发布时间：2023-09-21 17:42:03
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的露天煤矿灾害防治样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
(一)对土地的破坏
露天煤矿区对土地资源的破坏主要表现在露天采场的直接挖损、外排土场压占土地和工业广场的占用等。挖损是对原地表形态、浅部地层、生物种群的直接摧毁,致使原土地不复存在,压占是挖损过程中产生的废弃岩土堆置于外排土场上造成原地貌功能的丧失。挖损和压占等工程活动直接破坏了表层的植被,导致这一区域原先处于相对稳定的系统受到干扰,使区域内的土地利用、植被覆盖、地貌、保水力等生态因子发生巨大的变化。
(二)水污染问题
露天煤矿开采对地表水和地下水污染最严重的是煤矿排土场淋溶水。排土场的煤矸石中富含碱金属、碱土金属和硫等,大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类,含无机盐类的淋溶水流入地表水体会对地表永体造成污染,渗入地下含水层,也会污染地下水体。此外,采场周围水体和大气降水汇入采场矿坑,也会由于矿坑积水浸润采场的残煤露头,而使煤层中的硫和重金属等污染物质溶入水体而使地下水受到污染。
(三)空气染污问题
露天煤矿排土场污染最严重的因子为剥采区、排土区和运输道路两侧一定范围内的粉尘。此外,露天煤矿排土场大多没有土地复垦和再植被,每个露天煤矿的外排土场都会形成一个几百到几千公顷的人为荒漠化土地,春秋时节,荒漠化的排土场所产生的扬尘等亦会使周围大气造成严重的污染。
(四)环境地质问题
露天采矿形成的矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、边坡岩体、地表水及地下水作用、采矿工程活动等原因诱发一系列诸如滑坡、塌陷、泥石流等突发性或缓变性地质灾害,危及该地区周边工业企业与民居建筑的安全,造成人员伤亡及巨大的经济损失。因此,滑坡、塌陷等地质灾害贯穿于露天矿开采的始终,并有可能延续到闭坑后。
二、露天煤矿开采引发环境问题的防治对策
(一)土地破坏的防治措施
1、耕作层土壤和表层土壤是经过多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深层生土所不能替代的,对于植物种子萌发和幼苗生长有着重要作用。应对矿区拟破坏的露天采矿场熟化的表土进行剥离,用汽车运输到指定表土堆放场堆存,闭矿后直接作为露天采矿场复垦用土。
2、修建运输道路时,要充分利用已有矿山运输道路、乡村道路,不占或少占耕地、林地。避开土壤状况良好、植被生态复杂地段,减少对矿区植被和土壤的破坏。
3、采用机械、人工等方式对采场边坡进行清理,清除松动、凸起的碎(块)石。对平台进行人工、机械平整,清除场地内较大石块;休息室、表土堆放场建筑进行拆除、平整;区内道路进行平整、回填;平整后场地坡度要满足复垦场地需求。
4、对平整后的平台场地穴状坑及采场边坡平台进行覆土,覆土来源为矿山开拓时剥离堆存于表土堆放场的表土。采用机械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原则平覆于拟复垦林地的场地,覆土平均厚度≥0、5米。
5、矿区复垦土壤以生土为主,土壤养分含量和地力不足,恢复待复垦土地的肥力和生物生产效能,就必须采取恢复土壤、肥化土壤的措施。因此复垦的地块根据当地情况增施农家肥与生物菌,林木落叶留底以提高土壤的有机物含量,改良土壤结构,改善土壤理化性状,增加土壤肥力。
(二)空气污染的防治措施
1、施工扬尘防治措施。土石方开挖避免在大风天气进行,完工后及时回填、平整场地;工业场地辅助配套工程施工,首先做好路面硬覆盖;易产生扬尘的建筑材料采用封闭车辆运输;设置围布、挡板,禁止高空抛撒建筑垃圾和起尘的料、渣土的 外溢;施工扬尘防治关键要加强施工管理,管理到位,可以有效减轻对环境的影响。
2、运营期地面运输系统的防尘措施。输煤系统带式输送机栈桥露天部分均加设皮带罩棚,筛上设布袋除尘器集尘;在其周围设置彩色防风挡板,阻挡煤尘的扩散。储煤设施应采用圆筒仓储煤方式;转载点、原煤卸载站设置通风除尘装置和喷雾洒水装置。
3、采场、排土场扬尘治理。对采掘工作面,合理布置炮孔,正确选择爆破参数和加强装药、 冲填等作业的管理,爆破前向岩体注射高压水,或利用洒水装置;钻机设袋式集尘器,爆破后洒水降尘;配备洒水车往返于坑内外道路,对排土场工作面及其与采掘场之间的道路进行经常性地洒水,以增加路面、 作业面积尘湿度。排土场定期碾压,降低起尘。对已经结束排弃的排土场平台,在不影响整个露天矿排土作业的条件下及时覆土绿化;沿固定帮坡种植防风林带。
(三)边坡防治措施
1、高度重视露天矿边坡管理工作,建立健全边坡安全管理机构制度,剥采生产应严格按照设计给出的边坡角、平台进行留设,严禁越采超挖。
2、采用边坡稳定性雷达或边坡监测机器人加强边坡变形监测工作,及时掌握边坡变形的动态情况和规律,对于出现的任何局部、小规模的边坡坍塌滑落还要进行专门的分析和治理方案设计。
3、露天矿地下水丰富,建议建立完善的疏干排水系统,在采场发现出水点,详查后打水平孔,释放静水压力,夏季暴雨会给采场边坡稳定性带来威胁,此时要加强疏干,特别是断裂带和煤层顶底板的弱层,一定要详查,做到“有疑必探,先探后采”。
4、建立日常的巡查监测制度,特别是春季解冻期、雨季或坡面上出现沉陷裂缝时更要加强巡查监测,一旦发现异常情况(如边坡有明显失稳先兆)及时预警避让,或采取防治工程措施。
5、抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。
(四)水污染的防治措施
1、修筑截矿山排水沟渠。矿山排水沟渠沟建于矿场四周,当雨季降水量大,既起到阻挡作用,而且还起到梳流作用。
2、河流改道。针对穿过矿区的河流,必须对河流进行改道迁徙,路线改道应选择短,地势平缓弱渗水地段。同时还要考虑矿山的发展前景,避免二次分流。新河道的起点应该在河床冲刷易发区进行选择,并与原有的河道河势想适应。
3、调洪水库。季节性的地表水流横穿开采境界时,除采取改道措施外,须在矿区上游修筑调洪水库截流和贮存洪水。
4、修筑拦河堤。当露天开采和附近的河流周围地面水平的境界,湖白的岸边标高相差较小,甚至低于岸边地形时,应该修建岸边护堤堰。防止河水漫灌到采矿场。
5、防渗帷幕。防渗帷幕防水是在露天矿开采境界以外,在地下水涌人采场的通道上,设定若干一定距离的注浆钻孔,并依靠浆料在裂缝中的扩散,凝结组成一道挡水隔墙,所谓防渗帷幕就是指由若干个注浆钻孔所组成的挡水隔墙。
[关键词]开采沉降土地复垦沉陷治理环境效益
中图分类号:TD8文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120085-01
平朔矿区位于山西省朔州市境内,煤炭资源丰富,这里既有安太堡、安家岭特大型露天煤矿,也有井工开采的中小煤矿。矿区面积大1190km²,地质储量3000Mt,矿区生产能力达15Mt/a。为国家特大型矿区。开采历史较长,煤炭的开发为朔州的经济快速持续发展提供了基本保证,然而煤炭的大规模开采对矿山及其周围环境造成了严重的破坏,每年由于采动造成的地质灾害,给当地人民群众的生命安全和财产安全蒙上阴影,严重威胁矿山的正常安全生产。开采沉陷造成的矿区环境灾害主要有土地塌陷或积水,农田减产或绝产、道路塌陷、房屋变形破坏等,这都是开采引起的岩层移动,是造成矿区塌陷灾害和区域变形的根源,有效控制和减轻地面塌陷程度是解决此问题的根本之路。
一、露天煤矿边坡控制技术
采矿工程直接涉及或影响到边坡岩体的变形破坏特征、失稳模型,因此,对蠕动边坡变形控制亦应以采矿工程为主要研究内容。
1.依据弱层的蠕变特征设计边坡。边坡变形主要由褐色页岩泥化层控制,其变形特征主要取决于泥化层的流变特征,所以,在设计边坡时应采用弱层的长期强度来验算边坡的稳定性,并以瞬时抗剪强度和长期极限抗剪强度来分析边坡的变形动态。
2.控制地下水压变化。地下水压是影响边坡变形发展的极敏感因素,疏干减压是抑制或延缓软岩边坡蠕动变形进一步发展的有效措施。实践证明,设计合理的疏干工程密度是消除或减小变形“阶跃”,延缓变形发展的有效措施。
3.协调采矿工程。边坡的管理和维护是控制边坡变形的重要环节,应尽量缩短边坡暴露时间和服务年限。因此,在选择采矿工艺、采区布置、工作线推进方向和采空区利用等都应与边坡工程管理结合起来,协调发展,并实施内排土压脚工程,有效地减小倾倒滑移变。
4.制造人工裂隙,处理煤层含水。因为采煤的降深速度大于煤层疏干的降深速度。不把煤层中的水处理掉,采煤工作受到制约,光靠疏干井降深,时间长,满足不了采煤降深的要求。找一点煤层底板等高线较低的点,打一口集水井,通过集水井能把这些水很快抽走。
5.做好地面防水工程,最大限度地减少采场汇水量。设排水沟,排水沟与主要泄洪河道贯通。
6.植被保护。矿坑排土场的生态重建工作,台阶平台、边坡坡面和塬顶平台是主要的工程实施对象。排土场的最终平台主要采用灌草带状混交模式,树草种选择柠条、羊草和披碱草,形成灌草丛;外排土场永久边坡经穴状整地后栽植沙棘,常绿与落叶树木搭配、乔木与灌木结合、路基边坡种草,起到生态防护作用的同时,美化环境。
