法是降低声源噪声,但从当前的科技水平看,这一般难以达到。目前控制噪声的有效措施主要有吸声、消声、隔声、隔振、阻尼以及个体防护等措施。
❽ 磷矿开采对矿区环境有哪些影响
首先是开矿造成的生态破坏,包括水土流失,植被破坏等
磷矿中含有较高水平的天然放射性核U238、Ra226等,在开发利用的各个环节中,可以通过废气、废水及废渣给采矿区周围环境带来放射性污染,进而危害人民的身体健康。
1、对空气的放射性污染及危害磷矿采选对大气环境造成的放射性污染物主要是:磷矿石中的铀、镭及其子体在衰变中不断释放出γ射线,增加矿区环境空气中γ辐射剂量,增加人体的外照射剂量;磷矿石的堆放、粉碎、浸泡等过程中氡及其子的释放体造成局部空气的放射性污染。
2、对土壤的放射性污染及危害磷矿采选的过程中将产生大量的废石和尾矿,这些裸露的固废长期露天堆放,在雨水冲刷下,伴生于其中的放射性核素随地表径流进入土壤中,其中铀的六价氧化态是可溶性的,极易随着土壤溶液迁移,但由于土壤中有机质含量较高,能吸附一定浓度的铀;钍的水溶解性极差,不随水迁移,易被固定在土壤中,并在土壤表层积累下来,造成土壤环境放射性污染;镭的化学性质与钙相似,极易被作物吸收,如果不进行有效的预防与控制,则可能对当地环境造成污染并且通过食物链积聚在人体骨骼中,当体内负荷量大时可能引起骨质疏松、骨组织坏死、骨肉瘤等难以治疗的疾病。另外,磷矿石粉碎和研磨操作所产生的粉尘飘扬随后沉降并积累在土壤也是造成矿区周围土壤环境放射性污染的一个因素。
3、对水体的放射性污染及危害因主要原因是,矿渣中的有害物质随雨水等进入水体,在水生生物中富集,最后进入食物链的最高端----人类
❾ 地下水污染物及主要的化学过程
1.铁污染
煤矿地区地下水中的Fe一般是由于在开采过程中,煤中黄铁矿被氧化成4溶于水,最终被氧化成Fe3+或是Fe2+和Fe3+共存的结果(白国良等,2006)。涉及主要反应是:
典型煤矿地下水运动及污染数值模拟:Feflow及Modflow应用
实际上在多数矿井,尤其是在还在进行开采作业的深井中,反应(1)的进行并不完全,这主要是因为黄铁矿的氧化主要发生在含水不饱和带中的缺水地区,在这一区域中没有足够的水量来对含铁矿物进行溶解和运移(董少杰等,2006)。因此在这一区域中,黄铁矿极易形成亚铁和铁离子的结晶水合物。例如,水绿矾晶体(Fe2(SO4)3·H2O)、针绿矾晶体(Fe2(SO4)3·9H2O)、叶绿矾晶体(Fe(2+)Fe(3+)(SO4)6(OH)2·20H2O)、水亚铁矾等,以及各种黄钾铁矾类晶体。这些矿物可以统称为酸成盐(AGS-AcidGeneratingSalt)类,这些矿物晶体多呈现白色或者黄色(张健俐,2001)。以生成水亚铁矾为例,在矿井中反应如下:
典型煤矿地下水运动及污染数值模拟:Feflow及Modflow应用
反应(2)与反应(1)中每摩尔黄铁矿反应产生4摩尔(H+)相比,每摩尔黄铁矿只能产生0.7摩尔(H+)。由此可以看出,反应(2)产酸能力低于反应(1)。但是,应该引起注意的是这些盐类一旦在有充足水量的环境下,将会充分快速的溶解(孙越英等,2006),将大量铁离子(Fe3+)和亚铁离子(Fe2+)释放进水中,而其中的亚铁离子(Fe2+)最终将被氧化成三价铁离子(Fe3+)。最终在水中发生反应如下(何杉,1999):
典型煤矿地下水运动及污染数值模拟:Feflow及Modflow应用
由以上反应式可以看出,在整个过程中将会释放大量氢离子(H+)。因此,由于酸成盐能够在开采过程中储存大量的酸性离子,在采空区被地下水淹没以后将会有大量酸成盐(AGS)被溶解。这将会导致采空区及周边地区地下水中铁离子(Fe3+)及亚铁离子(Fe2+)浓度及数量上升,同时pH值下降,造成地下水污染,也可以称为“地球化学损伤”(Paul L,2000)。通过观测井数据显示,在新峰一矿矿井周边,Fe离子浓度最大值为0.65mg/L,最小浓度值为0.001mg/L。
