發布時間：2023-09-21 17:42:03
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的露天煤礦災害防治樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
(一)對土地的破壞
露天煤礦區對土地資源的破壞主要表現在露天采場的直接挖損、外排土場壓占土地和工業廣場的占用等。挖損是對原地表形態、淺部地層、生物種群的直接摧毀,致使原土地不復存在,壓占是挖損過程中產生的廢棄巖土堆置于外排土場上造成原地貌功能的喪失。挖損和壓占等工程活動直接破壞了表層的植被,導致這一區域原先處于相對穩定的系統受到干擾,使區域內的土地利用、植被覆蓋、地貌、保水力等生態因子發生巨大的變化。
(二)水污染問題
露天煤礦開采對地表水和地下水污染最嚴重的是煤礦排土場淋溶水。排土場的煤矸石中富含堿金屬、堿土金屬和硫等,大氣降水淋溶了煤矸石中的無機鹽類,含無機鹽類的淋溶水流入地表水體會對地表永體造成污染,滲入地下含水層,也會污染地下水體。此外,采場周圍水體和大氣降水匯入采場礦坑,也會由于礦坑積水浸潤采場的殘煤露頭,而使煤層中的硫和重金屬等污染物質溶入水體而使地下水受到污染。
(三)空氣染污問題
露天煤礦排土場污染最嚴重的因子為剝采區、排土區和運輸道路兩側一定范圍內的粉塵。此外,露天煤礦排土場大多沒有土地復墾和再植被,每個露天煤礦的外排土場都會形成一個幾百到幾千公頃的人為荒漠化土地,春秋時節,荒漠化的排土場所產生的揚塵等亦會使周圍大氣造成嚴重的污染。
(四)環境地質問題
露天采礦形成的礦坑邊坡及排土場邊坡,由于地質構造、邊坡巖體、地表水及地下水作用、采礦工程活動等原因誘發一系列諸如滑坡、塌陷、泥石流等突發性或緩變性地質災害,危及該地區周邊工業企業與民居建筑的安全,造成人員傷亡及巨大的經濟損失。因此,滑坡、塌陷等地質災害貫穿于露天礦開采的始終,并有可能延續到閉坑后。
二、露天煤礦開采引發環境問題的防治對策
(一)土地破壞的防治措施
1、耕作層土壤和表層土壤是經過多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深層生土所不能替代的,對于植物種子萌發和幼苗生長有著重要作用。應對礦區擬破壞的露天采礦場熟化的表土進行剝離,用汽車運輸到指定表土堆放場堆存,閉礦后直接作為露天采礦場復墾用土。
2、修建運輸道路時,要充分利用已有礦山運輸道路、鄉村道路,不占或少占耕地、林地。避開土壤狀況良好、植被生態復雜地段,減少對礦區植被和土壤的破壞。
3、采用機械、人工等方式對采場邊坡進行清理,清除松動、凸起的碎(塊)石。對平臺進行人工、機械平整,清除場地內較大石塊;休息室、表土堆放場建筑進行拆除、平整;區內道路進行平整、回填;平整后場地坡度要滿足復墾場地需求。
4、對平整后的平臺場地穴狀坑及采場邊坡平臺進行覆土,覆土來源為礦山開拓時剝離堆存于表土堆放場的表土。采用機械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原則平覆于擬復墾林地的場地,覆土平均厚度≥0、5米。
5、礦區復墾土壤以生土為主,土壤養分含量和地力不足,恢復待復墾土地的肥力和生物生產效能,就必須采取恢復土壤、肥化土壤的措施。因此復墾的地塊根據當地情況增施農家肥與生物菌,林木落葉留底以提高土壤的有機物含量,改良土壤結構,改善土壤理化性狀,增加土壤肥力。
(二)空氣污染的防治措施
1、施工揚塵防治措施。土石方開挖避免在大風天氣進行,完工后及時回填、平整場地;工業場地輔助配套工程施工,首先做好路面硬覆蓋;易產生揚塵的建筑材料采用封閉車輛運輸;設置圍布、擋板,禁止高空拋撒建筑垃圾和起塵的料、渣土的 外溢;施工揚塵防治關鍵要加強施工管理,管理到位,可以有效減輕對環境的影響。
2、運營期地面運輸系統的防塵措施。輸煤系統帶式輸送機棧橋露天部分均加設皮帶罩棚,篩上設布袋除塵器集塵;在其周圍設置彩色防風擋板,阻擋煤塵的擴散。儲煤設施應采用圓筒倉儲煤方式;轉載點、原煤卸載站設置通風除塵裝置和噴霧灑水裝置。
3、采場、排土場揚塵治理。對采掘工作面,合理布置炮孔,正確選擇爆破參數和加強裝藥、 沖填等作業的管理,爆破前向巖體注射高壓水,或利用灑水裝置;鉆機設袋式集塵器,爆破后灑水降塵;配備灑水車往返于坑內外道路,對排土場工作面及其與采掘場之間的道路進行經常性地灑水,以增加路面、 作業面積塵濕度。排土場定期碾壓,降低起塵。對已經結束排棄的排土場平臺,在不影響整個露天礦排土作業的條件下及時覆土綠化;沿固定幫坡種植防風林帶。
(三)邊坡防治措施
1、高度重視露天礦邊坡管理工作,建立健全邊坡安全管理機構制度,剝采生產應嚴格按照設計給出的邊坡角、平臺進行留設,嚴禁越采超挖。
2、采用邊坡穩定性雷達或邊坡監測機器人加強邊坡變形監測工作,及時掌握邊坡變形的動態情況和規律,對于出現的任何局部、小規模的邊坡坍塌滑落還要進行專門的分析和治理方案設計。
3、露天礦地下水豐富,建議建立完善的疏干排水系統,在采場發現出水點,詳查后打水平孔,釋放靜水壓力,夏季暴雨會給采場邊坡穩定性帶來威脅,此時要加強疏干,特別是斷裂帶和煤層頂底板的弱層,一定要詳查,做到“有疑必探,先探后采”。
4、建立日常的巡查監測制度,特別是春季解凍期、雨季或坡面上出現沉陷裂縫時更要加強巡查監測,一旦發現異常情況(如邊坡有明顯失穩先兆)及時預警避讓,或采取防治工程措施。
5、抗滑樁是穿過滑坡體深入于滑床的樁柱,用以支擋滑體的滑動力,起穩定邊坡的作用,適用于淺層和中厚層的滑坡,是一種抗滑處理的主要措施。
(四)水污染的防治措施
1、修筑截礦山排水溝渠。礦山排水溝渠溝建于礦場四周,當雨季降水量大,既起到阻擋作用,而且還起到梳流作用。
2、河流改道。針對穿過礦區的河流,必須對河流進行改道遷徙,路線改道應選擇短,地勢平緩弱滲水地段。同時還要考慮礦山的發展前景,避免二次分流。新河道的起點應該在河床沖刷易發區進行選擇,并與原有的河道河勢想適應。
3、調洪水庫。季節性的地表水流橫穿開采境界時,除采取改道措施外,須在礦區上游修筑調洪水庫截流和貯存洪水。
4、修筑攔河堤。當露天開采和附近的河流周圍地面水平的境界,湖白的岸邊標高相差較小,甚至低于岸邊地形時,應該修建岸邊護堤堰。防止河水漫灌到采礦場。
5、防滲帷幕。防滲帷幕防水是在露天礦開采境界以外,在地下水涌人采場的通道上,設定若干一定距離的注漿鉆孔,并依靠漿料在裂縫中的擴散,凝結組成一道擋水隔墻,所謂防滲帷幕就是指由若干個注漿鉆孔所組成的擋水隔墻。
[關鍵詞]開采沉降土地復墾沉陷治理環境效益
中圖分類號:TD8文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120085-01
平朔礦區位于山西省朔州市境內,煤炭資源豐富,這里既有安太堡、安家嶺特大型露天煤礦,也有井工開采的中小煤礦。礦區面積大1190km²,地質儲量3000Mt,礦區生產能力達15Mt/a。為國家特大型礦區。開采歷史較長,煤炭的開發為朔州的經濟快速持續發展提供了基本保證,然而煤炭的大規模開采對礦山及其周圍環境造成了嚴重的破壞,每年由于采動造成的地質災害,給當地人民群眾的生命安全和財產安全蒙上陰影,嚴重威脅礦山的正常安全生產。開采沉陷造成的礦區環境災害主要有土地塌陷或積水,農田減產或絕產、道路塌陷、房屋變形破壞等,這都是開采引起的巖層移動,是造成礦區塌陷災害和區域變形的根源,有效控制和減輕地面塌陷程度是解決此問題的根本之路。
一、露天煤礦邊坡控制技術
采礦工程直接涉及或影響到邊坡巖體的變形破壞特征、失穩模型,因此,對蠕動邊坡變形控制亦應以采礦工程為主要研究內容。
1.依據弱層的蠕變特征設計邊坡。邊坡變形主要由褐色頁巖泥化層控制,其變形特征主要取決于泥化層的流變特征,所以,在設計邊坡時應采用弱層的長期強度來驗算邊坡的穩定性,并以瞬時抗剪強度和長期極限抗剪強度來分析邊坡的變形動態。