7.土地复垦。土地复垦与露天矿开采计划相结合,合理安排,实施边开采、边复垦、边利用;土地复垦与当地农业规划相结合,与气象、土壤条件相适应,与土地利用总体规划相协调,与当地的城镇、道路等建设及生态环境保护统一规划,进行地区综合治理,有利于生产、生活,美化环境,促进生态的良性循环。
二、井工开采沉陷的防治技术途径
沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑:(1)对开采沉陷的控制,即通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆岩离层带空间充填等措施,来减少地表下沉,控制地表下沉速度和范围,达到保护地表和地面建、构筑物与耕地的目的。(2)开采沉陷破坏的恢复和整治,运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术,对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。
1.全部充填开采。充分利用洗、选煤场的优势,将煤泥、矸石等废料,输送到井下采空区。煤泥通过管道、钻孔,充填采空区,此项目已通过工业试验。矸石经过辅助提升井运到井下,充填采空区。在煤炭采出后顶板尚未冒落之前,用固体材料对采空区进行密实充填,使顶板岩层仅产生少量下沉,以减少地表的下沉和变形,达到保护地面建、构筑物或农田的目的。
2.条带开采。根据煤层和上覆岩层组合条件,按一定的采留比,在被开采的煤层中采出一条,保留一条。由于条带开采仅是部分地采出地下煤炭资源,保留了一部分煤炭以煤柱形支撑上覆岩层。从而减少覆岩移动,控制地表的移动和变形,实现对地面建、构筑物的保护。
3.覆岩离层带充填。根据采空区上方覆岩移动形成三带的岩移特性,在煤炭采出后一定时间间隔内,用钻孔往离层带空间高压注浆,充填,加固离层带空间,将采动的砌体梁结构加固为稳定性较好的连续梁结构,使离层带的下沉空间不再向地表传递,以减少或减缓地表下沉,保护地面建、构筑物或农田。
4.协调开采。厚煤层分层开采时,合理设计各工作面的开采间距,相互位置与开采顺序,使开采一个煤层(工作面)所产生的地表变形和开采另一个煤层(工作面)所产生的地表变形相互抵消或抵消一部分,以减少采动引起的地表变形,保护地面建、构筑物。
5.土地复垦。煤矸石充填复垦和粉煤灰充填复垦;平地和修建梯田复垦,对积水沉陷区、潜水位较低的边坡地带,可采取平整土地、改造成梯田的方法复垦利用;输排法复垦开挖排水渠道,将沉陷区浅积水排出,使沉陷水淹地重新得到耕种;固体微生物复垦技术煤矸石添加适量微生物活化剂,经过一个植物生长期,就可建立起稳固的植物生长层,形成熟化的土壤。
三、结束语
开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接原因,有效控制和减轻地面沉陷程度是避免开采沉陷环境灾害的基本途径。充填采煤法是减少地表下沉效果作好的方法,平朔矿区井工煤矿正在做膏体(煤泥水)充填的实验,这种方法可使采场没有或减少垮落带,能更好的减少地表下沉。
参考文献:
[1]马永梅,煤泥水处理方法的研究,煤炭科学技术,2007.5.
【关键词】矿产资源 矿山环境 问题 破坏 对策
【中图分类号】f323.24 【文献标识码】a 【文章编号】1673-8209(2010)07-0-02
矿产资源开采点燃了人类文明的烛光,带来了经济和社会的繁荣,却造成了矿山环境的破坏,尤其是部分省、区露天煤矿的开采严重破坏了生态环境,造成矿山地质环境恶化,引发了一系列地质灾害,束缚了经济和社会的可持续发展。透视矿产资源开发对矿山环境的破坏问题,旨在树立和落实科学发展观,应用生态经济学原理和循环经济原理,指导矿产资源综合开发,促进延伸矿产资源产业链,实现固体、液体和气体废气物的零排放,通过长期的矿山环境整治和生态重建进而达到矿产资源开发与矿山环境整治双赢的目的。
矿山环境问题,是人类工程活动引发的各类环境问题中最重要的类型之一。矿产资源的开发极大地促进了经济繁荣、社会进步和人类文明,而相伴而生的大量矿山环境问题,不仅严重威胁人民的生命财产安全,而且严重影响区域乃至全国的经济社会的全面协调、可持续发展,甚至影响社会安全。
1 矿产资源开采带来的矿山生态环境问题
目前我国矿山环境问题较多,突出表现在五个方面,即采矿活动破坏了大量耕地和建设用地;采矿诱发地质灾害;采矿使矿区水均衡遭受破坏,产生各种水环境问题;矿山开采中废气、粉尘、废渣排放,产生大气污染和酸雨;采矿破坏自然地貌景观,影响整个地区环境的完整性。据2004年度《
3 治理矿山环境目前存在的问题
目前,各地国土资源管理部门都积极开展了一些矿山环境治理项目,取得了一定的成绩,但还存在着不少亟待解决的问题,主要有以下三个方面:
第一,矿山地质环境问题基础资料还很欠缺。由于我国的矿山种类比较齐全,矿点分布广,采矿企业众多。针对同一矿种,不同地区、不同经济成分的采矿企业在采矿水平和采矿方式上相差很大,对环境的影响也各不相同,调查难度极大,从而导致对我国矿山地质环境问题的现状基础资料还不完善。
第二,矿山恢复治理目前虽然已经形成了多元化的投资格局,但投资主体仍然还是中央财政和各级地方财政,社会资金的投入还有待加强。
第三,在治理项目管理上,除了参照财政部、国土资源部关于《探矿权采矿权使用费和价款使用管理办法(试行)》规定外,还无其他矿山地质环境治理项目管理办法出台,给项目的组织实施带来一定困难。同时,由于缺乏一套成熟、可行的矿山地质环境治理技术规程和一套适用于矿山地质环境治理工程的预算定额标准,治理项目的质量还有待进一步提高,各项目技术工程手段与费用定额还亟待规范。
4 进一步加强我国矿山环境治理的对策措施
我国矿产资源开采历史悠久,历史遗留下的矿山环境问题严重,因露天采矿、开挖和各类废渣、废石、尾矿堆置等,直接破坏与侵占大量土地;矿山开发诱发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害有增无减;采矿疏排水破坏了地下水系统,井泉干枯,人畜饮水困难。这些都严重影响矿区周围群众的正常生活和社会稳定,也使得矿山环境恢复治理工作十分艰巨繁重。同时,我国国民经济发展正处于快速、持续、稳定的阶段,对矿产资源的需要将持续增加,由此引发的矿山环境问题日益严重,加强矿山环境的保护和治理已刻不容缓。进一步加强矿山环境治理需要注重以下几个方面:
第一,贯彻落实《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》以及国家环保总局、国土资源部和科技三部委联合的《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》。坚持科学发展观,大力发展循环经济,加强矿山废弃物综合利用,进一步提高矿山废弃物资源化水平,努力提高矿山环境治理水平。同时坚持“强化法治,综合治理,不欠新账,多还旧账”的基本原则,“突出预防为主的方针,从源头防治污染和生态破坏,综合运用法律、经济、技术和必要的行政手段解决环境问题”。
第二,加快编制《全国矿山环境保护与治理规划》。鉴于目前我国矿山生态环境问题日益严重的形势,为科学、合理地指导和有计划、分步骤地安排全国矿山环境恢复治理工作,必须着手开展全国矿山环境保护与治理规划编制工作。要根据确定的目标,按轻重缓急提出与治理的主要任务。主要任务包括:对矿山开发建设的生态环境保护、矿山开发利用的“三废”处理、矿山土地复垦、矿山环境污染和生态破坏的治理及矿山次生地质灾害监测与防治等。
第三,明确重点。在目前国家财礼投入有限的情况下实施重点突破以起到示范作用,从而带动更多的社会资金参与进来。目前,我国矿山环境问题的一大特点是历史欠账太多,治理工作要以治理历史遗留的矿山环境问题为重点,提出具体的包括矿区损毁土地复垦,矿产开发造成的滑坡、泥石流、塌陷等次生地质灾害和地下水位下降、边坡失稳、水土流失等环境问题的防治,矿山废石、矿渣、尾矿等的无害化处理和资源化利用,以及矿山环境监测等在内的矿山环境恢复治理重点工程。
第四,加快全国范围的矿山地质环境调查工作,努力摸清我国矿山环境问题的“家底”。
第五,建立矿山环境恢复治理基金和完善矿山环境恢复治理保证金制度,进一步拓宽矿山恢复治理产业化以吸引更多的社会投资。
第六,加快《矿山地质环境治理技术规程》和《矿山地质环境治理工程的预算定额标准》的建设,加强项目管理,提高各个恢复治理项目的工程质量。
解决矿山环境综合治理问题,必须明确指导思想,积极推进资源利用方式从粗放型向集约型转变,延伸相对资源产业链;全天实行矿山生态经济管理,运用循环经济理念指导矿产品综合开发;要把矿山环境保护纳入企业的决策管理,采用清洁生产工艺,最终实现矿山废渣、废气、废水的零排放;积极进行矿山环境整治,高标准立体式复垦、恢貌、绿化、美化被破坏污染矿山,达到资源开发效益明显和矿山环境双赢。
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.
