矿产资源开发与地质环境.ppt

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1、第五章 矿产资源开发与地质环境,矿产资源及其特性矿产资源开发对地质环境的影响矿山地质环境治理,一、矿山资源的概念及其特征,（一）矿产资源的概念 根据资源的再生性：可更新资源和不可更新资源两大类。可更新资源是指通过比较迅速的自然循环作用或人为作用能为人类反复利用的各种自然资源，包括空气、淡水、生物产物（食物、木材）等。不可再生资源是指在人类开发利用后，在现阶段不可能再生的自然资源，如煤炭、石油等矿产资源。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资源及其特性,一、矿山资源的概念及其特征,矿产资源：指所有埋藏于地壳中或出露于地表，可被人们开采利用的矿物质聚集体。广义的矿产资源指在内外

2、力地质作用下，元素、化合物、矿物和岩石相对富集，人类开采后能得到有用商品的物质形态和数量。狭义的矿产资源是指自然界产出的物质在地壳中富集成具有开采价值或潜在经济价值的形态和数量。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资源及其特性,（一）矿产资源的基本概念,矿产资源一般包括能源资源和原料资源两类。能源资源即矿物燃料和核燃料；原料资源：金属原料（金属矿产）和非金属原料（非金属矿产）。在目前世界矿业生产总值中，燃料产值占70%，非金属原料约占17%，金属原料约占13%。人类对矿产资源的需求量约占自然资源需求量的70%。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资源及其

3、特性,1.不均匀性（地区分布）2.有限性（不可再生性。数量有限，宝贵性）3.相对性（开采技术，矿产埋深）品位：矿石中所含有用成分（元素或化合物）的百分含量 4.生态性（地质生态环境）世界七大煤田之一的神府东胜矿区，位于水土流失最严重的黄河中游地区的晋陕蒙接壤区，毛乌素沙漠与黄土高原沟壑区的过渡地带，风沙面积大，水土流失严重，水资源十分短缺。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,（二）矿产资源的特性,5.1 矿产资源及其特性,风沙是神东矿区最大的灾害因素，神东公司在分析矿区沙地的有关条件后，确定了植物措施为主，机械措施为辅，多种手段一起上，快速、大面积地治理流沙的技术路线。神东矿区共治理流

4、动沙地9236平方公里，配合实施封育管护，沙区植被覆盖度由开发初期的315提高到目前的4050，矿区受风沙危害的问题得到明显遏制。据中科院兰州沙漠所测定，流沙固定后，每年风力搬运移动和进入河沟的泥沙总计减少56547万吨。治理后的考考赖水源水中含沙量由每吨64公斤下降到02公斤，哈拉沟和石圪台沟水源水中含沙量由每吨147公斤下降到015公斤，每年可节约水厂排沙费166万元，2年多时间即可收回治理投资。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,二、矿山资源的供给与需求,（一）矿产的种类与成因 1.矿产的种类 按用途分为三大类：金属矿产、非金属矿产和能源矿产。金属矿产指能够作为工业上提取金属原料

5、的有用矿物资料。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资源及其特性,金属矿产按工业用途及金属本身性质进一步划分为：黑色金属矿产：铁、锰、铬及其合金 有色金属矿产：铜、铅、锌、铝、镁、镍、钴、钨、锡、钼、铋、锑、汞等。贵金属矿产（金、银、铂、锇、铱）放射性金属矿产：铀、钍、镭等 稀有、稀土和分散金属矿产：铌、钽、锂、铍、镓等。,金属矿产,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,非金属矿产,非金属矿产是指除能源矿产、金属矿产外，能够提取有用非金属元素、化合物或能直接利用的岩石和矿物集合体。冶金辅助原料：如萤石、菱镁矿、耐火粘土、白云岩和石灰岩等 化工及化肥工业原料：磷灰石、磷块

6、岩、黄铁矿、钾盐、岩盐、明矾石、石灰岩等 工业制造业：石墨、金刚石、云母、石棉、重晶石、刚玉等 陶瓷及玻璃原料：长石、石英砂、高岭土和粘土等 建筑材料：沙石、浮石、石灰岩、大理岩、石膏、花岗岩、珍珠岩等 宝石及工艺美术材料：,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资源及其特性,能源矿产,能源矿产：又称矿物燃料，是人类获取能量的重要物质资源，是工农业发展的动力和现代生活的必需品。主要包括包括煤、泥炭、石油、天然气、铀矿等,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资源及其特性,（一）矿产的种类及成因,2.矿产的成因 矿产的成因与地质循环密切相关，并受构造作用、地球化学

