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關(guān)鍵詞:礦山地質(zhì)災(zāi)害滑坡崩塌泥石流礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
0引言
我國是地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)國家之一,地質(zhì)災(zāi)害種類多、分布廣、影響大、造成損失嚴(yán)重。礦山地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)災(zāi)害的一個分支,是人類開采礦山而直接誘發(fā)的人為地質(zhì)災(zāi)害。我國是采礦大國,開采技術(shù)和設(shè)備相對落后,導(dǎo)致礦山開采環(huán)境不斷惡化。近年來,重大地質(zhì)災(zāi)害明顯上升。
1礦業(yè)開發(fā)與地質(zhì)災(zāi)害
經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展加快了對礦物的需求與消耗,這也為礦產(chǎn)開采企業(yè)帶來更大的發(fā)展機(jī)會。然而由于迅猛發(fā)展的中小型礦山疏于管理,加之小型礦山的開采方法和選礦工藝落后,大多無環(huán)保措施,加劇破壞礦區(qū)環(huán)境。開采環(huán)境明顯惡化,礦山地質(zhì)災(zāi)害問題日趨嚴(yán)重,潛在的致災(zāi)隱患不斷增多,且隨時可能發(fā)展成災(zāi),造成人員傷亡、設(shè)備報(bào)廢、設(shè)施損毀甚至礦井關(guān)閉、資源浪費(fèi)等嚴(yán)重后果。嚴(yán)重制約了社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
2礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型
礦山地質(zhì)災(zāi)害種類繁多,按成災(zāi)與時間的關(guān)系,可分為突發(fā)性礦山地質(zhì)災(zāi)害(如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等)和緩發(fā)性礦山地質(zhì)災(zāi)害(如采空區(qū)的地面變形、環(huán)境污染等)。但最常見的是以災(zāi)害的空間分布和成因關(guān)系分類。
2.1巖土體變形災(zāi)害
2.1.1礦山地面和采空區(qū)塌陷地面塌陷主要發(fā)生在地下以井巷開采的礦山。在礦山采空區(qū),若保留礦柱不足,或因礦柱受損而失去支撐能力,就會造成地面塌陷。特別是那些礦體埋藏較淺,產(chǎn)狀較平緩的礦區(qū)(如煤礦),地面塌陷的現(xiàn)象更為常見。礦體埋藏相對較深的地下開采礦山,如果不能及時回填和崩落采空區(qū),當(dāng)其達(dá)到一定規(guī)模就會產(chǎn)生大面積塌陷。
此外,在巖溶分布區(qū),還會因礦山排水疏干而導(dǎo)致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不僅破壞可耕地資源、建筑物,毀壞道路、水庫,還可直接導(dǎo)致礦山某些地下巷道的塌毀,或使大氣降水和地表水沿塌陷裂縫灌入坑內(nèi),造成淹井事故,直至停工停產(chǎn)。
2.1.2采礦場邊坡失穩(wěn)、滑坡與巖崩主要原因是不合理開采如采剝失調(diào)、邊坡角度過陡等造成,這種災(zāi)害多發(fā)生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。
2.1.3坑內(nèi)巖爆坑內(nèi)巖爆又稱礦山?jīng)_擊,這是因礦坑周邊和頂?shù)装鍑鷰r,在受到強(qiáng)大的地殼應(yīng)力作用而被強(qiáng)烈壓縮,一旦因采掘挖空出現(xiàn)自由面,即有可能產(chǎn)生巖石地應(yīng)力的驟然釋放,導(dǎo)致巖石大量破裂成碎塊,并向坑內(nèi)大量噴射、爆散,給礦山帶來危害和災(zāi)難。
2.1.4采礦誘發(fā)地震因采礦活動而誘發(fā)的地震,震源淺、危害大,小震級的地震即可導(dǎo)致井下和地表的嚴(yán)重破環(huán)。
2.1.5場庫失穩(wěn)場庫失穩(wěn)主要是由于尾礦壩潰決崩塌繼而形成泥石流造成的危害。尾礦壩崩壩事故常給礦區(qū)居民生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大危害,同時也給環(huán)境造成巨大破壞和污染。
2.2地下水位改變引起的災(zāi)害
2.2.1礦坑突水涌水這是最常見的礦山災(zāi)害,突發(fā)性強(qiáng)、規(guī)模大,后果嚴(yán)重。生產(chǎn)過程中常因?qū)ΦV坑涌水量估計(jì)不足,采掘過程中打穿老窿,貫穿透水?dāng)鄬?,驟遇蓄水溶洞或暗河,導(dǎo)致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人員傷亡災(zāi)難。
2.2.2坑內(nèi)潰沙涌泥這是常與礦坑突水相伴而生的災(zāi)害。當(dāng)采掘過程中驟遇蓄水溶洞,常見溶洞中充填的泥沙和巖屑伴隨地下水一起涌入,另外一些透水?dāng)鄬雍偷亓芽p也常會使淺部第四紀(jì)沉積物隨下漏的地表徑流涌入坑內(nèi)。其結(jié)果是使坑道被泥沙阻塞,機(jī)器、人員被泥沙所埋,嚴(yán)重時甚至?xí)沟V山遭受毀滅性的打擊。2.2.3環(huán)境污染環(huán)境污染是礦山災(zāi)害的另一種重要形式。因采礦、選礦產(chǎn)生的“三廢”物質(zhì),由于未經(jīng)有效處理就被排放到江河湖海中,造成環(huán)境污染公害事件。采礦還會造成水土流失、土地砂化、鹽漬化、地下水?dāng)嗔鞯取?/p>
2.3礦體內(nèi)因引起的災(zāi)害
2.3.1瓦斯爆炸和礦坑火災(zāi)這種災(zāi)害最常見于煤礦。由于通風(fēng)不良,使瓦斯積聚發(fā)生爆炸,造成井下作業(yè)人員傷亡,礦井被毀;礦坑火災(zāi)除見于煤礦外,也見于一些硫化礦床。因硫化物氧化生熱,在熱量聚積到一定程度時則發(fā)生自燃,引發(fā)礦山火災(zāi)。礦山火災(zāi)的危害極大,而且還嚴(yán)重?fù)p耗地下礦產(chǎn)資源,如有的煤礦在地下已燃燒上百年,其資源損耗量十分巨大,使當(dāng)?shù)貧夂虬l(fā)生改變,農(nóng)作物和樹木大量死亡,田地荒蕪,環(huán)境嚴(yán)重惡化。
2.3.2地?zé)犭S著開采深度加大,地?zé)嵛:Σ粩嗉觿 N覈延性S多礦山開采深度達(dá)到800m以下,礦山因含硫量高,開采深度又大,地溫非常高。礦山地?zé)釣?zāi)害導(dǎo)致礦工勞動環(huán)境惡劣,嚴(yán)重影響了有關(guān)礦山的正常生產(chǎn)。
3礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
根據(jù)不同礦山的地質(zhì)條件和地形特點(diǎn)及礦山的開發(fā)利用方案,以及災(zāi)點(diǎn)的分布特點(diǎn)劃分不同層次的防治區(qū),以便采取相應(yīng)的防治措施。一般分為重點(diǎn)防治區(qū)、次重點(diǎn)防治區(qū)和一般防治區(qū)。
3.1重點(diǎn)防治區(qū)防治措施
3.1.1合理設(shè)計(jì)邊坡參數(shù),加強(qiáng)邊坡監(jiān)測,建議作擋墻穩(wěn)固邊坡,開挖后如果出現(xiàn)開裂變形,建議做專門的工程地質(zhì)勘察。
3.1.2對于原有的災(zāi)害點(diǎn),做好邊坡加固和預(yù)防工作,盡量消除因礦山開采而誘發(fā)災(zāi)害復(fù)發(fā)的隱患。
3.1.3渣場棄渣嚴(yán)格作好方量及邊坡坡度的設(shè)計(jì),作好擋墻設(shè)計(jì),設(shè)置攔渣壩,防止泥石流的產(chǎn)生。并充分、合理利用渣場,嚴(yán)禁隨意棄渣(特別在公路沿線)。
3.1.4對于坑道開采,在坑道內(nèi)一定要作好支護(hù),做到邊開采邊支護(hù),防止因礦頂坍塌、冒頂?shù)榷a(chǎn)生的危害,尤其上方有住戶處要預(yù)防引起上部地面開裂。
3.1.5作好坑道的排水設(shè)計(jì),以防因礦坑涌水造成危害。
3.1.6設(shè)置監(jiān)測點(diǎn),作好監(jiān)測記錄與分析工作,確保在易于發(fā)生災(zāi)害地段防患于未然。
3.1.7開采結(jié)束后,對礦區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,計(jì)劃進(jìn)行礦山復(fù)墾工作,恢復(fù)礦山生態(tài)功能。
3.2次重點(diǎn)防治區(qū)防治措施在進(jìn)場公路、礦山生活區(qū)建設(shè)中,會形成大量的邊坡和一定數(shù)量的棄渣,可能形成邊坡失穩(wěn),造成滑坡和塌方;沿途不合理的棄渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滾石和飛石危害。
3.2.1科學(xué)合理設(shè)計(jì)邊坡參數(shù),并進(jìn)行合理支護(hù)和加固,邊坡上方應(yīng)設(shè)置排水溝,做好地表擋排水措施。
3.2.2加強(qiáng)工地管理,合理堆放棄渣,嚴(yán)禁隨意棄渣;在險(xiǎn)要地段建設(shè)攔擋滾石和飛石的設(shè)施:
3.2.3開采結(jié)束后,將棄渣場扒平覆土,植樹還林,恢復(fù)植被。
3.3一般防治區(qū)防治措施區(qū)內(nèi)無主要建筑物和工程項(xiàng)目建設(shè),主要可能因地表巖體的破碎而造成水土流失。應(yīng)嚴(yán)禁越界開采,減少人為擾動,做好植被保護(hù)和水土保持。
3.4地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)方案及措施為防止水土流失和恢復(fù)植被和景觀,礦山須規(guī)劃進(jìn)行礦山復(fù)墾工作,以恢復(fù)礦山生態(tài)功能。開采棄渣切勿胡亂堆放,必須統(tǒng)一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內(nèi),在開采過程中,有計(jì)劃地將棄渣回填到采空區(qū)。棄渣場經(jīng)處理后再敷表土、植草種樹。
通過上述地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)工作,減少水土流失,恢復(fù)礦山的生態(tài)功能,達(dá)到生態(tài)恢復(fù)與維護(hù)人類與環(huán)境和諧的目的。
4結(jié)束語
合理有效地利用資源、保護(hù)礦山環(huán)境、加強(qiáng)監(jiān)測與信息化管理、防止礦山地質(zhì)災(zāi)害、實(shí)現(xiàn)礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是一個長期而重要的工作。超級秘書網(wǎng):
參考文獻(xiàn):
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[2]何繼善.防災(zāi)減災(zāi)的理論與實(shí)踐.