关键词： GIS；层次分析法；矿山地质灾害现状评估
Key words： GIS；analytic hierarchy process；mine geological disasters assessment
中图分类号：TU443 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）01-0076-04
1 评估区概况
1.1 工程概况
格目底玉舍煤矿东井位于贵州省水城县东南部勺米乡，规划井口工业广场距六盘水市39km。井田地理坐标为：东经104°48′32″～104°50′58″，北纬26°28′24″～26°29′55″。区内矿产资源丰富，现已探明的矿产主要有大理石、煤炭、锰矿等。拟建的玉舍煤矿东井设计可采储量为11158.74×104t，设计年开采量为240×104t，服务年限为46年。
1.2 地质条件
玉舍煤矿东井井田位于格目底向斜南西翼，属构造剥蚀、侵蚀、溶蚀中山地貌，评估区内地势南北低，中间高，高程为1090m～2183.8m，区内一般高差300～800m。井田位于格目底向斜东段南西翼，为一单斜构造，地层的倾向一般为15～30°，倾角18～38°之间。评估区内的构造主要是断层。评估区内的大小断层共约92条，在各类断层中，断距大于30m的断层9个。评估区内出露的地层有：上二叠统峨眉山玄武岩、龙潭组，下三叠统飞仙关组、永宁镇组，中三叠统关岭组，第四系，其中龙潭组为该区的含煤地层。区内水系发育，巴朗河为井田内的主要河流。区内地下水类型主要为岩溶水和基岩裂隙水，其次为孔隙水，地下水发育。
2 矿山地质灾害现状评价
2.1 影响因子的选取
本文在GIS平台上，选取的矿山地质灾害评估因素分为基础因子和易损因子。其中基础因子为地形坡度、地层岩性、断层情况和地质灾害现状等。易损因子则包括道路级别、受威胁人口密度和土地资源类型等，下面分别叙述各个影响因子的权重。
2.1.1 地形坡度
地形坡度对地质灾害的发生有着一定的影响[3]。评估区内最高高程2183.8m，最低高程1090m，区内一般高差300～800m左右，最大相对高程为1093.8m。地形坡度为0～32°，采用1～3标度分值取值，最大值取3，最小值取1。地形坡度≤15°取值为1，15°～30°取值为2，≥30°取值为3。得到评估区地形坡度影响因子等级划分图如图1。
2.1.2 地层岩性
岩土体是地质灾害发生、发展的物质基础，会产生不同的地质灾害类型[4]。评估区内出露的地层有：上二叠统峨眉山组（P2β）、龙潭组（P2l），下三叠统飞仙关组（T1f）、永宁镇组（T1yn），中三叠统关岭组（T2g），第四系（Q）。根据岩土体的物理性质，将影响因子划分为3个标度，P2β、T2、T2g为1标度，T1f、T1yn为2标度，P2l、Q为3标度。根据评估区内的地层岩性，得到评估区地形坡度影响因子等级划分图如图2。
2.1.3 断层情况
断层或断裂带的存在，非常不利于工程的建设[7]。评估区内的大小断层共约92条，主要发育在评估区中西部南侧的软岩层龙潭组中，根据距断层的距离，将评估区断层情况分为三个3个标度：距断层>0.5km为1标度，距断层0.5～1km为2标度，距断层
2.1.4 地质灾害现状
地质灾害直接危害周围人民的生命财产安全。同时，采矿活动加剧了地质灾害发生的程度[5]。评估区内发育3处滑坡，9处崩塌。将评估区地质灾害分为三个4个标度：无地质灾害体为0标度，已有地质灾害体0.5km外为1标度，已有地质灾害体0.5km内为2标度，已有地质灾害体边界内为3标度。在GIS中的应用图如图4。
2.1.5 道路级别
线路是矿产运输的根本通道，线路的毁坏直接导致矿产去经济的损伤。将道路级别划分为易损因子，按照道路的级别，划分为4个标度：无小路为0标度；小路20m范围为1标度；县道50m范围为2标度；省道以上公路80m范为3标度。得出道路级别GIS分布图如图5。
2.1.6 受威胁人口密度
根据人口密度的大小，将此因子划分为3个标度，基本无人居住区为标度1，分散性居民区为标度2，城市、乡镇人口稠密区为标度3。得到受威胁人口密度的GIS分区图如图6。
2.1.7 土地资源类型
井田范围内土壤主要为黄壤、黄棕壤、水稻土。根据土地资源的类型，将此因子划分为3个标度，草地及荒地为标度1，林区、耕地区等农用地为标度2，居住用地为标度3。得到土地资源类型的GIS分区图如图7。
2.2 地质灾害影响因子权重确定
对区内矿山地质灾害各影响因子进行分析，对同一层次的某一因素的重要性进行两两比较，采用1～9标度法使各因子的相对重要性定量化，构造出判断矩阵，并采用和法计算特征根和特征向量，得出矿山地质灾害影响基础因子的相对重要性量化值表如表1所示。
通过同样的方法，求得易损因子的相对重要性量化值表如表2所示。
根据层次发的规定，经过计算后，得到矿山地质灾害影响因子的权重表如表3、表4所示。
2.3 矿山地质灾害影响评估
2.3.1 矿山地质灾害基础因子危险性评估区
通过GIS空间分析功能，结合综合地形坡度、地层岩性、地质灾害现状和断层情况等地质灾害危险性基础因子权重采用模糊综合评判法计算得评估范围内地质灾害现状评估基础因子危险性分区图见图8。
基础因子GIS计算结果分区图将整个评估区分成了重度危险区、中度危险区和轻度危险区三个部分。其中，重度危险区面积总和为6.669km2，占总评估面积的12.8%，主要分布于矿界南侧坡度较陡处；中度危险区面积总和为30.311km2，占总评估面积的58.3%；轻度危险区面积总和为15.014km2，占总评估面积的28.9%。
2.3.2 矿山地质灾害易损因子危险性评估区
通过GIS空间分析功能，结合综合受威胁人口密度、道路级别和土地利用类型等地质灾害危险性易损因子权重采用模糊综合评判法计算得评估范围内地质灾害现状评估易损因子危险性分区图见图9。
易损因子GIS计算结果分区图将整个评估区分成了重度危险区、中度危险区和轻度危险区三个部分。其中，重度危险区面积总和为2.776km2，占总评估面积的5.4%，主要分布于矿界南侧和北侧坡度较缓的居民地，包括煤矿的工业广场在内；中度危险区面积总和为23.828km2，占总评估面积的45.8%，主要包括耕地、林地和公路等区域；轻度危险区面积总和为25.389km2，占总评估面积的48.8%，主要包括草地和荒地。
2.3.3 矿山地质灾害总评估区
将地质灾害危险性评估基础因子和易损因子进行叠加，结合现场调查资料得出地质灾害危险性现状评估图见图10。
地质灾害危险性现状评估图将整个评估区分成了重度危险区、中度危险区和轻度危险区三个部分。其中，重度危险区面积总和为1.54km2，占总评估面积的2.97%；中度危险区面积总和为4.21km2，占总评估面积的8.1%；轻度危险区面积总和为46.241km2，占总评估面积的88.94%。
3 防治建议