7、循环以及水循环等作用的影响。矿产的形成作用一般包括：岩浆作用、变质作用、沉积作用、生物作用和风化作用等。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资源及其特性,岩浆作用：指岩浆的形成、演化直至冷凝成岩石的全部地质过程。分为侵入作用和喷出作用。岩浆岩占地壳总体积的95%，说明岩浆作用是地壳中规模巨大的的一种地质过程。元素发生大幅度迁移，重新分配，并且有些元素在岩浆结晶过程中富集成矿。它形成的矿床是元素富集（汽化分异、重力分异和结晶分异）过程的结果。它可以形成具有经济价值的多种金属矿产。如早期分离形成镍、钴、铜矿（硫化物矿）。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资

8、源及其特性,岩浆作用,变质作用是指已经存在的岩石处在地下的地质环境中，在固态下改变其结构、构造或化学成分，从而形成新岩石的一种作用过程。实质是在岩石基本保持固态状态下元素重新结合、再分配和迁移的过程。如可在石灰岩、白云岩同岩浆岩的接触带发生，形成钙、镁矽卡岩及其有关矿床。可以形成白钨矿（CaWO4)黄铜矿、黄铁矿、毒砂石英和方解石脉等（作用强度的增大）,5.1 矿产资源及其特性,变质作用,沉积作用：沉积作用以风化作用为开端（风化产物是沉积作用的最重要的物质来源），然后包括搬运、沉积或聚积以及沉积后的变化过程-主要为成岩过程。通过沉积作用，可以形成许多有价值的可开采的矿床，其中最重要的有石油、煤

9、、铁、锰、铝、磷、金、金刚石等。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资源及其特性,沉积作用,生物作用：许多矿床是在被生物强烈改造的生物圈环境中形成。有机物如贝壳和骨骼可形成含钙矿物。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资源及其特性,风化作用：发生在表生带。实质是岩石圈深部形成的岩石和矿物进入表生带后，由于物理化学条件发生巨变，失去原有平衡，通过深刻改造建立新的平衡的过程。风化作用可导致某些元素在风化壳集中，形成风化成因的矿床。如可形成Fe、Al、Mn、Ni、Co、Au、Pt、Sn、TR、Nb、Ta、U等金属矿床，金刚石、刚玉、蓝晶石、重晶石、水晶、高岭石

10、、粘土等非金属矿产。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资源及其特性,风化作用,二、矿山资源的供给与需求,（二）矿产资源的供应情况 1.世界矿产的储量与生产状况 矿产分布极不均匀。截至1997年，全球已经探明的主要金属和非金属矿产储量为1450108t，其中美国、加拿大、澳大利亚、南非主要矿产储量占世界80以上。19611980年间，铁矿石的开采量占20世纪以来80年中总产量的近55%,钾盐占67%，粘土矿占近80%。环境地质学中国地质大学,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资源及其特性,（二）矿产资源的供应情况 2.中国矿产的储量情况 中国是矿产资源比

11、较丰富，矿种比较配套齐全的少数几个国家之一。截至2000年底，中国发现171中（200种），探明有一定数量的矿产153种，其中能源矿产8种，金属矿产54种，非金属矿产88种，水气矿产3种。人均拥有矿产资源量只相当于世界人均拥有资源量的27，相当于美国人均的1/10、前苏联人均的1/7。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资源及其特性,二、矿山资源的供给与需求,（三）矿产资源的需求 美国仅占世界人口的5%，每年却消耗掉全世界一年所消耗的资源的30%左右；世界20的人口享受着整个世界收入的80。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.1 矿产资源及其特性,第五章 矿产资

12、源开发与地质环境,矿产资源及其特性矿产资源开发对地质环境的影响矿山地质环境治理,一、概述二、露天开采对地质环境的影响三、地下采矿对地质环境的影响四、工矿废物对地质环境的污染五、矿产资源开发影响地质环境的主要因素,5.2 矿产资源开发对地质环境的影响,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,一、概述,采矿过程形成的能量和交换物质转移是影响矿山地质环境的主要因素。影响的方式：影响方面：空气、土壤和水体污染，引起土地退化、沙质荒漠化和水环境变化；社会经济的。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,二、露天开采对地质环境的影响,土地资源的占用和破坏露天矿边坡失稳破坏水土流失,环境地质学第五章 矿

