论文部分内容阅读
【摘 要】随着经济的发展，对矿产资源的开采规模急剧增大，矿产开采企业对矿山地质环境保护与恢复治理的忽视使矿山地质环境受到了极大的破坏，使地方的居民的生产生活受到了极大影响，不利于长期发展。而联合工艺复垦的运用则能有效的解决这一问题，成为当前人们关注的热点。本文将探讨矿山地质环境保护与恢复治理中联合工艺复垦的运用。
【关键词】矿山地质；保护；恢复；联合工艺复垦
一、引言
自古以来，我国就是矿产大国，拥有丰富的矿产资源。近年来，随着社会的发展和科技的进步，对矿产资源的需求不断增加，这为矿产开采企业带来了发展的机会，但目前我国的矿产开采企业不注重矿山附近环境的保护，一味增大矿产资源的开采规模，加快开采速度，使得矿山地质环境严重恶化，导致了泥石流、山体滑坡、水土流失等各种地质灾害的发生，给当地居民带来了极大的不利影响和损失，不利于长期可持续发展。
尽管我国自20世纪80年代初期开始进行了矿山土地复垦方面的工作，可是在经济、技术、政策上明显落后于欧、美等发达国家，因此矿山废弃地的生态恢复作为保护耕地资源的重要手段之一，应在我国可持续发展战略中占有一席之地。而联合工艺复垦的运用能够有效地对矿山地质环境进行环境保护和恢复治理，利于人与自然和谐相处，提高各方面的效益，对我国矿产资源开采的发展具有重大的意义。
联合工艺复垦模式是把复垦与采矿融为一体，从而改变以往被动治理的有效措施。按复垦工艺的要求，统一安排剥离、采矿、排土和复垦作业，有计划按顺序同步进行。实现边开采边复垦，土地复垦周期由10多年或更长时间缩短为3～5年，复垦费用可降低 50％～70％。现代化的矿区土地复垦，是完整的采矿工艺流程的一个组成部分。要求根据矿区环境，在矿区的整个开发时期，明确矿区复垦的范围和土地利用方向，选择最佳的利用方案；保证在时空上全面、经济合理地实施各种复垦活动。土地复垦作为一个系统工程，涉及开采工艺、排土工艺、造地工艺、整治技术、垦殖技术、管理技术、整体优化等环节。
当前我国生态环境保护所面临的紧迫任务，是我国矿区实施可持续发展战略所关注的问题之一。因此在矿区废弃地复垦研究中，应以生态复垦为核心，实现生态、社会和经济效益相统一。
二、联合工艺复垦与矿山地质环境保护、恢复治理
复垦是指通过有效的治理措施的运用，将由于人为生产建设活动和自然环境破遭到破坏的土地恢复利用，改善生态环境，缓解土地资源的紧缺和人地矛盾，实现人与自然和谐发展和生态生产可持续发展，即对被破坏的土地资源的恢复治理和再生利用。联合工艺复垦则是通过对农业、水利、环境、生物、经济、系统工程等各个学科方面的工艺联合进行系统性、全方位的复垦，改变传统复垦工艺只能对破坏土质进行恢复治理的被动，而成为能够对土地环境进行实时防护和治理的双向有效保护，降低土地环境被破坏的不利影响和治理费用，促进对生态资源的利用开发，有效地提高经济效益，同时也提高了生态效益和社会效益。
在矿山地质环境保护与恢复治理中，矿产开采企业可从矿产开采计划方案研究、图纸设计到整个矿产开采过程中将联合工艺复垦与开采工艺设计和实行进行紧密的结合，使联合工艺复垦成为矿产开采活动的一部分，不仅能够对矿产开采后的受破坏地质环境进行恢复治理，还能够在矿产开采过程中进行边开采边防护，减少对环境的破坏和影响。联合工艺复垦是一项复杂的、系统的、全面的工程工艺，涉及范围广泛，效果显著。矿产开采企业应根据矿产开采的具体环境，遵循工艺流程和技术标准进行针对性探讨，从矿产开发设计之初就明确环境保护与联合工艺复垦的范围及土地利用的方向，选择合理高效的利用方案，不断提高联合工艺复垦的全面性和针对性，保证联合工艺复垦在矿产地质环境保护与恢复治理中的有效运用，提高整体经济效益。
