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1、矿山地质环境调查与评估技术方法探讨,一、矿山环境地质问题及分类,1、矿山环境地质问题含义地质大词典第73条矿山环境地质问题解释：“人类从地表和地表深处开采出巨大数额的矿石和围岩，改变和破坏了地球表面和岩石圈的自然平衡，使地质环境不断地改变和恶化，给生产建设和人民生活带来了很大的危害，称矿山环境地质问题。矿山环境地质问题是指矿业活动（矿山建设及生产活动）与地质环境之间相互影响而产生的地质环境演变、破坏和污染等问题。,2、矿山环境地质问题分类根据矿山环境地质问题的表现形式和影响结果，将矿山环境地质问题归为四大类：一是矿山地质灾害，二是矿区土地植被等资源的占用或破坏，三是矿区水资源破坏，四是矿区水土
2、环境污染。,（1）矿山地质灾害 矿业开发强烈影响和改变着矿区地质环境条件，引发地质灾害。根据地质灾害成因，可分为：井工开采、露天开采、矿坑疏干排水引发的崩塌、滑坡、地面塌陷（开采沉陷、岩溶塌陷）、地裂缝、不稳定边坡等；固体废弃物堆积引起的崩塌、泥（渣）石流、不稳定边坡等和尾矿库溃坝、尾矿坝开裂等。矿山地质灾害往往给工农业生产带来严重威胁，并严重影响着生态环境，造成人员财产损失和资源破坏。,（2）土地植被资源的占用和破坏 矿业活动对土地（植被）资源影响和破坏，包括改变土地利用现状、地貌景观破坏，以及水土流失、土地沙化等。地下开采矿山对土地资源的影响主要表现为采空区地面塌陷、地裂缝；固体废弃物堆放
3、占用或毁损土地；滑坡、崩塌、泥石流对土地（植被）的破坏。露采矿山主要是采矿场、排土场对土地（植被）的占用和破坏。在矿山开采过程中，特别是露天开采，还破坏了许多景观资源、地质遗迹等，特别是沿路开采的许多小建材厂，对景观资源破坏非常严重。地下开采而引起的地面沉降等不但破坏了土地资源，而且还破坏了大量建筑和道路等基础设施，在平原区尤为严重。有些矿区位于名胜古迹之下，如大同龙门石窟因煤炭粉尘污染，佛像毁坏，风化剥蚀非常严重；太原地区的煤矿，地下的开采沉陷也直接或间接威胁着名胜古迹。,（3）矿山开发破坏水资源 矿业活动对水资源的破坏包括水资源浪费、区域水均衡破坏、水环境变化。地下开采对水资源、水环境影响
4、最大，矿山在建矿、采矿过程中的强制性抽排地下水以及采空区上部塌陷开裂使地下水、地表水渗漏，严重破坏了水资源的均衡和补径排条件，导致矿区及周围地下水位下降、泉流量下降甚至干枯，地表水流量减少或断流。在某些地方地下水下降数十米甚至上百米，形成了大面积疏干漏斗，造成泉水干枯、水资源枯竭以及污水入渗等，破坏了矿区的生态平衡。引起矿区水源破坏，供水紧张，植被枯死和灌溉困难等一系列生态环境问题。,（4）矿区水土环境污染 采矿形成的矿坑水、选矿废水等多就近向沟谷、河流排放，以及采矿废石、煤矸石、尾矿渣等堆放不当，构成了矿区水体和土壤的污染源。矿区内水体污染包括矿区地表水污染和地下水污染。最为常见的是在矿山开
5、采过程中，将大量矿坑水和采选废水直接排放到矿区周边的河流、沟渠或池塘，使矿区地表水体受到污染；由于河流变成了矿山废水的排泄通道，使得河道两侧浅层地下水受到不同程度的污染。此外，含有害化学元素的废渣，因降雨浸润，污染地表水、地下水和耕地，造成地方病源。废石、尾砂及粉尘的长期堆放，在空气、水、温度等风化作用下，进行了风化分解，促使很多有害元素的化合物进入地表及地下水中，尤其尾矿渣受风化作用后形成浓度较高的污染物，进入矿区周围的水体和土壤，造成水土环境污染。,二、矿区地质环境调查,1、技术路线资料收集：收集研究区自然、地理、地质条件、矿产资源、矿山地质环境等资料并加以分析，为部署下一阶段的野外实地调