[3]潘懋,李鐵鋒.災(zāi)害地質(zhì)學(xué).
目前,我國政府己經(jīng)將礦山環(huán)境保護(hù)列入議事日程。礦山環(huán)境治理工作也取得了一定成效,但我國的礦山環(huán)境恢復(fù)治理工作還處于起步階段,大量的治理工作有待于今后逐步開展。從2001年至2007年,全國共實(shí)施礦山地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目1118個,恢復(fù)治理礦山環(huán)境面積15.5萬公頃。項(xiàng)目分布在31個省(區(qū)、市),總投入資金70億元,其中中央財(cái)政投入達(dá)37.7億元,由此可以看出政府正在加大力度對礦山環(huán)境恢復(fù)治理的投入。
1固體廢棄物的治理和利用
20世紀(jì)70年代以來,我國對礦山固體廢棄物的利用給予了重視,并取得了顯著成績。據(jù)統(tǒng)計(jì),國有重點(diǎn)煤礦利用煤研石3470萬噸,占當(dāng)年排出量的48.5%,其中用于發(fā)電、燃料800萬噸,建材原料590萬噸,筑路材料360萬噸,充填材料990萬噸。盡管取得了一定成績,但我國礦產(chǎn)資源和固體廢棄物的綜合利用水平還比較低,兩者的利用率都只有30%左右。目前,我國礦產(chǎn)資源綜合回收的礦種只占可綜合利用礦種的一半,綜合利用指標(biāo)為50%,比國外低30個百分點(diǎn)左右,采主棄副、采富棄貧的現(xiàn)象仍較為普遍。
2廢水治理
我國礦山排放的廢水主要有酸性廢水、含懸浮物廢水、含鹽廢水和選礦廢水等。煤炭采選業(yè)礦井水的處理和利用能力提高較快。1990年外排達(dá)標(biāo)率為90.56%,利用量為12億噸;洗煤水排放量及煤泥流失量減少,實(shí)現(xiàn)洗煤水閉路循環(huán)的洗煤廠1990年為100個。有色金屬工業(yè)廢水治理從單項(xiàng)治理發(fā)展到全面規(guī)劃、綜合治理。工業(yè)用水復(fù)用率逐年提高,1973年僅12%,1987年達(dá)到了58%,從廢水中回收有價值金屬己初見成效。
3廢氣治理
據(jù)統(tǒng)計(jì),礦業(yè)采選行業(yè)中采鹽和黑色金屬廢氣處理率最高,高于40個行業(yè)的平均水平(406%),煤炭采選業(yè)處理率則最低,整個采選行業(yè)處理率為17.24%,低于全國40個行業(yè)的平均處理率。
4土地復(fù)墾
目前,我國政府每年撥??罴铀俚V山土地復(fù)墾工作。2001-2003年國土資源部共安排國家投資土地整理復(fù)墾項(xiàng)目731個,組織開展了礦山環(huán)境治理恢復(fù)工作,完成了河北省鹿泉市、江蘇省盯胎縣等18個典型礦山的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理示范工程,項(xiàng)目建設(shè)總規(guī)模47.39萬公頃。江蘇省、浙江省礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
二礦山環(huán)境恢復(fù)治理存在的問題分析
1固體廢棄物污染
礦山開采過程中產(chǎn)生的固體廢棄物,由于沒有經(jīng)過規(guī)劃而任意堆積,也沒有結(jié)合實(shí)際進(jìn)行及時有效的處理和合理利用,不但占壓礦山邊緣土地,毀壞地表植被地貌,而且受不良?xì)夂蛴绊憰r容易產(chǎn)生安全隱患。
2廢水污染
采礦活動使礦區(qū)周圍地表水及地下水系遭到嚴(yán)重污染,由于礦井廢水中含有各種有害物質(zhì),未經(jīng)處理超標(biāo)排放會對地表植被!農(nóng)作物等造成破壞;礦井排水疏干了地下裂隙水,引起地下水位下降;采空區(qū)灌漿導(dǎo)致當(dāng)?shù)厮Y源日益匱乏,從而打破了整個區(qū)域水均衡系統(tǒng),造成水資源逐步枯竭及河水?dāng)嗔鞯壬鷳B(tài)環(huán)境問題和礦山水資源短缺問題。
3廢氣污染
礦山開采中產(chǎn)生廢氣!粉塵等多種有害氣體,使得長期堅(jiān)守生產(chǎn)一線的職工成為矽肺患者;另外矸石山自燃,煤層自燃排放的大量有毒有害氣體對礦區(qū)人體健康帶來很大威脅;還有冬季采暖排出嚴(yán)重超標(biāo)的煙塵、二氧化碳、二氧化硫等大氣污染更不容忽視。
4地表環(huán)境的破壞
由于生產(chǎn)技術(shù)水平落后,多數(shù)礦山開采之后都沒有進(jìn)行有效回填礦坑,導(dǎo)致礦區(qū)采空區(qū)地表沉陷,嚴(yán)重破壞了部分建設(shè)用地和耕地,造成了我國大量土地荒廢,生態(tài)環(huán)境惡化。同時也破壞了周邊很多民用建筑和自然地貌景觀,不僅使礦區(qū)與周圍居民糾紛不斷,而且極大影響了整個區(qū)域環(huán)境的完整性。在礦山投產(chǎn)建設(shè)和資源開采過程中,由于剝除和大量占用礦體表層土壤,嚴(yán)重破壞了礦區(qū)地表植被;對不斷產(chǎn)生的固體松散廢棄物(廢石、廢渣等)也隨意堆放,長期經(jīng)受雨水沖刷和風(fēng)化影響極易發(fā)生流失,從而加速了對周邊土壤的破壞,也使巖體失穩(wěn)造成塌方和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,給人們的生活和財(cái)產(chǎn)帶來極大損失。
三治理措施與建議
1對礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查與評價
通過對礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查與評價,能夠有效了解礦山地區(qū)地質(zhì)環(huán)境和自然環(huán)境,為礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測、進(jìn)行礦山生態(tài)環(huán)境治理工作提供有效的數(shù)據(jù)資料,也有助于相關(guān)部門決策提供科學(xué)合理的理論依據(jù)。
2對礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測
隨著礦山環(huán)境破壞日趨嚴(yán)重,使得礦山環(huán)境污染程度加劇,進(jìn)而引發(fā)多種地質(zhì)災(zāi)害#針對這種情況,政府部門必須高度重視,加大對礦山環(huán)境和災(zāi)害源頭的監(jiān)管和治理力度,避免產(chǎn)生新的安全隱患。礦山企業(yè)在開采過程中要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范化、制度化、管理化及科學(xué)化的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開采,合理開發(fā)礦產(chǎn)資源,促進(jìn)礦山資源開采可持續(xù)發(fā)展。礦山企業(yè)要加強(qiáng)礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施,做好各方面預(yù)防控制工作,協(xié)調(diào)各方面的關(guān)系,加大先進(jìn)技術(shù)和開采工藝的應(yīng)用,減少礦山環(huán)境污染源,修建污水處理廠,減少廢水排放量,保證礦山環(huán)境質(zhì)量得到有效控制。
3加快礦山環(huán)境恢復(fù)治理
a)對已經(jīng)封閉的礦山,政府機(jī)構(gòu)要加大宣傳力度,鼓勵和支持社會企業(yè)投資開礦,相關(guān)部門要實(shí)行招商引資政策,通過租賃承包等方式,吸收社會資金進(jìn)行礦山環(huán)境治理和生態(tài)環(huán)境改造,也可以向國家申請專項(xiàng)治理資金,對一些閉坑礦山的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改造和治理,確保礦山環(huán)境質(zhì)量得到有效控制,進(jìn)而降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率;b)政府部門和礦山企業(yè)要加強(qiáng)礦生態(tài)環(huán)境治理新技術(shù)、新方法的開發(fā)利用,根據(jù)不同的受污染程度,制定科學(xué)合理的治理方案。對多種地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的特點(diǎn),采取有針對性的預(yù)防治理措施,確保生態(tài)環(huán)境得到恢復(fù),保證礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害不再發(fā)生。要學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)的治理經(jīng)驗(yàn),結(jié)合自身實(shí)際情況,積極開展礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)和治理工作。
四結(jié)語
關(guān)鍵詞:礦山地質(zhì)環(huán)境治理
1礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀
1.1礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境概述淮南礦區(qū)是我國重要的煤炭基地,淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司現(xiàn)有礦井9座,截止2004年9月累計(jì)產(chǎn)煤5.262億噸,為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。淮南礦區(qū)位于淮河兩岸,地跨淮南市的五區(qū)一縣和阜陽市的穎上縣。礦區(qū)處于淮河沖積平原之上,地形平坦,地面標(biāo)高一般在20~26m之間。區(qū)域內(nèi)水系均屬淮河流域。論文百事通天然河道流向一般沿區(qū)域地勢由西向東,由北向南注入淮河。礦區(qū)內(nèi)除淮河以外,主要河流有西淝河及其支流濟(jì)河和港河、架河、泥河、黑河已經(jīng)人工開挖的有高新河、永幸河、光輝河等。
礦區(qū)內(nèi)淮河防洪與農(nóng)田水利設(shè)施多,農(nóng)田水系縱橫交錯,基本形成適宜農(nóng)業(yè)耕作的水利網(wǎng)絡(luò)。絕大多數(shù)耕地夏季種稻,冬季種小麥。
淮南煤田煤層賦存于淮河及其沖積平原之下,第四系松散層厚20~483.5m,由東南向西北逐漸增厚。屬水體下開采的礦區(qū)。
礦區(qū)大氣降水及地表水資源時空分布不均,年際分布不均,淺層地下水水質(zhì)良好,水源充沛,補(bǔ)給條件較好,目前礦區(qū)利用地下水不致引起地面沉降。
