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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,学习情境,7,煤矿环境地质与环境保护,重庆工程职业技术学院,地质教研室,2009.8,煤矿环境地质与环境保护,学习目标,知识目标,能力目标,相关知识,权重,1.,能基本认识煤矿生产过程引发的的主要环境地质问题。,1.,初步分析煤矿环境地质问题的能力。,2.,初步分析煤矿工程地质灾害问题的能力。,3.,初步认识煤矿环境污染因素及治理技术。,4.,较强的逻辑思维、自学、获取信息和自我发展能力。,1.,数学、化学、物理基本知识。,2.,岩石地层、地质构造、工程地质等地质基础知识。,3.,图件识读的基本知识。,0.2,2.,能基本认识煤矿生产过程引发的的主要工程地质灾害。,0.2,3.,能基本了解煤矿环境污染因素。,0.3,4.,能基本了解煤矿环境污染防治技术。,0.3,煤矿环境地质与环境保护,问题引入,中国经济的快速发展高度依赖于对煤炭资源的消耗。煤炭作为中国工业化进程的能源基础,对整个国家的经济发展起着举足轻重的作用。目前我国是世界上煤炭开采量和消费量最大的国家,煤炭占中国能源消费的七成之多,高于世界平均水平,40,个百分点。,2007,年我国煤炭生产量为,25.2,亿吨,比上年增长,8.2%,。,2006,年煤炭开采和洗选业增加值为,3587,亿元,占当年,GDP,的,1.7%,。加上电力、热力的生产和供应业的增加值占,GDP,的比重为,4.15%,。大规模开发利用煤炭资源,使煤矿环境污染日趋严重,带来了日益突出的环境问题和社会问题。环境保护已成为煤矿建设、生产必不可少的内容。因此,煤矿环境地质也就成为煤矿地质研究的重要内容和煤矿环境保护的基础工作。,煤矿环境地质与环境保护,任务,1,煤矿环境地质问题,任务,2,煤矿环境污染防治,任务,1,煤矿环境地质问题,一、煤矿生产引发的环境地质问题,二、煤矿生产引发的工程地质灾害,一、煤矿生产引发的环境地质问题,1.,空气污染,2.,影响气候变化,3.,破坏水资源,4.,破坏土地资源,5.,诱发地质灾害,1.,空气污染,煤炭是我国最大的空气污染源,制造了,75,的二氧化硫排放量、,85%,的二氧化氮排放量、,60%,一氧化氮排放量和,70,的悬浮颗粒物。,煤炭贮存、运输过程中也会产生空气污染。目前我国约有贮煤场,6000,多个,这其中多为露天煤场,全国每年因贮煤而产生煤尘达,1000,万吨左右。运输中产生的煤尘,既损失大量的煤炭,又污染沿线周围的生态环境。若以,1%,的扬尘损失计算,由于铁路、公路运输煤炭向大气中排放的煤尘至少,1100,万吨,造成直接经济损失高达,12,亿元以上。,2.,影响气候变化,我国每年,80,的二氧化碳排放量来自燃煤。在煤矿开采中释放的矿井瓦斯是导致气候变化的主要气体之一,其温室效应是二氧化碳的,21,倍。,2005,年,全国煤矿的瓦斯排放量达,153.3,亿立方,m,,相当于排放,2.2,亿吨二氧化碳。煤矸石是煤伴生废石,其自燃会产生大量二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等有毒有害气体。我国目前国有煤矿共有矸石山,1500,余座,其中长期自燃矸石山,389,座,严重污染了矿区和周边地区的大气环境。