2.控制地下水壓變化。地下水壓是影響邊坡變形發展的極敏感因素,疏干減壓是抑制或延緩軟巖邊坡蠕動變形進一步發展的有效措施。實踐證明,設計合理的疏干工程密度是消除或減小變形“階躍”,延緩變形發展的有效措施。
3.協調采礦工程。邊坡的管理和維護是控制邊坡變形的重要環節,應盡量縮短邊坡暴露時間和服務年限。因此,在選擇采礦工藝、采區布置、工作線推進方向和采空區利用等都應與邊坡工程管理結合起來,協調發展,并實施內排土壓腳工程,有效地減小傾倒滑移變。
4.制造人工裂隙,處理煤層含水。因為采煤的降深速度大于煤層疏干的降深速度。不把煤層中的水處理掉,采煤工作受到制約,光靠疏干井降深,時間長,滿足不了采煤降深的要求。找一點煤層底板等高線較低的點,打一口集水井,通過集水井能把這些水很快抽走。
5.做好地面防水工程,最大限度地減少采場匯水量。設排水溝,排水溝與主要泄洪河道貫通。
6.植被保護。礦坑排土場的生態重建工作,臺階平臺、邊坡坡面和塬頂平臺是主要的工程實施對象。排土場的最終平臺主要采用灌草帶狀混交模式,樹草種選擇檸條、羊草和披堿草,形成灌草叢;外排土場永久邊坡經穴狀整地后栽植沙棘,常綠與落葉樹木搭配、喬木與灌木結合、路基邊坡種草,起到生態防護作用的同時,美化環境。
7.土地復墾。土地復墾與露天礦開采計劃相結合,合理安排,實施邊開采、邊復墾、邊利用;土地復墾與當地農業規劃相結合,與氣象、土壤條件相適應,與土地利用總體規劃相協調,與當地的城鎮、道路等建設及生態環境保護統一規劃,進行地區綜合治理,有利于生產、生活,美化環境,促進生態的良性循環。
二、井工開采沉陷的防治技術途徑
沉陷破壞的防治技術途徑可以從兩方面考慮:(1)對開采沉陷的控制,即通過合理選擇采礦方法和工藝、合理布置開采工作面、采取井下充填法、覆巖離層帶空間充填等措施,來減少地表下沉,控制地表下沉速度和范圍,達到保護地表和地面建、構筑物與耕地的目的。(2)開采沉陷破壞的恢復和整治,運用土地復墾技術和建筑物抗采動變形技術,對開采沉陷破壞的土地進行整治和利用。
1.全部充填開采。充分利用洗、選煤場的優勢,將煤泥、矸石等廢料,輸送到井下采空區。煤泥通過管道、鉆孔,充填采空區,此項目已通過工業試驗。矸石經過輔助提升井運到井下,充填采空區。在煤炭采出后頂板尚未冒落之前,用固體材料對采空區進行密實充填,使頂板巖層僅產生少量下沉,以減少地表的下沉和變形,達到保護地面建、構筑物或農田的目的。
2.條帶開采。根據煤層和上覆巖層組合條件,按一定的采留比,在被開采的煤層中采出一條,保留一條。由于條帶開采僅是部分地采出地下煤炭資源,保留了一部分煤炭以煤柱形支撐上覆巖層。從而減少覆巖移動,控制地表的移動和變形,實現對地面建、構筑物的保護。
3.覆巖離層帶充填。根據采空區上方覆巖移動形成三帶的巖移特性,在煤炭采出后一定時間間隔內,用鉆孔往離層帶空間高壓注漿,充填,加固離層帶空間,將采動的砌體梁結構加固為穩定性較好的連續梁結構,使離層帶的下沉空間不再向地表傳遞,以減少或減緩地表下沉,保護地面建、構筑物或農田。
4.協調開采。厚煤層分層開采時,合理設計各工作面的開采間距,相互位置與開采順序,使開采一個煤層(工作面)所產生的地表變形和開采另一個煤層(工作面)所產生的地表變形相互抵消或抵消一部分,以減少采動引起的地表變形,保護地面建、構筑物。
5.土地復墾。煤矸石充填復墾和粉煤灰充填復墾;平地和修建梯田復墾,對積水沉陷區、潛水位較低的邊坡地帶,可采取平整土地、改造成梯田的方法復墾利用;輸排法復墾開挖排水渠道,將沉陷區淺積水排出,使沉陷水淹地重新得到耕種;固體微生物復墾技術煤矸石添加適量微生物活化劑,經過一個植物生長期,就可建立起穩固的植物生長層,形成熟化的土壤。
三、結束語
開采沉陷是造成礦區環境地質災害的直接原因,有效控制和減輕地面沉陷程度是避免開采沉陷環境災害的基本途徑。充填采煤法是減少地表下沉效果作好的方法,平朔礦區井工煤礦正在做膏體(煤泥水)充填的實驗,這種方法可使采場沒有或減少垮落帶,能更好的減少地表下沉。
參考文獻:
[1]馬永梅,煤泥水處理方法的研究,煤炭科學技術,2007.5.
【關鍵詞】礦產資源 礦山環境 問題 破壞 對策
【中圖分類號】f323.24 【文獻標識碼】a 【文章編號】1673-8209(2010)07-0-02
礦產資源開采點燃了人類文明的燭光,帶來了經濟和社會的繁榮,卻造成了礦山環境的破壞,尤其是部分省、區露天煤礦的開采嚴重破壞了生態環境,造成礦山地質環境惡化,引發了一系列地質災害,束縛了經濟和社會的可持續發展。透視礦產資源開發對礦山環境的破壞問題,旨在樹立和落實科學發展觀,應用生態經濟學原理和循環經濟原理,指導礦產資源綜合開發,促進延伸礦產資源產業鏈,實現固體、液體和氣體廢氣物的零排放,通過長期的礦山環境整治和生態重建進而達到礦產資源開發與礦山環境整治雙贏的目的。
礦山環境問題,是人類工程活動引發的各類環境問題中最重要的類型之一。礦產資源的開發極大地促進了經濟繁榮、社會進步和人類文明,而相伴而生的大量礦山環境問題,不僅嚴重威脅人民的生命財產安全,而且嚴重影響區域乃至全國的經濟社會的全面協調、可持續發展,甚至影響社會安全。
1 礦產資源開采帶來的礦山生態環境問題
目前我國礦山環境問題較多,突出表現在五個方面,即采礦活動破壞了大量耕地和建設用地;采礦誘發地質災害;采礦使礦區水均衡遭受破壞,產生各種水環境問題;礦山開采中廢氣、粉塵、廢渣排放,產生大氣污染和酸雨;采礦破壞自然地貌景觀,影響整個地區環境的完整性。據2004年度《
3 治理礦山環境目前存在的問題
目前,各地國土資源管理部門都積極開展了一些礦山環境治理項目,取得了一定的成績,但還存在著不少亟待解決的問題,主要有以下三個方面:
第一,礦山地質環境問題基礎資料還很欠缺。由于我國的礦山種類比較齊全,礦點分布廣,采礦企業眾多。針對同一礦種,不同地區、不同經濟成分的采礦企業在采礦水平和采礦方式上相差很大,對環境的影響也各不相同,調查難度極大,從而導致對我國礦山地質環境問題的現狀基礎資料還不完善。
第二,礦山恢復治理目前雖然已經形成了多元化的投資格局,但投資主體仍然還是中央財政和各級地方財政,社會資金的投入還有待加強。
第三,在治理項目管理上,除了參照財政部、國土資源部關于《探礦權采礦權使用費和價款使用管理辦法(試行)》規定外,還無其他礦山地質環境治理項目管理辦法出臺,給項目的組織實施帶來一定困難。同時,由于缺乏一套成熟、可行的礦山地質環境治理技術規程和一套適用于礦山地質環境治理工程的預算定額標準,治理項目的質量還有待進一步提高,各項目技術工程手段與費用定額還亟待規范。
4 進一步加強我國礦山環境治理的對策措施
我國礦產資源開采歷史悠久,歷史遺留下的礦山環境問題嚴重,因露天采礦、開挖和各類廢渣、廢石、尾礦堆置等,直接破壞與侵占大量土地;礦山開發誘發的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質災害有增無減;采礦疏排水破壞了地下水系統,井泉干枯,人畜飲水困難。這些都嚴重影響礦區周圍群眾的正常生活和社會穩定,也使得礦山環境恢復治理工作十分艱巨繁重。同時,我國國民經濟發展正處于快速、持續、穩定的階段,對礦產資源的需要將持續增加,由此引發的礦山環境問題日益嚴重,加強礦山環境的保護和治理已刻不容緩。進一步加強礦山環境治理需要注重以下幾個方面:
第一,貫徹落實《國務院關于落實科學發展觀加強環境保護的決定》以及國家環保總局、國土資源部和科技三部委聯合的《礦山生態環境保護與污染防治技術政策》。堅持科學發展觀,大力發展循環經濟,加強礦山廢棄物綜合利用,進一步提高礦山廢棄物資源化水平,努力提高礦山環境治理水平。同時堅持“強化法治,綜合治理,不欠新賬,多還舊賬”的基本原則,“突出預防為主的方針,從源頭防治污染和生態破壞,綜合運用法律、經濟、技術和必要的行政手段解決環境問題”。