根据上述评估图，针对地质灾害危险区，要因地制宜，因害设防。通过优化防治结构，合理配置工程与生物防治措施，工程措施与生物防治措施有机结合的方法，减少地质灾害的发生。同时，各施工单位应尽量采用先进的施工手段和合理的施工工艺，矿山建设开发单位要严格控制施工进度以确保矿山环境按时完成并取得成效。
4 结论
本文以格目底玉舍煤矿的矿山地质灾害为研究对象，将GIS应用到矿山地质灾害评估工作中，对玉舍煤矿地质灾害现状进行分析和评价，得出下列结论：
①通过野外实地调查和室内综合研究，查明了矿区地质环境条件，主要矿山地质环境问题类型、成因、规模、分布特征、危害对象、影响程度等。基于GIS平台，可以很好的对矿山地质灾害的现状进行研究，同时，还可以对矿山5年和10年的地质灾害进行预估。
②根据GIS分区，重度危险区面积总和为1.54km2，占总评估面积的2.97%；中度危险区面积总和为4.21km2，占总评估面积的8.1%；轻度危险区面积总和为46.241km2，占总评估面积的88.94%。
③GIS支持下基于层次分析法的矿山地质灾害现状评价，评价体系的确立和评价指标因子的选取是评价的核心和关键，直接影响评价结果的可靠性。本文的评价结果基本达到区域评价的精确性和可靠性。
参考文献：
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关键词：排土场；生态系统；治理
中图分类号： X171.1 文献标识码：A
矿区生态系统修复近十年来，我国矿山开发发展迅猛，矿业在国民中的地位、作用直线上升， 吸引的资本无论增幅还是增速度是前几十年不能比拟的， 生产的不少金属品种跃居或稳居世界名列前茅。矿山开采业的经济贡献令人注目。但随着我国生活水平不断提高，对自身生存环境的关注度和要求也在提高。矿业资源开采严重影响自然生态环境。我们正在经历矿山经济快速发展与矿山环境恶化矛盾挑战的重要阶段。可持续发展的矿业经济，必须直面这一矛盾的挑战。
1 矿山排土场功能
矿山排土场作为矿山开采中收容废石的场所，其中必然存在大量的固体小颗粒。无论是哪种排土工艺，在卸土和转排时，随排弃的废石在排土场坡面滚动及风力的作用，产生大量的粉尘，四处飞扬，影响作业人员的身体健康，造成空气污染。另外，排土场污水中含有有害重金属和强酸性物质对下游水系造成严重污染。
在采场迎水面挖截（排）水沟，拦截和疏导可能进入采场外部汇水，对收集的雨水用于防尘洒水；在矿石或围岩中含硫较高形成酸性矿坑水时，加石灰进行中和处理；采场、排土场产生的淋溶水，经收集沉淀净化处理后用于矿山防尘洒水；工业场地生产废水隔油后作洒水除尘用。排土场上部设截流沟拦截大气降水，下部设拦渣坝，降低水土流失，减少对环境的影响。
2 矿山排土场设计
2.1矿山排土场设计原则
排土场设计时，应本着全面规划与分期建设、开发与治理并重方针，排土场设计选址应遵循的原则外，一般还应遵循以下原则：贯彻安全第一的方针，排土与土地复垦相结合，内部排土场设计不得影响矿山正常开采和边坡稳定，排土场坡脚与矿体开采点和其他构筑物之间应有一定的安全距离，排土场设计的阶段高度、总堆置高度、安全平台宽度、总边坡角、相邻阶段同时作业的超前堆置高度等参数，应满足安全生产的要求在设计中明确规定。
2.2矿山酸性排土场设计
2.2.1矿山排土场治理设计必须明确要尽量收集原始地质资料，并对其周边出露地层进行详细踏勘、槽探和钻探，推测基岩地质条件。勘察可采用综合勘探手段，钻探、物探、地质调查、堆积体力学试验，工程地质类比法等。排土场的潜在失稳模式有四种：排土本体近程滑动、沿原始山体表面滑坡、排土场基础山体滑坡、排土泥石流。
2.2.2对本排土场及其周边区域土体与基岩的地形、地质结构、物质组成进行踏勘和槽探，获取排土场基岩地质结构信息；同时对类似排土场的稳定性状况进行资料调查，进行类比分析；开展坡面表层土体及堆积土体的大型力学试验获得其强度和变形参数。
2.2.3要依照《金属非金属矿山排土场安全生产规则》对排土场进行安全评价。进行稳定性计算时，要对堆置要素进行验算、评价，看其是否满足要求。如堆置总高度、台阶高度、岩土自然安息角与边坡角。最小平台宽度、有效容积、占地面积等。看看这些指标是否超过规范要求。
2.3矿山酸性排土场位置的选择
矿山酸性排土场位置的选择，应保证排弃土滑坡、塌方等威胁采矿场、排土场位置选定后，应进行地形测绘，分析确定排土参数。内部排土场不得影响矿山正常开采和边坡稳定，排土场坡脚与矿体开采点和其他构筑物之间应有一定的安全距离，必要时应建设滚石或泥石流拦挡设施。排土场选址时应避免成为矿山泥石流重大危险源，无法避开时要采取切实有效的措施防止泥石流灾害的发生。
3 酸性排土场的修复保护和管理
应该注重酸性排土场周边的环境保护，在施工过程中环境保护的重点是水土流失防治、植被保护以及扬尘和噪声控制、水域污染防治。
3.1水土流失防治
弃土场弃土填筑施工前，必须在山腰位置依照山势条件设置一定数量的汇水沟渠，将降雨时的地表水流通过汇水沟进行汇流，做好拦排水，防止雨水在新弃土表面形成径流，对新地表冲刷造成水土流失，对弃土场下方造成污染。在弃土过程中，严格按照摊铺、碾压程序施工，严禁未经碾压直接摊铺新土层。土层摊铺过程中，依照施工进展形成内高外低的坡势，在汇流沟渠上设臵一定数量的集流槽，将水流中的泥土进行沉淀。及时掌握天气变化情况及当地汛情，提前做好排水沟与集流槽的清淤工作，完善排水沟等设施。
3.2植被保护
施工作业前，将弃土场地表林木进行移植，地表土清理到用地边界，清表时，严禁烧荒，避免引发火灾。弃土完成后，对弃土场进行全面环保处理，坡面进行植草防护，以减少水土流失及绿地、耕地的损坏。
3.3酸性排土场设计时要在建设初期做好修复计划，排土时地表土壤单独堆放，同时利用附近岩土在排土场底部铺设较为隔水土层，然后才开始堆排低品位矿石及岩土，闭坑前顶部铺设准备好的表土，表土层种植草本或灌木类植物，减少雨水进入表土下层含酸性低品位岩土层生成酸性废水污染环境。
3.4加强了酸性排土场安全检查工作，明确作业管理检查内容。如排土场出现不均匀沉降、裂缝时，应查明沉降量，裂缝的长度、宽度、走向等，并判断危害程度；排土场周边环境是否存在危及排土场安全运行的因素；排土场发生滑坡时，应检查滑坡位置、范围、形态和滑坡的动态趋势及成因；明确排土场安全设施检查内容等。
3.5完善防（排）洪系统。山坡排土场周围应修筑可靠的截洪和排水设施拦截山坡汇水。排土场内平台应实施2%-3%的反坡，并在排土场平台修筑排水沟拦截平台表面山坡汇水。排土场下游必须设拦挡坝，并留设排水孔。
结语
排土场能够得到有效的治理，不仅降低对排土场下游及周边小选矿厂、农田的灾害威胁，同时大大减少了雕暴雨产生泥石流的可能性，可以有效地控制的水土流失，改善矿区的环境，密切企业与地方关系，为矿山职工及周边人民群众创造一个良好的生活与工作环境。
参考文献
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[关键字] 煤矿 防治水 研究 分析
中图分类号： TD745 文献标识码： A 文章编码：
