我国露天煤矿开采环境问题及防治对策研究论文外文翻译中英文可编辑.docx

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附录A译文

我国露天煤矿开采环境问题及防治对策研究

世界各采煤国家都将优先发展露天采煤作为增加煤产量的主要途径,只要有条件,尽量实现集中开采,以提高劳动生产率,降低成本。

我国也是这样,无论是建国初期扩建和建设的抚顺西露天矿和海州露天矿,20世纪60年代建设的平庄、义马、哈密等露天矿,80年代大规模建设的伊敏、霍林河、准格尔、安太堡等几大露天矿,都为我国煤炭产量的增长、国民经济的建设做出了巨大的贡献,也取得了巨大的经济效益。

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但是基于历史原因,认识自然的局限性及法制法规的不完善,露天采煤业迅猛发展的同时,也带来了一系列的矿山环境问题和生态破坏,已严重影响地区的生态环境质量和经济持续发展。

这是我们亟待解决而又要认真对待的大问题。

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1.露天煤矿开采引发的环境问题

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露天采煤形成的凹坑,由于地质构造、边坡岩体、地表水地下水作用等原因诱发滑坡、塌陷、水土流失、泥石流等一系列地质灾害,又引起地面变形而危及周边地区的工业企业和居民建筑的安全。

既造成巨大的经济损失又破坏了原来的生态地质环境。

2.露天煤矿开采引发环境问题的原因

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我国露天煤矿开采环境问题复杂、多样、特殊、敏感,由于特定历史因素影响对矿业城市地质环境和生态环境的影响和破坏非常巨大。

随着国家环保意识增强,80年代以来建的新矿区环境状况有所改善,有的矿区达到了较好水平,如平朔安太堡露天矿就比较好地解决了露天开采中环境恢复和治理问题。

因此总结这方面的经验教训意义是重大的,对搞好露天煤矿开采环境问题的防治是非常必要的。

在计划经济时期,煤矿企业利润都上缴国家而很少投入由开采造成的环境问题治理经费。

如抚顺西露天矿、阜新海州露天矿这样的国有大型矿山企业,所产煤炭、所创利润和效益基本上均上缴国家,而几十年来开采带来的严重的环境危害却留给了地方;露天煤矿开采初期和中期环境危害的范围与烈度均较小,没有引起决策者、管理者和采矿者的注意。

加上环保意识薄弱而使环境隐患越积越多,几十年后造成了环境的恶化和灾害的发生。

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无法回避的是,历史沉淀这些环境问题,只有依靠各级政府加大投入或积极组织才能逐步地治理和恢复。

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以往传统的地质、采矿,管理学科没有或很少将矿山环境勘查、评价、预测、管理、立法、执法与露天煤矿勘查、露天煤矿建设、设计、生产、闭坑有机地贯穿始终结合起来。

各学科均有自己的侧重点,如露天采矿学就追求剥离最少,采煤最多,只要不滑坡,边坡越陡越好,很少考虑地面变形或闭坑后灾害,很少以综合的长远的经济效益、社会效益和环境效益作为本学科研究追求的出发点。

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露天煤矿开采环境问题根本上说是人类采矿工程活动使环境发生变化或恶化。

这就需要决策者、管理者、生产者有战略眼光和战略胸怀,不仅仅关注自身的、近期的经济效益和繁荣,还应从保持社会经济可持续发展、爱护人类居住的家园的高度去从事露天煤矿开采,主动地、积极地利用开采工程改善、美化周边环境,变有害为无害,变不利为有利,实现资源开发和环境保护的协调发展。

安太堡露天煤矿开采就在防止水土流失、改变土壤成份、实现废弃地植被、绿化、复垦、生物治理方面取得巨大成绩,使矿区的生态环境比开采前好。

这方面的经验值得研究推广。

3.露天煤矿开采环境问题的治理对策

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露天煤矿开采所诱发和种种环境问题及灾害的防治是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。