13、产资源开发与地质环境,二、露天开采对地质环境的影响,特点：矿山资源开发总量中5060%的煤、8590%的金属矿藏、50%的化学矿山原料、100%非金属和建筑材料都是露天开采。对环境的影响：泉水枯竭、河水改道、边坡失稳发生崩塌、滑坡；矿山剥离堆土及矿渣堆积占用土地；淤塞河道、导致水患和矿山泥石流；矿山三废造成的土壤、水体及大气污染；破坏地貌景观，形成矿山荒漠化，加速水土流失等。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,二、露天开采对地质环境的影响,（一）土地资源的占用和破坏 1.露天采矿破坏土地 目前，世界上年产15104t以上矿石的矿山大约有一半是露天开采，矿石产量的75%左右来自露天开采。

14、如美国明尼苏达州希宾铁矿、新墨西哥州圣利塔铜矿、中国山西的平朔煤矿等。中国重点金属矿山，约有90%为露天开采，每年剥离岩土约为(2.22.6)108t，露天矿坑及堆土场侵占大量农田。到1995年，全国1173家国有大中型矿山企业中，占用土地面积729971.6hm2，其中露天开采矿场、排土场、尾矿场和塌陷区占地212817.4hm2，占29.15，其他为工业用地、行政生活用地等，占70.85.。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,世界上首个被开采的露天斑岩铜矿，美国犹他州Bingham矿山，这就是典型的露天斑岩铜矿，位于美国犹他州盐湖城西南方20km处。二长斑岩侵入到Pensylvan

15、ian组中。石灰岩和斑岩中的铜、铅、锌和银发生接触交代。矿石呈带状分布，从侵入的斑岩中向外延伸。这个矿山因首次开采斑岩铜矿而闻名。图片的左下角是一个废物处理池。这个矿山以先驱Mormon Bingham兄弟的名字命名。,山西朔州平朔安太堡露天煤矿矿坑,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,伊敏煤电露天开采现场,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,（一）土地资源的占用和破坏 2.废石堆、尾矿堆放占用土地 废石，即在开采矿石过程中剥离出的岩土物料，堆放废地称之为排土场。尾矿，即在选矿加工过程中排放的固体废物（有用目标组分含量最低的部分），其储存场地称之为尾矿库。据有关资料，露采每采1t矿

16、石通常要剥离510t覆盖岩土，生产1t铜约形成400t废石和尾矿。在美国的矿山土地破坏面积中，露天采空区占59%，露天排土场、废石堆占38%，剩下的3%具有地面下沉和他显得危险。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,山西焦煤西山煤电集团公司东曲矿矸石山生态园,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,松江流域 板石沟铁矿露天开采现场水土流失,二、露天开采对地质环境的影响,（二）露天矿边坡失稳破坏 露天矿边坡稳定性问题是露天开采的主要环境地质问题之一。合理的边坡角,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,开采时，需要把被开采的矿石划分成一定厚度的水平分层，由上向下逐层开采，并形成阶梯状，

17、这些阶梯的工作面叫做台阶。上部平台1台阶的上部水平面；下部平台2台阶的下部水平面；台阶坡面3朝向采空区的台阶斜面；台阶坡面角（）台阶坡面与下部 平盘水平面的夹角；坡顶线4台阶坡面与上部平盘的交线；坡底线5台阶坡面与下部平盘的交线；台阶高度（h）上部平盘与下部平盘的垂直距离。,边坡的稳定性：边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体，由于坡表面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下、整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土(岩)体内部其一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失

18、去稳定；如果滑动力小于抵抗力则认为边坡是稳定的。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,具有明显滑动面的边坡失稳破坏,蠕变-坍塌变形破坏,边坡岩土体中软弱结构面的发育程度及其组合关系是控制露天矿边坡稳定性的主要地质因素。,(1)岩土性质的影响，包括岩土的坚硬程度、抗风化能力、抗软化能力、强度、组成、透水性等；(2)岩层的构造与结构的影响，表现在节理裂眺的发育程度及其分布规律、结构面的胶结情况、软弱面和破碎带的分布与边坡的关系、下伏岩土界面的形态以及坡向坡角等；(3)水文地质条件的影响，包括地下水的埋藏条件、地下水的流动及动态变化等；(4)地貌因数，如边坡的高度、坡度和形态等；(5)风化作用