礦區(qū)開發(fā)引起地表塌陷下沉,擾亂水系,損壞耕地、村莊、河道、提防及其它建筑物受到破壞。礦區(qū)開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的影響主要為:地面塌陷、固體堆積占地與污染,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境變化等方面。
1.2地表塌陷淮南礦業(yè)集團(tuán)所屬9座礦井、工業(yè)和生活居住等地面設(shè)施占地2624.2公頃(39363畝)。
9座礦井礦區(qū)總面積為301.12km2,截止2004年9月底開采塌陷面積達(dá)62.10km2,占礦區(qū)總面積20.59%。其中又有約17.7%為積水區(qū),即積水累計(jì)總面積達(dá)10.97km2。積水范圍隨降雨量大小而變化。
隨著煤礦開采的延深和規(guī)模擴(kuò)大,塌陷范圍逐漸擴(kuò)大,據(jù)1997年以來的統(tǒng)計(jì),1997年1月至2004年9月塌陷區(qū)增加了24.8km2,年增長率為5.15%。
開采塌陷區(qū)尚有15個村莊正在或有待搬遷。
開采塌陷區(qū)內(nèi),地形、地貌改變破壞了水系,影響河堤長度為15.1km,灌溉渠道5.9km,影響鐵路線長度7.41km。
1.3固體堆積物
1.3.1煤礦開采,每年要排放大量的煤矸石,選煤廠也有相當(dāng)?shù)捻肥欧?,電廠排放粉煤灰。造成固體堆積物占地和環(huán)境污染。
據(jù)初步統(tǒng)計(jì),目前現(xiàn)存矸石山(場)23處,占地63.9公頃(906畝),固體堆積物總量為1898萬m3。
1.3.2淮河以南的礦區(qū),煤層傾角較大,多煤層聯(lián)合開采,全部煤層開采后下沉量大,一般在10m以上,最大下沉量達(dá)18m。塌陷盆地積水深淺不一,農(nóng)民進(jìn)行粗放式養(yǎng)魚??筛氐馁|(zhì)量下降,造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)減收。
淮河以北廣大礦區(qū),煤層傾角平緩,基本屬單一煤層方式開采,回采后形成碟形塌陷區(qū)盆地,最大下沉量達(dá)4.5m,地下水埋深較淺。因此,盆地中間積水,積水范圍大小受降雨量控制,變化比較大,盆地的邊緣下沉量小呈緩坡地仍可耕種,但不宜種水稻,造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn),盆地的邊緣帶與積水區(qū)之間,地面坡度大,水土易流失,基本上為棄耕絕收地帶。論文百事通
1.4地質(zhì)環(huán)境改變對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的影響
1.4.1對大氣的影響煤礦生產(chǎn)過程中釋放出大量的瓦斯,瓦斯氣是一種有強(qiáng)烈溫室效應(yīng)的氣體,瓦斯氣向大氣牌坊會導(dǎo)致全球氣候變暖,給空氣造成污染。
1.4.2對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響煤礦開采引起的地表塌陷和矸石堆積導(dǎo)致耕地減少,土地質(zhì)量下降,農(nóng)業(yè)減產(chǎn),造成農(nóng)村搬遷。
1.4.3對城市環(huán)境的影響煤礦開采造成地表塌陷,矸石成山,導(dǎo)致市容臟亂差,影響市民生活,制約城市發(fā)展。
1.4.4對煤礦企業(yè)的影響為了減少村莊和城鎮(zhèn)搬遷,降低生產(chǎn)成本,煤礦企業(yè)不得不改變開拓布置方式,甚至放棄準(zhǔn)備煤量,影響了煤炭資源合理開發(fā)利用,制約了企業(yè)自身發(fā)展。
2礦山地質(zhì)環(huán)境治理原則
2.1以人為本、防災(zāi)減災(zāi)所有的地質(zhì)災(zāi)害,直接或間接的對礦山職工和礦區(qū)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅,因此礦山環(huán)境治理首先要保證礦區(qū)免遭礦山開發(fā)誘發(fā)的各種地質(zhì)災(zāi)害的危害,達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。
2.2因害設(shè)防、綜合治理針對礦山地質(zhì)環(huán)境破壞的特點(diǎn)、方式、分布及危害程度,抓住重點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié),因地制宜、因害設(shè)防,采取攔、排、護(hù)、整、填、植等方面的綜合治理措施對礦山環(huán)境進(jìn)行治理。
2.3注重效益、分期實(shí)施礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程應(yīng)遵循生態(tài)社會效益優(yōu)先的同時,爭取最大的經(jīng)濟(jì)效益。區(qū)別不同的礦山地質(zhì)環(huán)境問題,采取不同的治理措施。同時根據(jù)資金情況、礦山地質(zhì)環(huán)境問題的危害大小、輕重緩急,分期、分階段進(jìn)行治理。
2.4工程措施與生物措施相結(jié)合礦山環(huán)境治理只有將工程措施與生物措施緊密結(jié)合,才能達(dá)到礦山環(huán)境治理的最終目標(biāo)。各種工程措施只要配置合理,就能根治地質(zhì)災(zāi)害。但其缺點(diǎn)是投資過大,而生物措施恰好彌補(bǔ)工程措施的缺點(diǎn),其投資較小,能改善小氣候的特點(diǎn),使其廣泛應(yīng)用于礦山環(huán)境治理中。
3礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理的基本設(shè)想
淮南礦區(qū)地處華東,是富饒的淮河平原,是我國重要產(chǎn)糧基地,土地十分珍貴。國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,對地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)、生態(tài)平衡提出了更高的要求和法規(guī)制約。因此,煤礦開采地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)引起了各級部門和煤炭企業(yè)的重視。塌陷區(qū)回填復(fù)墾是煤炭企業(yè)、地方政府和礦區(qū)農(nóng)民長期以來的共同愿望,不塌陷影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)的不良因素轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極因素?;茨系V業(yè)集團(tuán)實(shí)施礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)示范工程項(xiàng)目。
實(shí)施示范工程的指導(dǎo)思想:治理與開發(fā)相結(jié)合,變害為利,企業(yè)、地方政府和農(nóng)村基層組織緊密合作,中和開發(fā)現(xiàn)代化生態(tài)企業(yè),建設(shè)小康型農(nóng)村。
“珍惜和合理利用土地,切實(shí)保護(hù)耕地”是基本國策。煤礦開采對地質(zhì)環(huán)境的影響和土地的破壞十分嚴(yán)重,是一個長期以來未能解決的問題,是一個共同關(guān)注的問題。
《環(huán)境保護(hù)法》、《土地法》和《礦產(chǎn)資源法》等國家法規(guī),都要求礦山開采保護(hù)地質(zhì)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)治理恢復(fù)“占補(bǔ)平衡”的最終目標(biāo),這也是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的組成部分。
我們將吸收有關(guān)兄弟單位回填復(fù)墾試驗(yàn)的成功經(jīng)驗(yàn),結(jié)合淮南礦區(qū)的具體地質(zhì)環(huán)境,按照國家的有關(guān)法規(guī)和技術(shù)政策,實(shí)施示范工程項(xiàng)目。主要項(xiàng)目有:謝李示范工程,塌陷區(qū)回填后作為城市綠化地、改善生態(tài)和小氣候;張集示范工程,結(jié)合農(nóng)村搬遷、小城鎮(zhèn)建設(shè)、改變農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)相結(jié)合,由單純的種植,變?yōu)榉N植和水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)魚產(chǎn)品加工相結(jié)合的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】采空塌陷;Gls;概率積分法;GIS
中圖分類號:F407.1
1研究背景
煤礦采空區(qū)塌陷地質(zhì)災(zāi)害,不僅會導(dǎo)致土地資源和地貌景觀破壞、建筑物受損、交通道路變形、地下水位污染下降、遺漏,還會誘發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害如崩塌、滑坡、泥石流等,甚至?xí)T發(fā)地震,給礦區(qū)及周邊居民的正常生產(chǎn)、生活帶來了許多不便,嚴(yán)重影響著當(dāng)?shù)氐娜松砗蜕?cái)產(chǎn)安全,也對礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞。 故本文以采空區(qū)地面塌陷地質(zhì)環(huán)境影響預(yù)測與綜合評價為主要研究內(nèi)容,對礦區(qū)地表變形和沉降進(jìn)行預(yù)測分析
2.1 采空塌陷定義與形成機(jī)制
采空塌陷是一個復(fù)雜的地質(zhì)力學(xué)和地質(zhì)體形變的過程,是指地下煤層采出后,上部覆巖、覆土失去支撐,礦體上部覆巖的力學(xué)平衡被打破,覆巖巖石力學(xué)性質(zhì)隨之發(fā)生變化,在重力和應(yīng)力作用下重新調(diào)整,隨之發(fā)生彎曲變形、斷裂、位移,導(dǎo)致地面塌陷下沉,并形成地表低洼的沉陷地。
2.2采空區(qū)的形成及地表塌陷規(guī)律
礦山開采形成的采空區(qū)打破了地殼內(nèi)巖土體原有的應(yīng)力平衡,為了達(dá)到新的應(yīng)力平
衡,于是在采空區(qū)周圍的巖土體中會產(chǎn)生應(yīng)力重新分布,在這個過程中采空區(qū)周邊的巖
土體在某些區(qū)域會形成應(yīng)力集中,而在另一些區(qū)域會形成應(yīng)力松弛。根據(jù)采空區(qū)周邊巖
土體性質(zhì)不同,會產(chǎn)生不同的地壓,隨著礦山的開采,采空區(qū)將發(fā)生多次應(yīng)力重分配,