要应用环境地质学、采矿学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策。

从注重分析性思维向分析性、协调性、综合性思维转化;从单项技术、分科发展,常规观测向复合技术、现代信息手段、多学科综合系统发展转化。

追求最优的经济效益、社会效益和环境效益。

实现煤炭开采与环境保护协调发展,实现社会经济可持续发展。

在此露天煤矿开采引发的环境问题治理提出几点看法。

（1）区分环境问题历史旧账和新账,从而明确环境恢复治理的主体和责任人。

要由目前的矿山企业来承担历史遗留的环境问题的治理显然是不现实的。

因此尽早区分历史旧账和新账,是明确环境恢复治理责任、内容、资金来源和实施主体的重要前提。

历史旧账和新账的划分,建议以企业由计划经济转为市场经济即企业利润基本上缴国家转为企业自负盈亏的年份为界。

对于历史旧账,应主要由政府承担,主要依靠国家、省市政府投资、组织治理。

而新账必须主要由企业承担,严格执行谁破坏谁治理、谁负责的原则。

抚顺西露天矿、海州露天矿这样的老矿,由于历史原因造成的环境问题主要由国家、政府承担治理恢复;而进入市场经济后由于露天开采引发的新的环境问题则必须由企业承担,进入企业生产成本,负责治理恢复;而新建矿山,则必须从勘察、立项、建设、设计、生产开始就从法制上、管理上明确责任人,并负责到矿山闭坑。

确保环境得到恢复和改善。

（2）完善、修改的制定包括露天煤矿开采在内的有关标准、规范,使矿山开采的环境管理和治理具有可操作性、规范,使矿山环境管理和治理具有可操作性、针对性和科学性。

实现露天煤矿开采从勘查、建设、生产、闭坑全过程的管理和监督有法可依。

实现露天煤矿开采环境的改变一破坏一恢复一重建的良性循环。

促进可持续发展。

这就从源头避免、减少了环境问题的危害和地质灾害的发生。

（3）露天煤矿建设开采的规划要充分考虑开采至最终境界可能带来的环境问题和灾变。

规划和设计中要充分考虑不要在可能的环境灾变区设计民用与工业建筑。

这一条对新建露天煤矿是必要的。

（4）在地质环境问题较严重的露天矿,建立环境地质监测网站和地质灾害预警系统。

主要针对已经建设和正在生产的露天煤矿,且环境灾变问题已经存在并影响、危害地面建筑和人民生命财产安全情况下建立。

如抚顺发电厂及地面兴平路等均建有地面变形监测线网,实时监测并预测变形趋势,为及时采取灾害防治措施,避免损失提供依据。

（5）老的露天煤矿,开采已几十年,造成的环境地质灾害已成事实的情况下,防治对策建议遵循两条原则:

一是避让原则,不要有灾害区内布置工程建设和居民建筑,已有的尽量考虑搬迁;二是针对性治理原则,对不宜搬迁的重要设置和建筑,采对针对性治理原则,对不宜搬迁的重要设置和建筑,采取针对性治理,如加固、屏蔽、采矿回填、边坡压脚等。

宜进行几个方案的技术经济比较,要综合考虑技术可行性、经济合理性和安全风险性。

（6）对于新建露天煤矿,决策者、管理者、采矿者应站在保护生态环境的战略高度,主动的通过采矿工程活动改善和重建周边地区的环境。

如平朔安太堡露天煤矿就做出了有益可喜的成绩。

通过开露天矿、修水库、改河道、改变地形和地层层位、调整土壤结构、防止水土流失、复垦种植等,不但避免了环境的恶化,而且通过露天煤矿开采,建设一生态环境更好的新矿区。

3.露天矿区污、废水水质及处理工艺现状

由于露天矿区的自身特点不尽相同,矿区污、废水处理厂所接纳的水质也不相同。

随着水处理技术的不断发展,矿区污、废水处理所采取的处理工艺不断发展,各种水处理工艺在实践中不断的接受检验,有成功的经验,也有失败的教训.由于露天矿区工业场地与居住区规划格局的不同,矿区污水处理厂的规模和污水水质浓度也不一样,分析,霍林河、准格尔、伊敏河矿区进入污水处理厂的水质为生活与工业废水混合,其余矿区为仅处理工业废水;从污水处理厂规模上分析,矿区处理厂规模小,尤其是工业场地污水处理厂规模很小,与矿区大规模用水量比较反差相当大,平朔矿区不含生活区总用水量为27000m3/d,而污水处理厂规模仅为1300m3/d,这是由于供水大量消耗于矿山公路洒水及选煤补充水,没有进入排水系统的原因;从污水处理厂进水水质分析,矿区污水浓度与城市污水浓度相比偏低,SS值相对较高,BOD及COD绝对值较低,仅对工业场地而言,污水可生化性较差。

1污水处理工艺分析

从污水处理现状分析,矿区污水处理与城市污水处理工艺同步发展,在统计调查的五大露天矿区中,污水处理工艺分别采用了一级处理+污水库、普通活性污泥法+深度处理、生物膜法、SBR+深度处理等处理工艺,从实际的运行效果分析,一级处理+污水库处理工艺、生化处理+深度处理工艺处理效果较好,生物法工艺由于不适应矿区含油的水质特点,实践证明是失败的。