19、的影响，主要体现为风化作用将减弱岩土的强度，改变地下水的动态；(6)气候作用的影响，气候引起岩土风化速度、风化厚度以及岩石风化后的机械、化学变化，同时引起地下水(降水)作用的变化；(7)地层作用除了使岩土体增加下滑力外，还常常引起孔隙水压力的增加和岩土体的强度的降低；,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,露天矿边坡失稳破坏的影响因素主要有：,边坡失稳防治原则：,以预防为主，综合整治。在边坡开挖和采矿过程中，应及时排除地表水、深降强排地下水，减少爆破次数、降低爆破强度，合理确定不同深度岩体的边坡角，适时修正边坡轮廓，提高边坡稳定性等。对大型采矿边坡，还需构筑抗滑挡土墙、抗滑桩、灌注水泥砂浆

20、及减载、排水等工程措施。,二、露天开采对地质环境的影响,（三）水土流失 水土流失(water and soil loss)是指“在水力、重力、风力等外营力作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀和水土损失，亦称水土损失。”(中国水利百科全书第一卷 废石堆、尾矿坝如果设置不当或管理不严，会造成严重的泥石流、滑坡等事故，导致更大范围的土地破坏以及生命财产的损失。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,2008年9月8日上午8时许,山西临汾市襄汾县的陶寺乡塔山矿区因暴雨发生泥石流,宽约600米,长约3公里的泥石流将下游的一个农贸集市和两个村子的部分房子冲垮,造成下游塔儿山铁矿尾

21、矿库发生溃坝，造成300多人伤亡。,三、地下采矿对地质环境的影响,主要表现为：地下采掘开挖引起地面开裂与沉陷；矿坑疏干排水造成地面沉陷、泉水枯竭、河水 断流 及区域地下水位下降；深井排水或注水诱发地震。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,三、地下采矿对地质环境的影响,（一）采空区地面塌陷及地裂缝 矿区地面变形：采用井下开采的矿山，由于采空区上覆岩土体冒落而在地表发生大面积变形破坏并伴随地表水和浅层地下水漏失的现象和过程。分为地面塌陷和地裂缝。据初步统计，中国因采矿引起的地面塌陷已超过180处，累计塌陷面积达1150km2。中国发生采矿塌陷灾害的城市近40个，造成严重破坏的25个。,环境

22、地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,晋陕蒙接壤地区位于内蒙古鄂尔多斯高原与陕北、晋西北黄土高原的接壤地带,山体塌陷,三、地下采矿对地质环境的影响,（二）破坏水文地质环境 井巷开掘，使地下水的赋存状态发生变化；矿床疏干排水改变了地下水的天然径流和排泄条件，同时导致地下水资源的巨大浪费，使区域地下水水位大幅度下降，造成矿区水文地质环境的恶化。矿床开采对岩体原始应力场的影响的深度，露天开采时可达500-700m,地下开采时可达1500-2500m。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,1.矿井突水 许多矿床上覆和下伏地层为含水层，特别是石炭二迭纪煤系

23、地层，不仅煤系内部有含水性强的地层，下伏巨厚奥陶纪灰岩，含水丰富，使煤层受到来自下部灰岩地下水高水压的威胁，在构造破碎带和隔水层薄的地方发生突水，严重威胁着矿井和矿工的生命安全。据统计，中国主要煤矿区，因突水全淹矿井已达58次之多，造成经济损失27亿元。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,矿井突水（透水）是指煤矿在正常生产中突然发生的具有一定数量来势凶猛的涌水现象。突水可来自底板、顶板、老采区、老窑、地表等。由于来势猛、水量大，一旦防范不力或排水能力不足时，往往造成严重经济损失甚至人身伤亡事故。根据我国矿井突水情况，原煤炭工业部对突水点突水量做了等级划分（1984年5月矿井水文地质规程

24、），其等级标准是：特大突水点的涌水量大于或等于30m3/min，大突水点的涌水量为30m3/min10m3/min，中等突水点的涌水量为10m3/min1 m3/min，小突水点的涌水量小于或等于1 m3/min。,中华安全信息港,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,平顶山含煤地层有晚石炭世的太原组，二叠纪的山西组，上石盒子组和下石盒子组的下段，现主采煤组为二叠纪的丁组、戊组、己组，待采煤组为上石炭统的庚组，煤田保有储量74.1亿t。是中南最大的烟煤基地。现有生产矿井11对，在建矿井1对，矿区原煤产量超过2000万t/a,矿井成东西向分布。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,2.