一旦應(yīng)力集中超過了巖土體的極限應(yīng)力強(qiáng)度,就會發(fā)生變形破壞[1],甚至發(fā)生巖爆現(xiàn)象,使得地表發(fā)生一系列的變形和破壞,最后在地表形成下沉盆地,使得礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境受到了嚴(yán)重的影響和破壞,甚至引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。
隨著開采活動的進(jìn)行,當(dāng)采空區(qū)面積發(fā)展到一定的規(guī)模,巖土體的移動和變形就會
影響到地表,這一在地表產(chǎn)生移動和破壞的過程叫地表移動。當(dāng)采礦活動結(jié)束之后,地
表變形和移動也會慢慢趨于穩(wěn)定,這樣就會在采空區(qū)的上方的地表形成一個塌陷區(qū)域,
即為最終移動盆地。
礦區(qū)開采地表沉陷變形的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)地表下沉是逐步形成的,要經(jīng)歷較長的時間;
(2)開采下沉造成地形坡度變化只發(fā)生在采空區(qū)邊界上方,只是局部區(qū)域;
(3)開采產(chǎn)生的地表裂縫,特別是一些較大的裂縫,主要發(fā)生在開采邊界處,破
壞了原始地貌的完整性,造成與周圍自然景觀的不協(xié)調(diào),對生態(tài)景觀有一定的負(fù)面影響。
(4)位于沉陷區(qū)邊緣,特別是地表下沉引起的傾斜和原始地形本身傾斜方向一致
時,該區(qū)域內(nèi)較高大的樹木會產(chǎn)生明顯歪斜[2]。
2.3采空區(qū)地面塌陷影響預(yù)測
本文根據(jù)礦區(qū)實(shí)際情況擬采用概率積分法和 GIS 相結(jié)合的方法,對礦區(qū)地面塌陷進(jìn)行預(yù)測分析。本次預(yù)測只進(jìn)行穩(wěn)態(tài)預(yù)測,并將重點(diǎn)對首采區(qū)的地表變形進(jìn)行分析,對全井田僅進(jìn)行地表下沉估算。通過分析預(yù)測可以看出煤礦開采后,礦區(qū)含煤層范圍內(nèi)幾乎都有沉降,其中沉降最大的地方發(fā)生在礦區(qū)的中部;就各個盤區(qū)而言,煤礦開采形成的采空區(qū)在各個盤區(qū)的中心位置沉陷最大,往四周方向發(fā)展沉陷逐漸變小最后趨于穩(wěn)定。就影響和破壞的厲害程度而言,沉陷最大的地方破壞最嚴(yán)重。總之礦山開采對礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境影響還是相當(dāng)?shù)膰?yán)重。
3 采空區(qū)地面塌陷引發(fā)地質(zhì)環(huán)境問題預(yù)測
3.1主要含水層結(jié)構(gòu)破壞預(yù)測
采空區(qū)地面塌陷形成的導(dǎo)水裂隙帶,能使開采煤層圍巖含水層結(jié)構(gòu)破壞。地下的煤炭資源開采出來之后,會形成一個空洞,使得原有的應(yīng)力平衡被打破,為了達(dá)到新的應(yīng)力平衡周圍的巖土體就會發(fā)生位移,變形乃至破壞.
3.2 地面塌陷對地形地貌影響預(yù)測
采空區(qū)地面塌陷形成的地表沉陷影響可以通過深厚比(H/m)作為粗略估計(jì)。深厚
比越大,地表移動變形越小,移動和變形就越平緩;深厚比越小,地表移動和變形就越
劇烈,在深厚比很小的情況下,地表有可能出現(xiàn)大裂縫、臺階狀斷裂。甚至出現(xiàn)塌陷坑。
3.3地表沉降對水土流失的影響預(yù)測
礦山開采后水土流失的表現(xiàn)形式主要為滑坡,滑坡使得井田內(nèi)部分區(qū)域的水
土流失加劇,另外由于地表沉陷加大了地表坡度,使得徑流量增大,床刷也隨著增大,
從而引發(fā)水土流失和加重土壤侵蝕強(qiáng)度。
區(qū)域地下水位預(yù)測
3 礦山地質(zhì)環(huán)境治理與防治對策研究
根據(jù)采空區(qū)影響下礦山地質(zhì)環(huán)境評價結(jié)果,結(jié)合礦區(qū)的實(shí)際情況,建議采用政策制度措施和工程措施相結(jié)合的方法,對礦區(qū)未來開采出現(xiàn)的礦山地質(zhì)環(huán)境問題進(jìn)行治理和防治。
政策制度措施:加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作的組織與領(lǐng)導(dǎo);加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的制度建設(shè);加強(qiáng)對職工礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)知識的宣傳、教育,努力提高職工的環(huán)保意識;確保礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與地質(zhì)災(zāi)害治理經(jīng)費(fèi)的投入。
工程措施:在礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用過程中,應(yīng)該始終貫徹“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的方針,根據(jù)礦區(qū)的特點(diǎn)因地制宜,最大限度地減少或避免礦產(chǎn)開發(fā)引起的礦山地質(zhì)環(huán)境問題,建設(shè)綠色礦業(yè)的原則。
4 展望
眾所周知,我國煤炭資源豐富,在中國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要的基礎(chǔ)性作用,但由于體制管理和歷史等方面的原因 煤炭資源的開發(fā)利用在為國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)的同時也破壞了礦區(qū)土地資源 誘發(fā)了地質(zhì)災(zāi)害污染了礦區(qū)環(huán)境。嚴(yán)重的礦山環(huán)境地質(zhì)問題不但影響著中國煤炭資源的持久開發(fā)利用和與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展 而且嚴(yán)重危及地區(qū)社會的和諧與穩(wěn)定。因此,從區(qū)域范圍內(nèi)開展大尺度、多層次、全方位的煤炭資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)一體化的研究有著重要的理論意義,相關(guān)的研究領(lǐng)域內(nèi)在未來很長一段時間依然是值得人們關(guān)注的前沿領(lǐng)域。
【參考文獻(xiàn)】
英文名稱:Mineral Angineering Research
主管單位:湖南省教育廳
主辦單位:湖南科技大學(xué)
出版周期:季刊
出版地址:湖南省湘潭市
語
種:中文
開
本:16開
國際刊號:1674-1493
國內(nèi)刊號:43-1493/TD
郵發(fā)代號:
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1980
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期刊榮譽(yù):
聯(lián)系方式
關(guān)鍵詞:礦山;自然生態(tài)環(huán)境;治理技術(shù);治理方案;方針政策
前言
集安市隸屬于吉林省通化市的縣級市,位于吉林省東南部,東南與朝鮮民主主義共和國隔鴨綠江相望,是我國對朝三大口岸之一;西南與遼寧省接壤,北與通化市接壤。氣候宜人,四季分明,風(fēng)景秀麗,素有“東北小江南”之稱。集安歷史悠久,文化底蘊(yùn)厚重。集安作為高句麗都城長達(dá)425年,目前,集安市已發(fā)展成為擁有世界文化遺產(chǎn)城市、中國歷史文化名城、中國優(yōu)秀旅游城市、國家生態(tài)建設(shè)示范區(qū)諸多美譽(yù)的新興旅游城市,2013年旅游綜合收入實(shí)現(xiàn)15.7億元,接待游客超過100萬人次,旅游業(yè)已成為我市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支拄產(chǎn)業(yè),而自然生態(tài)破壞是我市當(dāng)前環(huán)境質(zhì)量惡化的重要原因之一,已成為我市經(jīng)濟(jì)、社會可持續(xù)發(fā)展的障礙。二十世紀(jì)八十年代以來,隨著國家對礦產(chǎn)資源需求的迅速增加及礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,因礦山開采而造成的生態(tài)環(huán)境破壞問題也日趨嚴(yán)重,不但影響自然景觀、造成污染環(huán)境,而且還會誘發(fā)山體滑坡,造成水土流失等地質(zhì)災(zāi)害,因此,本論文主要從如何對一些礦山開采而造成的生態(tài)環(huán)境采取什么樣的措施進(jìn)行治理等方面加以論述。
一、礦山生態(tài)環(huán)境存在的主要問題
集安市現(xiàn)有生產(chǎn)礦山33戶,其中露天開采19戶,井下開采14戶。廢棄礦山56處,其中露天開采20處,井下開采的36處。采礦業(yè)是一個古老的行業(yè),它為我市經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn),但也導(dǎo)致了嚴(yán)峻的環(huán)境問題。尤其是露天開采礦山,對生態(tài)環(huán)境的破壞、影響和破壞森林植被與自然景觀,有的礦山位于各類自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、旅游度假區(qū)、地質(zhì)遺址保護(hù)區(qū)、歷史文化保護(hù)區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、重要基礎(chǔ)工程設(shè)施保護(hù)區(qū)及城鎮(zhèn)周邊等,嚴(yán)重影響自然景觀、旅游資源、文物資源、水資源、森林資源和重要的基礎(chǔ)工程設(shè)施的保護(hù)和城鎮(zhèn)的發(fā)展及環(huán)境的改善。某些采礦業(yè)如對建筑石料、石灰石、水泥配料和磚瓦用粘土等礦山資源的大量開采,與其它資源的開發(fā)利用與保護(hù)之間的矛盾十分突出。礦山固體廢料的不合理遺棄堆放,導(dǎo)致邊坡失穩(wěn),誘發(fā)滑坡崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。
集安市報(bào)廢的礦井達(dá)六七十個,大多沒有經(jīng)過整治,不但能造成人畜誤入對周圍居民產(chǎn)生危害,還存在著積水、儲氣等嚴(yán)重危害未來相臨區(qū)域有用礦物的開發(fā)利用、以及其它地下工程建設(shè)的安全隱患。