引言：据相关资料统计，在国有重点煤矿中，水文地质条件属于复杂的矿井占28%，属于简单的矿井占38%。国有地方煤矿和乡镇煤矿中，水文地质条件属于复杂或极复杂的矿井占9%。随着煤矿采深的加大和大量小煤矿关闭后形成的积水，煤矿开采的水文地质条件越来越复杂，也使得水害治理难度越来越大。煤矿水害事故的频繁发生，给人民生命和国家财产造成了严重损失，煤矿水害已成为影响安全生产的重大问题之一， 严重制约着煤炭企业的安全生产和经济效益。
一、矿井水害来源
1、地表水：江、河、水库、池塘和雨水都可以通过各种渠道（井口、钻孔、裂隙等）流入井下，造成矿井水灾的发生。
2、地下水：指含水层与断层的水。流沙层、石灰岩溶洞、奥灰水及砾岩层等都是富含水层，断层上、下盘间的岩层，通常都形成一个破碎带，极易积水，特别是断层与含水层或地表水相通时，发生水灾的危险性更大。
3、老空水：指井下采空区或废弃的老窑及旧巷道的积水。采掘面一旦与它们穿透，很短时间内含有的大量水就会涌出，极易造成水灾。
二、矿井水害原因分析
2 0 1 0年 3 月1日骆驼山煤矿透水事故、3月2 8日王家岭煤矿透水事故越发引起煤矿行业对防治水工作的深思，总结经验教训，研究事故原因，制定防治措施，开展科学有效的日常防治水部署工作显的尤为重要。分析原因，造成矿井水灾主要有以下几个方面：
（ 1 ） 地质灾害分析不详；（ 2 ） 无针对性的防治水措施；（ 3 ） 地质资料不清盲目施工；（ 4 ） 超前探放水工作落实不严；（ 5 ） 超能力开采破坏煤柱；（ 6 ） 技术力量跟不上存在误差等。
三、矿井水害征兆总结
（ 1 ） 煤层发潮、发暗； （ 2 ） 煤壁“ 挂汗” ； （ 3 ） 煤层温度变冷； （ 4 ） 工作面发凉； （ 5 ） 煤层里有“ 吱吱” 的水叫声；（ 6 ） 水的气味和颜色发生变化：有涩味或臭鸡蛋味； 呈红色，有甜味， 是流沙层水和断层水；石灰岩溶洞透出的水往往呈黄、灰色，并有臭味。
四、防治水日常管理
神宁集团梅花井煤矿在地质勘探及防治水工作方面，有针对性的制定了一系列管理措施，并严格落实到位，使得我煤矿多年来未发生矿井水害事故，保证了安全生产长期稳定运行。
（1） 我矿根据地质勘探与水文地质勘探资料，编写了详细的地质报告和水文地质报告，具有较强的指导性和针对性。矿井水文地质资料健全，采掘工程平面图采空区与积水区位置清楚，矿井水文地质图内容详尽，为确保矿井安全生产奠定了坚实的基础。
（2）超前考虑并开展了有针对性的水害预测工作，编制了中长期煤矿防治水规划和年度防治计划，结合矿井地质条件变化，编制和完善水害防治计划。
（3）积极开展煤矿矿井水文地质图纸及资料管理工作：坚持水害因素分析报表、编制水害预测图、水害预测表，并逐月进行检查、补充和修改完善。详细编录水文地质、观测资料及建立矿井水文地质台账，同时进行矿井涌水量观测，一般每月观测4次。
（4）对预测预报发生水害的区域、水害类型和水灾隐患建立档案，坚持对有突水危险的地方监测评估，并做好突水应急方案与防备工作。
（5）做好防隔水煤（岩）柱留设的安全距离。与周边矿井建立采掘工程平面图交换制度，及时掌握相邻矿井的采掘活动，防范周边煤矿越界开采，破坏井田边界防隔水煤（岩）柱，使水文地质条件发生变化。
（6）凡遇到煤层变得潮湿、光泽变暗； 巷道壁或煤壁“挂汗”； 煤层变凉， 工作面温度下降， 水蒸气增大； 顶板淋水加大或底板鼓起； 出现压力水流，煤层出现水挤出的“嘶嘶”声或空洞泄水声； 工作面沼气、二氧化碳和硫化氢等有害气体增加； 老窑“死水”渗入， 煤壁或巷道出现挂红、水味发涩、有臭鸡蛋味等现象， 应立即停止掘进， 进行探水工程。
三、井下防治水措施
1排查矿井充水来源
（1）建立矿井水文动态监测系统 ，对地下水进行动态观测和水情水害分析：安排专人对矿井水文监测系统进行管理，根据动态数据及时分析矿井涌水量的变化，根据实际情况总结矿井水主要水源、涌出途径，制定防治水措施。
（2）严格落实矿井防治水 “ 防、堵、疏、排、截”的综合治理方针。防是指要合理留设各类防隔水煤柱并修建防隔水闸墙；堵是指注浆封堵具有突水威胁的含水层或导水通道；疏是指探放顶板含水层水、老空水和对承压含水层进行疏水降压；排是指完善矿井排水系统，排水管路、水泵、水仓和供电系统等必须配套；截是指加强地表水的截流治理。
2 留设好防隔水煤 （ 岩 ） 柱
留设好防隔水煤（ 岩） 柱，严禁在防隔水煤（ 岩 ） 柱中进行采掘作业。防隔水煤（ 岩 ） 柱的尺寸应根据地质构造、水文地质、煤层赋存条件、围岩性质、开采方法等因素，在矿井设计中予以规定。
3 采空区水的防治
采空区水的防治措施首先是对附近老窑开采范围、涌水量与地质构造等情况调查清楚，作好文字记录和绘制草图；二是要开展矿区控制测量和井下导线测量，要将老窑位置和采空区范围在地测图中作好标记；三是矿井采掘工作面位置应及时填绘在相关图纸上，在接近老窑积水区域附近应立即停止采掘工作；
4完善井下排水系统
矿井排水系统按照 《 煤矿防治水规定 》的要求，配备了与矿井涌水量相匹配的水仓、水泵、排水管路、配电设备等设施，确保矿井正常排水，并满足特殊情况下的排水需要。遵循防治水原则，坚持治水方针，根据井下开采进度：因地制宜，优化排水方案，科学合理地确定适合矿井开采的防治水措施。
5 做好超前探放水
根据工作面含水层的情况，在工作面开采前两个月提前施工探放水钻孔进行放水，水自排水沟流至辅助运输巷的环形水仓，环形水仓设离心排水泵经管路排至矿井中央水仓，统一排出地面，这样大大减少了工作开采期间水害对开采的影响，提高了开采进度。
6强化技术储备与宣传教育
进一步加强矿井防治水技术人员的知识储备与全员防治水培训对提高煤矿防治水工作至关重要，井下职工均要熟悉透水前的各种预兆，发现透水危害及时汇报并采取（上述）应急处理措施。专业技术人员应掌握防治水技能，具备必要应对防水灾能力是做好煤矿防治水工作的前提，同时做好全员的防治水培训工作，确保全体井下作业人员有较高的防治水安全意识，是减少和避免水灾造成危害的基础。
7加强水害应急救援工作
配备齐全的探放水设备和专业队伍，完善水害应急预案，储备足够数量的抢险物资和设备，确保抢险救灾时能够及时到位，并发挥最大作用。
结论：矿井防治水灾不仅对于矿井安全及矿工的生命财产有重要的现实意义， 而且对于国家资源的开发、 利用及矿区生态环境的保护， 国民经济的可持续发展有着极其重要的意义.所以，因地制宜研究分析并采取有效的水灾防治手段对矿井的安全经济发展至关重要。
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关键词：外部性；外部成本；产权；矿业权
外部性是指那些生产或消费对其他团体强征了不可补偿的成本或给予了无需补偿的收益的情形。矿产资源开发中的外部负效应是指采矿主体的经济活动导致其他经济主体或社会蒙受的额外的经济损失[1]。矿产资源开发利用过程中诱发的外部负效应主要有以下几个方面：
一、外部负效应
1.对土地的破坏
矿产资源的勘探、开采要占用大量农田、森林等其它重要生态资源，这可能破坏大片的土地资源。概括说来，采矿对土地的破坏主要有三方面：矿井开采引起的地面沉陷、露天开采形成的露天采空区以及固体废弃物堆积占压土地。
