充填采矿法的应用前景与环境保护.pdf

! 第" # 卷! 第$ 期有色金属( 矿山部分) % & & ’年$ 月! 充填采矿法的应用前景与环境保护! 路世豹! ! 李! 晓" ! 廖秋林" ! 侯哲生" ( ! 中国矿业大学( 北京校区) 力学与建筑工程系, " 中科院地质与地球物理研究所) ! ! 摘! 要: 本文着眼于采矿活动与环境保护的关系来分析研究充填采矿方法较之其它采矿方法所具有的优势, 认为充填采矿法在矿山环境保护及矿业可持续发展方面是其它采矿方法无法比拟的。尤其在目前人们日益关注自然环境的情况下, 充填采矿法应该成为采矿工程人员优先考虑的采矿方法。! ! 关键词: 充填采矿! 环境保护! 无废开采! 地表塌陷! 国家重点基础研究( ( ) * ) 项目资助( 编号: % & & % + , ’$ % ) & % ) ! 路世豹! 在读博士! 北京! $ & & & - * $ ! 前! 言! ! 根据国家环保局资料, 目前我国各类工业固体废料累计存量近$ & & 亿. , 其中金属矿山存贮的尾矿就超过’& 亿. 。这些尾矿对水体、大气造成严重污染, 对生态也造成不同程度的破坏。我国的尾矿每年新增废石场要占用土地% & & / * & & 0 1 % , 大面积植被被破坏, 大量有毒有害物质通过地表水及风力作用, 大范围污染水体, 正常生态环境受到巨大的破坏。! ! 由于矿山开采范围大, 一个矿山能对周围数十平方公里的区域造成污染。如一个铀矿开采对水体、大气的污染可影响直径达$ & & 多 0 1 , 即使矿山闭坑, 对水体的污染还可延续数百年〔$ 〕。无废采矿是采矿发展的必然趋势。在目前条件下, 应用露天采矿工艺一般无法实现无废采矿, 其原因是靠近地表的矿床越来越少, 露天矿开采深度逐步增加, 剥离范围逐步增大。相对来说, 地下开采法产生的废石较少。如果采用充填采矿法, 空区不但可以用废石来充填, 而且可以容纳选厂尾矿, 地面不需构筑大面积的尾矿库。考虑到生态环境对社会的综合影响, 充填采矿法应该成为优先发展的地下采矿方法。% ! 采矿对自然环境的破坏! ! 我国国有矿山$ 万多座, 集体、个体矿山% - 万多个, 年矿石采掘量# & 多亿. , 矿产开发总规模已居世界第三位。矿产资源开发利用过程同时产生的地应力变化和废气、废水、废渣均是生态环境的污染源与破坏生态的原动力。矿产的开采、加工、消费过程中, 所排放的“三废”污染了矿山和选( 冶) 厂周围的土壤、地下水和江河湖泊。各种土法采、选、冶给环境所造成的后果更为严重。因采空或超采地下水引起的地面沉降、塌陷、滑坡、地裂缝及泥石流等灾害的频率和范围进一步扩大。采矿业对环境的破坏主要有以下几方面: % 2 $ ! 废石! ! 全世界的矿山每年都要产生大量的废石, 这些堆积在地表的废石将不可避免地对环境造成很大的影响。! ! 废石对地表水环境的影响。废石在风蚀、水蚀作用下发生风化, 其中的一些污染物被淋溶进入地表水而产生污染。废石场淋溶水主要来自降水, 其主要污染物为淋溶出的重金属离子及有毒污染物。废石场淋溶水均直接排入自然环境中。上述污水排放若超过当地环境容量, 均会对矿区地表水和浅层地下水产生污染。! ! 废石对植被的影响。大部分厂矿均把废石堆放在厂区附近的地方。据现场调查显示, 堆放废石区域的植被都会遭受严重的破坏, 并且