其對周圍這些不當(dāng)?shù)牟傻V造成的森林植被和景觀破壞、良田毀壞、水土流失、侵占土地、環(huán)境污染、誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害等,嚴(yán)重影響重要基礎(chǔ)設(shè)施及其它資源的保護(hù)等,也直接威脅和破壞人居環(huán)境、加速生態(tài)環(huán)境的惡化,影響礦區(qū)及其周邊地區(qū)居民環(huán)境質(zhì)量的改善與提高,特別是在城鎮(zhèn)周邊、風(fēng)景名勝區(qū)、交通干道兩側(cè)可視范圍內(nèi),嚴(yán)重破壞旅游資源、影響觀瞻,制約了資源效益與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會效益的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)發(fā)展。
二、應(yīng)該采取的主要措施
1、加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)做好部門協(xié)調(diào)和合作
要共同推進(jìn)礦山環(huán)境保護(hù)工作,把加強(qiáng)我市礦山環(huán)境保護(hù)工作作為礦業(yè)開發(fā)的重要內(nèi)容和緊迫任務(wù),要充分認(rèn)識到這項(xiàng)工作的重要性和艱巨性。環(huán)境保護(hù)局要站在全市的高度,履行執(zhí)法監(jiān)督職能,做好綜合協(xié)調(diào);國土資源局負(fù)責(zé)礦山環(huán)境保護(hù)具體工作,在做好地質(zhì)環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理的同時,積極推進(jìn)和組織礦山環(huán)境調(diào)查、規(guī)劃和礦山地質(zhì)災(zāi)害防治及土地復(fù)墾工作;各有關(guān)部門要密切配合,大力支持礦山環(huán)境保護(hù)工作。
2、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識的教育與宣傳
要充分發(fā)揮各方面的積極性。應(yīng)當(dāng)廣泛深入地開展有關(guān)環(huán)境保護(hù)的宣傳與教育活動,培育公眾的環(huán)境保護(hù)意識,使之充分認(rèn)識到生態(tài)環(huán)境保護(hù)與保護(hù)其自身安全健康的重要性;同時要在政府的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,把礦業(yè)權(quán)人、人民群眾等各方面的積極性都調(diào)動起來,共同參與,把這項(xiàng)工作做好。
3、強(qiáng)化監(jiān)督管理,嚴(yán)格控制礦山環(huán)境遭受破壞
礦山環(huán)保和恢復(fù)治理的好壞,需要有嚴(yán)格的監(jiān)測、監(jiān)督檢查等制度的支持,需要有一定的程序和手段作為保障。礦山建設(shè)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“三同時”制度,保證各項(xiàng)環(huán)境保護(hù)和治理措施、設(shè)施與主體工程同時設(shè)計(jì)、同時施工、同時投產(chǎn)。對措施不落實(shí)、設(shè)施未驗(yàn)收或驗(yàn)收不合格的礦山建設(shè)項(xiàng)目,不得投產(chǎn)使用;對強(qiáng)行生產(chǎn)的,國土資源主管部門要依法吊銷采礦許可證。市政府要加強(qiáng)礦山環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理,在礦山企業(yè)年檢中加強(qiáng)礦山環(huán)境的年檢內(nèi)容,對礦山環(huán)境破壞嚴(yán)重的企業(yè),責(zé)令限期治理,并依法處罰。對新辦礦山企業(yè)嚴(yán)格準(zhǔn)入制度,要求礦山企業(yè)按照礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案進(jìn)行開采,開采規(guī)模要與資源儲量相適應(yīng),遏制礦山企業(yè)亂挖亂采和低規(guī)模開采的現(xiàn)象,為有限資源合理利用和保護(hù)生態(tài)環(huán)境打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
4、為環(huán)境治理提供必要的資金支持
遵照“誰開發(fā)、誰保護(hù)”、“誰破壞、誰治理”、“誰治理,誰受益”的原則,嚴(yán)格執(zhí)行《吉林省礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理備用金管理辦法》的規(guī)定。對于多年前已廢棄的礦山和開發(fā)時間較長或已接近閉坑、礦山環(huán)境破壞嚴(yán)重,礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)困難無力承擔(dān)治理的,由政府補(bǔ)助和企業(yè)分擔(dān);對于生產(chǎn)礦山和新建礦山,補(bǔ)償機(jī)制;各地政府要制定礦山環(huán)境保護(hù)的優(yōu)惠政策,調(diào)動礦山企業(yè)及社會礦山環(huán)境保護(hù)與治理的積極性;積極爭取國家專項(xiàng)資金,加大礦山環(huán)境保護(hù)與治理的資金投入;還可以將礦山環(huán)境治理納入市場機(jī)制之中,通過市場的調(diào)節(jié)作用來促進(jìn)礦山環(huán)境的治理?!?/p>
參考文獻(xiàn)
[1]譚綠貴,陸三明,礦山生態(tài)環(huán)境破壞與生態(tài)修復(fù),皖西學(xué)院報(bào)(2004),20(2):45~48
關(guān)鍵詞:探礦坑道;不安全因素;措施
1 概述
自80年代中后期開始,對甘肅省文縣陽山金礦區(qū)的勘查工作采用了多種手段進(jìn)行。而經(jīng)過前期的各種工作手段驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)礦區(qū)礦體具有規(guī)模小、垂向深、形態(tài)多樣的特點(diǎn),其復(fù)雜程度為第Ⅱ~Ⅲ勘探類型[1]。因此,礦區(qū)資源量的增加相對更多依賴探礦工程,特別是坑探工程的投入。因此,確定目前本區(qū)勘查主要以坑探為主??拥揽碧焦ば虬ù┛?、爆破、鏟裝、運(yùn)輸、防排水、通風(fēng)等,因此,在坑道探礦過程中會存在著許多可能導(dǎo)致礦山傷亡事故的潛在的不安全因素。因此,勘查危險(xiǎn)源、采取防范措施,已成為當(dāng)務(wù)之急。
2 當(dāng)前可能存在的不安全因素
探礦工程實(shí)施的生產(chǎn)過程中存在著許多可以威脅人身安全、財(cái)產(chǎn)損失事故的潛在不安全因素,即礦山危險(xiǎn)源。礦山危險(xiǎn)源一般都具有以下特點(diǎn),其本身含有的能量較高,一旦引發(fā)事故,大多數(shù)造成的傷害比較嚴(yán)重,而且在同一個作業(yè)場所存在有多種危險(xiǎn)源。本論文對不安全因素進(jìn)行了識別分析,并將其分為以下幾種:
(1)坑探設(shè)計(jì)不合理造成的不安全因素;(2)各種器材、設(shè)備裝置的老舊落后所引起的不安全因素;(3)自然因素形成的災(zāi)害;(4)地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境污染造成的有害因素。
3 原因分析
(1)坑探設(shè)計(jì)的不合理可能形成礦山地壓、危險(xiǎn)巖(礦)體等,陽山金礦礦山的主要井巷工程有平巷、天井、盲斜井、各種硐室等[2]。這些井巷多數(shù)既用于探礦運(yùn)輸又用于行人。與此相關(guān),若井巷開挖不合理或支護(hù)與維護(hù)不善,或未按要求對危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行支護(hù)或未執(zhí)行頂板管理制度,將會遭到破壞,既影響正常探礦工作,又不能排除危險(xiǎn)的巖(礦)體引發(fā)片幫冒頂,傷害作業(yè)人員的可能。
(2)坑探器材、設(shè)備老舊落后多造成爆炸事故、機(jī)械傷害、中毒窒息、火災(zāi)等一系列危險(xiǎn)因素。爆破是礦山生產(chǎn)的主要工序之一,在生產(chǎn)過程中將廣泛利用炸藥爆炸釋放出的能量掘進(jìn)井巷。爆破器材在運(yùn)輸、存放、使用過程中如違章操作,很容易發(fā)生爆炸事故,甚至引起CO、SO2等有毒有害氣體的中毒窒息[3]。爆破材料是礦山安全生產(chǎn)過程中很重要的危險(xiǎn)因素,爆破安全問題是礦山安全生產(chǎn)過程中的一個重要方面。同時,掘進(jìn)過程中的各種生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)或使用不當(dāng),不但會引起設(shè)備損壞,影響掘進(jìn)速度,還會造成井下作業(yè)人員傷亡的嚴(yán)重后果。
(3)自然災(zāi)害在施工過程中形成的危險(xiǎn)因素多為雷擊、惡劣天氣、水災(zāi)、地震等。研究區(qū)礦體頂板裂隙發(fā)育,富水性差,在礦山施工過程中隨工程深度的加深,頂部第四系殘坡積孔隙水可經(jīng)過裂隙滲漏到礦坑堆積影響排水[4],地表水沿陷落帶或移動帶進(jìn)入井下,可能導(dǎo)致礦井水災(zāi)的發(fā)生,影響作業(yè),甚至造成事故。
(4)礦區(qū)本身屬于地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū),在各種地質(zhì)作用下,區(qū)內(nèi)巖石較破碎,且?guī)r石多為灰?guī)r,受風(fēng)化剝蝕作用,節(jié)理發(fā)育,極有可能在暴雨或冰凍情況下,發(fā)生巖崩或形成一堆堆滾石[5]。因此,山坡滾石和巖崩的發(fā)生不僅會對礦山建設(shè)、礦區(qū)的鉆探、坑探施工進(jìn)展產(chǎn)生影響,還會對人身安全造成威脅。而在礦山的開采過程中會堆積各種廢石、廢土堆等固體廢物,這些廢石和剝離廢土的堆置占用、破壞土地,嚴(yán)重會導(dǎo)致廢石滑動塌方;且礦區(qū)中Hg、As、Sb、Pb等有害元素的含量較高[6],廢石堆受到雨水沖淋,溶出微量元素、有害重金屬的量將直接導(dǎo)致水污染和土壤污染。
4 對策研究
4.1 安全管理措施
(1)建立健全安全的生產(chǎn)責(zé)任制。制定各類與安全生產(chǎn)有關(guān)的規(guī)章制度,如礦山安全檢查、作業(yè)人員安全意識培訓(xùn)、事故預(yù)防制度、事故處理?xiàng)l理制度、各設(shè)備的安全檢查制度等;制定并完善作業(yè)安全規(guī)程和各工種操作規(guī)程[7]。
(2)沿用最新的技術(shù)、配置新的設(shè)備及學(xué)習(xí)新的工藝,對有關(guān)人員進(jìn)行專門培訓(xùn),使井下工作人員具備安全專業(yè)知識,具有領(lǐng)導(dǎo)安全生產(chǎn)和處理礦山事故的能力。