25、海水入侵（沿海地区）沿海地区，因疏干排水，海水入侵，破坏当地的淡水资源，影响生活供水和生态环境。3.区域地下水位下降 对进入井巷内的地下水或威胁井巷安全的地下水进行疏干排水，从而使矿区附近的浅层地下水被疏干，造成区域地下水水位下降，生态环境恶化，造成矿区附近水源短缺，影响人民群众日生活和经济发展。山西省因采煤造成18个县缺水，20多万人吃水困难，2万公顷水浇地变成旱地。开滦范各庄矿突水后，以突水点为中心的10余公里范围内，水位下降了2030m。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,三、地下采矿对地质环境的影响,（三）矿区山体开裂破坏 高陡临空地形地貌部位，由于山崖或山脚的采矿活动，常造成

26、上覆山体开裂变形，甚至发生崩塌灾害。破坏机制为：原有裂隙规模扩大并由闭合发展为张开状态，或产生新的裂隙，继而产生倾斜变形、膨胀，局部出现滑移，最后出现崩塌。中国湖北盐池河磷矿山体崩塌、四川鸡冠岭山崩，以及长江西陵峡链子崖山体开裂等均与山脚采矿活动有关。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,2009年6月5日15时许，重庆市武隆县铁矿乡鸡尾山一采矿区发生山体垮塌，上百万方山石涌进山谷，导致一个采石场及6个居民户被掩埋。,三、地下采矿对地质环境的影响,（四）采矿诱发地震与岩暴 采矿诱发地震是指开采地下固体、液体矿产过程中出现的地震。按成因分为诱发构造型矿震、诱发塌陷型矿震及掌子面岩爆、煤爆诱

27、发矿震等三类。1.诱发构造型矿震 是因采矿导致断层的复活和弹性能量的提前释放造成的地震。进一步分为采矿直接引起矿震和抽水采矿诱发矿震两类。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,采矿直接引发矿震是由于采矿使地下应力失去平衡而诱发的地震。是把冲击地压、突出、大面积顶板垮落等岩体失稳过程引起的矿区范围的震动破坏现象统称之矿震。如辽宁省北票煤田台吉井区 2005年2月14日，阜新矿业集团公司孙家湾煤矿海州立井发生特大瓦斯爆炸事故，爆炸前发生矿震 采矿抽水也可诱发地震。抽水后，断裂面失去水压而发生卸荷作用，形成偏差应力。当偏差应力大于断面的抗剪强度时，即诱发地震。如湖南省恩斗桥矿区,环境地质学第五

28、章 矿产资源开发与地质环境,2.诱发塌陷型地震 多起因于采空区和顶板陷落。地震波由顶板块体脱落敲击底板而产生，矿震分布范围较小，震源极浅，大多处于开采平面上。震级小但震中烈度高，在岩溶发育地区经常出现。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,3.岩爆 岩爆又称冲击地压，是指承受强大地压的脆性煤，矿体或岩体，在其极限平衡状态受到破坏时向自由空间突然释放能量的动力现象，是一种采矿或隧道开挖活动诱发的地震。在煤矿、金属矿和各种人工隧道中均有发生。岩爆属于小规模的地应力释放现象，表现为坑壁岩石碎块或煤块等突然从围岩中弹出，并伴随巨响、气浪和震动；抛出的岩块大小不等。四川绵竹天池煤矿最大的一次将约2

29、0t的煤抛出20m以外。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,岩爆发生的条件是：岩体经受过较强的地应力作用；围岩内储存较大的弹性应变能；埋藏位置具有较紧密的围限条件；机械开挖造成应力的突然释放。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,四、工矿废物对地质环境的污染,1.选矿废水污染 中国每年排放36108t选矿废水，含有许多有害金属离子和物质，悬浮物超标。江西某含硫多金属矿床，排放pH为3的废水，造成矿区附近河水污染，鱼虾绝迹，金属离子超标，矿山下游25km长河段河水不能饮用，同时造成矿区地下水和土壤污染。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,2.煤矸石污染 煤矸石是采煤过程和洗