三、矿山地质环境保护与恢复治理中联合工艺复垦的具体运用
在具体的矿山地质环境保护与恢复治理过程中，联合工艺复垦作为矿产活动的一部分，涉及范围极广，下面主要从整体规划、开采工艺、排土工艺、恢复工艺等几个环节来着重强调联合工艺复垦的运用。
在整体规划中，应运用联合工艺复垦根据矿产区的实际地质情况安排开采、排土、贮存等区域。由于矿产开采的一系列活动都可能会对当地的土地、植被等生态环境造成破坏，因此，在矿产开采活动进行之前，矿产开采企业就应对开采区的地质生态环境进行具体的调查研究，运用联合工艺复垦对开采、排土、贮存、恢复、垦殖进行合理有效的规划和控制，优化整体的决策，保护矿山地质环境，加快其恢复的速度。开展工程复垦施工设计，根据采空区实际情况，按照复垦地利用方向的总体要求，平衡土石方挖填工程量，布置平台地或缓坡地及必要的防洪、拓涝工程，确定各地段的最终标高与坡度，有效指导工程复垦施工。例如：根据矿山实地环境的情况，运用联合工艺复垦对矿山采矿场的采坑形状、面积、深度等方面进行有效的规划和严格的控制。
在开采工艺中，联合工艺复垦的运用主要是安排矿产采场的开采顺序。在矿产生产和矿区内联合工艺复垦中，可将采矿场分为两个或两个以上的采区，每个采区沿着矿体的走向再划分为若干个采场进行独立分块的开采工作，合理有效地安排各个采场的开采顺序，将每个采场的开采工艺分开轮流进行，提高整个采区的开采速度，节约成本，增加效益。例如：当第一个采场开采时，第二个采场可进行剥离，将剥离和开采轮流交替进行，互不干扰，提高效率。
在排土工艺中，应防止对采区表面肥沃的土地的破坏，保证开采后的可再种植。因此，可运用联合工艺复垦根据各采区开采情况，合理安排排土区域，对排土进行仔细分类，有效安排排土的顺序。根据采场生产周期的特点，在采矿前出台开拓、采准方案，将剥离土的剥离、堆放以及倒运和采场回采顺序、采矿工艺的选取等作业内容结合起来，避免剥离土的多次倒运，减少剥离土的浪费，达到充分利用剥离土和使采矿周期最短的目的。例如：建立临时的表土堆放区贮存开采剥离后的排土。将排土根据土壤、含肥岩石与其他硬质岩石集中或分开堆放，对中性和含毒的岩石排弃在排土场底部或中间，然后在上面覆盖土壤、含肥岩石和其他优质岩石，即在下部堆放废石、上部堆放可耕种的优质土块，防止二者混合，使土质恶化，尽可能地保证将排土回填时能够保持原有的矿产地质土壤结构，以利于矿产开采后的种植。 在恢复工艺中，应运用联合工艺复垦将排土回填，平整恢复矿山原有地质地貌，并根据当地生态环境，因地制宜，选取合适的植物进行垦殖。具体而言，首先应运用联合工艺复垦将堆放贮存好的排土进行碾压等工艺，使之符合种植土质要求，然后将可耕植的排土根据一定的要求进行回填，回填的土层厚度及土质要求都应该制定一定的标准，以保证农作物的种植和生长。然后应根据农作物种植的要求和当地生态环境的条件对回填后的矿山地质进行一定程度的修整，即因地制宜，宜农则农，宜林则林。例如：将回填后的矿山修整改造成梯田，完善水利工程设施，可促进农作物的种植和生长。
四、总结