,3.,破坏水资源,煤炭对水资源的污染和损耗也是不可低估的。煤炭的开采使地下水位大幅降低,地面水系枯竭。据调查,全国,96,个国有重点矿区中,缺水矿区占,71%,,其中严重缺水的占,40%,。在煤炭加工过程中因选煤全国每年排出选煤废水,4000,万吨,每年排出矿井水,22,亿立方,m,。此外,每生产一吨煤还会污染,2.5,吨的水。研究表明,我国煤矿每年产生的各种废污水占全国总废污水量的,25,。,4.,破坏土地资源,煤炭资源的大规模开采,带来了一系列生态环境问题,最为明显的是土地破坏。由于开采地表塌陷造成我国东部平原矿区土地大面积积水、受淹和盐碱化,不仅使区内耕地面积急剧减少,而且加剧了人口与土地、煤炭与农业的矛盾;西部矿区的地面塌陷加速了水土流失和土地荒漠化。同时采煤引起的地表塌陷还诱发大量山体滑坡、崩塌和泥石流等自然灾害,严重破坏矿区的土地资源和生态环境;矿区的地表塌陷同时对地面的建筑物、道路、铁路、桥梁和输电线造成不同程度的破坏,特别是在村庄稠密的平原地区,土地塌陷使村庄破坏引起人口迁移,一般生产,l,000,万吨煤炭需迁移约,2,000,人。,5.,诱发地质灾害,煤矿生产活动可诱发和形成许多环境灾害,严重威胁煤矿的生产安全和矿区居民的人身安全。如矸石山堆积和采矿岩移可诱发山体滑坡、山崩、泥石流、矸石山滑塌等环境地质灾害;采矿废气中的可燃气体和煤尘达到一事实上浓度时会发生爆炸;采动压力可诱发冒顶、片帮、矿井水突出、煤与瓦斯突出和地面塌陷、地裂缝等灾害事故。,二、煤矿生产引发的工程地质灾害,1.,煤矿地面沉降与塌陷,2.,煤矿区滑坡、崩塌及泥石流,3.,采矿诱发地震,1.,煤矿地面沉降与塌陷,地面塌陷是煤矿普遍发生的一种因开采引起的地质灾害,是制约矿区发展与生产的主要因素。,同时,在煤矿的开采过程中,地下开采工程破坏了采空区围岩的初始应力场,使采空区的岩石发生破碎、冒落乃至地表发生位移。,然而,矿山塌陷是波及岩层结构、构造、岩性、成生等因素的复杂过程。采空区不断扩展和大量抽排地下水,造成采空区和影响区的地下水重新分布、水力坡加大,形成大面积的降落漏斗,亦可引起地表的沉陷。,2.,煤矿区滑坡、崩塌及泥石流,在煤矿开发建设的过程中,矿区存在不合理的人类工程活动,即削坡、修路、堆矸和开采等破坏了矿区的生态环境和山坡体的原始平衡,诱发了滑坡、崩塌和泥石流的发生。,在不稳定的山体深部进行采掘,易诱发边坡滑落或老滑坡再度活动。,3.,采矿诱发地震,煤矿矿震是矿震类型中最多的一种,所造成的损失亦相当严重。据不完全统计,我国已有北京门头沟、吉林辽源、贵州化处、山西大同等煤矿和辽宁北票、山东陶枣、湖南涟邵(涟源,-,邵阳)等煤田,55,余座煤矿发生矿震或具备发生地震的潜在危险。,3.,采矿诱发地震,煤矿矿震在各类诱发地震中危害性最大,它直接关系到矿山的安全和劳动生产率问题。概括煤矿矿震特征及成灾原因有:,1,)煤矿矿震具震源浅,又处于矿山这种特殊条件下,地面上的建筑物会遭到损失,井下设施也会受到严重破坏,还会引进人员伤亡和惊恐。,2,)煤矿矿震通常震级小(最大矿震为北京门头沟,1991,年,8,月,16,日,4.3,级,一般矿震震级为,2,3,级左右),波及范围不大,但它造成灾害往往比较严重。,3,)煤矿矿震破坏程度随井巷深度而增加,4,)煤矿矿震往往引起矿区断层“复活”,矿震的发生又与开采有关,所以开采区边界断层部位比正常区破坏严重,远离开采层底砾岩层比距开采层较近的岩层开采区破坏严重,井巷工程位于岩层界面或其它较弱的介面比同一岩层破坏严重。