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摘要:当前,随着经济的发展,对金属资源的使用量越来越大,促进了金属矿山行业的高速发展。金属矿山岩土工程在实施的过程中往往会因各种因素导致开采过程对生态环境造成直接或间接的不利影响。这种不利影响是不符合我国新时期生态文明发展战略的,也是违背矿山开采行业的可持续发展理念的,因此必须对金属矿山岩土工程所可能给环境带来的不利影响进行分析和研究,以改善和优化各种技术策略,避免对环境造成危害。本文围绕金属矿山岩土工程环境影响的机理进行了分析研究,概述了目前金属矿山岩土工程对于环境影响的研究状况,分析了岩土工程对环境可能造成的不利影响,并对其影响机理作了阐述,旨在不断提升我国金属资源开发技术水平的提升,推动金属矿山开采行业加快走上高效化、环保化、可持续化的发展道路上。
关键词:金属矿山;岩土工程;环境影响机理
引言
金属矿山的开采所产生的负面影响日益广泛,它不仅造成经济上的损失、人员的伤亡,同时也使矿区岩土工程环境恶化、土地资源与水资源受到不同程度的破坏。目前对于金属矿山岩土工程环境研究的进展较为缓慢。随着我国工业的不断发展,对于各种金属的需求不断地增加,金属矿山的开采步伐在加快,由此所产生的岩土工程环境问题已经严重影响到矿山的建设和发展,所以对于金属矿山的岩土工程环境问题的研究与处理势在必行。金属矿山岩土工程环境受到多种因素的影响,因此对于岩土工程环境的评价也十分复杂。随着各种评价方法和理论也不断地出现,为金属矿山岩土工程环境的综合评价提供了便利的平台。但这些方法或理论只是针对岩土工程环境的某个方面进行评价,处理多因素的问题具有片面性、局限性,不能反映矿山岩土工程环境的整体情况,同时在评价精度方面也达不到要求。因此对金属矿山岩土工程环境进行综合评价研究具有重要意义。
1金属矿山岩土工程的环境研究概述
目前,在金属矿山岩土工程的环境研究工作中已经积累了一定的技术经验并取得了一定的成效。这一点不仅体现在岩土工程环境研究的单一学科越来越精细化和深入化,而且也体现在研究所覆盖和涉及到的学科也越来越全面化,以环境学科为核心,逐渐向着环境学科与其他相关学科相融合的方向上发展。虽然矿山岩土工程的环境研究有了进步,但是在实际工作中仍然还有一些技术难题需要从业人员进行攻克。
其一,岩土工程生产过程中直接或间歇产生的废弃物或造成的不利影响该如何解决和处理。目前金属矿山岩土工程环境影响研究及应用仅仅注重在一些直接的废弃物或污染物处理方面,但是对于岩土工程间接造成的不利影响方面的研究还十分匮乏和薄弱,尤其是目前岩土工程所造成的对地下水的不利影响方面是一个很大的难点。
其二,岩土工程环境影响的相关检测和控制方法方面还不够完善和高效。目前现有的应用技术和方法还相对简单,所以在分析过程中存在的误差较大,对分析结果的准确性有较大的影响。因此在这一方面急需加大研究力度,优化工艺技术方法,完善各项指标和参数,尽可能减少过程中的分析误差。
其三,岩土工程环境研究在全局化、系统化方面还十分薄弱。目前行业内现有的规范和标准仅仅适应于单一的研究面向,如水质、土壤、大气、岩层等等某一个方面,各个方向之间的技术资源和信息共享效率低,这就导致了在岩土工程环境影响研究工作中很容易出现割裂化,片面化、局部化。而生态环保改善目标的实现必须从生态环境的系统化和全局化来着眼,不仅要因地制宜,针对具体问题进行具体分析,做好每一方面的精细研究工作,同时还要从整个生态环保的大目标大方向着眼,抓住主要矛盾,做到系统和局部的有效平衡,使岩土工程环境影响研究中的规范、设计等环节及内容能够粗中有细,简中有繁。