第二,加快編制《全國礦山環境保護與治理規劃》。鑒于目前我國礦山生態環境問題日益嚴重的形勢,為科學、合理地指導和有計劃、分步驟地安排全國礦山環境恢復治理工作,必須著手開展全國礦山環境保護與治理規劃編制工作。要根據確定的目標,按輕重緩急提出與治理的主要任務。主要任務包括:對礦山開發建設的生態環境保護、礦山開發利用的“三廢”處理、礦山土地復墾、礦山環境污染和生態破壞的治理及礦山次生地質災害監測與防治等。
第三,明確重點。在目前國家財禮投入有限的情況下實施重點突破以起到示范作用,從而帶動更多的社會資金參與進來。目前,我國礦山環境問題的一大特點是歷史欠賬太多,治理工作要以治理歷史遺留的礦山環境問題為重點,提出具體的包括礦區損毀土地復墾,礦產開發造成的滑坡、泥石流、塌陷等次生地質災害和地下水位下降、邊坡失穩、水土流失等環境問題的防治,礦山廢石、礦渣、尾礦等的無害化處理和資源化利用,以及礦山環境監測等在內的礦山環境恢復治理重點工程。
第四,加快全國范圍的礦山地質環境調查工作,努力摸清我國礦山環境問題的“家底”。
第五,建立礦山環境恢復治理基金和完善礦山環境恢復治理保證金制度,進一步拓寬礦山恢復治理產業化以吸引更多的社會投資。
第六,加快《礦山地質環境治理技術規程》和《礦山地質環境治理工程的預算定額標準》的建設,加強項目管理,提高各個恢復治理項目的工程質量。
解決礦山環境綜合治理問題,必須明確指導思想,積極推進資源利用方式從粗放型向集約型轉變,延伸相對資源產業鏈;全天實行礦山生態經濟管理,運用循環經濟理念指導礦產品綜合開發;要把礦山環境保護納入企業的決策管理,采用清潔生產工藝,最終實現礦山廢渣、廢氣、廢水的零排放;積極進行礦山環境整治,高標準立體式復墾、恢貌、綠化、美化被破壞污染礦山,達到資源開發效益明顯和礦山環境雙贏。
Abstract： This paper analyzes and studies the mine geological disasters of Yese mine in Gemudi by using GIS technology. In the analysis， the terrain slope， formation lithology， faults and geological hazards are selected as the basic factors， and the road level， density of threaten population and type of land resources as vulnerability factors. This seven impact factor are selected to assess the geological disasters of the study area. Then it is obtained that the area of severe danger zone is 1.54 kilometers， and occupies 2.97% of the total assessment area. The moderate area of severe danger zone is 4.21 kilometers， and occupies 8.10% of the total assessment area. The mild area of severe danger zone is 46.24 kilometers， and occupies 88.94% of the total assessment area. Provide some theoretical guidance for the reply of mine geological environment.
關鍵詞： GIS；層次分析法；礦山地質災害現狀評估
Key words： GIS；analytic hierarchy process；mine geological disasters assessment
中圖分類號：TU443 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）01-0076-04
1 評估區概況
1.1 工程概況
格目底玉舍煤礦東井位于貴州省水城縣東南部勺米鄉，規劃井口工業廣場距六盤水市39km。井田地理坐標為：東經104°48′32″～104°50′58″，北緯26°28′24″～26°29′55″。區內礦產資源豐富，現已探明的礦產主要有大理石、煤炭、錳礦等。擬建的玉舍煤礦東井設計可采儲量為11158.74×104t，設計年開采量為240×104t，服務年限為46年。
1.2 地質條件
玉舍煤礦東井井田位于格目底向斜南西翼，屬構造剝蝕、侵蝕、溶蝕中山地貌，評估區內地勢南北低，中間高，高程為1090m～2183.8m，區內一般高差300～800m。井田位于格目底向斜東段南西翼，為一單斜構造，地層的傾向一般為15～30°，傾角18～38°之間。評估區內的構造主要是斷層。評估區內的大小斷層共約92條，在各類斷層中，斷距大于30m的斷層9個。評估區內出露的地層有：上二疊統峨眉山玄武巖、龍潭組，下三疊統飛仙關組、永寧鎮組，中三疊統關嶺組，第四系，其中龍潭組為該區的含煤地層。區內水系發育，巴朗河為井田內的主要河流。區內地下水類型主要為巖溶水和基巖裂隙水，其次為孔隙水，地下水發育。
2 礦山地質災害現狀評價
2.1 影響因子的選取
本文在GIS平臺上，選取的礦山地質災害評估因素分為基礎因子和易損因子。其中基礎因子為地形坡度、地層巖性、斷層情況和地質災害現狀等。易損因子則包括道路級別、受威脅人口密度和土地資源類型等，下面分別敘述各個影響因子的權重。
2.1.1 地形坡度
地形坡度對地質災害的發生有著一定的影響[3]。評估區內最高高程2183.8m，最低高程1090m，區內一般高差300～800m左右，最大相對高程為1093.8m。地形坡度為0～32°，采用1～3標度分值取值，最大值取3，最小值取1。地形坡度≤15°取值為1，15°～30°取值為2，≥30°取值為3。得到評估區地形坡度影響因子等級劃分圖如圖1。
2.1.2 地層巖性
巖土體是地質災害發生、發展的物質基礎，會產生不同的地質災害類型[4]。評估區內出露的地層有：上二疊統峨眉山組（P2β）、龍潭組（P2l），下三疊統飛仙關組（T1f）、永寧鎮組（T1yn），中三疊統關嶺組（T2g），第四系（Q）。根據巖土體的物理性質，將影響因子劃分為3個標度，P2β、T2、T2g為1標度，T1f、T1yn為2標度，P2l、Q為3標度。根據評估區內的地層巖性，得到評估區地形坡度影響因子等級劃分圖如圖2。
2.1.3 斷層情況
斷層或斷裂帶的存在，非常不利于工程的建設[7]。評估區內的大小斷層共約92條，主要發育在評估區中西部南側的軟巖層龍潭組中，根據距斷層的距離，將評估區斷層情況分為三個3個標度：距斷層>0.5km為1標度，距斷層0.5～1km為2標度，距斷層
2.1.4 地質災害現狀
地質災害直接危害周圍人民的生命財產安全。同時，采礦活動加劇了地質災害發生的程度[5]。評估區內發育3處滑坡，9處崩塌。將評估區地質災害分為三個4個標度：無地質災害體為0標度，已有地質災害體0.5km外為1標度，已有地質災害體0.5km內為2標度，已有地質災害體邊界內為3標度。在GIS中的應用圖如圖4。
2.1.5 道路級別
線路是礦產運輸的根本通道，線路的毀壞直接導致礦產去經濟的損傷。將道路級別劃分為易損因子，按照道路的級別，劃分為4個標度：無小路為0標度；小路20m范圍為1標度；縣道50m范圍為2標度；省道以上公路80m范為3標度。得出道路級別GIS分布圖如圖5。