,5,)随着煤矿矿震的发生,矿区的塌陷和岩爆、岩炮、岩石突出等矿山压力现象增多、程度增大。,6,)煤矿矿震时,在强大的地应力作用下,岩层或煤层突然脱离母体向采空区闪射,同时产生强大的气流,引起井巷的破坏和人员伤亡。,任务,2,煤矿环境污染防治,一、煤矿环境污染的因素及特点,二、煤矿环境污染的防治,一、煤矿环境污染的因素及特点,1.,固体废物,2.,废水,3.,废气,4.,粉尘,5.,噪声,1.,固体废物,煤矿的固体废物主要有矸石、露天矿剥离物、煤泥、粉煤灰和生活垃圾等。其中对环境影响最大、最普遍的是矸石。,1,)矸石,2,)露天矿剥离物,3,)煤泥,1,)矸 石,矸石是煤炭生产过程中产生的岩石的统称,包括煤矿采掘过程排出的岩石、混人煤中的岩石、采空区垮落的岩石、工作面冒落的岩石及选煤过程中分离出来的碳质岩等。煤矸石是矸石的一种;是成煤过程中与煤层伴生、灰分通常大于,50%,,发热量一般在,3.3,8.3MJ/kg,的一种碳质岩石。矸石排放量取决于煤层条件、开采方法、选煤工艺等。一般每采,1t,原煤排矸,0.2t,,若包括掘进矸石平均可达,1t,。矸石常由碳质泥岩、泥岩、砂岩、灰岩等组成,矿物成分主要有高岭石、蒙脱石、石英、长石、伊利石、方解石、黄铁矿、白云石、水铝矿等,也含有少量稀有金属矿物:化学成分以,SiO2(,含量,50%,70%),、,Al2O3(,含量,20%,30%),为主,并有含量不等的,Fe2O3,、,CaO,、,MgO,、,TiO2,、,K2O,、,Na2O,、,P2O5,和,V2O5,等。,2,)露天矿剥离物,露天矿剥离物的岩石组成和排放量取决于煤层上覆岩层的岩性、煤层的埋藏深度和赋存条件、地形条件和剥离厚度等。剥离层一般有泥岩、砂岩、灰岩及松散沉积物,其中泥质岩是主要的。,3,)煤 泥,煤泥是在煤炭开采、运输、洗选等过程中产生的泥状物质。其形成与煤及煤矸石的物理性质、煤炭开采和运输方法、选煤工艺、煤泥处理系统等有关。煤泥一般呈塑性体或松散体和泥固体;灰分含量高、粘土物质多;热值低;持水性强。,2.,废 水,1,)采矿废水,2,)选煤废水,3,)其它工业废水,1,)采矿废水,采矿废水指外排的矿井水。它是由伴随矿井开采而产生的地表渗透水、地下含水层渗流水和疏放水以及采掘生产的防尘用水等组成,是煤矿排放量最大的一种废水。据有关资料显示,我国国有重点煤矿每年外排矿井水超过,20,亿,m3,,平均吨煤排水,4m3,左右。焦作矿务局王封矿吨煤排水量高达,80m3,以上。,煤矿矿井水质因区域水文地质条件、煤质状况等因素的差异而有所不同。根据矿井水质可将矿井水分为五种类型:,洁净矿井水,含悬浮物矿井水,高矿化度矿井水,酸性矿井水,含特殊污染物矿井水,洁净矿井水,未被污染的干净矿井外排水。水质呈中性,低矿化底,低浊度,不含有毒有害离子、基本符合生活饮用水标准。有的含有多种微量元素,可开发为矿泉水。,含悬浮物矿井水,水质呈中性,矿化度小于,1000mg/L,,无有毒有害元素,且金属离子很少,含有大量的悬浮物、少量可溶性有机物和菌群等。这类矿井水在我国煤矿区分布广泛,主要是由井下生产所产生的大量煤、岩粉以及井下生产和职工生活的各种废弃物混入矿井水而形成。一般除悬浮物、细菌和感观指标外,其它理化指标可达到饮用水卫生标准。