虽然目前在金属矿山岩土工程环境影响研究领域仍有很多难题需要从业人员进行攻克,但是不得不承认,在该研究范畴内,很多实际问题的研究在之前是没有先例的,因此也预示着该领域的后续研究有着不可估量的创新空间。尤其是在国家生态环保及能源发展战略的新形势下,对于该行业中的相关企业及研究人员来说,既是挑战,同时也是机遇。
2金属矿山岩土工程环境影响问题分析
在研究金属矿山对于岩土工程环境影响分析的时候首先要关注矿区自然地理的一些基本情况,其中就包括了金属矿区的交通地理位置、矿山开采进度情况、地形地貌情况、气象水文特征、地层岩性和地质构造、金属矿山形成情况、工程地质条件等,这些都是在研究金属矿山对于岩土工程环境影响需要首先考虑的因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时研究主要从两个方面展开其一是金属矿山开采对于岩土工程对于环境的影响,主要包括了主要包括了重金属污染对矿区岩土工程环境改变的机制等;其二是金属矿山岩土工程影响问题以及防治技术研究,主要包括了矿山构筑物地面设施等技术的研究。
金属矿山开采对岩土工程环境的影响主要是以下几个方面,主要包括了地下开采引起的地面变形和地面塌陷、矿山废石和尾矿对矿山环境的影响以及尾矿库及露天矿坑的安全问题等。在矿山开采过程中会有废气粉尘和废渣等的排放会造成大气污染和酸雨的形成,矿山开采使地下采空、矿坑积水、诱发矿山地质灾害造成大量人员伤亡和经济损失,由于地下采空以及地面坡开挖影响了山体斜坡稳定进而导致开裂崩塌和滑坡等地质灾害。金属矿山岩土工程环境影响中主要存在以下问题,一是对矿山岩土工程环境的问题没有进行全面详细普查尚未建立全国性的矿山岩土工程环境信息库,;二是多数矿山企业在问题出现时都很积极地与相关科研机构合作对岩土工程环境问题进行研究,但是一旦问题暂时解决就不再进行深入研究使得矿山岩土工程环境问题的研究多为短期行为,缺乏长期性以致研究资料不连贯以及利用价值不高形成一种成果虽多但是效果不大;三是矿山岩土工程环境的研究尚未纳入国家防灾减灾体系,只是针对单个或几个问题从技术和安全生产角度给以解决进而缺乏系统化;最后是矿山生产属高危险行业而岩土工程环境问题的防范需投入大量资金和人力物力,却没有直接经济产出,缺乏对于金属矿山岩土工程问题的研究规范性。
3岩土工程环境影响的机理分析
在岩土工程环境影响的机理分析和研究方面,目前主要集中以下三点:
其一,地下水的控制。由于金属矿山岩土工程对地下水的影响更加隐
蔽同时地下水属于循环的动态平衡系统中,因此工程施工中一旦不能实现很好地截水,将引发更大范围内水体环境的严重污染,因而地下水的控制重要度和难度都很高。目前行业内金属矿山主要是采用截水帷幕的技术手段来实现岩土工程中的防渗问题。
其二,岩土的稳定问题。由于金属矿山岩土工程会涉及到地下空间开发,因此如果开发设计和施工技术有误将造成地面凹陷、工程坍塌等安全事故及环境危害。而随着金属矿山的开采,矿场进入到深度开采阶段,开采难度增大,岩土稳定性的控制问题也越来越明显,成为影响施工安全和环境危害的重要问题。
其三,重金属的扩散及迁移性问题。针对金属矿山的岩土工程环境影响,除了上述工程性的环境影响研究之外,需要针对不同金属元素的扩散、吸附特性进行分析,结合工程施工工艺来设计出动态的数学及物理模型,实现对重金属迁移性的有效控制。
结语
综上,金属矿山开采企业及相关从业人员必须加大对岩土工程环境影响的研究力度,加快攻克当下行业内的技术难题,争取早日实现金属矿山开发和生态环保可持续的发展目标。
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论文作者:李亚威
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/3
标签:矿山论文; 岩土工程论文; 环境论文; 金属论文; 地下水论文; 机理论文; 不利论文; 《防护工程》2019年第4期论文;