地下开采后，受采动影响的地表从原有标高向下沉降，最终在采空区上方形成一个比采空区大得多的地表下沉盆地。在盆地的中央地表下沉量最大，从中央到盆地边界下沉量逐渐减小；盆地内地表都向中心倾斜，在拐点处倾斜值最大；在最大下沉点至拐点之间地表下凹，在拐点至边界点之间地表上凹[2]。当地下潜水位很高时，地面沉陷后潜水出露地表，会使盆地内常年大面积积水，造成大量土地不能耕种。据统计，淮北矿区每采万吨煤塌陷土地4.2亩，其中积水面积占35%；季节性积水或荒芜面积占34%；仍可耕种但减产的面积占31%。当地下潜水位较低时，由于开采沉陷使地势变低和抬高潜水位，一方面使地面、地下径流不畅，在雨季很容易出现洪涝，使土地沼泽化[3]；另一方面，在旱季潜水蒸发变得强烈，地下水易于携带盐分上升到地表，使土地盐碱化。土地出现沼泽化和盐碱化，使作物生长明显受到抑制，在一些重盐碱土上甚至寸草不生，造成了很大的经济损失。
露天开采是把矿层上覆及其四周的表土和岩层剥离之后进行的，它对土地的破坏非常严重。因为，除直接挖损形成露天采空区外，还需寻找排土场存放比矿石量多几倍的土和岩石。如抚顺西露天煤矿，采煤2亿吨，已开挖形成一个长11km、宽2.5km、深288m的露天采空区，破坏土地近4万亩；排土场压占土地2.7万亩。据对我国一些露天矿的调查，每采1万吨煤要挖损土地0.87～1.98亩，排土场压占土地面积为1.23～3.18亩[3]。由于被挖损的土地已彻底破坏，不经复垦将毫无使用价值。
固体废弃物主要矿物开采及其加工利用过程中产生的固态及泥态物质。按产生的原因不同，可将其分为采矿废弃物（采矿矸石）、选矿废弃物（洗选矸石）和煤矿坑口电石废弃物（粉煤灰）。随着煤矿地下开采范围的扩大，排到地面堆积起来的矸石越来越多而形成矸石山。据统计，我国现有矸石山1100余座，压占土地约15万亩；同样，随着电力工业的发展，从火力发电厂排出来的粉煤灰由于只有一小部分被工业利用，其余大部分以1:10～1:20的灰水比排入到储灰场贮存，目前储灰场占地面积达到50多万亩。
从以上分析，我们不难看出，全国因露天采矿、开挖和各类废渣、废石、尾矿堆置等，破坏与侵占了大量的土地，而且土地破坏的面积正在不断扩大，破坏程度正在不断加剧。
2.对水体的污染
矿产资源在开采利用过程中产生的废水污染是造成水源恶化的主要因素之一。突出表现在油气开采、煤开采和海洋石油钻探中，其采矿产生的废水、废液排放总量占全国工业废水排放总量的10%以上，处理率仅为4.23%。特别是洗煤对水环境的污染尤为严重，不仅耗费大量的水资源，而且直接降低水的可利用度。其中海洋矿产资源的开采所造成的污染占整个沿海污染比重的20%。重金属的采掘加工对水体污染也不可忽视。1997年全国矿业行业废水排放量为13.28亿吨，矿业相关行业废水排放总量是矿业的8.5倍。全国有监测的1200多条河流己有850多条受到污染，污染率高达70.8%。许多有害物质进入了地表水体和农田，同时在排泄过程中以直接渗入方式进入地下含水层，造成周围地区的土地和地下水严重污染。山西省因采煤造成18个县26万人吃水困难，30多万亩水田变成旱地。
3.对大气的污染
据有关部门统计，全国因煤矿开采而产生的工业废气排放量每年达3950亿m3，相关行业是矿业的30.5倍。这些废气是空气的主要污染源之一。废气引起的酸雨，使全国每年粮食减收10%，约合1.5亿人每年的口粮[4]。酸雨还对铁路、桥梁等露天设施造成腐蚀与破坏。云南省某县的一个小硫磺厂土法炼硫，造成该区大气严重污染，成千亩的树林被毁坏。矸石山长期在露天堆积，易于风化破碎，产生大量粉尘随风飞扬，污染大气；自燃的矸石山还排放大量有毒、有害气体，不仅使矿区附近的草木枯萎，农业减产，而且使矸石山附近居民的呼吸道疾病和癌症发病率上升。据统计，全国曾经发生或正在发生自燃的矸石山有250座，约占矸石山总数的23%，矸石山的燃烧可长达几年、几十年，剧烈燃烧时进入空气的二氧化碳的总体积可达每天数万立方米。
4.对生态环境的破坏
由于矿产资源大多依附于一定的土壤，勘探、开采时不可避免会造成植被破坏、土地沙化等一系列环境问题。矿业废弃物长期堆积在矿山周围，会逐渐导致矿区的土壤严重污染，造成土地肥力下降，致使大量农田废弃闲置。甘肃民勤盆地绿洲北部地带的沙漠每年以10m的速度入侵，废弃耕地达40万亩，每年造成的经济损失达1.5亿元。据了解，我国准格尔煤田沙化面积己占煤田总面积的21%，其中11%为严重沙化土地，一些西部矿区己成为沙尘暴的主要沙源。甘肃石羊河下游民勤县，因连年超采地下水，地下水位每年以0.5～0.8m速度下降，水中矿化度不断升高，造成地表生态系统严重破坏，使73万亩天然林、28万亩人工育林枯死，2528.5km2土地盐渍化[5]。5.引发地质灾害
不合理的采矿活动会诱发地震、山体开裂、滑坡等多种自然灾害。因地下采矿引起的瓦斯爆炸、岩爆、矿井突水、矿震灾害也不同程度地造成了人员伤亡和经济损失。据不完全统计，全国仅塌陷、崩塌、泥石流、水土流失等次生地质灾害破坏的土地面积总计10万公顷以上，每年因地质灾害死亡上千人，经济损失高达200多亿元。一些地区乱采滥挖以及落后的采矿方式，使围岩失去稳定性，从而改变了地质结构，而发生地质灾害。甘肃陇南滑坡区，滑坡分布面积达9067km2。有滑坡体12135处，这种严重滑坡与当地乱采铅锌矿有密切的关系。1980年湖北远安盐池磷矿发生崩塌，体积100万立方米，仅16秒钟摧毁了矿务局机关的全部建筑和坑口设施，造成284人死亡，经济损失几千万元；1994年12月浙江龙泉市小梅萤石矿因地表遭受乱采滥挖，致使矿区整条巷道塌陷，造成7人死亡；1996年8月，浙田县石平川钼矿区遭受滑坡、泥石流和尾矿库溃坝等地质灾害，造成57人死亡，并造成重大经济损失等等。2001年11月，山西省仅在9天内连续发生5起煤矿瓦斯爆炸事故，死亡99人。这些数据惨不忍睹。
二、原因分析
矿产资源开发利用中存在的外部性是典型的环境负外部性，对于它所导致的资源配置失效，可以从资源配置的两大手段——市场和政府干预——的缺陷这两方面寻找原因，即“市场失灵”与“政府失灵”。1.市场失灵
（1）环境的“公有物”特性导致市场失灵。环境是一种典型的公共物品。正是由于它的所有权和使用权难以准确地规定，才导致了社会中每个团体或个人都将根据费用效益决策准则来利用资源环境，这样势必造成过度滥用环境资源的倾向，尤其是无偿使用环境资源的情况，从而产生严重的外部不经济。对于矿业主体而言，既然污染大气、污染地下水、破坏森林植被的权利是无偿即可取得的，既然矿业废渣的堆放是不用付出代价的，既然对土地的破坏是不受约束的，他如何能在自身成本最小化、利益最大化的自利动机驱使下去保护矿业环境，去承担所谓的“社会责任”呢？
