矿山地质环境综合评估技术方法探讨

1、矿山地质环境调查与评估矿山地质环境调查与评估技术方法探讨技术方法探讨一、矿山环境地质问题及分类一、矿山环境地质问题及分类1、矿山环境地质问题含义矿山环境地质问题含义u地质大词典第73条矿山环境地质问题矿山环境地质问题解释：“人类从地表和地表深处开采出巨大数额的矿石和围岩，改变和破坏了地球表面和岩石圈的自然平衡，使地质环境不断地改变和恶化，给生产建设和人民生活带来了很大的危害，称矿山环境地质问题。u矿山环境地质问题矿山环境地质问题是指矿业活动（矿山建设及生产活动）与地质环境之间相互影响而产生的地质环境演变、破坏和污染等问题。2、矿山环境地质问题分类矿山环境地质问题分类根据矿山环境地质问题的表现形

2、式和影响结果，根据矿山环境地质问题的表现形式和影响结果，将矿山环境地质问题归为四大类：一是矿山地质将矿山环境地质问题归为四大类：一是矿山地质灾害，二是矿区土地植被等资源的占用或破坏，灾害，二是矿区土地植被等资源的占用或破坏，三是矿区水资源破坏，四是矿区水土环境污染。三是矿区水资源破坏，四是矿区水土环境污染。 （1 1）矿山地质灾害）矿山地质灾害 矿业开发强烈影响和改变着矿区地质环境条件，引发地质灾害。根据地质灾害成因，可分为：井工开采、露天开采、矿坑疏干排水引发的崩塌、滑坡、地面塌陷（开采沉陷、岩溶塌陷）、地裂缝、不稳定边坡等；固体废弃物堆积引起的崩塌、泥（渣）石流、不稳定边坡等和尾矿库溃坝、

3、尾矿坝开裂等。矿山地质灾害往往给工农业生产带来严重威胁，并严重影响着生态环境，造成人员财产损失和资源破坏。（2 2）土地植被资源的占用和破坏）土地植被资源的占用和破坏 矿业活动对土地（植被）资源影响和破坏，包括改变土地利用现状、地貌景观破坏，以及水土流失、土地沙化等。地下开采矿山对土地资源的影响主要表现为采空区地面塌陷、地裂缝；固体废弃物堆放占用或毁损土地；滑坡、崩塌、泥石流对土地（植被）的破坏。露采矿山主要是采矿场、排土场对土地（植被）的占用和破坏。 在矿山开采过程中，特别是露天开采，还破坏了许多景观资源、地质遗迹等，特别是沿路开采的许多小建材厂，对景观资源破坏非常严重。地下开采而引起的地面

4、沉降等不但破坏了土地资源，而且还破坏了大量建筑和道路等基础设施，在平原区尤为严重。有些矿区位于名胜古迹之下，如大同龙门石窟因煤炭粉尘污染，佛像毁坏，风化剥蚀非常严重；太原地区的煤矿，地下的开采沉陷也直接或间接威胁着名胜古迹。 （3 3）矿山开发破坏水资源）矿山开发破坏水资源 矿业活动对水资源的破坏包括水资源浪费、区域水均衡破坏、水环境变化。地下开采对水资源、水环境影响最大，矿山在建矿、采矿过程中的强制性抽排地下水以及采空区上部塌陷开裂使地下水、地表水渗漏，严重破坏了水资源的均衡和补径排条件，导致矿区及周围地下水位下降、泉流量下降甚至干枯，地表水流量减少或断流。在某些地方地下水下降数十米甚至上百

5、米，形成了大面积疏干漏斗，造成泉水干枯、水资源枯竭以及污水入渗等，破坏了矿区的生态平衡。引起矿区水源破坏，供水紧张，植被枯死和灌溉困难等一系列生态环境问题。（4 4）矿区水土环境污染）矿区水土环境污染 采矿形成的矿坑水、选矿废水等多就近向沟谷、河流排放，以及采矿废石、煤矸石、尾矿渣等堆放不当，构成了矿区水体和土壤的污染源。矿区内水体污染包括矿区地表水污染和地下水污染。最为常见的是在矿山开采过程中，将大量矿坑水和采选废水直接排放到矿区周边的河流、沟渠或池塘，使矿区地表水体受到污染；由于河流变成了矿山废水的排泄通道，使得河道两侧浅层地下水受到不同程度的污染。 此外，含有害化学元素的废渣，因降雨浸润