2.1.6 受威脅人口密度
根據人口密度的大小，將此因子劃分為3個標度，基本無人居住區為標度1，分散性居民區為標度2，城市、鄉鎮人口稠密區為標度3。得到受威脅人口密度的GIS分區圖如圖6。
2.1.7 土地資源類型
井田范圍內土壤主要為黃壤、黃棕壤、水稻土。根據土地資源的類型，將此因子劃分為3個標度，草地及荒地為標度1，林區、耕地區等農用地為標度2，居住用地為標度3。得到土地資源類型的GIS分區圖如圖7。
2.2 地質災害影響因子權重確定
對區內礦山地質災害各影響因子進行分析，對同一層次的某一因素的重要性進行兩兩比較，采用1～9標度法使各因子的相對重要性定量化，構造出判斷矩陣，并采用和法計算特征根和特征向量，得出礦山地質災害影響基礎因子的相對重要性量化值表如表1所示。
通過同樣的方法，求得易損因子的相對重要性量化值表如表2所示。
根據層次發的規定，經過計算后，得到礦山地質災害影響因子的權重表如表3、表4所示。
2.3 礦山地質災害影響評估
2.3.1 礦山地質災害基礎因子危險性評估區
通過GIS空間分析功能，結合綜合地形坡度、地層巖性、地質災害現狀和斷層情況等地質災害危險性基礎因子權重采用模糊綜合評判法計算得評估范圍內地質災害現狀評估基礎因子危險性分區圖見圖8。
基礎因子GIS計算結果分區圖將整個評估區分成了重度危險區、中度危險區和輕度危險區三個部分。其中，重度危險區面積總和為6.669km2，占總評估面積的12.8%，主要分布于礦界南側坡度較陡處；中度危險區面積總和為30.311km2，占總評估面積的58.3%；輕度危險區面積總和為15.014km2，占總評估面積的28.9%。
2.3.2 礦山地質災害易損因子危險性評估區
通過GIS空間分析功能，結合綜合受威脅人口密度、道路級別和土地利用類型等地質災害危險性易損因子權重采用模糊綜合評判法計算得評估范圍內地質災害現狀評估易損因子危險性分區圖見圖9。
易損因子GIS計算結果分區圖將整個評估區分成了重度危險區、中度危險區和輕度危險區三個部分。其中，重度危險區面積總和為2.776km2，占總評估面積的5.4%，主要分布于礦界南側和北側坡度較緩的居民地，包括煤礦的工業廣場在內；中度危險區面積總和為23.828km2，占總評估面積的45.8%，主要包括耕地、林地和公路等區域；輕度危險區面積總和為25.389km2，占總評估面積的48.8%，主要包括草地和荒地。
2.3.3 礦山地質災害總評估區
將地質災害危險性評估基礎因子和易損因子進行疊加，結合現場調查資料得出地質災害危險性現狀評估圖見圖10。
地質災害危險性現狀評估圖將整個評估區分成了重度危險區、中度危險區和輕度危險區三個部分。其中，重度危險區面積總和為1.54km2，占總評估面積的2.97%；中度危險區面積總和為4.21km2，占總評估面積的8.1%；輕度危險區面積總和為46.241km2，占總評估面積的88.94%。
3 防治建議
根據上述評估圖，針對地質災害危險區，要因地制宜，因害設防。通過優化防治結構，合理配置工程與生物防治措施，工程措施與生物防治措施有機結合的方法，減少地質災害的發生。同時，各施工單位應盡量采用先進的施工手段和合理的施工工藝，礦山建設開發單位要嚴格控制施工進度以確保礦山環境按時完成并取得成效。
4 結論
本文以格目底玉舍煤礦的礦山地質災害為研究對象，將GIS應用到礦山地質災害評估工作中，對玉舍煤礦地質災害現狀進行分析和評價，得出下列結論：
①通過野外實地調查和室內綜合研究，查明了礦區地質環境條件，主要礦山地質環境問題類型、成因、規模、分布特征、危害對象、影響程度等?；贕IS平臺，可以很好的對礦山地質災害的現狀進行研究，同時，還可以對礦山5年和10年的地質災害進行預估。
②根據GIS分區，重度危險區面積總和為1.54km2，占總評估面積的2.97%；中度危險區面積總和為4.21km2，占總評估面積的8.1%；輕度危險區面積總和為46.241km2，占總評估面積的88.94%。
③GIS支持下基于層次分析法的礦山地質災害現狀評價，評價體系的確立和評價指標因子的選取是評價的核心和關鍵，直接影響評價結果的可靠性。本文的評價結果基本達到區域評價的精確性和可靠性。
參考文獻：
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關鍵詞：排土場；生態系統；治理
中圖分類號： X171.1 文獻標識碼：A
礦區生態系統修復近十年來，我國礦山開發發展迅猛，礦業在國民中的地位、作用直線上升， 吸引的資本無論增幅還是增速度是前幾十年不能比擬的， 生產的不少金屬品種躍居或穩居世界名列前茅。礦山開采業的經濟貢獻令人注目。但隨著我國生活水平不斷提高，對自身生存環境的關注度和要求也在提高。礦業資源開采嚴重影響自然生態環境。我們正在經歷礦山經濟快速發展與礦山環境惡化矛盾挑戰的重要階段?？沙掷m發展的礦業經濟，必須直面這一矛盾的挑戰。
1 礦山排土場功能
礦山排土場作為礦山開采中收容廢石的場所，其中必然存在大量的固體小顆粒。無論是哪種排土工藝，在卸土和轉排時，隨排棄的廢石在排土場坡面滾動及風力的作用，產生大量的粉塵，四處飛揚，影響作業人員的身體健康，造成空氣污染。另外，排土場污水中含有有害重金屬和強酸性物質對下游水系造成嚴重污染。
在采場迎水面挖截（排）水溝，攔截和疏導可能進入采場外部匯水，對收集的雨水用于防塵灑水；在礦石或圍巖中含硫較高形成酸性礦坑水時，加石灰進行中和處理；采場、排土場產生的淋溶水，經收集沉淀凈化處理后用于礦山防塵灑水；工業場地生產廢水隔油后作灑水除塵用。排土場上部設截流溝攔截大氣降水，下部設攔渣壩，降低水土流失，減少對環境的影響。
2 礦山排土場設計
2.1礦山排土場設計原則
排土場設計時，應本著全面規劃與分期建設、開發與治理并重方針，排土場設計選址應遵循的原則外，一般還應遵循以下原則：貫徹安全第一的方針，排土與土地復墾相結合，內部排土場設計不得影響礦山正常開采和邊坡穩定，排土場坡腳與礦體開采點和其他構筑物之間應有一定的安全距離，排土場設計的階段高度、總堆置高度、安全平臺寬度、總邊坡角、相鄰階段同時作業的超前堆置高度等參數，應滿足安全生產的要求在設計中明確規定。
2.2礦山酸性排土場設計
2.2.1礦山排土場治理設計必須明確要盡量收集原始地質資料，并對其周邊出露地層進行詳細踏勘、槽探和鉆探，推測基巖地質條件?？辈炜刹捎镁C合勘探手段，鉆探、物探、地質調查、堆積體力學試驗，工程地質類比法等。排土場的潛在失穩模式有四種：排土本體近程滑動、沿原始山體表面滑坡、排土場基礎山體滑坡、排土泥石流。
2.2.2對本排土場及其周邊區域土體與基巖的地形、地質結構、物質組成進行踏勘和槽探，獲取排土場基巖地質結構信息；同時對類似排土場的穩定性狀況進行資料調查，進行類比分析；開展坡面表層土體及堆積土體的大型力學試驗獲得其強度和變形參數。
2.2.3要依照《金屬非金屬礦山排土場安全生產規則》對排土場進行安全評價。進行穩定性計算時，要對堆置要素進行驗算、評價，看其是否滿足要求。如堆置總高度、臺階高度、巖土自然安息角與邊坡角。最小平臺寬度、有效容積、占地面積等。看看這些指標是否超過規范要求。
2.3礦山酸性排土場位置的選擇
礦山酸性排土場位置的選擇，應保證排棄土滑坡、塌方等威脅采礦場、排土場位置選定后，應進行地形測繪，分析確定排土參數。內部排土場不得影響礦山正常開采和邊坡穩定，排土場坡腳與礦體開采點和其他構筑物之間應有一定的安全距離，必要時應建設滾石或泥石流攔擋設施。排土場選址時應避免成為礦山泥石流重大危險源，無法避開時要采取切實有效的措施防止泥石流災害的發生。
3 酸性排土場的修復保護和管理
應該注重酸性排土場周邊的環境保護，在施工過程中環境保護的重點是水土流失防治、植被保護以及揚塵和噪聲控制、水域污染防治。
3.1水土流失防治