市场经济作为交易的经济，其交易的实质内容其实就是产权的彼此让渡。因而，只有产权的界区越明确，各自的权利、责任、义务才越清楚，市场机制也才可能越有效地发挥作用。根据产权的定义，环境的产权是指所有和使用环境资源以及享有良好环境质量的权利。在环境问题上，产权界定不明晰是十分普遍的现象。一方面，由于技术、政治等方面的原因，环境的范围不易确定。另一方面，环境产权的所有者过多而难以确定单个人的权利，进而其实现主体范围也不确定。这两方面的原因使环境资源的产权范围不明确，使其无法成为人们行为的激励机制去实现资源的最有效配置。由于环境的产权没有明确的归属，企业排放污染、破坏环境是不需要付出代价的，它对其他主体以及整个社会的影响程度无以衡量，也没有制度规定要求应对这种影响承担怎样的责任，追求自身利益最大化的企业出于对自身成本收益的考虑，自然不会主动采取措施来减少对环境的损害。环境资源产权的缺失就使市场机制在这个领域失去了其作用。
（2）矿产资源产权界定不清导致市场失灵。矿产资源与其他资产一样，也存在着产权关系问题。其界定不清同样会导致外部性的产生，使市场无法发挥合理配置资源的作用。1996年8月29日公布的修订后的《中华人民共和国矿产资源法》，从法律上强化了国家对矿产资源的所有权，明确规定“矿产资源属于国家所有，由国务院行使对矿产资源的所有权”。其后1998年2月由国务院颁布实施的《探矿权采矿权转让管理办法》，肯定了探矿权和采矿权的财产权属性，确立了两权有偿取得、依法转让的制度。但是，在实际生活中，矿产资源所有权与使用权相混淆。还常常表现为所有权与使用权合一，产权界定不清：谁是国有矿产资源的人格化代表，谁代表矿产资源所有者综合管理国有矿产资源，没有明确的规定和完善的管理制度。因而矿产资源所有权的经济权益没有得到实际的体现，使用权也没有得到规范和限制。一种产权结构是否有效率，主要看它是否能为在它支配下的人们提供将外部性较大地内在化的激励。由于我国法律规定矿产资源归国家所有，在国有产权的前提下，由国家所选择的人来行使矿产资源的其他权能。由于矿业主体作为权利的使用者，对资源的使用与转让，以及最后成果的分配都不具有充分的权能，就使其为将来进行保护或投资的动力减弱，对经济绩效和对其他成员监督的激励降低，而国家要对这些者进行充分监察的费用又极其高昂，再加上行使国家权力的实体往往为了追求经济上的速度和政治上的稳定，从而导致大量的经济矛盾和社会问题积聚，如矿山“三废”严重，大气河流受到污染，生态环境遭受破坏；矿区中大矿小矿林立，众多的非国有小矿在地下与国家大矿争斗，矿山安全事故频出，国家和公共利益严重受损。
因此，矿产资源产权界定不明确，产权结构不完整，产权交易机制不健全，也使得市场无法充分发挥合理配置资源的作用，导致了外部性的产生。
2.政府失灵
理论上，由于在外部性的克服上，市场存在着缺陷，政府就发挥着重要的作用。在矿产资源产业中，因为资源所有权归国家所有，其产权结构不易界定，而环境作为公共物品，往往难以纳入市场机制调节的范围之内，这就需要政府建立政策、制定法规和改革制度来纠正市场的失灵。然而，有时政府的法律规章不但不能纠正市场失灵，反面把市场进一步扭曲，即“政府失灵”。与市场失灵不同，政府失灵主要是由于体制或政策法规的原因导致的，归纳起来，主要表现在以下方面：
（1）过分强调与环境保护直接相关的制度的建设。环境的破坏只是一种表面现象，其深层次的问题主要在于经济利益，要确保环境得到保护和优化，就要对个人或集团的利益进行有效的协调，而对个人或集团的利益的有效协调不是环保制度法规的能力所能及的，它需要一系列的有关利益协调的政策法规的共同作用。传统的环保措施大多采用了“头痛医头，脚痛医脚”的方法，重收费而轻防治，重惩罚而轻奖励，重行政手段而轻经济手段，结果是治标不治本，无法从根本上克服对环境的种种破坏和污染。（2）对与环境保护间接相关的制度缺乏关注。政府在进行制度建设时，往往忽视这些制度的环保功能。如在进行矿产资源所有制立法时，忽视不同所有制在环保问题上的功能。例如矿山企业的所有制结构在法律上规定不明确，导致矿业秩序十分混乱，集体小煤矿盲目布点，星罗棋布，无证开采、越界开采、乱采滥挖、争抢资源等非法采矿活动猖獗，不但破坏了资源，也危及了大矿和自身的生产安全。尤其是小煤矿遍地开花、井架林立，废碴、尾矿到处堆放，对矿山环境造成了直接的破坏和影响。又如在产权制度的建设上，忽视在法律上对产权进行明晰的界定对环境的保护作用。由于人对经济利益的追求，以及不同的产权结构使人有不同的预期，因而导致不同的产权制度对人的行为具有不同的激励，从而会对环境产生保护或破坏的作用。而现行制度对矿产资源产权结构中的各项权能界定不清，使作为所有者的国家的经济利益难以得到充分实现：其他权利主体的权利责任不对等，没有环境保护的动力，自然不会进行矿产资源开发利用技术改进和效率提高，导致“三废”大量排放，资源利用率低，复垦率低，对水体、大气、矿区土地、植被等破坏严重。
（3）政府在信息上的不充分导致决策判断失误。政府政策法规的效率和可行性在很大程度上取决于一些标准、对照的依据是否准确，而这又取决于政府对信息掌握的充分程度。由于政府实际上难以在信息上具备充分条件，例如难以确定矿业活动对环境损害的规模，难以量化矿业企业给社会造成的外部成本，难以预期矿产资源浪费对后代人的影响，因而在征税、罚款、补贴、制定排放标准时，都难以保证标准的准确与合理。即使标准尽可能地反映现实在技术上是可行的，政府也需要支付相当大的成本。
（4）利益集团的影响。出于自身利益的考虑，有关的利益集团会运用种种手段影响决策部门，使之做出有利的决策。例如制定对某种矿产资源具有保护性的价格、实行地方保护主义、寻租现象的发生，这些都大大降低了政府监督和执法的有效性。有的省级和省级以下地矿行政主管部门，超越规定批准权限，违法进行矿产资源勘查开采的审批发证或是未经授权擅自批准在国家划定的自然保护区、重要风景区等重要区域开采矿产资源。另外，一些地方政府或地矿行政主管部门，超越权限擅自处置矿业权，擅自承包转让矿业权，从中牟取暴利。有的部门还非法将取得的矿业权转让给不具备资质条件的个体采矿者。这些无不跟某些个人和部门的物质利益紧密联系。
三、结语
其实，政府失灵在很大程度上也是源于对产权制度的认识不够深刻，因而不能在法律和政策上体现和保证不同产权权能所有者的利益。因此，要克服矿产资源开发利用中的外部性问题，本质上还是要从环境及资源的产权界定上寻求出路，通过外部性的内在化或建立相关产权交易来解决市场失灵问题，如排污权交易、土地塌陷权交易、土地占用权交易、水污染权交易等。对市场机制乏力的领域和难以“内部化于市场”的外部性辅之以政府的经济、行政和法律措施来完善市场。
参考文献：
[1]汪安佑.矿产资源开发中的外部性问题及消除对策研究[J].问题研究,2002,6:100-102.
[2]邹友峰,邓喀中,马伟民.矿山开采沉陷工程[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003:25-26.
[3]张国良.矿区环境与土地复垦[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003:29.