,高矿化度矿井水,水质多呈中性或弱碱性,含有,SO42-,、,C1-,、,Ca2-,、,K+,、,Na-,、,HCO3-,等离子,矿化度(无机盐总含量)大于,1000 mg/L,,带有苦涩味。根据其矿化度又可分为微咸水(矿化度,1000,3000 mg/L,)、咸水(矿化度,3000,10000 mg/L,)、盐水(矿化度大于,10000 mg/L,)。我国高矿化度矿井水主要分布于北方矿区、西部高原、黄淮海平原及华东沿海地区。高矿化度矿井水的形成与煤中含有大量碳酸盐和硫酸盐矿物、矿区气候干旱和地下水补给不足导致矿井水中盐分浓缩或矿区地处沿海而受海水侵入等因素有关。这类矿井水因含盐量高且带苦涩味而不宜直接饮用。,酸性矿井水,指,pH,值小于,5.5,的矿井水。其形成的主要原因是煤层及其围岩含硫量偏高,并与矿井密闭程度、大气流通状况、矿井水来源与流径、开采深度等因素有关。由于酸性水易溶解煤层及围岩中的金属元素而可使矿井水中,Fe,、,Mn,、重金属元素和无机盐类离子增加,导致矿化度和硬度升高。这类矿井水在我国南北方都有分布,尤以南方煤矿分布最为广泛。,含特殊污染物矿井水,根据含污染物种类可分为含氟矿井水、含重金属元素矿井水、含放射性元素矿井水、含油类矿井水等。我国含氟矿井水主要分布于北方的一些矿区,含氟量超过,1 mg/L,的国家规定饮用水标准,其形成与高氟地下水或矿区附近的含氟火成岩矿层有关;含重金属元素矿井水在我国的一些矿区有少量分布,主要是含铁、锰矿井水,水中除含有低价态的,Fe2-,、,Mn2+,外,常含有,Cu2+,、,Zn2+,、,Pb2+,等离子,其形成与地下水处于还原条件下有关;含放射性矿井水和含油矿井水在我国的一些煤矿也有存在,其形成与煤及其围岩或地下水中含放射性物质以及煤系中有含油层等有关。,2,)选煤废水,选灯废水是煤炭湿法洗选过程中产生的废水。其中含有大量悬浮煤粒,故也称其为煤泥水。此外,选煤废水不还含有一定量的石油类、酚类、醇类、聚丙烯酰胺等有毒有机药剂和煤中浸出的各种离子和放射性元素等。因此,选煤废水是一种有毒废水。其排放量与选煤工艺和设备有关。我国目前每洗,1t,原煤约外排,0.8,1m,废水,年外排煤泥水总量达数千万立方,m,,随着我国原煤入洗率的提高,煤泥水产生和外排量将不断增大。,3,)其它工业废水,指机修厂、火药厂、矿灯厂、焦化厂等煤矿附属企业在生产过程中产生的废水。目前,我国此类废水的年排放量在,2000,3000,万,md,之间。虽然其排放量不大,但毒性却很高,原因是这些废水中含有不同种类、不同程度的有毒有害物质。如机修厂废水中含有酚、油、铬、镉、镍、锌等有害物质;焦化厂废水中含有酚、氢化物、硫化物、氨等;火药厂废水中含有三硝基甲苯、二硝基重氮酚等;矿灯厂废水中含有氰化物、镉、铅、铬等。,3.,废 气,1,)采矿废气,2,)燃煤废气,3,)自燃废气,1,)采矿废气,采矿废气主要是指由矿井中排出的废气。它是山井下人员呼吸、爆破、充电、坑木腐烂、煤岩层氧化等所产生的气态物质和煤层及其围岩、地下水等释放的天然气污染井下空气而形成的。其中含有多种有害成分,包括以甲烷为主的烷烃、芳香烃、氢等可燃性气体和二氧化碳、氮等窒息性气体,以及硫化氢、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等在毒气体。,2,)燃煤废气,是指煤矿区锅(窑)炉和民用灶燃煤产生的废气。其中含有烟尘、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化物等有害成分。