矿产资源是人们生活生产不可缺少的一部分，对国民经济具有重大的影响。而对矿山地质的环境保护与恢复治理是一项长期的、复杂的巨大工程，联合工艺复垦在其中运用广泛，发挥着巨大的作用和影响，使矿山地质环境保护与恢复治理工作能够有效地进行，促进我国矿产资源开采的绿色、可持续发展，减少泥石流、山体滑坡、坍塌等自然灾害的人为影响，防止和减少矿产开采对周边环境的造成污染等不利影响和对土质的破坏，为各方带来经济效益的同时改善环境，促进人与自然和谐相处。
联合复垦工艺是在长期的复垦实践中逐步发展起来的，它适用于露天开采的矿山。它运用开采、排土、造地、整治、垦殖、管理相联合的复垦技术，将与矿区复垦有关的矿山生产活动作为一个系统，合理规划，统一设计，有效组织，同期实施，用尽可能少的复垦获得最佳的复垦效果，以期取得良好的复垦经济效益、生态效益和社会效益。
相对一般复垦技术相比联合工艺复垦技术成本低、综合复垦工程质量为前沿水平。同时通过采矿－联合工艺复垦的应用与研究，采取高效、有力的手段，用尽可能少的投入，快速、有效的恢复土地生产力，保持耕地的动态平衡，对矿山的生存和发展有着重大意义。
参考文献
[1]贡长青，郝文辉，任改娟.联合工艺复垦在矿山地质环境保护与治理恢复中的应用[J].中国环境管理干部学院学报.2010（3）
[2]冯恒强.平果铝土矿采矿-复垦联合工艺的应用与研究[J].金属矿山.2008（8）
[3]刘春芳.安溪狮子寨矿区矿山地质环境保护与治理措施探讨[J].能源与环境.2012（3）
[4]周连碧，代宏文.我国矿区土地复垦与生态重建研究进展[A].中国有色金属学会第六届学术年会论文集[C].2005年
[5]万军.贵州省喀斯特地区土地退化与生态重建研究进展[J].地球科学进展，2003年03期
[6]钟爽.矿山废弃地生态恢复理论体系及其评价方法研究[D].辽宁工程技术大学，2005年
【关键词】矿山地质；保护；恢复；联合工艺复垦
一、引言
自古以来，我国就是矿产大国，拥有丰富的矿产资源。近年来，随着社会的发展和科技的进步，对矿产资源的需求不断增加，这为矿产开采企业带来了发展的机会，但目前我国的矿产开采企业不注重矿山附近环境的保护，一味增大矿产资源的开采规模，加快开采速度，使得矿山地质环境严重恶化，导致了泥石流、山体滑坡、水土流失等各种地质灾害的发生，给当地居民带来了极大的不利影响和损失，不利于长期可持续发展。
尽管我国自20世纪80年代初期开始进行了矿山土地复垦方面的工作，可是在经济、技术、政策上明显落后于欧、美等发达国家，因此矿山废弃地的生态恢复作为保护耕地资源的重要手段之一，应在我国可持续发展战略中占有一席之地。而联合工艺复垦的运用能够有效地对矿山地质环境进行环境保护和恢复治理，利于人与自然和谐相处，提高各方面的效益，对我国矿产资源开采的发展具有重大的意义。
联合工艺复垦模式是把复垦与采矿融为一体，从而改变以往被动治理的有效措施。按复垦工艺的要求，统一安排剥离、采矿、排土和复垦作业，有计划按顺序同步进行。实现边开采边复垦，土地复垦周期由10多年或更长时间缩短为3～5年，复垦费用可降低 50％～70％。现代化的矿区土地复垦，是完整的采矿工艺流程的一个组成部分。要求根据矿区环境，在矿区的整个开发时期，明确矿区复垦的范围和土地利用方向，选择最佳的利用方案；保证在时空上全面、经济合理地实施各种复垦活动。土地复垦作为一个系统工程，涉及开采工艺、排土工艺、造地工艺、整治技术、垦殖技术、管理技术、整体优化等环节。