关键词：煤矿开发;生态环境;水土流失;固体废物;综合利用
收稿日期：2011-07-20
作者简介：乌斯曼（1971―），男,新疆哈密人,工程师,主要从事环保监测的研究工作。
中图分类号：F830文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2011）08-0180-02
1 引言
西部大开发使新疆东西部煤炭资源迎来了二次发展阶段,特别是近5年来发展尤为迅猛。煤矿资源是国民经济和社会发展的重要物质基础,当今煤矿资源的大规模开发利用,在为当地财政创造巨大财富的同时,也由于人们忽视了煤矿生态环境的保护,而导致了水源、土壤的污染,破坏了自然景观和植被,诱发了一系列矿山环境生态灾害问题。研究和分析煤矿生态环境问题及分布特点、危害现状,提出防治对策及建议,对有效遏制煤矿开采、建设过程中的环境污染,防止生态破坏,保护煤矿周边自然生态环境,减少煤矿开发对环境资源的破坏和对人民生命财产安全造成的损失,实现经济、社会、环境效益的协调发展尤为重要。
2 煤矿开发引起的生态问题
根据对哈密、吐鲁番、木垒3地煤炭开发资料的统计分析,现已建成的煤矿约59家,其中露天煤矿11家,矿井48家,采煤总产量1.8亿t,2012年采煤量2.2亿t,到2015年采煤量将达到16亿t。随着煤矿资源的大量开发所引起的生态环境问题日益加重,引起的生态环境问题几乎涵盖了所有的环境问题,如废气、粉尘、废水、噪声、固体废物、地质结构变化、自然生态环境变化。其中生态环境破坏尤为突出。
2.1 破坏表层土壤结构
煤矿建设及开采过程中大量使用建筑材料,工业场地的平整以及运输道路的修建等均需大量开挖土地,煤矸石和矿井水对煤矿区的周边环境会形成环境生态灾害链,扰动及改变矿区和周边地区表层土壤的特征,从而造成表层土壤结构的破坏。
2.2 破坏当地植被,引起水土流失
煤炭资源开发过程中,煤矿建设及开采中,工业场地的平整以及运输道路的修建,煤矸石和矿石堆放等均占用大量土地,使该土地原有植被彻底消失;工业场地、煤矸石和矿石堆放、煤炭运输过程中产生的大量扬尘和粉尘,同时,由于矿井废水及其他污染物的排放,会破坏地表植被的生长条件,使矿区及周边表层植被生长退化,土地植被的覆盖率大幅度减少或消失,进而影响水土流失,从而使该区域的自然生态环境受到破坏。
2.3 改变当地野生动物活动区域
煤矿开采区域属于半山丘陵地带,植被覆盖率较低,动物生存环境原本就恶劣,由于动物生存对环境的植被条件等依赖性较大,因此,施工场所植被的破坏会对动物的栖息环境产生很大的影响。同时,施工和生产中的爆破声波、钻机产生的机械噪声也都会直接和间接影响野生动物的正常生活条件。据估算,每千克炸药当其密度在1.5时,爆破时产生的能量约为4.2×1013erg,采用震级和震源发出的总能量的关系换算,震级相当于小于里氏2.5级的地震。另外,作业工人可能的非法狩猎活动对动物的生存也会较大的影响,因此矿区建设前该区域的原有野生动物将会迁徙离开原有区域。
2.4 污染地表水质和地下水质
煤矿排出的煤矸石一般都就近堆放。煤矸石经风化、雨蚀、自燃后,其表面的风化层物质在风力作用下进人大气,严重污染大气环境。下雨天,在雨水的冲刷下,会携带其有毒有害物质渗入地下,同时还会将煤矸石伴生的硫铁矿中的硫离子和亚铁离子等浸取出来渗入地下,污染地表水质和地下水体环境。
3 煤矿生态环境保护存在的问题
3.1 煤矿开采重生产,轻环保
业主环保意识淡薄,对环境保护的意义和重要性认识不足。虽然煤矿企业在这几年的煤矿整改中,补办了环境影响评价手续,但也只是把它当成一个办理各部门审批手续的过程和程序,没有把生态环境保护和治理措施落实到位,手续完成后,未向环保部门申请试生产便投入生产。煤炭资源开发虽然对东西部经济发展很重要,但新疆东西部区域的生态环境相对脆弱,煤炭开采将产生大量的煤矸石,表土以及岩石,必然出现大范围的采矿区和固体废物堆放处,从而破坏大面积的表层土壤和植被,使这部分土地上的植被失去了本来的生态功能及原先的用途,因此而影响到当地区域的生态自然环境。
3.2 生态建设与保护的难度逐年增大
由于植被生态系统长期遭到破坏,引发的自然灾害也逐年增多、加重。十年九旱,运输频繁,再加上煤炭资源开采的人为生态破坏没有得到有效制止,致使本身就脆弱的生态、退化严重的植被变的更是颓废荒芜。恶劣生态所产生的危害后果逐年加重,给自然生态环境的恢复带来极大困难。
3.3 科技引入不足,对生态建设的贡献率低
近年来,东西部地区虽然在生态环境治理方面投入了不少的人力、物力、财力,但治理的效率还远远不适应经济、社会发展的要求,生态建设与保护工作中投入的科技力量不足,仍处于低水平建设,造成一处治理,多处退化,点上营造,面上损坏,重建设轻管理,治理质量不高,植被的成活率和保存率比较低,科学技术是第一生产力的作用没有得到充分发挥。
4 加强煤矿生态环境保护的政策和措施
4.1 加强煤矿生态环境保护的政策
（1）进一步修订和完善煤炭工业发展规划,要按照稳定东西部煤炭生产规模、加大中部开发强度、适度加快西部后备区资源开发的原则,搞好开局,建设大型煤炭基地;各地煤炭经营监管部门要按照保障供给、加强环境保护等要求,制订煤炭经营企业合理布局和总量调控规划。按照可持续发展要求,提高新建煤矿准入门槛。在生态环境保护上,要有煤矸石、煤泥处置及综合利用、矿区生态恢复的规划和计划,具备环境影响评价文件的批复和环境保护措施“三同时”验收合格文件。
（2）环保部门要加强对煤矿建设和生产过程中的环境监督管理。新建煤矿必须依法开展环境影响评价,充分考虑煤炭开采对生态环境带来的影响,采取积极的保护措施。煤炭富集地区的开采强度,要与生态环境承受能力相适应。严格执行环保“三同时”制度;建立生态补偿机制,用于生态补偿和恢复。
（3）对已经形成的老矿区生态环境污染和破环,要按照“谁开发、谁保护,谁污染、谁治理,谁破坏、谁恢复,谁治理、谁受益”的原则,积极开展生态环境和水资源的保护,加强对废弃物和采煤沉陷区的治理。煤矸石等废物贮存设施停止使用后,应进行封场和生态恢复。对国有重点煤矿历史上形成的采煤沉陷等环境治理问题,新疆自治区 政府将继续给予必要的资金支持,地方政府和煤炭企业按规定安排配套资金。“十二五”期间,矿区生态环境恶化趋势得到控制。煤矸石和煤泥利用率达到75%以上,煤矿瓦斯抽放利用率达到50%以上,矿井水利用率达到60%以上,采煤沉陷区治理取得明显成效。
4.2 加强煤矿生态环境保护的措施
4.2.1 提高煤矿资源综合利用
（1）煤矸石的利用途经。如何将煤矸石变废为宝,国内外已经开发出许多利用途径。基本原则是在查明煤矸石性质的基础上,区别对待,使其物尽其用,并将各种利用途径结合起来,形成一定的开发规模和综合利用系统,从而获得最佳的经济效益。根据东西部地区的实际情况,其用途大致有5个方面： 煤矿井下充填，在逐步改革采煤工艺的基础上,运用煤矸石在井下直接充填采空区或者在地面经加工后充填井下采空区;煤矿地面塌陷区充填和铺路;煤矸石发电，含炭质较多,发热量较高的煤矸石,可用作流化床和循环流化床发电;生产煤矸石砖、水泥和轻质骨料等建筑材料;从煤矸石中提取硫精矿和其它化工产品。
4.2.2 矿井涌水的用途
矿井涌水资源化利用途径分析，矿井涌水受开拓及采掘影响,含有大量煤粉、岩石粉尘等悬浮物杂质和微生物,颜色呈灰黑色;开采高硫煤层的 矿井涌水,由于硫铁矿等含硫化合物的氧化作用,呈现酸性,并含有大量的铁和重金属离子等污染物;此外有些矿井涌水含有相当高的盐,有的还含有氟和放射性物质等污染物。
4.2.3 矿井水资源化原则
（1）节约为主,因地制宜,因水制宜,选取适用技术。矿区用水首先应该以节约为主,合理提高水资源利用率,各煤矿矿井水排放量及水质状况差异较大,应结合实际情况,因地制宜地安排矿井水利用方向和利用量。
（2）三效益统一。对于煤矿矿井水的资源化处理,应充分 考虑到经济、环境以及社会效益的统一,使企业在赢利的同时减少对周边生态环境的不利影响。
（3）就近原则。矿区生产用水对水质的要求较低,且可就地取水,输送简单。
5 结语
煤炭开发活动不仅破坏地表结构和造成周边环境的污染,特别是生态环境污染,从而产生生态自然环境的变化及退化,也导致出现水土流失及野生动物的迁徙。因此,在煤矿开发和建设过程中,应坚持“开发中保护,保护中开发”的原则,搞好煤炭开采、建设中的环境保护，才能保证煤炭采矿区生态综合整治规划的落实,减少生态环境问题的产生,使煤炭采矿区真正走上可持续发展的良性轨道。
参考文献：
［1］ 芮素生.煤炭工业的持续发展与环境［M］.北京：煤炭工业出版社,1994.
