樊國富

摘 要：煤礦露天開采具有生產(chǎn)成本低和生產(chǎn)效率高等突出特點(diǎn)，因而備受各個國家的青睞，但是其在開采過程中會對周邊地區(qū)進(jìn)行大面積的剝離和采掘活動，嚴(yán)重影響了地表及周圍的環(huán)境，甚至影響到了人們的正常生活。本文對露天采礦所造成的環(huán)境問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，旨在為相關(guān)部門的治理工作提供一定的借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：露天采礦；現(xiàn)狀；環(huán)境問題

在未來發(fā)展的很長一段時間內(nèi)，我國的能源仍然會以煤炭為主，因此加強(qiáng)煤炭資源的開采對于緩解我國的能源危機(jī)可以說是至關(guān)重要的。露天采礦在一定程度上能夠有效的提高煤炭產(chǎn)量，但與此同時也會難以避免的帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，極大的影響和制約了地區(qū)乃至全國的生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，鑒于此，相關(guān)部門必須及時采取有效措施，盡快解決露天采礦過程中所造成的環(huán)境污染，只有這樣才能夠進(jìn)一步促進(jìn)能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

一、我國露天采礦過程中的環(huán)境現(xiàn)狀

在國外的很多國家，尤其是一些產(chǎn)煤大國，他們基本上均是以露天開采的方式進(jìn)行采煤，并取得了較為理想的效率。由于我國煤炭資源的貯存條件和分布條件比較特殊，導(dǎo)致露天煤礦的開采受到一定的阻礙，發(fā)展起來比較緩慢。但是要想更好的緩解我國能源短缺的問題，加強(qiáng)煤礦的露天開采已經(jīng)刻不容緩。80年代以來，我國對先前的露天煤礦進(jìn)行了擴(kuò)展，并在一些條件合適的地區(qū)實(shí)施了煤礦的露天開采。與井下煤礦開采相比，露天采礦具有成本低、產(chǎn)量高、開采條件好、建設(shè)和投產(chǎn)速度快等優(yōu)點(diǎn)，但是其也存在一些缺陷：受自然環(huán)境條件影響比較大、占用和破壞土地比較多、對煤層的貯藏和分布條件要求比較嚴(yán)格、對環(huán)境的破壞比較嚴(yán)重等。我國的露天煤礦主要集中在北部和西部地區(qū)，這些地區(qū)的土地沙漠化嚴(yán)重、極易發(fā)生水土流失、生態(tài)環(huán)境比較脆弱等。

我國露天煤礦對土地的破壞比較嚴(yán)重，幾乎每萬噸煤就會破壞0.23平方公頃的土地，并且隨著開采的不斷進(jìn)行其破壞程度會不斷的增大。預(yù)計到2020年，每年平均土地的破壞將要達(dá)到65000平方公頃。露天煤礦的開采不僅破壞了周圍的土地，而且還產(chǎn)生了固體廢棄物、廢氣和廢水等危害環(huán)境的物體。因此，煤炭在緩解我國能源危機(jī)的同時也嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。因此，在加強(qiáng)露天煤礦開采的同時，也要做好相應(yīng)的防護(hù)措施，盡最大可能降低對周圍環(huán)境的破壞。

二、露天采礦過程中所引起的環(huán)境問題

（一）土地資源的占用和破壞。露天煤礦的修建是一項系統(tǒng)性、綜合性的工程，其不僅要開山整地、大興土木，而且還要修建工業(yè)民用廠房、構(gòu)筑交通網(wǎng)等。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，平均一座大型露天煤礦需要占用20×104m2的土地，而小型礦山也需要占用幾萬平方米的土地，這是我國煤礦行業(yè)開采過程中普遍存在的問題。露天煤礦開采過程中破壞的土地同時也會影響到礦區(qū)的生態(tài)平衡，在土地被破壞的同時，其土壤、植被以及動植物等都被破壞了，導(dǎo)致土壤失去了原有的穩(wěn)定性，極易引發(fā)水土流失，甚至滑坡和泥石流等。如今世界上年產(chǎn)量在15萬噸以上的煤礦有50%都是進(jìn)行露天開采的，并且有接近76%的煤礦資源來源于露天礦。中國幾乎90%以上的金屬礦產(chǎn)是通過露天開采得到的，導(dǎo)致每年約有2.5×108t巖土被破壞，并且這些被破壞的巖土又侵占了周圍的大片農(nóng)田。截止到2011年，我國1235個國有大中型企業(yè)中，占用和破壞土地面積已經(jīng)達(dá)到了95萬平方公頃，其中露天開采礦場、尾礦場、排土場、塌陷區(qū)等占用土地的面積就已經(jīng)達(dá)到了25萬平方公頃，占露天礦山總占地面積的26.35%。對于露天采礦來說，不僅采場需要破壞和占用土地，而且尾礦庫和廠房、排土場、住宅等附屬設(shè)施所占用的土地幾乎是采場的幾倍，其不僅影響了當(dāng)?shù)氐墓?、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而且還影響當(dāng)?shù)丶叭蛏鷳B(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