6、，污染地表水、地下水和耕地，造成地方病源。废石、尾砂及粉尘的长期堆放，在空气、水、温度等风化作用下，进行了风化分解，促使很多有害元素的化合物进入地表及地下水中，尤其尾矿渣受风化作用后形成浓度较高的污染物，进入矿区周围的水体和土壤，造成水土环境污染。 二、矿区地质环境调查二、矿区地质环境调查1 1、技术路线、技术路线资料收集：收集研究区自然、地理、地质条件、矿产资源、矿山地质环境等资料并加以分析，为部署下一阶段的野外实地调查作准备。 遥感辅助调查：利用遥感影像能够较为准确、快速的取得调查数据资料的优势，对典型的重点矿区进行遥感解译，在进行野外查证的同时，指导野外调查工作 野外实地调查：进行研究区

7、水文地质、工程地质、矿山环境地质调查，摸清矿区矿山地质环境现状及存在的问题。 数据资料分析整理。 2 2、工作程序、工作程序地质环境背景调查：以收集资料为主，了解矿区地质环境条件。包括地质地貌条件、水文地质条件、工程地质条件等。 矿山环境地质问题调查：矿区植被破坏、占用破坏土地、地面塌陷、地裂缝、崩滑流等地质灾害以及尾矿库、矸石堆、采场等；调查与矿业活动相关的“三废”污染问题，包括污染源、污染物含量、排放情况及地点，以及河流、农田、土壤、地下水、大气等的污染程度及污染物，调查污染方式、途径、污染范围及危害程度。摸清矿区矿山环境地质问题及其危害。 3 3、工作方法、工作方法（1 1）全面收集矿山

8、企业及周围自然环境及经济社会资料；）全面收集矿山企业及周围自然环境及经济社会资料；与矿山环境相关的农林环境资料；区域生产力布局，城镇、与矿山环境相关的农林环境资料；区域生产力布局，城镇、重要工程及特殊保护区的分布；区位条件及环境功能规划重要工程及特殊保护区的分布；区位条件及环境功能规划要求。要求。（2 2）查明矿区气象水文、地形地貌、地层岩性、地质构）查明矿区气象水文、地形地貌、地层岩性、地质构造、新构造运动及水文地质、工程地质、环境地质条件。造、新构造运动及水文地质、工程地质、环境地质条件。（3 3）查明矿体赋存特征、矿山开采方式、开采深度、厚）查明矿体赋存特征、矿山开采方式、开采深度、厚度

9、及开采影响范围。度及开采影响范围。（4 4）查明矿区环境问题和地质灾害的形成条件、分布规）查明矿区环境问题和地质灾害的形成条件、分布规律、影响因素、发育程度、发展趋势；预测其对矿业活动律、影响因素、发育程度、发展趋势；预测其对矿业活动的影响；预测矿业活动引发、加剧和遭受的主要环境问题的影响；预测矿业活动引发、加剧和遭受的主要环境问题和地质灾害。和地质灾害。 矿区土地、植被资源占用和破坏，土地利用现状改变、地貌景观破坏、水土流失、土地沙化、盐碱化、土壤污染等。a.采场（露天开采）、工业广场、采矿废弃物、尾矿库、生活设施建设占用和破坏土地、植被资源；b.矿山地质灾害造成的土地、植被资源和地貌景观破

10、坏；c.废液排放、堆积物淋滤液污染土壤及水土流失。 矿区水均衡失衡、水污染问题，指地下水水位下降、水资源枯竭、地下水及地表水污染。a.矿井突水、矿井排水形成的地下水降落漏斗以及采动后上覆岩层破碎、断裂、沉降，导致各含水层贯通，造成地下水均衡改变；b.废液废渣排放、堆积物淋滤液造成地下水、地表水污染，破坏水环境。 矿山地质灾害：a.井工开采、露天开采、矿坑疏干排水引发的崩塌、滑坡、地面塌陷（开采沉陷、岩溶塌陷）、地面沉降、地裂缝、不稳定边坡等灾害；b.固体废弃物堆积引起的崩塌、泥（渣）石流、不稳定边坡等灾害；c.尾矿库溃坝、尾矿坝开裂、不稳定边坡问题。其它矿山环境问题如放射性、噪声、自燃、油污染