棄土場棄土填筑施工前，必須在山腰位置依照山勢條件設置一定數量的匯水溝渠，將降雨時的地表水流通過匯水溝進行匯流，做好攔排水，防止雨水在新棄土表面形成徑流，對新地表沖刷造成水土流失，對棄土場下方造成污染。在棄土過程中，嚴格按照攤鋪、碾壓程序施工，嚴禁未經碾壓直接攤鋪新土層。土層攤鋪過程中，依照施工進展形成內高外低的坡勢，在匯流溝渠上設臵一定數量的集流槽，將水流中的泥土進行沉淀。及時掌握天氣變化情況及當地汛情，提前做好排水溝與集流槽的清淤工作，完善排水溝等設施。
3.2植被保護
施工作業前，將棄土場地表林木進行移植，地表土清理到用地邊界，清表時，嚴禁燒荒，避免引發火災。棄土完成后，對棄土場進行全面環保處理，坡面進行植草防護，以減少水土流失及綠地、耕地的損壞。
3.3酸性排土場設計時要在建設初期做好修復計劃，排土時地表土壤單獨堆放，同時利用附近巖土在排土場底部鋪設較為隔水土層，然后才開始堆排低品位礦石及巖土，閉坑前頂部鋪設準備好的表土，表土層種植草本或灌木類植物，減少雨水進入表土下層含酸性低品位巖土層生成酸性廢水污染環境。
3.4加強了酸性排土場安全檢查工作，明確作業管理檢查內容。如排土場出現不均勻沉降、裂縫時，應查明沉降量，裂縫的長度、寬度、走向等，并判斷危害程度；排土場周邊環境是否存在危及排土場安全運行的因素；排土場發生滑坡時，應檢查滑坡位置、范圍、形態和滑坡的動態趨勢及成因；明確排土場安全設施檢查內容等。
3.5完善防（排）洪系統。山坡排土場周圍應修筑可靠的截洪和排水設施攔截山坡匯水。排土場內平臺應實施2%-3%的反坡，并在排土場平臺修筑排水溝攔截平臺表面山坡匯水。排土場下游必須設攔擋壩，并留設排水孔。
結語
排土場能夠得到有效的治理，不僅降低對排土場下游及周邊小選礦廠、農田的災害威脅，同時大大減少了雕暴雨產生泥石流的可能性，可以有效地控制的水土流失，改善礦區的環境，密切企業與地方關系，為礦山職工及周邊人民群眾創造一個良好的生活與工作環境。
參考文獻
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[關鍵字] 煤礦 防治水 研究 分析
中圖分類號： TD745 文獻標識碼： A 文章編碼：
引言：據相關資料統計，在國有重點煤礦中，水文地質條件屬于復雜的礦井占28%，屬于簡單的礦井占38%。國有地方煤礦和鄉鎮煤礦中，水文地質條件屬于復雜或極復雜的礦井占9%。隨著煤礦采深的加大和大量小煤礦關閉后形成的積水，煤礦開采的水文地質條件越來越復雜，也使得水害治理難度越來越大。煤礦水害事故的頻繁發生，給人民生命和國家財產造成了嚴重損失，煤礦水害已成為影響安全生產的重大問題之一， 嚴重制約著煤炭企業的安全生產和經濟效益。
一、礦井水害來源
1、地表水：江、河、水庫、池塘和雨水都可以通過各種渠道（井口、鉆孔、裂隙等）流入井下，造成礦井水災的發生。
2、地下水：指含水層與斷層的水。流沙層、石灰巖溶洞、奧灰水及礫巖層等都是富含水層，斷層上、下盤間的巖層，通常都形成一個破碎帶，極易積水，特別是斷層與含水層或地表水相通時，發生水災的危險性更大。
3、老空水：指井下采空區或廢棄的老窯及舊巷道的積水。采掘面一旦與它們穿透，很短時間內含有的大量水就會涌出，極易造成水災。
二、礦井水害原因分析
2 0 1 0年 3 月1日駱駝山煤礦透水事故、3月2 8日王家嶺煤礦透水事故越發引起煤礦行業對防治水工作的深思，總結經驗教訓，研究事故原因，制定防治措施，開展科學有效的日常防治水部署工作顯的尤為重要。分析原因，造成礦井水災主要有以下幾個方面：
（ 1 ） 地質災害分析不詳；（ 2 ） 無針對性的防治水措施；（ 3 ） 地質資料不清盲目施工；（ 4 ） 超前探放水工作落實不嚴；（ 5 ） 超能力開采破壞煤柱；（ 6 ） 技術力量跟不上存在誤差等。
三、礦井水害征兆總結
（ 1 ） 煤層發潮、發暗； （ 2 ） 煤壁“ 掛汗” ； （ 3 ） 煤層溫度變冷； （ 4 ） 工作面發涼； （ 5 ） 煤層里有“ 吱吱” 的水叫聲；（ 6 ） 水的氣味和顏色發生變化：有澀味或臭雞蛋味； 呈紅色，有甜味， 是流沙層水和斷層水；石灰巖溶洞透出的水往往呈黃、灰色，并有臭味。
四、防治水日常管理
神寧集團梅花井煤礦在地質勘探及防治水工作方面，有針對性的制定了一系列管理措施，并嚴格落實到位，使得我煤礦多年來未發生礦井水害事故，保證了安全生產長期穩定運行。
（1） 我礦根據地質勘探與水文地質勘探資料，編寫了詳細的地質報告和水文地質報告，具有較強的指導性和針對性。礦井水文地質資料健全，采掘工程平面圖采空區與積水區位置清楚，礦井水文地質圖內容詳盡，為確保礦井安全生產奠定了堅實的基礎。
（2）超前考慮并開展了有針對性的水害預測工作，編制了中長期煤礦防治水規劃和年度防治計劃，結合礦井地質條件變化，編制和完善水害防治計劃。
（3）積極開展煤礦礦井水文地質圖紙及資料管理工作：堅持水害因素分析報表、編制水害預測圖、水害預測表，并逐月進行檢查、補充和修改完善。詳細編錄水文地質、觀測資料及建立礦井水文地質臺賬，同時進行礦井涌水量觀測，一般每月觀測4次。
（4）對預測預報發生水害的區域、水害類型和水災隱患建立檔案，堅持對有突水危險的地方監測評估，并做好突水應急方案與防備工作。
（5）做好防隔水煤（巖）柱留設的安全距離。與周邊礦井建立采掘工程平面圖交換制度，及時掌握相鄰礦井的采掘活動，防范周邊煤礦越界開采，破壞井田邊界防隔水煤（巖）柱，使水文地質條件發生變化。
（6）凡遇到煤層變得潮濕、光澤變暗； 巷道壁或煤壁“掛汗”； 煤層變涼， 工作面溫度下降， 水蒸氣增大； 頂板淋水加大或底板鼓起； 出現壓力水流，煤層出現水擠出的“嘶嘶”聲或空洞泄水聲； 工作面沼氣、二氧化碳和硫化氫等有害氣體增加； 老窯“死水”滲入， 煤壁或巷道出現掛紅、水味發澀、有臭雞蛋味等現象， 應立即停止掘進， 進行探水工程。
三、井下防治水措施
1排查礦井充水來源
（1）建立礦井水文動態監測系統 ，對地下水進行動態觀測和水情水害分析：安排專人對礦井水文監測系統進行管理，根據動態數據及時分析礦井涌水量的變化，根據實際情況總結礦井水主要水源、涌出途徑，制定防治水措施。
（2）嚴格落實礦井防治水 “ 防、堵、疏、排、截”的綜合治理方針。防是指要合理留設各類防隔水煤柱并修建防隔水閘墻；堵是指注漿封堵具有突水威脅的含水層或導水通道；疏是指探放頂板含水層水、老空水和對承壓含水層進行疏水降壓；排是指完善礦井排水系統，排水管路、水泵、水倉和供電系統等必須配套；截是指加強地表水的截流治理。
2 留設好防隔水煤 （ 巖 ） 柱
留設好防隔水煤（ 巖） 柱，嚴禁在防隔水煤（ 巖 ） 柱中進行采掘作業。防隔水煤（ 巖 ） 柱的尺寸應根據地質構造、水文地質、煤層賦存條件、圍巖性質、開采方法等因素，在礦井設計中予以規定。
3 采空區水的防治
采空區水的防治措施首先是對附近老窯開采范圍、涌水量與地質構造等情況調查清楚，作好文字記錄和繪制草圖；二是要開展礦區控制測量和井下導線測量，要將老窯位置和采空區范圍在地測圖中作好標記；三是礦井采掘工作面位置應及時填繪在相關圖紙上，在接近老窯積水區域附近應立即停止采掘工作；
4完善井下排水系統
礦井排水系統按照 《 煤礦防治水規定 》的要求，配備了與礦井涌水量相匹配的水倉、水泵、排水管路、配電設備等設施，確保礦井正常排水，并滿足特殊情況下的排水需要。遵循防治水原則，堅持治水方針，根據井下開采進度：因地制宜，優化排水方案，科學合理地確定適合礦井開采的防治水措施。
5 做好超前探放水
根據工作面含水層的情況，在工作面開采前兩個月提前施工探放水鉆孔進行放水，水自排水溝流至輔助運輸巷的環形水倉，環形水倉設離心排水泵經管路排至礦井中央水倉，統一排出地面，這樣大大減少了工作開采期間水害對開采的影響，提高了開采進度。
6強化技術儲備與宣傳教育