(3)嚴(yán)加監(jiān)管特殊區(qū)域、危險(xiǎn)崗位和具有危險(xiǎn)信號的設(shè)
備。
4.2 安全技術(shù)措施
(1)坑探工程應(yīng)嚴(yán)格按照地質(zhì)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)施工。
(2)要不定期的對影響坑探工程安全施工的各類器材、設(shè)施、設(shè)備、材料、工具等進(jìn)行檢查、修理、更新。
(3)堅(jiān)持預(yù)防為主的方針,切實(shí)做好防護(hù)工作――礦塵防護(hù)、有毒物質(zhì)防護(hù)、火災(zāi)防御、易爆物品防護(hù)、雷電防御、水災(zāi)、坍塌、雪崩的防護(hù)等安全工作。
(4)注意及時根據(jù)具體的工程地質(zhì)條件和巖土性質(zhì)特征
進(jìn)行有效支護(hù),注意邊坡的穩(wěn)固性和及時排水,在進(jìn)行施工活動時要注意盡量減少對地質(zhì)環(huán)境的影響,根據(jù)井巷穿過的礦巖情況采取相應(yīng)的支護(hù)措施,加強(qiáng)井巷維護(hù)。并加強(qiáng)環(huán)境地質(zhì)的調(diào)查,調(diào)查并總結(jié)研究區(qū)的地質(zhì)條件、環(huán)境條件,掌握區(qū)內(nèi)各類地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的規(guī)律性。
5 結(jié)束語
文章通過對勘探過程中潛在存在或可能發(fā)生的危險(xiǎn)、險(xiǎn)性因素進(jìn)行的詳細(xì)的分析,認(rèn)為探礦過程中主要存在冒頂片幫、沖擊地壓危險(xiǎn)、水電氣危險(xiǎn)、邊坡失穩(wěn)、棄渣誘發(fā)坡面泥石流、尾礦礦堆有害元素流失、土壤污染、噪聲污染、水源污染、大氣污染等危險(xiǎn)、有害因素,并提出了相應(yīng)的安全管理、技術(shù)對策措施。建議采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、安全的設(shè)備以及設(shè)計(jì)合理的探礦方案,盡可能增強(qiáng)施工過程的機(jī)械化程度,減少并鏟除危害工作人員健康的不安全因素。
設(shè)計(jì)建議在礦山探礦過程中,應(yīng)對造成重大事故發(fā)生的觸發(fā)條件進(jìn)行排序,分清主次關(guān)系和輕重緩急,派專人管理,采取強(qiáng)有力措施,嚴(yán)格控制主要觸發(fā)條件。同時對其他非主要危險(xiǎn)、有害因素和次要觸發(fā)條件也要采取相應(yīng)的安全技術(shù)和管理措施,徹底消除事故隱患,可以確保礦山安全生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】空間信息技術(shù);3S;礦山測量
0 前言
空間信息技術(shù)是20世紀(jì)80年展起來的,其核心和主體是“3S”技術(shù),即遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng),作為一項(xiàng)綜合性的技術(shù)已構(gòu)成當(dāng)代高技術(shù)的一個重要組成部分。與傳統(tǒng)的對地觀測手段相比,它的優(yōu)勢在于能夠提供全球或大區(qū)域精確定位的高頻度宏觀影像 ,擴(kuò)大了人類的視野,加深了對地球及其變化的了解。目前,空間信息技術(shù)已在全球與區(qū)域通信、導(dǎo)航定位、資源調(diào)查、災(zāi)害和環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測、區(qū)域和城市規(guī)劃等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1]。
近年來,中國空間信息技術(shù)發(fā)展取得一系列重要進(jìn)展,其中,遙感信息技術(shù)方面,已建立資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務(wù)體系,形成一定市場規(guī)模,相應(yīng)遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)加工市場潛力巨大,相關(guān)企業(yè)也正在迅速發(fā)展與壯大。此外,衛(wèi)星定位技術(shù)方面已得到廣泛應(yīng)用,并形成相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)群體[2]。礦山測量應(yīng)用于礦區(qū)生產(chǎn)與管理的各個環(huán)節(jié),礦山測量技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,在理論和技術(shù)上基本能夠滿足礦山開采生產(chǎn)的要求,但信息時代的礦山測量面臨的是新的任務(wù)和要求,近十幾年來空間信息技術(shù)在礦山測量界取得了較大進(jìn)展,其理論研究和實(shí)際應(yīng)用不斷發(fā)展和完善,這些先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)在一些礦區(qū)得到廣泛應(yīng)用,并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
1 空間信息技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用
以“3S”集成為主導(dǎo)的空間信息技術(shù)體系已逐漸成為測繪學(xué)或地球信息學(xué)(Geoinformatics或Geomatics)新的技術(shù)體系和工作模式,其先進(jìn)性、時效性明顯。以空間信息技術(shù)為技術(shù)支撐,現(xiàn)代測繪儀器、技術(shù)正處于快速的發(fā)展之中。空間信息技術(shù)是礦山測量實(shí)現(xiàn)其現(xiàn)代任務(wù)的重要的技術(shù)支撐和保證,以“3S”技術(shù)和其他測量儀器技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為基礎(chǔ)的礦區(qū)資料環(huán)境信息系統(tǒng)就是空間信息技術(shù)在礦山測量中應(yīng)用的綜合性成果[1]。
1.1 遙感及其在礦山測量中的應(yīng)用
遙感依據(jù)不同的物體的電磁波特性不同來探測地表物體對電磁波的反射和發(fā)射,從而提取這些物體的信息,完成遠(yuǎn)距離識別物體。遙感包括衛(wèi)星遙感和航空遙感,航空遙感作為地形圖測繪的重要手段已在實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用,衛(wèi)星遙感用于測圖也正在礦究之中并已取得一些意義重大的成果,基于遙感資料建立數(shù)字地面模型(DTM)進(jìn)而應(yīng)用于測繪工作已獲得了較多的應(yīng)用。
遙感科技正在走向定量化 、自動化與實(shí)用化。遙感觀測技術(shù)向多傳感器、多平臺、多角度和三高(高分辨率、高光譜、高時相)的方向發(fā)展;1m及更高空間分辨率的多光譜遙感數(shù)據(jù)已商品化;具有幾十、上百個光譜段的高光譜遙感正在從航空向航天平臺邁進(jìn),它能夠鑒定礦物巖石的成分及土壤的物化性質(zhì);合成孔徑雷達(dá)圖像處理與應(yīng)用發(fā)展喜人;無地面控制遙感影像定位技術(shù),國際上已達(dá)到15m甚至更高的精度[3]。
遙感技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用已經(jīng)歷了較長的時間,并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)用遙感資料,可獲取礦區(qū)實(shí)時、動態(tài)、綜合的信息源,對礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,為礦區(qū)環(huán)境保護(hù)提供決策支持,在進(jìn)行找礦、礦區(qū)地質(zhì)條件研究、煤層頂?shù)装逖芯康确矫嬉惨训玫綉?yīng)用。合成孔徑雷達(dá)干涉(InSAR)測量技術(shù)是近年來微波遙感發(fā)展的一個重要方向,InSAR 利用雷達(dá)信號的相位信息提取地球表面的高精度三維信息,可以測量地面點(diǎn)的高程變化,是目前空間遙感技術(shù)中獲取高程信息精度最高的一項(xiàng)技術(shù),由于它可以獲得全球高精度的(毫米級)、高可靠性的(全天時、全天候)地表變化信息,因此能夠有效地監(jiān)測由自然和人為因素引起的地表形變。
1.2 全球定位系統(tǒng)及其在礦山測量中的應(yīng)用
全球定位系統(tǒng)(GPS)是20世紀(jì)70年代由美國國防部批準(zhǔn),陸??杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸海空三大領(lǐng)域提供實(shí)時、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)。全球定位系統(tǒng)共三部分構(gòu)成:空間部分、地面控制部分、用戶裝置部分等。GPS的主要特點(diǎn)是全天候、全球覆蓋、三位定速定時高精度、快速省時高效率及應(yīng)用廣泛。未來幾年中,GPS和俄國研制的GLONASS兩個衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的技術(shù)水平、精度和抗干擾能力將會大幅度提高。有中國參與的歐洲Galileo 衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) 2005年已進(jìn)入實(shí)質(zhì)建設(shè)階段,將于 2010年前后建成,其精度和性能將大大優(yōu)于目前的 GPS系統(tǒng),從而打破美國GPS在全球的壟斷局面[2]。
GPS作為一項(xiàng)引起傳統(tǒng)測繪觀念重大變革的技術(shù),已經(jīng)成為大地測量的主要技術(shù)手段,也是最具潛力的全能型技術(shù),在礦山測量、控制測量、工程測量、環(huán)境監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)以及交通運(yùn)輸工具的導(dǎo)航方面發(fā)揮著重要的作用。由于GPS不僅具有全天候、高精度和高度靈活性的優(yōu)點(diǎn),而且與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比,無嚴(yán)格的控制測量等級之分,不必考慮測點(diǎn)間通視,不需造標(biāo),不存在誤差積累,可同時進(jìn)行三維定位等優(yōu)點(diǎn),在外業(yè)測量模式、誤差來源和數(shù)據(jù)處理方面是對傳統(tǒng)測繪觀念的革命性轉(zhuǎn)變。