这些有害物质的产生量随煤质、燃烧方式、燃烧条件的不同而有很大差异,燃烧,1t,煤可产生一氧化碳,0.5,45kg,、碳氢化合物,0.15,45kg,、氮氧化物,1.5,27kg,、醛类,0.0025kg,、硫氧化物,19S,(,S,为煤中硫含量),kg,、烟尘,1,8A,(,A,为煤的灰分产率),kg,。燃煤废气是大气污染物的主要来源,约占大气污染物总量的,70%,。煤矿区大气污染亦属煤烟型。据有关资料显示,我国国有重点煤矿现有锅、窑炉近万台,每年排入大气的燃煤废气超过,1700,亿,m,,烟尘和二氧化硫排放总量均在,30,万,t,以上,煤矿区煤烟型大气污染甚为严重。,3,)自燃废气,自燃废气是指煤和煤矸石发生自燃过程中产生的废气,其成分与燃煤废气相同或类似,煤主要是由可燃物质构成的,煤矸石中也含有一定量的可燃物,它们在一定条件下会因缓慢氧化热的大量聚集而自然发火。其表现形式有煤层露头着火、开采地表沉陷露风区着火、地面煤堆和矸石山着火、井下煤壁着火等。煤和煤矸石自燃现象在我国较为严重。,4.,粉 尘,煤矿的采掘、运输、选煤等生产过程以及燃煤、煤层和矸石山自燃等都会产生粉尘。其中采掘过程是煤矿产尘的主要因素。如在地下开采中,采掘工作面产生的粉尘可占矿井产尘总量的,70%,80%,。,煤矿粉尘以煤尘为主,也有岩粉和其它物质粉尘。其中含有砷、铬、镉、硒、铍、锌等微量有害元素和铀、钍、钴等放射性元素,并具有湿润性、粘附性、电荷性、爆炸性、气溶性等一些特殊性质,可悬浮于矿井水和空气之中或沉附于各种物体表面,产尘量一般与煤及其夹矸的性质、采煤方法、地质构造的破坏程度以及煤层的赋存状况和水文地质条件等因素有关。,5.,噪 声,煤矿在开发建设中会产生许多噪声,如工业生产噪声、交通运输噪声、建筑施工噪声和社会生活噪声等。,煤矿生产所用设备高噪声的多,据我国华此一些煤矿调查,,70%,以上的设备运行噪声大于,90dB,(,A,),,25%,左右的设备运行噪声在,100,1300dB,(,A,)之间。如扇风机、空气压缩机、凿岩机、采煤机和洗煤厂的跳汰机、破碎机、振动筛等均属高噪声设备。此外,采掘爆破噪声亦是高噪声。这些噪声都属于工业生产噪声,因此,工业生产噪声是煤矿区噪声的主体。,二、煤矿环境污染的防治,1.,煤炭洁净开采技术,2.,矿山固体废物资源化利用技术,3.,矿区土地回填复垦技术,1.,煤炭洁净开采技术,采煤过程中,煤层中的夹矸及少量顶底板围岩不可避免地与煤混采。井下开掘岩巷、半煤岩巷、煤仓、溜煤眼,都要排放矸石。矸石排入量与矿井开拓系统和巷道布置密切相关。实现洁净开采的途径与措施如下:,1,)矿井设计合理规划,减少矸石排放量,2,)采取措施减少矿井废气与粉尘污染,1,)矿井设计合理规划,减少矸石排放量,采用全煤巷开拓方式,利用自然边界划分井田和采区,合理选择采煤方法及生产工艺,采用全煤巷开拓方式,巷道尽量布置在煤巷中,减少岩巷掘进量,从机时控制排矸总量。如我国世界一流的现代化煤矿神华集团神东煤炭公司的矿井,基本上按全煤巷开拓设计,大大减少了排矸量。,利用自然边界划分井田和采区,开拓巷道沿自然边界(断层带、煤层变薄带、岩浆岩侵入带、高硫高灰煤层带)掘进,采区内尽量避免出现地质构造,减少破岩,降低煤中矸石的混入量。控制高硫高灰煤的开采比例,减少原煤总灰分和总排矸量。,合理选择采煤方法及生产工艺,加大采高,实现煤层全厚开采。