進一步加強礦井防治水技術人員的知識儲備與全員防治水培訓對提高煤礦防治水工作至關重要，井下職工均要熟悉透水前的各種預兆，發現透水危害及時匯報并采?。ㄉ鲜觯碧幚泶胧I技術人員應掌握防治水技能，具備必要應對防水災能力是做好煤礦防治水工作的前提，同時做好全員的防治水培訓工作，確保全體井下作業人員有較高的防治水安全意識，是減少和避免水災造成危害的基礎。
7加強水害應急救援工作
配備齊全的探放水設備和專業隊伍，完善水害應急預案，儲備足夠數量的搶險物資和設備，確保搶險救災時能夠及時到位，并發揮最大作用。
結論：礦井防治水災不僅對于礦井安全及礦工的生命財產有重要的現實意義， 而且對于國家資源的開發、 利用及礦區生態環境的保護， 國民經濟的可持續發展有著極其重要的意義.所以，因地制宜研究分析并采取有效的水災防治手段對礦井的安全經濟發展至關重要。
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關鍵詞：外部性；外部成本；產權；礦業權
外部性是指那些生產或消費對其他團體強征了不可補償的成本或給予了無需補償的收益的情形。礦產資源開發中的外部負效應是指采礦主體的經濟活動導致其他經濟主體或社會蒙受的額外的經濟損失[1]。礦產資源開發利用過程中誘發的外部負效應主要有以下幾個方面：
一、外部負效應
1.對土地的破壞
礦產資源的勘探、開采要占用大量農田、森林等其它重要生態資源，這可能破壞大片的土地資源。概括說來，采礦對土地的破壞主要有三方面：礦井開采引起的地面沉陷、露天開采形成的露天采空區以及固體廢棄物堆積占壓土地。
地下開采后，受采動影響的地表從原有標高向下沉降，最終在采空區上方形成一個比采空區大得多的地表下沉盆地。在盆地的中央地表下沉量最大，從中央到盆地邊界下沉量逐漸減??；盆地內地表都向中心傾斜，在拐點處傾斜值最大；在最大下沉點至拐點之間地表下凹，在拐點至邊界點之間地表上凹[2]。當地下潛水位很高時，地面沉陷后潛水出露地表，會使盆地內常年大面積積水，造成大量土地不能耕種。據統計，淮北礦區每采萬噸煤塌陷土地4.2畝，其中積水面積占35%；季節性積水或荒蕪面積占34%；仍可耕種但減產的面積占31%。當地下潛水位較低時，由于開采沉陷使地勢變低和抬高潛水位，一方面使地面、地下徑流不暢，在雨季很容易出現洪澇，使土地沼澤化[3]；另一方面，在旱季潛水蒸發變得強烈，地下水易于攜帶鹽分上升到地表，使土地鹽堿化。土地出現沼澤化和鹽堿化，使作物生長明顯受到抑制，在一些重鹽堿土上甚至寸草不生，造成了很大的經濟損失。
露天開采是把礦層上覆及其四周的表土和巖層剝離之后進行的，它對土地的破壞非常嚴重。因為，除直接挖損形成露天采空區外，還需尋找排土場存放比礦石量多幾倍的土和巖石。如撫順西露天煤礦，采煤2億噸，已開挖形成一個長11km、寬2.5km、深288m的露天采空區，破壞土地近4萬畝；排土場壓占土地2.7萬畝。據對我國一些露天礦的調查，每采1萬噸煤要挖損土地0.87～1.98畝，排土場壓占土地面積為1.23～3.18畝[3]。由于被挖損的土地已徹底破壞，不經復墾將毫無使用價值。
固體廢棄物主要礦物開采及其加工利用過程中產生的固態及泥態物質。按產生的原因不同，可將其分為采礦廢棄物（采礦矸石）、選礦廢棄物（洗選矸石）和煤礦坑口電石廢棄物（粉煤灰）。隨著煤礦地下開采范圍的擴大，排到地面堆積起來的矸石越來越多而形成矸石山。據統計，我國現有矸石山1100余座，壓占土地約15萬畝；同樣，隨著電力工業的發展，從火力發電廠排出來的粉煤灰由于只有一小部分被工業利用，其余大部分以1:10～1:20的灰水比排入到儲灰場貯存，目前儲灰場占地面積達到50多萬畝。
從以上分析，我們不難看出，全國因露天采礦、開挖和各類廢渣、廢石、尾礦堆置等，破壞與侵占了大量的土地，而且土地破壞的面積正在不斷擴大，破壞程度正在不斷加劇。
2.對水體的污染
礦產資源在開采利用過程中產生的廢水污染是造成水源惡化的主要因素之一。突出表現在油氣開采、煤開采和海洋石油鉆探中，其采礦產生的廢水、廢液排放總量占全國工業廢水排放總量的10%以上，處理率僅為4.23%。特別是洗煤對水環境的污染尤為嚴重，不僅耗費大量的水資源，而且直接降低水的可利用度。其中海洋礦產資源的開采所造成的污染占整個沿海污染比重的20%。重金屬的采掘加工對水體污染也不可忽視。1997年全國礦業行業廢水排放量為13.28億噸，礦業相關行業廢水排放總量是礦業的8.5倍。全國有監測的1200多條河流己有850多條受到污染，污染率高達70.8%。許多有害物質進入了地表水體和農田，同時在排泄過程中以直接滲入方式進入地下含水層，造成周圍地區的土地和地下水嚴重污染。山西省因采煤造成18個縣26萬人吃水困難，30多萬畝水田變成旱地。
3.對大氣的污染
據有關部門統計，全國因煤礦開采而產生的工業廢氣排放量每年達3950億m3，相關行業是礦業的30.5倍。這些廢氣是空氣的主要污染源之一。廢氣引起的酸雨，使全國每年糧食減收10%，約合1.5億人每年的口糧[4]。酸雨還對鐵路、橋梁等露天設施造成腐蝕與破壞。云南省某縣的一個小硫磺廠土法煉硫，造成該區大氣嚴重污染，成千畝的樹林被毀壞。矸石山長期在露天堆積，易于風化破碎，產生大量粉塵隨風飛揚，污染大氣；自燃的矸石山還排放大量有毒、有害氣體，不僅使礦區附近的草木枯萎，農業減產，而且使矸石山附近居民的呼吸道疾病和癌癥發病率上升。據統計，全國曾經發生或正在發生自燃的矸石山有250座，約占矸石山總數的23%，矸石山的燃燒可長達幾年、幾十年，劇烈燃燒時進入空氣的二氧化碳的總體積可達每天數萬立方米。
4.對生態環境的破壞
由于礦產資源大多依附于一定的土壤，勘探、開采時不可避免會造成植被破壞、土地沙化等一系列環境問題。礦業廢棄物長期堆積在礦山周圍，會逐漸導致礦區的土壤嚴重污染，造成土地肥力下降，致使大量農田廢棄閑置。甘肅民勤盆地綠洲北部地帶的沙漠每年以10m的速度入侵，廢棄耕地達40萬畝，每年造成的經濟損失達1.5億元。據了解，我國準格爾煤田沙化面積己占煤田總面積的21%，其中11%為嚴重沙化土地，一些西部礦區己成為沙塵暴的主要沙源。甘肅石羊河下游民勤縣，因連年超采地下水，地下水位每年以0.5～0.8m速度下降，水中礦化度不斷升高，造成地表生態系統嚴重破壞，使73萬畝天然林、28萬畝人工育林枯死，2528.5km2土地鹽漬化[5]。5.引發地質災害
不合理的采礦活動會誘發地震、山體開裂、滑坡等多種自然災害。因地下采礦引起的瓦斯爆炸、巖爆、礦井突水、礦震災害也不同程度地造成了人員傷亡和經濟損失。據不完全統計，全國僅塌陷、崩塌、泥石流、水土流失等次生地質災害破壞的土地面積總計10萬公頃以上，每年因地質災害死亡上千人，經濟損失高達200多億元。一些地區亂采濫挖以及落后的采礦方式，使圍巖失去穩定性，從而改變了地質結構，而發生地質災害。甘肅隴南滑坡區，滑坡分布面積達9067km2。有滑坡體12135處，這種嚴重滑坡與當地亂采鉛鋅礦有密切的關系。1980年湖北遠安鹽池磷礦發生崩塌，體積100萬立方米，僅16秒鐘摧毀了礦務局機關的全部建筑和坑口設施，造成284人死亡，經濟損失幾千萬元；1994年12月浙江龍泉市小梅螢石礦因地表遭受亂采濫挖，致使礦區整條巷道塌陷，造成7人死亡；1996年8月，浙田縣石平川鉬礦區遭受滑坡、泥石流和尾礦庫潰壩等地質災害，造成57人死亡，并造成重大經濟損失等等。2001年11月，山西省僅在9天內連續發生5起煤礦瓦斯爆炸事故，死亡99人。這些數據慘不忍睹。
二、原因分析
礦產資源開發利用中存在的外部性是典型的環境負外部性，對于它所導致的資源配置失效，可以從資源配置的兩大手段——市場和政府干預——的缺陷這兩方面尋找原因，即“市場失靈”與“政府失靈”。1.市場失靈