11、、粉尘污染、有害气体污染等问题。1、评估等级确定评估等级确定u根据评估区重要程度、矿山地质环境条件复杂程度、矿山根据评估区重要程度、矿山地质环境条件复杂程度、矿山生产建设规模等综合确定，评估级别分为三级，见附录生产建设规模等综合确定，评估级别分为三级，见附录A A。u评估区重要程度应根据区内居民集中居住情况、重要工程评估区重要程度应根据区内居民集中居住情况、重要工程设施和自然保护区分布情况、耕地面积等确定，划分为重要设施和自然保护区分布情况、耕地面积等确定，划分为重要区、较重要区和一般区三级，见附录区、较重要区和一般区三级，见附录B B。u矿山地质环境条件复杂程度应分别按井工开采和露天开采矿山

12、地质环境条件复杂程度应分别按井工开采和露天开采归类，应根据区内水文地质、工程地质、环境地质和矿山地归类，应根据区内水文地质、工程地质、环境地质和矿山地形地貌、开采情况等划分为复杂、中等、简单三级，矿山地形地貌、开采情况等划分为复杂、中等、简单三级，矿山地质环境复杂程度分级见附录质环境复杂程度分级见附录C C。u矿山生产建设规模按矿种和年生产量分大型、中型、小型矿山生产建设规模按矿种和年生产量分大型、中型、小型三类，见附录三类，见附录D D。 2、评估精度要求u一级评估应定量半定量地作出矿山环境影响程度现状评估、预测评估和综合评估。u二级评估应半定量定性地作出矿山环境影响程度现状评估、预测评估和

13、综合评估。u三级评估应定性地作出矿山环境影响程度现状评估、预测评估和综合评估。3、评估内容u矿业活动引发的地表水漏失、区域地下水均衡破坏、水质污染等水资源、水环境的变化及其影响程度。u矿业活动引起的土地沙化、岩土污染、水土流失等对土地、植被资源的影响与破坏。 u矿业活动引发的地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石(渣)流等地质灾害及其危害程度。u矿业活动对重要工程设施、房屋、厂矿、各类保护区和自然景观等造成的危害和影响程度。 4、评估程序目标、任务分析环境影响因子及其指标体系现状评估及预测评估提出减轻环境影响的技术措施跟踪监测与评估评价结论编写报告书、篇章或说明矿区环境背景调查、分析与评价修改采矿

14、方案公众参与否定方案5、评估指标体系（1）现状评估u单类问题评估u矿山地质灾害矿山地质灾害u矿区土地植被等资源的占用或破坏矿区土地植被等资源的占用或破坏u矿区水资源破坏矿区水资源破坏u矿区水土环境污染矿区水土环境污染 u综合评估： 矿产资源开发对地质环境的影响因素可以归结为以下几个方面：开采方式；实际生产能力；三废排放；次生地质灾害；土地的占用和破坏；水土环境污染。建议选取具有较好的代表性的18个评估因子，分别为：矿山开采方式、实际生产能力、采空区面积、矿山面积、尾矿库面积、采矿场面积、废料场面积、塌陷区面积、废水排放量、污染的土壤面积、污染的水体面积、固体废弃物年排放量、固体废弃物累计积存量

15、、矿坑排水影响范围、地质灾害发生次数、地质灾害影响范围、地质灾害损失、地质灾害死亡人数。 为了避免直接引用各因子数值进行评估造成较大偏差，采用部分因子的比值作为评价指标。 （1） X1=露天开采或井工开采；（2） X2=采空区面积/矿山面积；（3） X3=塌陷区面积/矿山面积；（4） X4=占用破坏土地面积/矿山面积；（5） X5=废水年排放量/实际生产能力；（6） X6=土壤污染面积/矿山面积（7） X7=水体污染面积/矿山面积（8） X8 =固体废弃物年排放量/实际生产能力；（9） X9 =固体废弃物累计积存量/矿山面积；（10）X10=矿坑排水影响面积/矿山面积；（11）X11=地质灾害