,合理分层。,留顶(或底)煤开采。,利用矸石充填井下巷道。,2,)采取措施减少矿井废气与粉尘污染,井下瓦斯抽放与利用,矿井粉尘防治,井下瓦斯抽放与利用,煤矿向大气排放的废气量和有害物成分的多少,主要取决于矿井煤层瓦斯含量和生产时的瓦斯涌出量。如在煤矿生产过程中预先抽出煤层中的瓦斯加以利用,可以有效地甚至是大幅度地养活生产中瓦斯涌出量。这不仅是确保安全生产的重要技术措施,也是减轻矿井拜谢废气对环境污染的重要途径。从通风安全的角度可以不考虑抽放出来的瓦斯利用,只要排至矿井以外便达到预期目标;从减轻污染的角度则必须强调抽放出来的瓦斯加以充分利用,变害为利。山西阳泉煤矿是较早利用瓦斯的范例。,矿井粉尘防治,世界各主要产煤国家都先后采用高压喷雾或高压水辅助切割降尘技术,有效地控制采煤机切割时产生的粉尘,同时减少了截齿摩擦产生火花引燃瓦斯、煤尘爆炸的危险性。在掘进工作面,主要彩内外喷雾相结合的方法降低掘进机切割部的产尘量和蔓延到巷道的悬浮粉尘;同时,通过粉尘净化,通风除尘,泡沫除尘,声波雾化等综合措施,降低粉尘的产生和飞扬。,2.,矿山固体废物资源化利用技术,矿山工业固体废物主要是煤矸石和围岩剥离物等混入物,是数量较大的矿山固体废物。下面仅就煤矸石的资源化利用作一简单介绍。,1,)生产煤矸石砖,2,)生产水泥,1,)生产煤矸石砖,利用煤矸石生产烧结砖。煤矸石经破碎、粉磨、搅拌、压制、成型、干燥、焙煤而成烧结砖,各种原料的参考配比为:煤矸石,70%,80%,,黏土,10%,15%,,砂,10%,15%,,也有的利用纯煤矸石。煤矸石砖一般均彩塑性挤出成型,经过干燥后入窑焙烧,烧结温度范围一般为,900,1100,。由于煤矸石中有,10%,碳及部分挥发物,故焙烧过程中无需加燃料。煤矸石烧结砖的抗冻、耐酸、耐碱等性能也比较好,可代替黏土砖使用。煤矸石粉碎作骨料,与一定比例的水泥、石灰、石膏混合可制做空心砌块墙体材料(免烧砖)。粉碎的煤矸石、白云石、半水石膏与水混合,然后加硫酸溶液混合,制成泥浆注入模具。由于白云石和硫酸发生化学瓜而产生气泡,泥浆膨胀,制成微孔吸音砖。,利用煤矸石代替黏土制砖可以化害为利,变废为宝,节省土地,改善环境,创造利润。,2,)生产水泥,煤矸石中,SiO2,、,Al2O3,、,Fe2O3,的含量较高,总含量在,80%,以上,是一种天然黏土质原料,可以代替黏土作生产水泥的原料。利用煤矸石可生产煤矸石普通硅酸盐水泥、煤矸石火山灰水泥、煤矸石无熟料水泥。,3.,矿区土地回填复垦技术,1,)矿区土地复垦工作的三个阶段,2,)煤矿区土地复垦与生态重建技术进展,1,)矿区土地复垦工作的三个阶段,国务院,1988,年颁布、于,1989,年,1,月,1,日实施的,土地复垦规定,将土地复垦定义为:对在生产建设过程中,因挖损、塌陷、压占等造成破坏的土地,采取整治措施,使其恢复到可供利用状态的活动。,1989,年至,1998,年的十年间,我国土地复垦事业是在探索中前进的。在此期间虽然有土地复垦规定作为法律依据,但大规模的复垦并未开展,在,1989,1994,年问主要是各地依据土地复垦规定自发零星地开展土地复垦,或通过法律手段,要求矿山企业履行复垦义务,开展了一些复垦示范工程,1998,年国土资源部成立后,国土资源部成立了耕地保护司和土地整理中心,负责全国的土地复垦工作,并在国家农业综合开发土地复垦项目资金的基础上,依据,中华人民共和国土地管理法,及其实施条例,国家实行占用耕地补偿制度。