（1）環境的“公有物”特性導致市場失靈。環境是一種典型的公共物品。正是由于它的所有權和使用權難以準確地規定，才導致了社會中每個團體或個人都將根據費用效益決策準則來利用資源環境，這樣勢必造成過度濫用環境資源的傾向，尤其是無償使用環境資源的情況，從而產生嚴重的外部不經濟。對于礦業主體而言，既然污染大氣、污染地下水、破壞森林植被的權利是無償即可取得的，既然礦業廢渣的堆放是不用付出代價的，既然對土地的破壞是不受約束的，他如何能在自身成本最小化、利益最大化的自利動機驅使下去保護礦業環境，去承擔所謂的“社會責任”呢？
市場經濟作為交易的經濟，其交易的實質內容其實就是產權的彼此讓渡。因而，只有產權的界區越明確，各自的權利、責任、義務才越清楚，市場機制也才可能越有效地發揮作用。根據產權的定義，環境的產權是指所有和使用環境資源以及享有良好環境質量的權利。在環境問題上，產權界定不明晰是十分普遍的現象。一方面，由于技術、政治等方面的原因，環境的范圍不易確定。另一方面，環境產權的所有者過多而難以確定單個人的權利，進而其實現主體范圍也不確定。這兩方面的原因使環境資源的產權范圍不明確，使其無法成為人們行為的激勵機制去實現資源的最有效配置。由于環境的產權沒有明確的歸屬，企業排放污染、破壞環境是不需要付出代價的，它對其他主體以及整個社會的影響程度無以衡量，也沒有制度規定要求應對這種影響承擔怎樣的責任，追求自身利益最大化的企業出于對自身成本收益的考慮，自然不會主動采取措施來減少對環境的損害。環境資源產權的缺失就使市場機制在這個領域失去了其作用。
（2）礦產資源產權界定不清導致市場失靈。礦產資源與其他資產一樣，也存在著產權關系問題。其界定不清同樣會導致外部性的產生，使市場無法發揮合理配置資源的作用。1996年8月29日公布的修訂后的《中華人民共和國礦產資源法》，從法律上強化了國家對礦產資源的所有權，明確規定“礦產資源屬于國家所有，由國務院行使對礦產資源的所有權”。其后1998年2月由國務院頒布實施的《探礦權采礦權轉讓管理辦法》，肯定了探礦權和采礦權的財產權屬性，確立了兩權有償取得、依法轉讓的制度。但是，在實際生活中，礦產資源所有權與使用權相混淆。還常常表現為所有權與使用權合一，產權界定不清：誰是國有礦產資源的人格化代表，誰代表礦產資源所有者綜合管理國有礦產資源，沒有明確的規定和完善的管理制度。因而礦產資源所有權的經濟權益沒有得到實際的體現，使用權也沒有得到規范和限制。一種產權結構是否有效率，主要看它是否能為在它支配下的人們提供將外部性較大地內在化的激勵。由于我國法律規定礦產資源歸國家所有，在國有產權的前提下，由國家所選擇的人來行使礦產資源的其他權能。由于礦業主體作為權利的使用者，對資源的使用與轉讓，以及最后成果的分配都不具有充分的權能，就使其為將來進行保護或投資的動力減弱，對經濟績效和對其他成員監督的激勵降低，而國家要對這些者進行充分監察的費用又極其高昂，再加上行使國家權力的實體往往為了追求經濟上的速度和政治上的穩定，從而導致大量的經濟矛盾和社會問題積聚，如礦山“三廢”嚴重，大氣河流受到污染，生態環境遭受破壞；礦區中大礦小礦林立，眾多的非國有小礦在地下與國家大礦爭斗，礦山安全事故頻出，國家和公共利益嚴重受損。
因此，礦產資源產權界定不明確，產權結構不完整，產權交易機制不健全，也使得市場無法充分發揮合理配置資源的作用，導致了外部性的產生。
2.政府失靈
理論上，由于在外部性的克服上，市場存在著缺陷，政府就發揮著重要的作用。在礦產資源產業中，因為資源所有權歸國家所有，其產權結構不易界定，而環境作為公共物品，往往難以納入市場機制調節的范圍之內，這就需要政府建立政策、制定法規和改革制度來糾正市場的失靈。然而，有時政府的法律規章不但不能糾正市場失靈，反面把市場進一步扭曲，即“政府失靈”。與市場失靈不同，政府失靈主要是由于體制或政策法規的原因導致的，歸納起來，主要表現在以下方面：
（1）過分強調與環境保護直接相關的制度的建設。環境的破壞只是一種表面現象，其深層次的問題主要在于經濟利益，要確保環境得到保護和優化，就要對個人或集團的利益進行有效的協調，而對個人或集團的利益的有效協調不是環保制度法規的能力所能及的，它需要一系列的有關利益協調的政策法規的共同作用。傳統的環保措施大多采用了“頭痛醫頭，腳痛醫腳”的方法，重收費而輕防治，重懲罰而輕獎勵，重行政手段而輕經濟手段，結果是治標不治本，無法從根本上克服對環境的種種破壞和污染。（2）對與環境保護間接相關的制度缺乏關注。政府在進行制度建設時，往往忽視這些制度的環保功能。如在進行礦產資源所有制立法時，忽視不同所有制在環保問題上的功能。例如礦山企業的所有制結構在法律上規定不明確，導致礦業秩序十分混亂，集體小煤礦盲目布點，星羅棋布，無證開采、越界開采、亂采濫挖、爭搶資源等非法采礦活動猖獗，不但破壞了資源，也危及了大礦和自身的生產安全。尤其是小煤礦遍地開花、井架林立，廢碴、尾礦到處堆放，對礦山環境造成了直接的破壞和影響。又如在產權制度的建設上，忽視在法律上對產權進行明晰的界定對環境的保護作用。由于人對經濟利益的追求，以及不同的產權結構使人有不同的預期，因而導致不同的產權制度對人的行為具有不同的激勵，從而會對環境產生保護或破壞的作用。而現行制度對礦產資源產權結構中的各項權能界定不清，使作為所有者的國家的經濟利益難以得到充分實現：其他權利主體的權利責任不對等，沒有環境保護的動力，自然不會進行礦產資源開發利用技術改進和效率提高，導致“三廢”大量排放，資源利用率低，復墾率低，對水體、大氣、礦區土地、植被等破壞嚴重。
（3）政府在信息上的不充分導致決策判斷失誤。政府政策法規的效率和可行性在很大程度上取決于一些標準、對照的依據是否準確，而這又取決于政府對信息掌握的充分程度。由于政府實際上難以在信息上具備充分條件，例如難以確定礦業活動對環境損害的規模，難以量化礦業企業給社會造成的外部成本，難以預期礦產資源浪費對后代人的影響，因而在征稅、罰款、補貼、制定排放標準時，都難以保證標準的準確與合理。即使標準盡可能地反映現實在技術上是可行的，政府也需要支付相當大的成本。
（4）利益集團的影響。出于自身利益的考慮，有關的利益集團會運用種種手段影響決策部門，使之做出有利的決策。例如制定對某種礦產資源具有保護性的價格、實行地方保護主義、尋租現象的發生，這些都大大降低了政府監督和執法的有效性。有的省級和省級以下地礦行政主管部門，超越規定批準權限，違法進行礦產資源勘查開采的審批發證或是未經授權擅自批準在國家劃定的自然保護區、重要風景區等重要區域開采礦產資源。另外，一些地方政府或地礦行政主管部門，超越權限擅自處置礦業權，擅自承包轉讓礦業權，從中牟取暴利。有的部門還非法將取得的礦業權轉讓給不具備資質條件的個體采礦者。這些無不跟某些個人和部門的物質利益緊密聯系。
三、結語
其實，政府失靈在很大程度上也是源于對產權制度的認識不夠深刻，因而不能在法律和政策上體現和保證不同產權權能所有者的利益。因此，要克服礦產資源開發利用中的外部性問題，本質上還是要從環境及資源的產權界定上尋求出路，通過外部性的內在化或建立相關產權交易來解決市場失靈問題，如排污權交易、土地塌陷權交易、土地占用權交易、水污染權交易等。對市場機制乏力的領域和難以“內部化于市場”的外部性輔之以政府的經濟、行政和法律措施來完善市場。
參考文獻：
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關鍵詞：煤礦開發;生態環境;水土流失;固體廢物;綜合利用
收稿日期：2011-07-20
作者簡介：烏斯曼（1971―），男,新疆哈密人,工程師,主要從事環保監測的研究工作。
中圖分類號：F830文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2011）08-0180-02
1 引言
