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【摘要】随着经济的不断发展,矿山开采工程占据着国民经济的主导地位。水泥行业石灰石矿山开采过程中的环境问题直接影响着人们生活的有序进行。本文从矿山开采的现状、石灰石矿山开采工艺流程、主要污染源及防治措施分析及水土保持措施等几个方面进行了探讨。
【关键词】石灰石；矿山开采；环境问题
中图分类号：TD8文献标识码： A
一、前言
近年来，由于矿山开采工程的不断壮大，水泥行业石灰石矿山开采过程中的主要环境问题及对策问题得到了人们的广泛重视。虽然我国在此方面取得了一定的成绩，但依然存在一些问题和不足需要改进，在科学技术突飞猛进的新时期，加强水泥行业石灰石矿山开采过程中的主要环境问题及对策的探讨，对我国水泥行业石灰石矿山开采工程有着重要意义。
二、矿山开采的现状
矿山开采资源是指埋藏于地下或出露于地表、并具有開发利用价值的矿物或有用元素的含量经过地质成矿作用达到具有工业利用价值的集合体。尽管科技在不断进步，但它因仍旧被认为是推动社会生产发展的重要物质基础而得到人类的广泛关注。随着经济社会的发展，矿山开采资源因其自身的稀缺性引起了人类的高度重视，矿山开采资源的开发利用也随即成为了全世界经济合作的焦点之一。矿山开采资源的开发除导致水土流失和荒漠化之外，还会对我们赖以生存的淡水、土壤和空气产生很大的负面影响，矿山开采资源开发过程所涉及的环境问题也因此逐渐引起了人们的关注。
三、石灰石矿山开采工艺流程
石灰石矿山开采的一般工艺流程为表层剥离、钻孔爆破含二次爆破、破碎运输人厂,同时废石运到废石场堆置(图1)
四、主要污染源及防治措施分析
1、粉尘污染源及防治措施
（1）有组织粉尘污染源及防治措施矿山生产工序中,穿孔及破碎的产尘量较大,采矿场穿孔采用潜孔钻机,在未设防尘措施长时间工作的作业场所,空气中含尘量可达400~600mg/Nm3,配有除尘装置的高风压潜孔钻机,粉尘排放浓度通常<30mg/Nm3,满足<水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2004)中表2标准的要求。石灰石破碎及输送过程一般都设有高效收尘设施,排出口粉尘浓度<30mg/Nm3,满足《水泥工业大气污染物排放标准》的要求。
（2）无组织粉尘污染源及防治措施
矿山爆破、矿用自卸式载重汽车在采石场装运矿石及自卸汽车从采矿工作面将矿石运至破碎车间卸料口或将废石运至废石场卸车时都会产生扬尘。爆破产尘量的防治,要合理布置炮孔,正确选用爆破参数,加强装药和填塞作业的管理,以降低产尘量。采装、运输和矿石卸车等产生的粉尘,一般设专人定期清扫、洒水等措施,减少扬尘的产生量。
2、废气污染源及防治
矿山爆破通常采用2#岩石炸药(属硝氨类)。爆炸产生的气体有:CO2、CO、H20、NOx、02、N2等,有毒气体为CO、NOx。一般炸药爆炸后产生的有毒气体总量(包括CO和NO等)折算成CO的生成量,不得超过100L/kg。石灰石矿山开采中,产生有毒气体总量折算为CO生成量一般都远小于100L/kg,对环境没有大的危害。
3、废水污染源及防治
采矿及运输过程产生的废水主要来自矿山工业场地和爆破材料库区的综合办公室、警卫宿舍、汽车临时维修间、汽车洗车台、厕所等处的生活污水、汽车冲洗水,除含悬浮物和有机物外,不含有毒物质。污水排放量很少,经处理后排到矿山附近的自然沟内用于农田灌溉。
4、噪声污染源及防治
石灰石矿山产生高噪声的设备有潜孔钻(90dB-95dB)、电动挖掘机(90dB-95dB)、手持式风动凿岩机(100dB-150dB)、移动式空压机(80dB-90dB)、自卸式载重汽车(75dB-85dB)、推土机(85dB-90dB)、单段锤式破碎机(59dB-100dB)。据正在开采的石灰石矿山测定,距爆破源20m处,爆破时产生的噪声通常为85dB。矿山最近的村庄距开采境界线至少200m,噪声经过衰减后在50dB以下,且爆破时间短多在中午12点左右进行,爆破噪声对村庄及周围环境影响不大。