2.硫酸盐污染和总硬度污染
新峰一矿地区硫酸盐污染的主要成因与铁污染成因相似,均是由于黄铁矿在开采过程中被氧化,形成硫酸盐,最后在采空区被地下水淹没的情况下溶解,进入地下水中,从而造成污染。硫酸盐浓度升高的另一个后果就是使得地下水的总硬度值增大,主要涉及反应是:
CaSO4→Ca2++SO2-4
硫酸盐引起的硬度是非碳酸盐硬度,在水煮沸后仍然是无法除去的,因此由此引起的总硬度上升是相对难以消除的。
3.其他污染
煤矿在开采过程中除了造成上述地下水污染以外,还会由于矿区生活和其他工业设施污水排放,使地下水中含有化学耗氧量、油类,以及挥发性酚类污染物(孟祥琴等,2006)。目前新峰一矿观测孔水样数据中并未出现此类污染物。
❿ 矿山环境污染现状
西南地区不同类型矿产开发过程中,很多矿山没有建尾矿库和沉淀池,洗选厂建造也很不规范,大量矿坑水、洗选厂废水直接排放到附近河流、湖泊,尾矿库渗漏、翻坝严重,废石土、尾矿及冶炼废渣直接倒入水库、沟谷、落水洞,污染问题相当突出。据云南、四川、贵州、西藏和重庆地质环境监测总站的有关资料,各省的污染现状和污染程度有所不同,现分述如下。
(一)贵州省矿山环境污染
贵州省不同类型矿产开发环境污染相当严重。矿山产生的废水量和废渣量在西南各省中数量最多。矿山废水年产出量731268.00×104m3,年排放量637842.00×104m3;矿山废渣年产出量25107.00×104t,年排放量21869.00×104t,累计堆放量86958.00×104t(表3-2)。废渣综合利用率19.49%,废水综合利用率5.01%。环境污染相对严重的矿山有460座。通过对20座矿山23件水样的21项组分分析,仅4座矿山的4件水样基本达标,16座矿山的19件水样都存在超标组分。这表明大多数矿山对水环境造成了污染。贵州矿山环境污染突出的问题是,部分有毒组分已进入食物链,造成人畜汞中毒、铊中毒、砷中毒,加上氟污染、放射性异常及其辐射等问题,已形成严重的地方病。
表3-2 贵州省矿山废渣、废水统计
该省矿业开发造成地下水污染面积为4121.83hm2,主要为金矿、磷矿、汞矿、锑矿和硫铁矿等矿山问题突出。如铜仁汞矿形成的大片采空区,造成地表水渗漏、地下水位大幅度下降且多被污染,致使许多地区人畜饮水困难;务川汞矿1998年8月山洪期间发生洪水翻坝事故,有毒尾矿渣泄漏及有毒有害组分淋滤下渗,造成矿区下游乃至乌江流域地下水、地表水以及土壤污染;1999年务川汞矿苟家岩尾矿库渗漏,造成下游乌江流域至长江涪陵沿岸一市五县地表水体污染,为此停水一个星期,并受到国家环境保护局严令治理。由此可见,矿业开发对区域水均衡系统产生了不良影响,给矿山本身及附近村民生产、生活造成极大危害。
(二)云南省矿山环境污染
云南省矿山废水年产出量392241.72×104m3,年排放量360005.07×104m3;矿山废渣年产出量10393.34×104t,年排放量9780.49×104t,累计堆放量105184.08×104t(表3-3)。综合利用率:尾矿7.27%,废石土5.18%,煤矸石30.06%,矿坑水14.14%,洗选矿水0.47%。大量矿山废渣、废水的排放,导致云南省79条河流受到不同程度的污染。其中污染程度较严重的有金沙江支流络泽河、小江,珠江支流块择河,红河支流绿汁江、南温河,澜沧江支流比江。仅玉溪市和文山州就有26条河流、4座水库受到污染。