16、发生次数；（12）X12=地质灾害影响范围；（13）X13=地质灾害经济损失；（14）X14=地质灾害人员伤亡 评估原则评估原则 以不同类型矿产资源集中开采区为评估对象，以采矿活动引发的矿山环境地质问题现状为主，兼顾矿区地质环境背景，评估区内的矿产资源开发对该区地质环境的影响程度，评估因子来源于调查数据。方法一：层次分析方法一：层次分析综合评分法综合评分法6 6、评估方法、评估方法 层次分析层次分析 对上述对上述1414个评估指标进行聚类分析，形成个评估指标进行聚类分析，形成7 7个指个指标层，每个指标层包含若干个指标项。指标层内的标层，每个指标层包含若干个指标项。指标层内的每个指标项都赋予一

17、定的权重，而每个指标层也都每个指标项都赋予一定的权重，而每个指标层也都赋予一定的权重。赋予一定的权重。（见下表）（见下表） 指标层指标层指标层权指标层权重重指标项指标项指标项权指标项权重重开采方式开采方式002X11废物排放废物排放020X504X805X901水土污染水土污染0.10X60.4X70.6地质灾害地质灾害020X1404X13035X12015X1101采矿沉陷采矿沉陷020X306X204占用土地占用土地018X41水均衡破水均衡破坏坏综合评分综合评分 （根据（根据1414个指标项，制定相应的评分标准）个指标项，制定相应的评分标准） 得分值得分值 指标项指标项10108 86

18、 64 42 2X1X1露天开采露天开采井工开采井工开采X2X20.10.10.060.10.060.10.030.060.030.060.010.030.010.030.010.10.10.060.10.060.10.030.060.030.060.010.030.010.030.010.10.10.060.10.060.10.030.060.030.060.010.030.010.030.010.50.50.060.10.060.10.030.060.030.060.010.030.010.030.010.20.20.050.10.050.10.030.050.030.050.010.03

19、0.010.030.010.10.10.060.10.060.10.030.060.030.060.010.030.010.030.013313130.510.510.10.50.10.50.1110.810.810.60.80.60.80.30.60.30.60.30.50.50.50.30.50.30.30.10.30.10.10.080.10.080.0830301030103031031013130 0X12X12110.610.610.30.60.30.60.10.30.10.30.110001000500100050010001005001005001010010100103030

20、1030103031031013130 0设指标项的得分为设指标项的得分为PiPi，指标层的得分为，指标层的得分为LjLj，综合得分为，综合得分为T T，则：，则： Lj=)(1iniWP 其中，其中，Wi为指标项权重，为指标项权重，n为指标项个数；为指标项个数； T=mjjWL1)(其中，其中，Wj为指标层权重，为指标层权重，m为指标层个数；为指标层个数； 以本矿区大比例尺地形图为基础，按照矿区环境以本矿区大比例尺地形图为基础，按照矿区环境地质问题类型进行调查，在图上圈出该类问题的影响地质问题类型进行调查，在图上圈出该类问题的影响范围，如果有多类问题出现在同一区域内，可以再细范围，如果有多类

21、问题出现在同一区域内，可以再细分为子区。分为子区。 区域确定后，按照问题种类进行定性描述。区域确定后，按照问题种类进行定性描述。方法二：分区定性评估方法二：分区定性评估序号序号内容内容主要指标主要指标说明说明1 1侵占、破坏土地及土地复垦侵占、破坏土地及土地复垦侵占、破坏土地类型侵占、破坏土地类型侵占、破坏土地面积侵占、破坏土地面积侵占破坏土地方式侵占破坏土地方式破坏植被类型破坏植被类型破坏植被面积破坏植被面积可复垦的土地面积可复垦的土地面积已复垦土地面积已复垦土地面积2 2固体废弃物及其综合利用固体废弃物及其综合利用固体废弃物堆（场）数量固体废弃物堆（场）数量固体废弃物的种类固体废弃物的种类