当前我国生态环境保护所面临的紧迫任务，是我国矿区实施可持续发展战略所关注的问题之一。因此在矿区废弃地复垦研究中，应以生态复垦为核心，实现生态、社会和经济效益相统一。
二、联合工艺复垦与矿山地质环境保护、恢复治理
复垦是指通过有效的治理措施的运用，将由于人为生产建设活动和自然环境破遭到破坏的土地恢复利用，改善生态环境，缓解土地资源的紧缺和人地矛盾，实现人与自然和谐发展和生态生产可持续发展，即对被破坏的土地资源的恢复治理和再生利用。联合工艺复垦则是通过对农业、水利、环境、生物、经济、系统工程等各个学科方面的工艺联合进行系统性、全方位的复垦，改变传统复垦工艺只能对破坏土质进行恢复治理的被动，而成为能够对土地环境进行实时防护和治理的双向有效保护，降低土地环境被破坏的不利影响和治理费用，促进对生态资源的利用开发，有效地提高经济效益，同时也提高了生态效益和社会效益。
在矿山地质环境保护与恢复治理中，矿产开采企业可从矿产开采计划方案研究、图纸设计到整个矿产开采过程中将联合工艺复垦与开采工艺设计和实行进行紧密的结合，使联合工艺复垦成为矿产开采活动的一部分，不仅能够对矿产开采后的受破坏地质环境进行恢复治理，还能够在矿产开采过程中进行边开采边防护，减少对环境的破坏和影响。联合工艺复垦是一项复杂的、系统的、全面的工程工艺，涉及范围广泛，效果显著。矿产开采企业应根据矿产开采的具体环境，遵循工艺流程和技术标准进行针对性探讨，从矿产开发设计之初就明确环境保护与联合工艺复垦的范围及土地利用的方向，选择合理高效的利用方案，不断提高联合工艺复垦的全面性和针对性，保证联合工艺复垦在矿产地质环境保护与恢复治理中的有效运用，提高整体经济效益。
三、矿山地质环境保护与恢复治理中联合工艺复垦的具体运用
在具体的矿山地质环境保护与恢复治理过程中，联合工艺复垦作为矿产活动的一部分，涉及范围极广，下面主要从整体规划、开采工艺、排土工艺、恢复工艺等几个环节来着重强调联合工艺复垦的运用。
在整体规划中，应运用联合工艺复垦根据矿产区的实际地质情况安排开采、排土、贮存等区域。由于矿产开采的一系列活动都可能会对当地的土地、植被等生态环境造成破坏，因此，在矿产开采活动进行之前，矿产开采企业就应对开采区的地质生态环境进行具体的调查研究，运用联合工艺复垦对开采、排土、贮存、恢复、垦殖进行合理有效的规划和控制，优化整体的决策，保护矿山地质环境，加快其恢复的速度。开展工程复垦施工设计，根据采空区实际情况，按照复垦地利用方向的总体要求，平衡土石方挖填工程量，布置平台地或缓坡地及必要的防洪、拓涝工程，确定各地段的最终标高与坡度，有效指导工程复垦施工。例如：根据矿山实地环境的情况，运用联合工艺复垦对矿山采矿场的采坑形状、面积、深度等方面进行有效的规划和严格的控制。
在开采工艺中，联合工艺复垦的运用主要是安排矿产采场的开采顺序。在矿产生产和矿区内联合工艺复垦中，可将采矿场分为两个或两个以上的采区，每个采区沿着矿体的走向再划分为若干个采场进行独立分块的开采工作，合理有效地安排各个采场的开采顺序，将每个采场的开采工艺分开轮流进行，提高整个采区的开采速度，节约成本，增加效益。例如：当第一个采场开采时，第二个采场可进行剥离，将剥离和开采轮流交替进行，互不干扰，提高效率。