目前,在礦山測量中,主要應(yīng)用GPS技術(shù)建立區(qū)域性或局域性的大地測量GPS控制網(wǎng),進(jìn)行礦區(qū)地表移動監(jiān)測等等。其中,定位精度比 DGPS高100倍的GPS-RTK實(shí)時載波相位差分技術(shù),以其高精度、全天候、高效率等優(yōu)勢,在大地測量和工程測量中,顯示出巨大的潛力和廣闊的前景。傳統(tǒng)的定位和施工放樣,不僅儀器種類繁多,需要人員多,而且精度容易受施工作業(yè)現(xiàn)場影響。GPS-RTK 綜合了其他測量儀器的功能,提高了作業(yè)效率,對于圖形的數(shù)字化管理和使用也起到了促進(jìn)作用,利用 GPS-RTK 測量手段可以得到每一個測點(diǎn)的三維坐標(biāo),并采用數(shù)據(jù)、圖形和位置等不同的表現(xiàn)形式反映到不同的應(yīng)用環(huán)境中,解決了圖形不能統(tǒng)一到國家坐標(biāo)系中這一問題。GPS-RTK 在礦山測量中的應(yīng)用,使得代表著當(dāng)今尖端科學(xué)水平的3S技術(shù)在礦山測量中成功實(shí)現(xiàn)突破[3]。
1.3 地理信息系統(tǒng)及其在礦山測量中的應(yīng)用
GIS是近20年來發(fā)展起來的一門綜合應(yīng)用系統(tǒng),它能把各種信息同地理位置和有關(guān)的視圖結(jié)合起來,并把地理學(xué)、幾何學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)及各種應(yīng)用對象、Internet、多媒體技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等融為一體,利用計(jì)算機(jī)圖形與數(shù)據(jù)庫技術(shù)來采集、存儲、編輯、顯示、轉(zhuǎn)換、分析與輸出地理圖形及其屬性數(shù)據(jù)。這樣,就可根據(jù)用戶需要將這些信息圖文并茂地輸送給用戶,便于使用。地理信息系統(tǒng)作為對空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、管理、分析的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng),其發(fā)展和應(yīng)用對測繪科學(xué)的發(fā)展意義重大,是現(xiàn)代測繪技術(shù)的重大技術(shù)支撐。GIS正在向地理信息科學(xué)或空間信息科學(xué)的方向發(fā)展,并與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)相互借鑒、滲透,將成為一門獨(dú)特的影響廣泛的空間信息科學(xué)技術(shù)。
地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)、礦產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用可以概括為三個方向:GIS技術(shù)建立多源數(shù)據(jù)找礦模型、礦山地理信息系統(tǒng)(Mine GIS,MGIS)和三維礦山[4]。目前雖然在我國礦山資源勘查、開發(fā)和生產(chǎn)管理中已經(jīng)有多種GIS軟件系統(tǒng)發(fā)揮了作用,但是由于許多原因如地下礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)獲取不易性、不完整性及礦山地下采掘空間動態(tài)性等等,使得這些軟件在礦山不完全實(shí)用,因此致力于研發(fā)適宜礦山特點(diǎn)的礦山地理信息系統(tǒng)是十分必要的,十幾年來國內(nèi)外的科技人員特別是礦業(yè)界的科技人員在MGIS的基本理論、技術(shù)體系、方法及實(shí)用軟件開發(fā)方面做了大量的工作,取得了可喜的成果;三維礦山是礦山客觀實(shí)體的一個模型描述, 通過三維礦山的建設(shè),地質(zhì)、礦業(yè)界人士能夠更直觀、更精確地圈定礦體邊界,了解不同礦體分布的三維形態(tài),準(zhǔn)確地解譯和圈定地下地質(zhì)體,借以指導(dǎo)礦業(yè)開發(fā)和深部找礦預(yù)測,現(xiàn)在三維礦山已成為地學(xué)與信息科學(xué)的交叉技術(shù)前沿和熱點(diǎn)。
2 結(jié)語
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間信息技術(shù)的發(fā)展,平面模型在向空間模型轉(zhuǎn)化,數(shù)值記錄在向數(shù)字模型轉(zhuǎn)化 ,測繪科學(xué)也正逐步發(fā)展為內(nèi)涵更為豐富的地球空間信息學(xué),以“3S”集成技術(shù)為主導(dǎo)的空間信息技術(shù)雖然還在起步階段,但其對于礦山測量的發(fā)展所起到的促進(jìn)作用是不可估量的,在空間信息技術(shù)技術(shù)的推動下,礦山測量學(xué)正在演繹著深刻的變革,朝著“礦山空間信息學(xué)”的方向前進(jìn)。
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關(guān)鍵詞:采礦廢棄地 景觀修復(fù)設(shè)計(jì) 鄉(xiāng)村治理 生態(tài)環(huán)境 礦山環(huán)境
一、引言
(一)研究的背景和意義
1.研究背景
鄉(xiāng)村占有我國領(lǐng)土面積的絕大部分,我國的礦產(chǎn)資源十分豐富,而恰恰擁有礦產(chǎn)資源的地區(qū),多數(shù)都在有著鄉(xiāng)村的山區(qū)中。本次案例中的村莊由于二十多年的露天開采,使得整個村莊支離破碎,景觀破壞程度很深。因此,在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,資源型鄉(xiāng)村的轉(zhuǎn)型和景觀改造是我國景觀行業(yè)應(yīng)該重視的一個新的視角,從村莊的生態(tài)環(huán)境來說起到了一定的維護(hù)作用,但是更加提高了居民的生活幸福指標(biāo)。
2.研究意義
從現(xiàn)實(shí)的角度來講,以大冶市石嘴山茅嶺吳家村為例,通過實(shí)地的考察調(diào)研和考察問卷等方式進(jìn)行深入地由表及里地剖析這種資源型鄉(xiāng)村的問題。通過這種研究方式,也可以推動我國鄉(xiāng)村區(qū)域的發(fā)展。這也是提供一種鄉(xiāng)村景觀修復(fù)方法的可能性。
(二)國內(nèi)外課題的相關(guān)研究
國外這類課題的研究,大多集中在鄉(xiāng)村自治上,強(qiáng)調(diào)通過個人主義的作用來帶動集體主義。通過組織每一位村民參與到村莊的建設(shè)中去,以此來提高村莊的民主性。我們?nèi)祟惖募覉@需要我們每個人的努力去實(shí)現(xiàn)。曾經(jīng)有英國的學(xué)者提出了景觀生態(tài)學(xué)的四個文化原理:第一,人類的各種人為的甚至破壞生態(tài)的活動也會影響到景觀的發(fā)展,相互地,景觀的發(fā)展也會影響到人類的生產(chǎn)活動和行為意識;第二,村莊的居住環(huán)境和自然環(huán)境的發(fā)展會受到當(dāng)?shù)氐赜蛭幕挠绊?;第三,純自然的生態(tài)功能和人文活動無關(guān);第四,一個地區(qū)的景觀風(fēng)貌可以反映出當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)文化和民風(fēng)民俗。
相對而言,國內(nèi)學(xué)者對于該資源鄉(xiāng)村的研究時間開始較晚,始于20世紀(jì)30年代。改革開放后,我國逐漸開始重視對農(nóng)村景觀的發(fā)展和改造。孫碧輝等學(xué)者對于鄉(xiāng)村景觀中的文化景觀現(xiàn)象進(jìn)行了深入地調(diào)查并分析在各種環(huán)境影響下的鄉(xiāng)村景觀格局。一些碩博士論文也對我國資源型地區(qū)進(jìn)行了深入調(diào)查和景觀改造方法的提出。其中,中南林業(yè)大學(xué)趙曉英的碩士論文就目前我國鄉(xiāng)村因不同原因和程度的開采所面臨的文化景觀困境,提出其應(yīng)遵循的基本保護(hù)原則和針對不同類型的鄉(xiāng)村景觀文化所應(yīng)對的解決方法。
二、礦山廢棄地鄉(xiāng)村景觀設(shè)計(jì)概述
(一)礦山廢棄地的開發(fā)利用模式
1.礦山遺址模式
礦山的廢棄地是人類工業(yè)工業(yè)文明的見證,其遺留的歷史價值和工業(yè)文化都有著非同一般的意義。在工業(yè)遺址中,廢棄地不僅意味著當(dāng)時人類生產(chǎn)生活的場景,更是很多村落居民的重要生活支柱。國內(nèi)的部分地區(qū),為了重現(xiàn)工業(yè)景觀的遺跡,對一些無法使用的工業(yè)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行修復(fù)性設(shè)計(jì),這種行為可以最大程度的使人們認(rèn)識到工業(yè)的破壞性后果,了解到保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的重要性并采取實(shí)際行動。如果礦山地區(qū)的地表結(jié)構(gòu)十分豐富,很多地質(zhì)結(jié)構(gòu)可以提供非常不錯的研究和觀賞價值,也可以建立一些科普性質(zhì)的博物館。同時,當(dāng)?shù)卣倪@種行為也可以利用這種天然的優(yōu)勢形成獨(dú)特的礦山體驗(yàn)之旅,使得旅客感受到礦冶工業(yè)文明的魅力。這種工業(yè)遺址的形式,不僅保留了當(dāng)?shù)氐墓I(yè)遺跡,還為當(dāng)?shù)鼐用駝?chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。
2.文化景觀模式
在整個人類的發(fā)展史過程中,文化的依賴性幾乎是人類與生俱來的。國內(nèi)很多礦山地區(qū)的廢棄地帶有建設(shè)成為工業(yè)文化類的主題公園。例如研究的案例石嘴山茅嶺吳灣村的景觀改造設(shè)計(jì)中,不H有悠久的礦冶文化歷史,更有玉石文化的傳承。大冶作為青銅文化的濫觴之地,上千年的青銅文化在這里源遠(yuǎn)流長。黃石大冶所位處的地區(qū)湖北省,是以朱雀鳥作為圖騰,所以鳳鳥文化是楚文化的重要特征。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的過程中,不僅應(yīng)該保留現(xiàn)有的自然景觀形式,還應(yīng)該對其進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)再改造,賦予礦山廢棄地一個新的生命。