22、固体废弃物年排放量固体废弃物年排放量固体废弃物总量固体废弃物总量固体废弃物来源固体废弃物来源固体废弃物压占土地面积固体废弃物压占土地面积固体废弃物综合利用方向固体废弃物综合利用方向固体废弃物年综合利用量固体废弃物年综合利用量固体废弃物堆的主要隐患固体废弃物堆的主要隐患3 3尾矿库尾矿库尾矿库数量尾矿库数量尾矿库面积尾矿库面积尾矿库年接纳尾尾矿库年接纳尾矿数量矿数量尾矿的主要物质尾矿的主要物质成分成分尾矿的年综合利尾矿的年综合利用量用量尾矿库的主要隐尾矿库的主要隐患患4 4采空区地面沉（塌采空区地面沉（塌）陷）陷沉陷区数量沉陷区数量沉陷区面积沉陷区面积沉陷区造成的危沉陷区造成的危害害累计最大沉陷

23、量累计最大沉陷量本年度最大沉陷本年度最大沉陷量量塌陷坑数量塌陷坑数量塌陷面积塌陷面积塌陷造成的危害塌陷造成的危害地面沉（塌）陷地面沉（塌）陷治理面积治理面积5 5山体开裂、滑坡、崩塌、泥山体开裂、滑坡、崩塌、泥石流地质灾害石流地质灾害本年度发生山体开裂、滑坡本年度发生山体开裂、滑坡、崩塌、泥石流灾害次数、崩塌、泥石流灾害次数山体开裂、滑坡、崩塌、泥山体开裂、滑坡、崩塌、泥石流灾害造成的危害石流灾害造成的危害山体开裂、滑坡、崩塌、泥山体开裂、滑坡、崩塌、泥石流地质灾害隐患点或隐患石流地质灾害隐患点或隐患区的数量区的数量已得到治理的地质灾害隐患已得到治理的地质灾害隐患点或隐患区的数量点或隐患区的数

24、量6 6水土流失和土地沙化水土流失和土地沙化水土流失的区域面积水土流失的区域面积治理水土流失的面积治理水土流失的面积土地沙化的区域面积土地沙化的区域面积治理土地沙化的面积治理土地沙化的面积7 7矿区地表水体污染矿区地表水体污染地表水体污染源地表水体污染源地表水体主要污染物地表水体主要污染物地表水体污染程度地表水体污染程度地表水体污染造成的危害地表水体污染造成的危害8 8土壤污染土壤污染土壤污染的污染土壤污染的污染源源土壤污染的主要土壤污染的主要污染物污染物土壤污染的程度土壤污染的程度土壤污染造成的土壤污染造成的危害危害9 9地裂缝地裂缝地裂缝数量地裂缝数量地裂缝的主要走地裂缝的主要走向向最大地

25、裂缝长度最大地裂缝长度最大地裂缝宽度最大地裂缝宽度最大地裂缝深度最大地裂缝深度地裂缝造成的危地裂缝造成的危害害1010废水废液排放废水废液排放年废水排放量年废水排放量年废水达标排放年废水达标排放量量废水主要有害物废水主要有害物质质废水排放去向废水排放去向废水年处理量废水年处理量废水循环利用量废水循环利用量1111地下水地下水矿区地下水水位矿区地下水水位矿坑年排水量矿坑年排水量含水层疏干面积含水层疏干面积地下水降落漏斗地下水降落漏斗面积面积地下水污染物种地下水污染物种类类地下水污染范围地下水污染范围（二）预测评估（二）预测评估 预测评估的内容包括：经济与社会环境、大气环境、地表水环境、地下水环境、地表景观、地质灾害等。 （1）建议预测评估指标体系如下表： 环境内容环境内容参参 考考 指指 标标区域环境背景值区域环境背景值环境影响评价指标环境影响评价指标经济与社会环境a)人口数量，人口密度；b)经济发展水平；c)社会发展水平；a)规划区人口数量和人口密度变化；b)可能造成的搬迁人口数量；c)预计对经济和社会发展产生的影响；大气环境a)大气中主要污染物及含量；b)大气质量等级；a)可能向大气中排放的主要污染物及年排放量；c)可能的大气质量等级；地表水环境a)地表水资源总量；b)地表水体环境质量等级；a)预计年废水排放量及主要污染物；b)可能的地表