6、查作准备。遥感辅助调查：利用遥感影像能够较为准确、快速的取得调查数据资料的优势，对典型的重点矿区进行遥感解译，在进行野外查证的同时，指导野外调查工作 野外实地调查：进行研究区水文地质、工程地质、矿山环境地质调查，摸清矿区矿山地质环境现状及存在的问题。数据资料分析整理。,2、工作程序地质环境背景调查：以收集资料为主，了解矿区地质环境条件。包括地质地貌条件、水文地质条件、工程地质条件等。矿山环境地质问题调查：矿区植被破坏、占用破坏土地、地面塌陷、地裂缝、崩滑流等地质灾害以及尾矿库、矸石堆、采场等；调查与矿业活动相关的“三废”污染问题，包括污染源、污染物含量、排放情况及地点，以及河流、农田、土壤、地
7、下水、大气等的污染程度及污染物，调查污染方式、途径、污染范围及危害程度。摸清矿区矿山环境地质问题及其危害。,3、工作方法（1）全面收集矿山企业及周围自然环境及经济社会资料；与矿山环境相关的农林环境资料；区域生产力布局，城镇、重要工程及特殊保护区的分布；区位条件及环境功能规划要求。（2）查明矿区气象水文、地形地貌、地层岩性、地质构造、新构造运动及水文地质、工程地质、环境地质条件。（3）查明矿体赋存特征、矿山开采方式、开采深度、厚度及开采影响范围。（4）查明矿区环境问题和地质灾害的形成条件、分布规律、影响因素、发育程度、发展趋势；预测其对矿业活动的影响；预测矿业活动引发、加剧和遭受的主要环境问题和
8、地质灾害。,矿区土地、植被资源占用和破坏，土地利用现状改变、地貌景观破坏、水土流失、土地沙化、盐碱化、土壤污染等。a.采场（露天开采）、工业广场、采矿废弃物、尾矿库、生活设施建设占用和破坏土地、植被资源；b.矿山地质灾害造成的土地、植被资源和地貌景观破坏；c.废液排放、堆积物淋滤液污染土壤及水土流失。矿区水均衡失衡、水污染问题，指地下水水位下降、水资源枯竭、地下水及地表水污染。a.矿井突水、矿井排水形成的地下水降落漏斗以及采动后上覆岩层破碎、断裂、沉降，导致各含水层贯通，造成地下水均衡改变；b.废液废渣排放、堆积物淋滤液造成地下水、地表水污染，破坏水环境。矿山地质灾害：a.井工开采、露天开采、
9、矿坑疏干排水引发的崩塌、滑坡、地面塌陷（开采沉陷、岩溶塌陷）、地面沉降、地裂缝、不稳定边坡等灾害；b.固体废弃物堆积引起的崩塌、泥（渣）石流、不稳定边坡等灾害；c.尾矿库溃坝、尾矿坝开裂、不稳定边坡问题。其它矿山环境问题如放射性、噪声、自燃、油污染、粉尘污染、有害气体污染等问题。,三、矿山地质环境评估,1、评估等级确定根据评估区重要程度、矿山地质环境条件复杂程度、矿山生产建设规模等综合确定，评估级别分为三级，见附录A。评估区重要程度应根据区内居民集中居住情况、重要工程设施和自然保护区分布情况、耕地面积等确定，划分为重要区、较重要区和一般区三级，见附录B。矿山地质环境条件复杂程度应分别按井工开采
10、和露天开采归类，应根据区内水文地质、工程地质、环境地质和矿山地形地貌、开采情况等划分为复杂、中等、简单三级，矿山地质环境复杂程度分级见附录C。矿山生产建设规模按矿种和年生产量分大型、中型、小型三类，见附录D。,2、评估精度要求一级评估应定量半定量地作出矿山环境影响程度现状评估、预测评估和综合评估。二级评估应半定量定性地作出矿山环境影响程度现状评估、预测评估和综合评估。三级评估应定性地作出矿山环境影响程度现状评估、预测评估和综合评估。,3、评估内容矿业活动引发的地表水漏失、区域地下水均衡破坏、水质污染等水资源、水环境的变化及其影响程度。矿业活动引起的土地沙化、岩土污染、水土流失等对土地、植被资源
11、的影响与破坏。矿业活动引发的地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石(渣)流等地质灾害及其危害程度。矿业活动对重要工程设施、房屋、厂矿、各类保护区和自然景观等造成的危害和影响程度。,4、评估程序,5、评估指标体系（1）现状评估单类问题评估矿山地质灾害矿区土地植被等资源的占用或破坏矿区水资源破坏矿区水土环境污染,综合评估：矿产资源开发对地质环境的影响因素可以归结为以下几个方面：开采方式；实际生产能力；三废排放；次生地质灾害；土地的占用和破坏；水土环境污染。建议选取具有较好的代表性的18个评估因子，分别为：矿山开采方式、实际生产能力、采空区面积、矿山面积、尾矿库面积、采矿场面积、废料场面积、塌陷区面积、