5、废土石污染源及防治
矿山的废土石主要为生产中未能搭配利用的夹层、开采境界内的矿体顶板。以储量8000万t,剥采比0.25:1t/t的大型矿山为例,在矿山服务期内,废土石剥离量超过2000万t。大多数水泥厂采用的措施主要是充分利用详勘报告,对钻孔岩粉取样分析,掌握采场生产部位质量情况,对矿区分块进行评价,根据配料质量要求,制定合理的采矿搭配计划,最大限度地合理利用矿山资源。搭配使用后废土石量很少,弃于矿山废石堆场。表层覆盖土可以作为矿山开采终了后的植被恢复用土,单独堆存于废石场。
废石场通常设在离开采区较近的沟坡或沟道中,为了保证安全和减少水土流失,应设计有水土保持及防洪措施,严防山体滑坡或滚石。
废石场排弃时将最难搭配使用的矿床顶板填筑在底部,表层覆土排弃在场顶,形成0.5m-l.0m厚的表土层,用推土机整平压实可作为耕地开垦种植,恢复生态环境,变害为利。
五、水土保持措施
1、水土流失因素分析
大部分石灰石矿山处于山地丘陵沟壑区,沟谷较为发育,山坡陡,汇流快,加剧了地表的冲刷和侵蚀;石灰石矿山通常林草植被少,也是造成水土流失的重要因素。除了自然因素外,在矿山开发建设及开采过程中,直接改变了原地形地貌,不可避免地破坏植被、扰动地表,使原有地表的抗蚀力降低,加之部分弃土弃渣及废石倾倒沟坡或沟道,如果不加以处理,势必导致新的水土流失。
2、水土流失防治措施
废土石在水泥生产中尽可能地搭配使用,减少土石方开挖量,避免大量弃土、石、渣的乱堆乱放,尽量避免或减少破坏生态环境,避免下游河道或沟道淤积。在工程施工过程中尽量做到挖填平衡,防止造成崩塌、滑坡等现象;尽量缩短水土流失敏感部位的施工工期,尽量避开雨季和汛期;施工机械和施工人员不得乱占土地,施工机械、土石及其它建筑材料不能乱停乱放,防止破坏植被,加剧水土流失。
六、生态保护
1、生态环境影响分析
石灰石矿山开采将改变矿山原有的地貌和景观,而且这种改变是不可逆的。地貌的改变造成地表景观格局的变化，使矿山固有的自然生态功能完全丧失,景观生态结构发生全面的变化。
矿山开采将破坏原有的植被(覆盖率一般较低),但采终后均可恢复。矿山开采对植物的影响通常仅局限于矿山区域内,对区域外植物的繁衍和保存无明显影响。矿山开采还破坏了动物的生存环境,迫使矿区内大部分动物迁移,爆破噪声还对矿山周围动物的栖息、觅食等活动产生较大影响。
石灰石矿山开采造成的生态环境影响还包括:开采区和废石堆场的水土流失;对区域水系、水体及使用功能的影响;生态环境风险(废石场的稳定性等)的影响;矿山开采的表层剥离土土壤活性的影响等。
2、生态保护措施分析
矿山开采前应制定详细的生态恢复设计方案、实施计划和进度安排,并与水土保持方案相结合,给予资金上的保证。
矿山开采期间应在有条件的道路两侧、工业场地周围等进行植树绿化;有植树条件的开采作业面应因地制宜种树进行生态恢复。开采终了后开采区表面要在平台上覆土植树、种草绿化,在平台周围植树形成林带,覆土可利用表层剥离土,并保证其土壤活性阴。
(1）绿化植被的筛选
石灰石矿山的绿化恢复工作应根据所在地区的气候特征和矿山特性,选择易于成活的树种,以乡土植物为主,适当引进适合所在地区生长的优良植物作配,快生与慢长植物相结合,观赏与经济相结合。
(2)栽培方法的选择
根据矿山采终后的不同地形特征,采取不同的恢复生态的栽培方法:平土栽培法:适用于不再开采的平台,采用推土机平土后,栽播；推土栽培法:在平台与边坡之间堆筑土堤、栽培植物,容易成活；挡墙填土栽培法:在道路与边坡之间砌筑100cm的挡墙内填人熟土,栽培植物。
七、结束语
通过对水泥行业石灰石矿山开采过程中的主要环境问题及对策分析，进一步明确了环境问题的治理在水泥行业石灰石矿山开采过程中的重要性。因此，在水泥行业石灰石矿山开采的后续发展中，要不断提高环境问题的解决，促进水泥行业石灰石矿山开采工程的发展。
参考文献
[1]蒋一军 采矿迹地景观生态重建的理论与实践 地理科学进展 1999年
[2]彭建 我国矿山开采的生态环境效应及土地复垦典型技术 地理科学进展 2005年