西部大開發使新疆東西部煤炭資源迎來了二次發展階段,特別是近5年來發展尤為迅猛。煤礦資源是國民經濟和社會發展的重要物質基礎,當今煤礦資源的大規模開發利用,在為當地財政創造巨大財富的同時,也由于人們忽視了煤礦生態環境的保護,而導致了水源、土壤的污染,破壞了自然景觀和植被,誘發了一系列礦山環境生態災害問題。研究和分析煤礦生態環境問題及分布特點、危害現狀,提出防治對策及建議,對有效遏制煤礦開采、建設過程中的環境污染,防止生態破壞,保護煤礦周邊自然生態環境,減少煤礦開發對環境資源的破壞和對人民生命財產安全造成的損失,實現經濟、社會、環境效益的協調發展尤為重要。
2 煤礦開發引起的生態問題
根據對哈密、吐魯番、木壘3地煤炭開發資料的統計分析,現已建成的煤礦約59家,其中露天煤礦11家,礦井48家,采煤總產量1.8億t,2012年采煤量2.2億t,到2015年采煤量將達到16億t。隨著煤礦資源的大量開發所引起的生態環境問題日益加重,引起的生態環境問題幾乎涵蓋了所有的環境問題,如廢氣、粉塵、廢水、噪聲、固體廢物、地質結構變化、自然生態環境變化。其中生態環境破壞尤為突出。
2.1 破壞表層土壤結構
煤礦建設及開采過程中大量使用建筑材料,工業場地的平整以及運輸道路的修建等均需大量開挖土地,煤矸石和礦井水對煤礦區的周邊環境會形成環境生態災害鏈,擾動及改變礦區和周邊地區表層土壤的特征,從而造成表層土壤結構的破壞。
2.2 破壞當地植被,引起水土流失
煤炭資源開發過程中,煤礦建設及開采中,工業場地的平整以及運輸道路的修建,煤矸石和礦石堆放等均占用大量土地,使該土地原有植被徹底消失;工業場地、煤矸石和礦石堆放、煤炭運輸過程中產生的大量揚塵和粉塵,同時,由于礦井廢水及其他污染物的排放,會破壞地表植被的生長條件,使礦區及周邊表層植被生長退化,土地植被的覆蓋率大幅度減少或消失,進而影響水土流失,從而使該區域的自然生態環境受到破壞。
2.3 改變當地野生動物活動區域
煤礦開采區域屬于半山丘陵地帶,植被覆蓋率較低,動物生存環境原本就惡劣,由于動物生存對環境的植被條件等依賴性較大,因此,施工場所植被的破壞會對動物的棲息環境產生很大的影響。同時,施工和生產中的爆破聲波、鉆機產生的機械噪聲也都會直接和間接影響野生動物的正常生活條件。據估算,每千克炸藥當其密度在1.5時,爆破時產生的能量約為4.2×1013erg,采用震級和震源發出的總能量的關系換算,震級相當于小于里氏2.5級的地震。另外,作業工人可能的非法狩獵活動對動物的生存也會較大的影響,因此礦區建設前該區域的原有野生動物將會遷徙離開原有區域。
2.4 污染地表水質和地下水質
煤礦排出的煤矸石一般都就近堆放。煤矸石經風化、雨蝕、自燃后,其表面的風化層物質在風力作用下進人大氣,嚴重污染大氣環境。下雨天,在雨水的沖刷下,會攜帶其有毒有害物質滲入地下,同時還會將煤矸石伴生的硫鐵礦中的硫離子和亞鐵離子等浸取出來滲入地下,污染地表水質和地下水體環境。
3 煤礦生態環境保護存在的問題
3.1 煤礦開采重生產,輕環保
業主環保意識淡薄,對環境保護的意義和重要性認識不足。雖然煤礦企業在這幾年的煤礦整改中,補辦了環境影響評價手續,但也只是把它當成一個辦理各部門審批手續的過程和程序,沒有把生態環境保護和治理措施落實到位,手續完成后,未向環保部門申請試生產便投入生產。煤炭資源開發雖然對東西部經濟發展很重要,但新疆東西部區域的生態環境相對脆弱,煤炭開采將產生大量的煤矸石,表土以及巖石,必然出現大范圍的采礦區和固體廢物堆放處,從而破壞大面積的表層土壤和植被,使這部分土地上的植被失去了本來的生態功能及原先的用途,因此而影響到當地區域的生態自然環境。
3.2 生態建設與保護的難度逐年增大
由于植被生態系統長期遭到破壞,引發的自然災害也逐年增多、加重。十年九旱,運輸頻繁,再加上煤炭資源開采的人為生態破壞沒有得到有效制止,致使本身就脆弱的生態、退化嚴重的植被變的更是頹廢荒蕪。惡劣生態所產生的危害后果逐年加重,給自然生態環境的恢復帶來極大困難。
3.3 科技引入不足,對生態建設的貢獻率低
近年來,東西部地區雖然在生態環境治理方面投入了不少的人力、物力、財力,但治理的效率還遠遠不適應經濟、社會發展的要求,生態建設與保護工作中投入的科技力量不足,仍處于低水平建設,造成一處治理,多處退化,點上營造,面上損壞,重建設輕管理,治理質量不高,植被的成活率和保存率比較低,科學技術是第一生產力的作用沒有得到充分發揮。
4 加強煤礦生態環境保護的政策和措施
4.1 加強煤礦生態環境保護的政策
（1）進一步修訂和完善煤炭工業發展規劃,要按照穩定東西部煤炭生產規模、加大中部開發強度、適度加快西部后備區資源開發的原則,搞好開局,建設大型煤炭基地;各地煤炭經營監管部門要按照保障供給、加強環境保護等要求,制訂煤炭經營企業合理布局和總量調控規劃。按照可持續發展要求,提高新建煤礦準入門檻。在生態環境保護上,要有煤矸石、煤泥處置及綜合利用、礦區生態恢復的規劃和計劃,具備環境影響評價文件的批復和環境保護措施“三同時”驗收合格文件。
（2）環保部門要加強對煤礦建設和生產過程中的環境監督管理。新建煤礦必須依法開展環境影響評價,充分考慮煤炭開采對生態環境帶來的影響,采取積極的保護措施。煤炭富集地區的開采強度,要與生態環境承受能力相適應。嚴格執行環保“三同時”制度;建立生態補償機制,用于生態補償和恢復。
（3）對已經形成的老礦區生態環境污染和破環,要按照“誰開發、誰保護,誰污染、誰治理,誰破壞、誰恢復,誰治理、誰受益”的原則,積極開展生態環境和水資源的保護,加強對廢棄物和采煤沉陷區的治理。煤矸石等廢物貯存設施停止使用后,應進行封場和生態恢復。對國有重點煤礦歷史上形成的采煤沉陷等環境治理問題,新疆自治區 政府將繼續給予必要的資金支持,地方政府和煤炭企業按規定安排配套資金?！笆濉逼陂g,礦區生態環境惡化趨勢得到控制。煤矸石和煤泥利用率達到75%以上,煤礦瓦斯抽放利用率達到50%以上,礦井水利用率達到60%以上,采煤沉陷區治理取得明顯成效。
4.2 加強煤礦生態環境保護的措施
4.2.1 提高煤礦資源綜合利用
（1）煤矸石的利用途經。如何將煤矸石變廢為寶,國內外已經開發出許多利用途徑?；驹瓌t是在查明煤矸石性質的基礎上,區別對待,使其物盡其用,并將各種利用途徑結合起來,形成一定的開發規模和綜合利用系統,從而獲得最佳的經濟效益。根據東西部地區的實際情況,其用途大致有5個方面： 煤礦井下充填，在逐步改革采煤工藝的基礎上,運用煤矸石在井下直接充填采空區或者在地面經加工后充填井下采空區;煤礦地面塌陷區充填和鋪路;煤矸石發電，含炭質較多,發熱量較高的煤矸石,可用作流化床和循環流化床發電;生產煤矸石磚、水泥和輕質骨料等建筑材料;從煤矸石中提取硫精礦和其它化工產品。
4.2.2 礦井涌水的用途
礦井涌水資源化利用途徑分析，礦井涌水受開拓及采掘影響,含有大量煤粉、巖石粉塵等懸浮物雜質和微生物,顏色呈灰黑色;開采高硫煤層的 礦井涌水,由于硫鐵礦等含硫化合物的氧化作用,呈現酸性,并含有大量的鐵和重金屬離子等污染物;此外有些礦井涌水含有相當高的鹽,有的還含有氟和放射性物質等污染物。
4.2.3 礦井水資源化原則
（1）節約為主,因地制宜,因水制宜,選取適用技術。礦區用水首先應該以節約為主,合理提高水資源利用率,各煤礦礦井水排放量及水質狀況差異較大,應結合實際情況,因地制宜地安排礦井水利用方向和利用量。
（2）三效益統一。對于煤礦礦井水的資源化處理,應充分 考慮到經濟、環境以及社會效益的統一,使企業在贏利的同時減少對周邊生態環境的不利影響。
（3）就近原則。礦區生產用水對水質的要求較低,且可就地取水,輸送簡單。
5 結語
煤炭開發活動不僅破壞地表結構和造成周邊環境的污染,特別是生態環境污染,從而產生生態自然環境的變化及退化,也導致出現水土流失及野生動物的遷徙。因此,在煤礦開發和建設過程中,應堅持“開發中保護,保護中開發”的原則,搞好煤炭開采、建設中的環境保護，才能保證煤炭采礦區生態綜合整治規劃的落實,減少生態環境問題的產生,使煤炭采礦區真正走上可持續發展的良性軌道。
參考文獻：
［1］ 芮素生.煤炭工業的持續發展與環境［M］.北京：煤炭工業出版社,1994.