12、废水排放量、污染的土壤面积、污染的水体面积、固体废弃物年排放量、固体废弃物累计积存量、矿坑排水影响范围、地质灾害发生次数、地质灾害影响范围、地质灾害损失、地质灾害死亡人数。为了避免直接引用各因子数值进行评估造成较大偏差，采用部分因子的比值作为评价指标。,（1）X1=露天开采或井工开采；（2）X2=采空区面积/矿山面积；（3）X3=塌陷区面积/矿山面积；（4）X4=占用破坏土地面积/矿山面积；（5）X5=废水年排放量/实际生产能力；（6）X6=土壤污染面积/矿山面积（7）X7=水体污染面积/矿山面积（8）X8=固体废弃物年排放量/实际生产能力；（9）X9=固体废弃物累计积存量/矿山面积；（10）
13、X10=矿坑排水影响面积/矿山面积；（11）X11=地质灾害发生次数；（12）X12=地质灾害影响范围；（13）X13=地质灾害经济损失；（14）X14=地质灾害人员伤亡,评估原则 以不同类型矿产资源集中开采区为评估对象，以采矿活动引发的矿山环境地质问题现状为主，兼顾矿区地质环境背景，评估区内的矿产资源开发对该区地质环境的影响程度，评估因子来源于调查数据。,方法一：层次分析综合评分法,6、评估方法,层次分析 对上述14个评估指标进行聚类分析，形成7个指标层，每个指标层包含若干个指标项。指标层内的每个指标项都赋予一定的权重，而每个指标层也都赋予一定的权重。（见下表）,综合评分（根据14个指标项，
14、制定相应的评分标准）,设指标项的得分为Pi，指标层的得分为Lj，综合得分为T，则：,Lj=,其中，Wi为指标项权重，n为指标项个数；,T=,其中，Wj为指标层权重，m为指标层个数；,以本矿区大比例尺地形图为基础，按照矿区环境地质问题类型进行调查，在图上圈出该类问题的影响范围，如果有多类问题出现在同一区域内，可以再细分为子区。区域确定后，按照问题种类进行定性描述。,方法二：分区定性评估,（二）预测评估 预测评估的内容包括：经济与社会环境、大气环境、地表水环境、地下水环境、地表景观、地质灾害等。（1）建议预测评估指标体系如下表：,（2）评估方法基于GIS的矿产资源开发规划环境影响评价方法应用GIS
15、进行环境影响评价可以按照如下步骤：规划区现状数据采集，包括图形数据和属性数据的采集；制作单要素专题图，包括区域自然条件专题图、区域社会背景和经济状况专题图、区域土地利用专题图、区域地质环境现状专题图、区域地形地貌专题图等；制作综合性的区域环境现状评价图，利用GIS的图层叠加分析、缓冲区分析、地理统计分析等，形成一张综合性的区域环境现状评价图；根据规划的目标以及规划实施后可能对环境造成的影响因素，制作规划环境影响评价图，并与区域环境现状评价图进行对比，从而得出环境影响评价结论。,基于可持续发展的矿产资源规划环境影响评价模型如下：（1）环境风险指数：是指采矿后某一环境内容可能对环境造成的风险的大小，用R表示，数值越大对环境的风险越大。Ci为某一环境内容中第i项指标的环境可恢复系数。共分为三级，易恢复：系数为0.2；不易恢复：系数为0.6；不可恢复：系数为1.0。Si为某一环境内容中第i个环境指标的预测值与环境标准值的比值。Si=bi/b0i其中，bi为第i项环境指标的预测值；b0i为第i项环境指标的环境标准值。（2）发展度指数：是指规划实施后对经济、社会、人口的综合发展状况的度量，用Del表示。Del=其中，Del为发展度指数；Xi为构成发展度的经济发展综合指数、社会发展综合指数和人口状况综合指数的数值；Wi为各综合指数的权重，根据对发展的贡献率确定。,谢谢！,