3.生態(tài)修復(fù)模式
對于礦山廢棄地進(jìn)行景觀覆綠和植物再生設(shè)計(jì)也是必不可少的一個環(huán)節(jié)。對于尾砂地段,應(yīng)該首先覆綠之后進(jìn)行大地景觀的再生設(shè)計(jì)應(yīng)用。如石嘴山礦山公園地區(qū),對尾砂地區(qū)采取覆綠技術(shù)可以使得該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境得到初步的改善。對于亂石采礦區(qū)采取雨水花園的景觀修復(fù)方法,而硬質(zhì)的水泥廠地帶采取修改為采摘園的形式進(jìn)行生態(tài)植被修復(fù)。
(二)鄉(xiāng)村景觀修復(fù)的基本措施
1.恢復(fù)自然景觀
鄉(xiāng)村相對于城市而言,有著宜人的空氣,綠色的居住空間,是一片世外桃源,是每個都市中國生活的居民所精神向往樂園。無論是春天的萬物生長,夏日的生意盎然還是秋日的碩果累累,都是一處處絕美的風(fēng)景線。例如大冶石嘴山地區(qū)的油菜花,每逢春分時刻來臨,油菜花便漫山遍野地開得燦爛,黃燦燦的一片片油菜花田象征著繁榮昌盛的生命氣象,成為當(dāng)?shù)氐木坝^亮點(diǎn)。
2.改造聚落與建筑
一般而言,典型的鄉(xiāng)村聚落往往具有獨(dú)特的地方特色。這是相對于其他村落而明顯存在的特點(diǎn)。而聚落的具體表現(xiàn)形式往往表現(xiàn)在鄉(xiāng)村的民居建筑中。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的逐步加快,很多傳統(tǒng)古村落正在走向消亡,取而代之的是“千城一面”的城市化建設(shè)。這正是鄉(xiāng)村聚落的無聲的消亡。浙江的“西塘”就很好的保留了當(dāng)?shù)氐慕ㄖ问?,還原了江南地區(qū)古村落的建筑形式。
3.挖掘并保留本土文化
鄉(xiāng)土氣息的營造是鄉(xiāng)村景觀的又一大特色。首先是農(nóng)耕文化的保留。農(nóng)耕文化的氣息越是濃厚,農(nóng)村的氣質(zhì)就越是獨(dú)特,那種牛背橫笛,雞鳴犬吠的景象恰恰是游客們最為喜歡觀賞的場所。民族服飾也是鄉(xiāng)村景觀不可或缺的風(fēng)景線。那種鮮艷的少數(shù)民族服裝,更是為單一的鄉(xiāng)村景觀增添了一份活力。在鄉(xiāng)村的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)中,民風(fēng)民俗的建設(shè)不可或缺。當(dāng)?shù)氐囊恍┦止に嚻氛w現(xiàn)出了濃濃的傳統(tǒng)文化。
三、石嘴山茅嶺吳家村景觀恢復(fù)面臨的困境
(一)項(xiàng)目背景
石嘴山茅嶺吳家村位于湖北省黃石市大冶市西南市郊的礦山開采地帶。其東北部是銅錄山古銅礦遺址。該村交通便利,毗鄰國道和省道。該村西南部山巒起伏,項(xiàng)目基地位于較為平坦開闊的區(qū)域。該村原本位于石嘴山之上,之后由于勘探到石嘴山地下蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源,于是在上世紀(jì)80年代將該村移至礦山附近。由于露天開采等原因,該村的建筑受到炮震等不同程度的影響,空心化和老齡化程度高,生存h境不容樂觀。
(二)面臨問題
1.環(huán)境污染嚴(yán)重
通過深入的了解得知,由于炮震的影響使得很多建筑受到不同程度的損害。而由于礦山開采所帶來的大氣污染,水質(zhì)嚴(yán)重受損,土壤鹽堿化程度增高,導(dǎo)致村落的生態(tài)系統(tǒng)受到了非常嚴(yán)重的破壞。曾經(jīng)的果林已經(jīng)不復(fù)存在,經(jīng)濟(jì)竹林無法成活,耕地面積驟減,水資源接近枯竭。除了零散在田間的墓地,還保持著原有的生態(tài)環(huán)境,其余地區(qū)都遭受到環(huán)境的損壞。因此,控制工業(yè)污染和進(jìn)行生態(tài)景觀修復(fù)是這部分區(qū)域的重點(diǎn)。
2.治理成本大
治理成本,往往是為了某一特定目標(biāo)而進(jìn)行的各種資源的整合。鄉(xiāng)村景觀的改造再生設(shè)計(jì)是鄉(xiāng)村環(huán)境治理的重要組成部分。景觀改造的基本目標(biāo)就是恢復(fù)該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,包括其對破壞的植被,污染的水體,殘缺的山地地形和土壤的恢復(fù)。但是破壞容易恢復(fù)難,有些生態(tài)環(huán)境的破壞,是無法在短時間內(nèi)恢復(fù)好的,可能需要經(jīng)過漫長且有效的治理期。那么治理的經(jīng)費(fèi)自然不少,包括重新進(jìn)行水源的引水入村的管道鋪設(shè),土壤鹽堿度的恢復(fù),都需要高昂的費(fèi)用來支撐。但目前就我國的經(jīng)濟(jì)形勢而言,如果地區(qū)發(fā)展水平不高,鄉(xiāng)村的治理就會陷入困境。
四、茅嶺吳家村景觀改造設(shè)計(jì)方法
(一)設(shè)計(jì)規(guī)劃原則
1.生態(tài)優(yōu)先原則
茅嶺吳家村賴以生存的生態(tài)環(huán)境是一切生產(chǎn)生活的前提和基礎(chǔ)。因此,在景觀改造的過程中,最先進(jìn)行考慮的就是自然環(huán)境的發(fā)展。根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃乃岛偷乩硖卣鬟M(jìn)行合理的資源規(guī)劃,以確保當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境得到應(yīng)有的改善,促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的維持發(fā)展。
2.地域文化原則
每一個鄉(xiāng)村都有其獨(dú)特的地域文化景觀。茅嶺吳家村也不例外。其土生土長的草根文化應(yīng)給予保留和提升。通過賦予景觀歷史文化意義以保留和傳承當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)文化。通過結(jié)合當(dāng)?shù)鼐用竦慕?jīng)驗(yàn),生活習(xí)性和環(huán)境背景,把其內(nèi)在的文化特色加以提煉和運(yùn)用。同時,在傳統(tǒng)文化給予保留的同時應(yīng)該發(fā)展創(chuàng)新,并賦予新時代的意義。通過藝術(shù)化的再現(xiàn)和創(chuàng)造文化,更加突出鄉(xiāng)村景觀的獨(dú)特性,使得鄉(xiāng)村景觀獲得新生。
3.因地制宜原則
不同地域的景觀自然而然的有著不同類型的鄉(xiāng)村風(fēng)貌。因此,在茅嶺吳家村的改造中一定要因地制宜地進(jìn)行景觀再生設(shè)計(jì),不可照搬其它鄉(xiāng)村修復(fù)案例。應(yīng)對當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑u估后再進(jìn)行景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)。
(二)生態(tài)景觀修復(fù)
對于茅嶺吳家村這樣的資源型鄉(xiāng)村而言,生態(tài)景觀的修復(fù)是第一步。這是貫穿資源節(jié)約型社會重要理念的重要準(zhǔn)則之一。
從植物修復(fù)的角度而言,首先應(yīng)選擇本土的植物種類以還原當(dāng)?shù)氐淖匀痪坝^。由于露天采礦的原因,石嘴山的邊坡毀壞十分的嚴(yán)重。有很多碎石和的巖石,不僅對景觀有破壞性,還造成了安全隱患??墒紫却虻敉怀龅膸r石以確保安全性,廢棄的采石場中進(jìn)行雨水花園的設(shè)計(jì),通過植物的修復(fù)性設(shè)計(jì)不僅恢復(fù)當(dāng)?shù)氐淖匀痪坝^,還起到了雨水收集的作用。村莊中粉煤灰堆場長期堆積,對于土壤和空氣都造成了極大的破壞。通過采摘園的形式成為特色農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)。
(三)場所功能定位
考慮到鄉(xiāng)村的特殊性,根據(jù)不同的功能定位,將整個茅嶺吳家村規(guī)劃為生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園,觀光農(nóng)業(yè)旅游園,和鄉(xiāng)村聚落區(qū)。而在鄉(xiāng)村聚落中,曾經(jīng)的廢舊廠房區(qū)改為藝術(shù)中心活動區(qū),變廢為寶。廢棄的亂石堆區(qū)則是展示大冶的礦冶文化,通過還原當(dāng)時煉銅時的場景,讓游客仿佛親身經(jīng)歷般穿越回到千年前的青銅時代,成為礦冶文化體驗(yàn)區(qū)。建筑相對比較密集的區(qū)域,則作為游客歇息餐飲的農(nóng)家樂體驗(yàn)區(qū)。村落東北角空間相對私密性較好,建筑密度不是很大,則作為老年人活動園,中間設(shè)有太極廣場,下棋廣場,健身器材,小型運(yùn)動場等。
(四)文化精神賦予
由于石嘴山市礦山開采的區(qū)域,該地區(qū)擁有的氣質(zhì)最為明顯的文化即是礦冶文化,而基地毗鄰銅錄山古銅礦遺址,因此,還帶有濃濃的青銅文化的烙印。這里的孔雀石十分的出名,而玉石文化作為一種中華文化的精髓也是該地區(qū)的本土文化的組成部分。此外,該地區(qū)屬于湖北地區(qū),而湖北所代表的是楚文化,楚文化的精髓則是鳳鳥文化,鳳凰所代表的又是火文化,并且代表著涅重生,因此也是該項(xiàng)目所重點(diǎn)提煉的文化。對于一些文化的圖騰,例如青銅文化,鳳鳥文化,這些傳統(tǒng)元素需要化繁為簡,有的地方需要提煉元素進(jìn)行抽象概括創(chuàng)造出理想的效果。
五、結(jié)語
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越迅速,鄉(xiāng)村景觀的設(shè)計(jì)越來越受到重視。特別是這種資源型鄉(xiāng)村更會越來越受到景觀設(shè)計(jì)師的青睞。在規(guī)劃之前,首先要做到實(shí)地考察研究充分,應(yīng)該在充分地了解基地的基本特征之后,進(jìn)行詳盡的評估再因地制宜地進(jìn)行景觀改造設(shè)計(jì)。
本文對石嘴山茅嶺吳家村的景觀改造分析起到引導(dǎo)性的作用。首先,在前期的分析階段要查找相關(guān)資料并進(jìn)行完整的調(diào)研。改造設(shè)計(jì)方面提出了一些個人性的意見以供參考。當(dāng)然,這還需要大量的實(shí)際案例去論證才具有實(shí)際的可靠性。望本文對于資源型鄉(xiāng)村的景觀設(shè)計(jì)具有參考性價值并起到一定的促進(jìn)作用。
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