[3]余琳,王雪丽 在矿山开发环评中的生态保护问题探讨-以蒙库露天铁矿山开发环评为例 新疆环境保护 2003年
[4]韩瑞光 大连市石灰石矿环境拳合整治的可能性探讨 中国园林 2008年
【关键词】石灰石；矿山开采；环境问题
中图分类号：TD8文献标识码： A
一、前言
近年来，由于矿山开采工程的不断壮大，水泥行业石灰石矿山开采过程中的主要环境问题及对策问题得到了人们的广泛重视。虽然我国在此方面取得了一定的成绩，但依然存在一些问题和不足需要改进，在科学技术突飞猛进的新时期，加强水泥行业石灰石矿山开采过程中的主要环境问题及对策的探讨，对我国水泥行业石灰石矿山开采工程有着重要意义。
二、矿山开采的现状
矿山开采资源是指埋藏于地下或出露于地表、并具有開发利用价值的矿物或有用元素的含量经过地质成矿作用达到具有工业利用价值的集合体。尽管科技在不断进步，但它因仍旧被认为是推动社会生产发展的重要物质基础而得到人类的广泛关注。随着经济社会的发展，矿山开采资源因其自身的稀缺性引起了人类的高度重视，矿山开采资源的开发利用也随即成为了全世界经济合作的焦点之一。矿山开采资源的开发除导致水土流失和荒漠化之外，还会对我们赖以生存的淡水、土壤和空气产生很大的负面影响，矿山开采资源开发过程所涉及的环境问题也因此逐渐引起了人们的关注。
三、石灰石矿山开采工艺流程
石灰石矿山开采的一般工艺流程为表层剥离、钻孔爆破含二次爆破、破碎运输人厂,同时废石运到废石场堆置(图1)
四、主要污染源及防治措施分析
1、粉尘污染源及防治措施
（1）有组织粉尘污染源及防治措施矿山生产工序中,穿孔及破碎的产尘量较大,采矿场穿孔采用潜孔钻机,在未设防尘措施长时间工作的作业场所,空气中含尘量可达400~600mg/Nm3,配有除尘装置的高风压潜孔钻机,粉尘排放浓度通常<30mg/Nm3,满足<水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2004)中表2标准的要求。石灰石破碎及输送过程一般都设有高效收尘设施,排出口粉尘浓度<30mg/Nm3,满足《水泥工业大气污染物排放标准》的要求。
（2）无组织粉尘污染源及防治措施
矿山爆破、矿用自卸式载重汽车在采石场装运矿石及自卸汽车从采矿工作面将矿石运至破碎车间卸料口或将废石运至废石场卸车时都会产生扬尘。爆破产尘量的防治,要合理布置炮孔,正确选用爆破参数,加强装药和填塞作业的管理,以降低产尘量。采装、运输和矿石卸车等产生的粉尘,一般设专人定期清扫、洒水等措施,减少扬尘的产生量。
2、废气污染源及防治
矿山爆破通常采用2#岩石炸药(属硝氨类)。爆炸产生的气体有:CO2、CO、H20、NOx、02、N2等,有毒气体为CO、NOx。一般炸药爆炸后产生的有毒气体总量(包括CO和NO等)折算成CO的生成量,不得超过100L/kg。石灰石矿山开采中,产生有毒气体总量折算为CO生成量一般都远小于100L/kg,对环境没有大的危害。
3、废水污染源及防治
采矿及运输过程产生的废水主要来自矿山工业场地和爆破材料库区的综合办公室、警卫宿舍、汽车临时维修间、汽车洗车台、厕所等处的生活污水、汽车冲洗水,除含悬浮物和有机物外,不含有毒物质。污水排放量很少,经处理后排到矿山附近的自然沟内用于农田灌溉。
4、噪声污染源及防治
石灰石矿山产生高噪声的设备有潜孔钻(90dB-95dB)、电动挖掘机(90dB-95dB)、手持式风动凿岩机(100dB-150dB)、移动式空压机(80dB-90dB)、自卸式载重汽车(75dB-85dB)、推土机(85dB-90dB)、单段锤式破碎机(59dB-100dB)。据正在开采的石灰石矿山测定,距爆破源20m处,爆破时产生的噪声通常为85dB。矿山最近的村庄距开采境界线至少200m,噪声经过衰减后在50dB以下,且爆破时间短多在中午12点左右进行,爆破噪声对村庄及周围环境影响不大。
5、废土石污染源及防治