30、煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。,煤矸石中含有大量的有机成分，同时富含金属、碱土金属和硫化物等，通过大气降水淋滤而污染环境。大量可溶性无机盐溶于水中直接进入地下水，造成矸石山周围地下水污染，主要表现为高矿化度、高硬度、硫酸盐、钠离子含量普遍高于背景值。如辽宁抚顺煤田的煤矸石造成地下水污染p9

31、6,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,五、矿产资源开发影响地质环境的主要因素,（一）矿产资源开发利用阶段,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,（二）采矿方法 露天开采：严重破坏地表景观，并占用大量土地，造成环境污染；地下采矿：地面沉降或地面塌陷等。（三）矿物特性（四）其它因素 地理位置、地形、气候条件及开采规模,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,第五章 矿产资源开发与地质环境,矿产资源及其特性矿产资源开发对地质环境的影响矿山地质环境治理,5.3 矿山地质环境治理,矿山开发共分为四个阶段：勘查、设计、开采和闭坑等。矿产勘探和设计阶段，在查明环境地质条件的基础上，开展地质环境

32、质量现状评价和影响评价，预测矿床开采后可能产生的环境地质问题；合理规划工业场地、交通运输线路、生活区以及矿渣等固体废弃物的堆放场地，优选采矿方式和选冶工艺措施，防治或减少地质环境问题的发生。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,矿山建设开采阶段，应严格规范矿业生产活动，防止、减少环境地质问题的发生、发展，治理已经产生的环境地质问题。矿山闭坑阶段，需要做好以造地复田为主的综合治理，恢复耕种或种草绿化、营造树木、人工造湖，使矿区地质环境向良性转化。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.3 矿山地质环境治理,一、矿山地质环境治理的基本原则 1.立法原则（法律确定责任、法规明确环境质量

33、标准）2.生态风险评价原则 3.最少量化原则 4.资源化原则 是使受到破坏的土地、水域等，经过治理能作为合格的自然资源再度具有生态经济价值；其二是使开采活动产生的矿山废弃物在其它的工业活动中得以利用。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,5.3 矿山地质环境治理,5.无害化原则（去毒法、隔离法）是指对矿山废弃物进行的无害化处置。6.生态系统的恢复和重建原则 包括采矿地环境质量的恢复以及生物群落的恢复和重建二、露天矿的复垦与利用 露天开采的剥离物，可边剥离边回填到采空区内，叫做内排土；也可临时堆放在矿区边界以外地面，叫做外排土。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,1.外排土露天采空

34、区的恢复和利用 考虑以下几个因素：对土地恢复的要求、露天矿坑的深浅、填充物料的供给、坑内有无积水或涌水等。2.内排土露天采空区的恢复和利用,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,三、废石堆、尾矿池复垦,废石堆复垦 土壤层覆盖法，坚硬或粗粒岩土底土层表土层。预先设计堆置方法并且布置防排水系统和通气系统（2）尾矿池复垦 种植前，应设法固结表层，上覆盖山皮土，施加肥料，并创造良好的表层透气和容气的条件。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,1.地面塌陷的整治和利用 体积约为采出矿石体积的6070。对于塌陷的水淹区域，可用作农业灌溉、发展渔业及其养殖业，以及改建为水陆公园。开发利用煤矸石，化

35、害为利。在暂时不能利用的情况下，用煤矸石充填塌陷区。利用塌陷区作为固体废弃物的储存场所，特别是煤矿区附近都建有大型火力发电厂，来储存粉煤灰；在金属矿山，塌陷区也可作为废石堆存放区。,四、地面塌陷和废弃矿井整治,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,2.废弃矿井、地面设施的整治与利用 报废的矿井地面留有道路、管道、建筑物以及井筒、井架等生产、生活设施。应结合矿山地理位置、地形条件、当地经济状况等因素，进行整治和综合利用。五、矿山三废的综合利用 主要涉及尾矿、废石和矿坑排水等，途径就是资源化。矿坑排水净化后作为职工生活水源和周围农田的灌溉水源；提高选矿厂废水的循环利用率。对于尾矿和矿石应尽量综合利用，如做建筑材料、路基或者充填低洼地带，减少地面堆放，避免污染环境。,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,复习题,1 矿产资源的概念及其特征？2 露天采矿对地质环境的影响有哪些？3 地下采矿对地质环境的影响有哪些？4 矿山地质环境治理的基本原则？5 外排土露天采空区的恢复与利用方式？,环境地质学第五章 矿产资源开发与地质环境,