在排土工艺中，应防止对采区表面肥沃的土地的破坏，保证开采后的可再种植。因此，可运用联合工艺复垦根据各采区开采情况，合理安排排土区域，对排土进行仔细分类，有效安排排土的顺序。根据采场生产周期的特点，在采矿前出台开拓、采准方案，将剥离土的剥离、堆放以及倒运和采场回采顺序、采矿工艺的选取等作业内容结合起来，避免剥离土的多次倒运，减少剥离土的浪费，达到充分利用剥离土和使采矿周期最短的目的。例如：建立临时的表土堆放区贮存开采剥离后的排土。将排土根据土壤、含肥岩石与其他硬质岩石集中或分开堆放，对中性和含毒的岩石排弃在排土场底部或中间，然后在上面覆盖土壤、含肥岩石和其他优质岩石，即在下部堆放废石、上部堆放可耕种的优质土块，防止二者混合，使土质恶化，尽可能地保证将排土回填时能够保持原有的矿产地质土壤结构，以利于矿产开采后的种植。 在恢复工艺中，应运用联合工艺复垦将排土回填，平整恢复矿山原有地质地貌，并根据当地生态环境，因地制宜，选取合适的植物进行垦殖。具体而言，首先应运用联合工艺复垦将堆放贮存好的排土进行碾压等工艺，使之符合种植土质要求，然后将可耕植的排土根据一定的要求进行回填，回填的土层厚度及土质要求都应该制定一定的标准，以保证农作物的种植和生长。然后应根据农作物种植的要求和当地生态环境的条件对回填后的矿山地质进行一定程度的修整，即因地制宜，宜农则农，宜林则林。例如：将回填后的矿山修整改造成梯田，完善水利工程设施，可促进农作物的种植和生长。
四、总结
矿产资源是人们生活生产不可缺少的一部分，对国民经济具有重大的影响。而对矿山地质的环境保护与恢复治理是一项长期的、复杂的巨大工程，联合工艺复垦在其中运用广泛，发挥着巨大的作用和影响，使矿山地质环境保护与恢复治理工作能够有效地进行，促进我国矿产资源开采的绿色、可持续发展，减少泥石流、山体滑坡、坍塌等自然灾害的人为影响，防止和减少矿产开采对周边环境的造成污染等不利影响和对土质的破坏，为各方带来经济效益的同时改善环境，促进人与自然和谐相处。
联合复垦工艺是在长期的复垦实践中逐步发展起来的，它适用于露天开采的矿山。它运用开采、排土、造地、整治、垦殖、管理相联合的复垦技术，将与矿区复垦有关的矿山生产活动作为一个系统，合理规划，统一设计，有效组织，同期实施，用尽可能少的复垦获得最佳的复垦效果，以期取得良好的复垦经济效益、生态效益和社会效益。
相对一般复垦技术相比联合工艺复垦技术成本低、综合复垦工程质量为前沿水平。同时通过采矿－联合工艺复垦的应用与研究，采取高效、有力的手段，用尽可能少的投入，快速、有效的恢复土地生产力，保持耕地的动态平衡，对矿山的生存和发展有着重大意义。
参考文献
[1]贡长青，郝文辉，任改娟.联合工艺复垦在矿山地质环境保护与治理恢复中的应用[J].中国环境管理干部学院学报.2010（3）
[2]冯恒强.平果铝土矿采矿-复垦联合工艺的应用与研究[J].金属矿山.2008（8）
[3]刘春芳.安溪狮子寨矿区矿山地质环境保护与治理措施探讨[J].能源与环境.2012（3）
[4]周连碧，代宏文.我国矿区土地复垦与生态重建研究进展[A].中国有色金属学会第六届学术年会论文集[C].2005年
[5]万军.贵州省喀斯特地区土地退化与生态重建研究进展[J].地球科学进展，2003年03期
[6]钟爽.矿山废弃地生态恢复理论体系及其评价方法研究[D].辽宁工程技术大学，2005年