矿山的废土石主要为生产中未能搭配利用的夹层、开采境界内的矿体顶板。以储量8000万t,剥采比0.25:1t/t的大型矿山为例,在矿山服务期内,废土石剥离量超过2000万t。大多数水泥厂采用的措施主要是充分利用详勘报告,对钻孔岩粉取样分析,掌握采场生产部位质量情况,对矿区分块进行评价,根据配料质量要求,制定合理的采矿搭配计划,最大限度地合理利用矿山资源。搭配使用后废土石量很少,弃于矿山废石堆场。表层覆盖土可以作为矿山开采终了后的植被恢复用土,单独堆存于废石场。
废石场通常设在离开采区较近的沟坡或沟道中,为了保证安全和减少水土流失,应设计有水土保持及防洪措施,严防山体滑坡或滚石。
废石场排弃时将最难搭配使用的矿床顶板填筑在底部,表层覆土排弃在场顶,形成0.5m-l.0m厚的表土层,用推土机整平压实可作为耕地开垦种植,恢复生态环境,变害为利。
五、水土保持措施
1、水土流失因素分析
大部分石灰石矿山处于山地丘陵沟壑区,沟谷较为发育,山坡陡,汇流快,加剧了地表的冲刷和侵蚀;石灰石矿山通常林草植被少,也是造成水土流失的重要因素。除了自然因素外,在矿山开发建设及开采过程中,直接改变了原地形地貌,不可避免地破坏植被、扰动地表,使原有地表的抗蚀力降低,加之部分弃土弃渣及废石倾倒沟坡或沟道,如果不加以处理,势必导致新的水土流失。
2、水土流失防治措施
废土石在水泥生产中尽可能地搭配使用,减少土石方开挖量,避免大量弃土、石、渣的乱堆乱放,尽量避免或减少破坏生态环境,避免下游河道或沟道淤积。在工程施工过程中尽量做到挖填平衡,防止造成崩塌、滑坡等现象;尽量缩短水土流失敏感部位的施工工期,尽量避开雨季和汛期;施工机械和施工人员不得乱占土地,施工机械、土石及其它建筑材料不能乱停乱放,防止破坏植被,加剧水土流失。
六、生态保护
1、生态环境影响分析
石灰石矿山开采将改变矿山原有的地貌和景观,而且这种改变是不可逆的。地貌的改变造成地表景观格局的变化，使矿山固有的自然生态功能完全丧失,景观生态结构发生全面的变化。
矿山开采将破坏原有的植被(覆盖率一般较低),但采终后均可恢复。矿山开采对植物的影响通常仅局限于矿山区域内,对区域外植物的繁衍和保存无明显影响。矿山开采还破坏了动物的生存环境,迫使矿区内大部分动物迁移,爆破噪声还对矿山周围动物的栖息、觅食等活动产生较大影响。
石灰石矿山开采造成的生态环境影响还包括:开采区和废石堆场的水土流失;对区域水系、水体及使用功能的影响;生态环境风险(废石场的稳定性等)的影响;矿山开采的表层剥离土土壤活性的影响等。
2、生态保护措施分析
矿山开采前应制定详细的生态恢复设计方案、实施计划和进度安排,并与水土保持方案相结合,给予资金上的保证。
矿山开采期间应在有条件的道路两侧、工业场地周围等进行植树绿化;有植树条件的开采作业面应因地制宜种树进行生态恢复。开采终了后开采区表面要在平台上覆土植树、种草绿化,在平台周围植树形成林带,覆土可利用表层剥离土,并保证其土壤活性阴。
(1）绿化植被的筛选
石灰石矿山的绿化恢复工作应根据所在地区的气候特征和矿山特性,选择易于成活的树种,以乡土植物为主,适当引进适合所在地区生长的优良植物作配,快生与慢长植物相结合,观赏与经济相结合。
(2)栽培方法的选择
根据矿山采终后的不同地形特征,采取不同的恢复生态的栽培方法:平土栽培法:适用于不再开采的平台,采用推土机平土后,栽播；推土栽培法:在平台与边坡之间堆筑土堤、栽培植物,容易成活；挡墙填土栽培法:在道路与边坡之间砌筑100cm的挡墙内填人熟土,栽培植物。
七、结束语
通过对水泥行业石灰石矿山开采过程中的主要环境问题及对策分析，进一步明确了环境问题的治理在水泥行业石灰石矿山开采过程中的重要性。因此，在水泥行业石灰石矿山开采的后续发展中，要不断提高环境问题的解决，促进水泥行业石灰石矿山开采工程的发展。
参考文献
[1]蒋一军 采矿迹地景观生态重建的理论与实践 地理科学进展 1999年
[2]彭建 我国矿山开采的生态环境效应及土地复垦典型技术 地理科学进展 2005年
[3]余琳,王雪丽 在矿山开发环评中的生态保护问题探讨-以蒙库露天铁矿山开发环评为例 新疆环境保护 2003年
[4]韩瑞光 大连市石灰石矿环境拳合整治的可能性探讨 中国园林 2008年