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浅析矿产资源的开发与地质环境保护
摘要:矿产资源是人类生存和社会经济发展的基础,区域社会经济系统运行
在消耗大量矿产资源的同时,也输出了大量的废弃物,这些废弃物以不同的方式
汇集到周围的生态环境,对区域生态环境产生多种形式的污染和破坏作用,占用
和消耗地区生态环境容量。文章结合我国矿产资源开发的现状,重点就矿产资源
开发趋势及面临的各项矿山地质环境问题进行了探讨分析。
关键词:矿产资源;地质环境;预测;保护
1、当前我国矿产资源开发对地质环境的影晌
1.1土地占用和破坏
矿产资源与能源开采要构建交通网、工业民用厂房和市政等设施。采矿,特
别是露天采矿,要剥离地表覆盖层,同时有大量的废矿石排放,所有这些都需要
占用大量的土地,这是采矿业普遍存在的一个严重问题。
矿山占用破坏土地主要分为下面三类:一是露天采矿破坏土地;二是废矿石、
尾矿堆放占用土地;三是矿产资源与能源开采导致地面塌陷,从而破坏土地。
表1矿山占用破坏土地(公顷)
1.2水文地质环境的破坏
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,使区域地下水位大幅度下降,造成矿区水文地质环境的恶化。
此外疏干碳酸盐围岩含水层时,其溶洞构成了地面塌陷的隐患。当塌陷区或井巷
与地表储水体存在水力联系时,会酿成淹没矿井的重大事故。岩层疏干影响的预
测和设计不合理时,还会导致边坡、台阶的场动和过滤变形而引发地质灾害。
矿场开采必然改变岩体的原始应力场,由此引起的水文地质条件和环境的影
响范围,按开采规模有时可达数千平方公里,影响深度露天开采时可达500-700
米,地下开采时可达1500-2500米。水文地质环境的破坏主要分为下列几种:一
是引起矿井突水。根据有关资料,2005年到2007年由于采矿突水造成的事故每
年都有十几起,其趋势是每年次数减少,但造成的危害程度增加,伤亡人数与经
济损失都在一定程度上呈现出增加的趋势;二是海水入侵;三是区域地下水位下
降。
1.3地面形变
由于采矿掏空、矿坑疏干或长期抽排地下水等原因,常造成矿区地面下沉、
开裂等现象发生岩溶充水矿区,常发生地面塌陷。地面形变严重破坏地表建筑、
交通道路和农田,危害人身安全和生产建设。
在矿井开采前,矿区岩层处于平衡状态,当矿体开采后,岩层中的应力平衡
状态受到破坏随着矿体开采强度的增加,采空区不断扩大,应力不断改变,导致
矿体上覆岩层在重力作用下产生裂隙、变形、下沉、塌陷等地面形变地面形变与
矿体采深、采厚以及矿体上覆地层岩性、地质构造条件等密切相关。
1.4矿山“三废”对环境的污染
随着矿山的开发,矿区排放大量废水,如矿坑排水、洗矿废水、尾矿石堆淋
滤水、以及矿区其他工业如炸药厂、选矿厂、机械厂等和医疗、生活方面的废水
等。这些废污水,大部分未经处理,排放后直接或间接地污染地表水、地下水和
周围农田、土地,在进一步污染农作物。有害元素成分的挥发也污染了空气。
其他如矿山开采所造成的固体粉尘等也会对环境造成污染。
2未来我国矿产资源供需趋势及其可能引发的地质环境问题预测
2.1未来十年我国矿产资源、能源供需趋势
未来十年我国矿产资源供需趋势:原材料矿产结构缺陷突出,大宗支柱性矿
产数量不足,品质较差,供需矛盾加剧,优势矿产前景堪忧。目前不能满足国内
需求的铁、锰、铝、铜、铬铁矿、钾盐6种大宗矿产供需矛盾日益加剧,需长期
依靠进口以补不足。据预测,到2012年我国仍需进口富铁矿石7000万t左右,
国内铁矿石的满足率仅为62.5%,锰矿资源,低品位难选冶的碳酸锰矿石仍不能
利用,锰矿石缺口将高达650万t。如果近几年不能降低生产氧化铝的成本,我
国仍需每年进口氧化铝157.5万t,到2012年我国将缺口10-100万t电解铜,国
内铜矿石的生产仅能满足国内需求的41-47%,铬铁矿需求量为140-150万t,缺
口120-130万t,钾肥需求量为640万t,缺口钾肥约540万t。
2.2未来十年我国能源供需趋势
2.2.1能源供给预测
利用灰色系统模型与趋势曲线模型对能源产量进行了长期预测,由于他们是
从不同的侧面,不同的角度进行的预测,预测的精度不一样,难免会遗漏一些信
息