云南省矿山年排放矿坑水190911.27×104m3,其中废水处理量仅占年排放量的0.7%,回水利用量也只占年排放量的14.3%,其余85%以上的矿坑水未经处理直接排入附近河流、溪沟、水库、湖泊或岩溶洼地,造成污染。该省6477个矿山企业仅1000个建有一定规模的洗选厂,其中仅25%左右的洗选厂建有尾矿库和沉淀池,大部分矿山因未建尾矿库和沉淀池直接将洗选废水或冶炼废水排入附近水体,造成地表水、地下水和土壤严重污染。该省已建的544座尾矿库,仅少量进行过设计,且多数不同程度地存在病害问题,时有库坝塌陷、渗漏、废水翻坝、漫坝和溃坝等问题,造成库区环境污染。
表3-3 云南省固体废弃物、矿坑水、洗选水排放统计
(三)四川省矿山环境污染
四川省矿山废水年产出量58897.15×104m3,年排放量34226.19×104m3(表3-4);矿山废渣年产出量9039.71×104t,年排放量7314.24×104t,累计堆放量67098.80×104t(表3-5)。
表3-4 四川省矿山废水统计 单位:104m3
表3-5 四川省矿山废渣统计 单位:104t
矿山废水以能源矿产排放量最大,占四川省总产出量的76%。由于能源矿产多数为小型矿山企业和民营企业,废水综合利用率仅占四川省废水利用总量的33.8%,金属矿山废水产出量占总量的19.2%,但由于金属矿山国有大、中型企业所占的比例大,生产工艺较先进,废水循环利用较好,利用量占四川省矿山废水总利用量的55.1%,综合利用率达到55.7%。其他非金属矿山如钙芒硝多为井下爆破落矿,水溶抽取,废水循环使用,综合利用率高,为58.32%;建材类非金属矿山用水较少,但废水综合利用率最差,几乎为零。总体上看,四川省各类矿山废水综合利用率为19.61%。
四川省矿山废渣综合利用量为800.74×104t,综合利用率8.85%。其中金属矿山废渣排放量最多,占排放总量的62%,但综合利用率最低,为1.2%。能源矿山年产废渣量占总量的21.9%,年排放量占总排放量的12.6%,综合利用率较高,为31.85%。其他非金属矿山废渣年产量占总产量的15.7%,排放量占总排放量的25.4%,综合利用率为7.2%。
(四)西藏矿山环境污染
西藏矿山废水年产出量为63215.34×104m3,年排放量10508.37×104m3,年循环利用量46827.41×104m3(表4-6);矿山废渣年产出量11126.30×104t,年排放量8684.45×104t,累计堆放量35647.54×104t,年综合利用量195.52×104t(表3-6,表3-7)。矿山废渣、废水排放造成了矿山环境的污染。因西藏地广人稀,虽有污染,但不严重。
表3-6 西藏矿山废水统计 单位:104m3
表3-7 西藏矿山废渣统计
(五)重庆市矿山环境污染
重庆市约有1805处矿山存在废水、废渣污染问题,其中煤矿山1002处,金属矿山82处,建材非金属矿山721处。矿山废水年产出量15632.70×104m3,年排放量15166.43×104m3;矿山废渣年产出量2007.97×104t,年排放量1507.97×104t,累计堆存量37277.08×104t。其中以能源矿产的产出量和排放量最多(表3-8,表3-9)。矿山废水、废渣大量排放,仅南桐地区12条河流有11条遭到污染。此外,1998年前,每年约有1.6×104t矿渣流入渝北胜天水库,2×104t矿渣流入渝北工农水库,造成淤积,库容量逐年减少,严重影响农业灌溉;巫溪寨沟水库,库容量70×104m3,其上游几个小煤窑矿渣全部排入水库,仅几年将水库全部淤满,工程报废;奉节草堂煤矿开采废石向草堂河排放,形成了草堂河泥石流地质灾害。
表3-8 重庆矿山废水统计
表3-9 重庆矿山废渣统计