2污水处理工艺选择及发展趋势

矿区污水水质浓度偏低,SS偏高、BOD值较低安家岭露天矿例外,与城市污水相比可生化性差。

由于矿区污水水质的行业特点,污水处理工艺选择必须切合矿区水质的实际特点。

通过对水质及污水处理的实际运行效果分析,笔者认为一级处理+污水库工艺、二级生化处理+深度处理工艺为露天矿区污水处理的首选工艺。

污水库工艺为工业场地污水处理厂的首选工艺,其优越性为a:

充分适合矿区污水水质特点,工艺流程合理b:

适应矿区污水资源化复用。

其缺点为a:

污水库水质不易保证b:

受到地形限制,理想的是利用自然地形修建污水库,人工开挖污水库基建投资大。

二级生化处理+深度处理工艺为混合污水处理厂的首选工艺,其优越性为处理效果好、出水水质可达到复

用于绿化、道路洒水、选煤补充水的要求,适合矿区实现污水资源化。

其缺点为投资高,配套污水资源化工程造价高。

4.边坡稳定性研究

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边坡稳定技术的研究始于20世纪50年代中期。

1953年海州露天煤矿投产,抚顺西露天煤矿完成改造后,不久在非工作帮就多次出现边坡滑落现象,严重影响正常生产和设备安全。

针对上述2矿的滑坡开始了边坡稳定性研究工作,主要研究内容为非工作帮的工程地质条件、岩石物理力学性质、滑坡形成的条件和稳定性分析方法、确定边坡失稳的范围及防治措施。

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1961年抚顺西露天矿发生了4次百万立方米的大滑坡,其中3号滑坡体危及西大巷提升煤道的安全。

我所科研人员参加多部组成的治理工作组,完成了削坡、减重、疏干、加固等措施的设计和施工,确保了提升系统的正常生产。

经过这一阶段的研究工作,建立了一套露天矿边坡稳定性研究理论及工作方法,培养了一支科研队伍,并建立了岩石力学试验室。

边坡工程研究已成为露天开采安全研究所的主导专业,也是国内最早开展边坡工程研究的专业单位之一。

并多次参加非煤露天矿山和长江三峡滑坡的治理论证。

随着我国露天采煤的发展,先后承担了国家、煤炭部的重大研究课题,完成了抚顺、阜新、平庄、安太堡、准格尔、小龙潭、义马等露天煤矿的边坡稳定性研究和滑坡防治工作。

至今共完成各类科研课题共60余项,其中12项成果分别获得省、部及国家一、二、三等奖。

1基础研究:

工程地质勘察技术。

地质构造和岩层赋存条件,特别是软弱岩层的状况是形成滑坡的内在因素,查清地质构造是确定滑坡体的规模、滑动模式、稳定分析和防治措施的依据。

常规的方法是地表地质结构调查、钻探、巷探。

随着雷达探测技术和地震波探测技术的发展,无钻勘察地层及地质构造的目标得以实现。

1993年在研究抚顺西露天矿西南帮边坡稳定项目中,用浅层地质雷达仪成功地确定了影响该地区边坡稳定的软质凝灰岩的赋存状态及分布规律。

在岩体结构分析方面,根据岩体裂隙性的特点,应用了随机模拟,计算机数字模拟方法,以及用岩体质量指标及QD分级来确定岩体的完整性,从而计算岩体结构对边坡稳定的影响。

2水文地质及地下水监测。

边坡岩体中地下水的存在不仅弱化岩石强度,特别是降低了弱层的抗剪强度,使边坡沿弱层滑落。

而且随着地下水位的升高,浮托力增大降低了边坡体的抗滑能力。

因此地下水的勘察多采用地表调查和钻水文孔,通过取岩样测定岩石的含水量,作分层注水试验,确定岩层的含水规律和水力联系,建立水力模型。

在“七五”国家科技攻关项目“边坡安全监测系统的研制”课题中研制了压阻式地下水监测系统,可随时测得地下水的压力,具有精度高、分辨率高、输出信号大、可实现集中控制、自动记录等特点,提高了地下水的监测水平。

3岩石力学性质。

边坡岩体物理力学性质的研究和指标测试,是为边坡设计、稳定性评价与治理提供科学依据了。

从60年代开始采用了巷道内和平盘上的原位试验方法。

为了配合原位试验设计研制了专用