（二）露天采礦邊坡失穩(wěn)對環(huán)境的影響。露天采礦過程中，隨著開挖的不斷加深，逐漸擴(kuò)大了邊坡的規(guī)模，然而邊坡一般是人為建成的，破壞了周圍地應(yīng)力原有的平衡，導(dǎo)致人為邊坡出現(xiàn)了破壞、變形以及滑落等現(xiàn)象。露天采礦過程中邊坡的破壞主要包括以下兩大類：即蠕變—坍塌變形破壞和滑動面的邊坡失穩(wěn)破壞。前者又包括了潰屈破壞模式和傾倒破壞模式。后者包括了楔形體滑動模式、平面滑動模式和曲面滑動模式等。除此之外有時還會存在上述幾種模式的組合破壞模式發(fā)生。露天礦邊坡穩(wěn)定性控制的主要因素是邊坡巖土體軟弱結(jié)構(gòu)面的發(fā)育及組合情況。影響露天采礦邊坡失穩(wěn)的主要影響因素有巖體結(jié)構(gòu)、巖石性質(zhì)、邊坡形狀、地質(zhì)構(gòu)造、風(fēng)化條件、水文地質(zhì)條件、爆破振動等。其防止的主要原則是預(yù)防為主，綜合治理。

（三）廢棄礦坑對周圍環(huán)境的影響。早期我國建設(shè)的露天煤礦，由于其煤礦資源基本上已經(jīng)開采完成，因此導(dǎo)致大量的廢棄礦坑出現(xiàn)。這些大型礦坑可能會由于邊坡巖體性質(zhì)的改變、地質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的變化，再加上地下水和地表水的作用，極易出現(xiàn)水土流失、滑坡、坍塌以及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重破壞和影響了周圍居民的正常的生產(chǎn)和生活。因此廢棄礦坑的存在不僅給當(dāng)?shù)鼐用窈蛧以斐蓢?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且還破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，阻礙了環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

（四）露天采礦對水資源的影響。如今，我國大多數(shù)露天礦區(qū)都分布在西北地區(qū)，尤其是內(nèi)蒙古的北部地區(qū)礦區(qū)比較集中，然而這些地區(qū)的水資源比較匱乏，煤礦的開采過程中又需要排去大量的水資源，這又進(jìn)一步加劇了該地區(qū)的水資源緊缺現(xiàn)象。露天采礦排水過程中，會引發(fā)以下幾方面的水資源問題：（1）礦坑排泄出來的水還有大量的重金屬離子，并且有很多元素是有毒的，這時如果隨意的排泄礦坑水不僅會嚴(yán)重的污染地下水，而且也會對附近的居民、農(nóng)田及牲畜造成嚴(yán)重的危害。（2）對礦坑進(jìn)行長時間的排水，要嚴(yán)重降低地下水的水位，導(dǎo)致周邊地區(qū)出現(xiàn)水資源枯竭的問題，不僅會影響居民的正常生活用水，而且還會造成大量的植物由于缺水而死亡。（3）由于礦坑在排水的過程中引起地下水位下降，而地下水在流動過程中會與周圍巖石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，加快了對巖石的淋蝕作用，從而改變了地下水的化學(xué)成分。例如：通常情況下礦坑水中會含有較多的無機(jī)懸浮物和有機(jī)物，如果地下水的pH降低時，則會導(dǎo)致地下水中的mg2+、f-、ba2+、so2-等離子濃度超標(biāo)，嚴(yán)重造成了地下水的污染。

（五）露天采礦引發(fā)的水土流失。露天采礦過程中如果對尾礦壩、廢石堆等未進(jìn)行及時、有效的處理，將會造成嚴(yán)重的泥石流和滑坡事故，造成更大面積的土地被破壞，甚至?xí)绊懙饺祟惖纳敭a(chǎn)安全。尤其是一些小型露天礦區(qū)，他們一般會在公路、鐵路以及河流的附近開礦采石，并且經(jīng)常將礦石、煤矸石等堆放到公路、鐵路以及河流的兩側(cè)，不僅影響了道路和河流的正常使用，而且在一定條件下也會引發(fā)泥石流、滑坡和水土流失，如果礦產(chǎn)或矸石等流到路上將會影響道路的正常運(yùn)行，如果流入河中將會堵塞河流，導(dǎo)致水流排泄不通，嚴(yán)重的時候甚至?xí)_毀道路和周邊的房屋，給國民經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失。

通過對中國1235個大型國有礦產(chǎn)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，每年產(chǎn)生土地沙化及水土流失而破壞的土地面積就達(dá)到了2700平方公頃，并且治理過程中投入的費(fèi)用已經(jīng)超過了3000萬元。1985年湖南某露天金屬礦山，由于長時間的暴雨引發(fā)了山洪，將礦區(qū)的尾礦壩沖入河谷兩測，導(dǎo)致礦區(qū)被夷為平地，交通被中斷，大面積良田被埋沒，直接造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)600余萬元。這樣的例子在我國礦產(chǎn)開采過程中屢見不鮮，因此必須采取針對性的措施，盡可能將各種損失降到最低。

三、結(jié)束語

綜上所述，隨著全球能源短缺問題不斷加劇，露天礦產(chǎn)的開采隨之變得日趨重要，加強(qiáng)露天礦產(chǎn)的開采可以有效的緩解各類能源危機(jī)。但是露天礦產(chǎn)的大量開采，也給我國諸多方面造成了巨大的損失，嚴(yán)重破壞了環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，因此必選采取有效的措施，切實(shí)的降低采礦過程中對周圍環(huán)境的污染，以便于更好的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和能源的協(xié)調(diào)發(fā)展。

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