,2,),煤矿区土地复垦与生态重建技术进展,煤矿地下开采沉陷土地复垦技术,煤矿露天开采土地复垦技术,煤矿固体废弃物复垦与利用技术,煤矿区复垦土壤重构技术,煤矿区植被恢复技术,煤矿区复垦土地利用技术,煤矿地下开采沉陷土地复垦技术,煤矿地下开采导致沉陷土地得复垦,大类可分为充填复垦与非充填复垦两类。充填复垦主要是利用矸石回填、粉煤灰回填及其它固体废弃物或客土回填。非充填复垦根据积水状况与地貌特征,大致分为疏排法复垦、梯田,(,或台田,),式复垦及平整土地工程技术。,煤矿露天开采土地复垦技术,露天煤矿开采导致地表挖损、废弃岩土堆积。近年来露天煤矿开采土地复垦的主要技术有:,1),剥离,.,采矿一复垦一体化技术;,2),利用露天采矿剥离物回填采煤沉陷区:,3),优化采矿工艺,采取分区段开采,实现内排土。研究成果表明:露天矿采场与排土场存在滑坡、水土流失的潜在危害,其复垦时,地貌重塑是关键,可充分利用,GIS,的地形分析功能,构建,DTM,模型,为后续的植被恢复创造良好的条件;复垦中需要采取快速植被恢复技术,提高生物多样性。,煤矿固体废弃物复垦与利用技术,煤矿区固体废弃物主要包括地下开采矿山矸石、露天矿剥离岩土、选煤场洗选矸石和坑口电厂的粉煤灰。坑口电厂粉煤灰与采矿矸石用于土地复垦的主要处理方法是:,1),粉煤灰与矸石回填洼地或塌陷区,如徐州矿区、淮北矿区等;,2),废弃的矸石山绿化造景,如兖州兴隆庄煤矿、潞安王庄煤矿;,3),矸石排放过程中绿化造景,如兖州济宁三号煤矿。,煤矿固体废弃物综合利用的技术途径包括:,1),矸石制砖,如新汶矿区、徐州矿区、潞安矿区;,2),矸石发电,如潞安矿区、徐州矿区等;,3),粉煤灰制水泥或墙体材料;,4),矸石制肥、粉煤灰作为土壤改良剂,如龙口矿区、韩城和潞安矿区都做过试验等。,煤矿区复垦土壤重构技术,按照复垦形式,煤矿区复垦土壤重构分为充填复垦土壤重构、非充填复垦土壤重构和露天矿复垦土壤重构方法。非充填复垦土壤重构主要考虑土壤物理特性的改良,主要手段是建立完善的排灌体系、平整土地;充填复垦土壤重构的主要技术是根据回填物料的性质添加隔离层,如酸性矸石回填时下垫石灰等碱性物料,为达保水之目的下垫粘土或石膏层,因此近几年的复垦实践中复垦土壤剖面层为自下而上有以下几种形式:粘土一粉煤灰一耕作土、粘土,.,矸石,.,耕作土、石灰,.,矸石一耕作土、粘土,-,矸石一粉煤灰,.,耕作土等;露天矿复垦土壤重构方法有交错回填法、排土场圆锥堆整齐排列法等。,煤矿区植被恢复技术,矿区植被恢复技术以立地条件分类与评价为基础。鸡西矿将废弃地分为七种立地类型,对七种立地的土壤理化性质、自然植被恢复规律进行了评价,提出了人工植被恢复方案,并开展了试验研究,效果良好。,煤矿区复垦土地利用技术,煤矿区复垦土地根据当地土地资源状况及土地破坏程度,复垦后的利用方向有用作耕地、林地、水产禽畜养殖用地、村镇或工业建设用地、牧草地。其中的主要技术包括回填场地建筑利用时的地基处理技术、回填场地种植利用时的防污防渗技术、种植养殖综合利用的基塘复垦技术或生态工程复垦技术。,由于我国煤炭作为主要能源的地位在今后相当长的一段时间内不会改变,且煤炭开采对土地的破坏的量一直高居所有工业部门之首,因此煤矿区土地复垦仍将是我国土地复垦的重点。,
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