闭坑矿山的正负生态环境效应与对策

为了科学应对大量矿山闭坑后出现的环境问题,有效开发利用其采掘空间和地面设施及伴生资源等,做到趋利避害、化害为利,应用水文地质学、工程地质学、环境学和采矿学等理论,全面研究了闭坑矿山的正负生态环境效应,提出了有针对性的开发挖掘和预控治理对策。研究指出:闭坑矿山存在着形成劣质矿井(坑)水、污染地下水与地表水、危害城乡供水、造成地表二次塌陷与山体滑坡、影响高层建筑地基稳定或致建筑物破裂等负效应;同时也存在着采掘空间可供农作物、石油、城市垃圾、工业“三废”储藏(存)与种养殖、汛期拦洪,也可开发为地下科技原位试验场、军事防御工程、疗养院、地下城市以及旅游、科教、休闲场所、光伏发电站等,还可以利用势能差与电价差发电以及开采地热、煤层气、水等伴生资源与开发利用所属土地、地面建筑等正效应。提出了诸如做好收尾地测工作、采掘资料归档、开展专题研究与生态环境监测、防治地质灾害与环境污染、加强相邻生产矿井防治水工作、制定规范闭坑矿山开发利用的相关法规和技术标准、结合当地经济发展、多渠道融资以及在开发挖掘闭坑矿山生态环境正效应时应采取合理措施避免出现新的负生态环境效应等主要对策与建议。     

深大露天矿闭坑环境地质灾害与城市规划

论述了抚顺西露天矿闭坑是一个极具社会性和示范性的重大课题,是涉及资源开发和地质灾害防治、生态环境恢复与综合利用的造福子孙后代的综合系统工程,具有重要的科学和经济社会意义。     

抚顺西露天矿北帮地质环境综合治理工程实践

在分析抚顺西露天矿地质环境条件及矿山开采技术条件的基础上,进行了矿山环境地质问题的分析评价,结合矿山资源开发、地质环境建设的现状,针对突出的环境地质问题提出了整体优化的综合治理方案,以初见成效的示范工程为例,探讨矿区生态重建问题。     

深大露天矿闭坑环境地质灾害与城市规划

论述了抚顺西露天矿闭坑是一个极具社会性和示范性的重大课题,是涉及资源开发和地质灾害防治、生态环境恢复与综合利用的造福子孙后代的综合系统工程,具有重要的科学和经济社会意义。     

抚顺实施矿山生态治理

日前 ,辽宁省抚顺市规划和国土资源局申报的《抚顺西露天矿生态环境治理工程项目》启动。该项目已正式列入国土资源部全国矿山环境生态恢复治理计划 ,并进入项目库。该项目在西露天矿北邦一些地段建立矿山生态恢复示范区 ,通过植树造林在矿坑与居民生活区之间建立起一条绿色屏障 ,以改善矿业城市的生态环境 ,为全国矿业城市的生态环境恢复治理走出一条路子。抚顺市局组织编制的《抚顺西露天矿生态环境治理工程实施方案》,从生态学、环保净化学、美学等观点出发 ,充分体现以绿为主、绿美结合的指导思想 ,遵循《绿都抚顺规划要点》的基本构想 …     

解决矿山环境问题的“九节鞭”

矿山环境研究是建设“美丽中国”,促使废弃矿山变成绿水青山和“金山银山”的具体行动之一。矿产资源开发曾经以牺牲人类生存环境为代价,造成了难以弥补的资源浪费和生态环境破坏,导致一系列严重的矿山环境问题出现。目前我国正在面临突出的矿山环境问题,而矿山环境修复治理进度却相对缓慢。为科学解决矿产资源开发过程中诱发的众多矿山环境问题,采用系统工程思路,运用“九节鞭”手段,围绕矿山环境问题梳理、调查、评价与预测、修复治理技术与模式、矿山土地适宜性评价、监测与预警、信息系统研发、法规标准和矿山环境管理等9个方面探讨了逐步攻克和解决矿山环境问题的出路。提出了矿山环境问题的分类方案和各类型的效应特征;为规范矿山环境的调查和矿山环境数据采集,制定了矿山环境的现场原位调查技术方法和标准;为把握矿山环境现状和预判未来演化发展趋势,提出了矿山环境现状评价和针对不同开发方案其环境演化趋势预测的方法与模型;针对矿山环境的系统属性,开展了环境问题、修复治理目标、修复治理技术及修复治理模式等研究,建立了矿山环境修复治理模式体系;从修复矿山土地资源和矿山土地资源再利用的角度,构建了修复治理后的矿山土地适宜性评价理论与方法;以监测矿山环境、分析变化趋势以及预警突发事件为目的,开发了矿山环境监测与预警技术;为直观展示矿山环境修复治理成果、共享修复治理中的经验和教训,研发了基于云平台大数据等现代信息技术的矿山环境信息管理系统;整理了矿山环境相关的法律法规,对比分析了国内外矿山环境法规标准体系特征;阐述了政府和企业在矿山环境管理中的职责。最后,从消除矿山环境问题对生态环境产生的负面影响、开发闭坑矿山正效应资源并服务矿业城市经济建设与转型、深部开采矿山环境问题防治理论与方法、地下矿山生态环境、矿山环境问题及其公共安全防治理论与技术装备研发、矿山环境大数据平台建设与人工智能等角度,展望了矿山环境研究的未来发展方向和趋势。     

基于B/S架构的抚顺西露天矿WebGIS系统构建

抚顺西露天矿现已接近闭坑阶段,南北两帮高陡边坡的防治是目前亟待解决的难题。矿山往往聚焦二维GIS地图,建模技术精度较低、数据来源单一、平台束缚性较高,很难实时、高效以及流程化地与三维空间数据相结合进行空间分析。为此,基于B/S架构,对SuperMapWeb端进行了二次开发,构建了抚顺西露天矿WebGIS系统。该系统以“地下—地表—地上”多空间真三维精细化建模为基础,将三维GIS空间计算能力应用到高精度数字高程模型DEM中,高效解决了不同治理方案的施工周期及回填方量预测计算问题。根据该系统的体积分析模块,对抚顺西露天矿提出的治理方案的回填方量、充水量、削坡量及回填周期进行了计算,得出回填方量为1.78亿m3,充水量为6.9亿m3,削坡量0.23亿m3,回填治理周期为10.5 a。同时将矿山地质资料、滑坡区、力学计算、水文地质信息以及InSAR监测数据等信息进行融合,创建了多维度的多元信息集成化平台,有效解决了信息孤岛问题。     

碳中和背景下废弃矿山环境正效应资源化开发利用

矿山环境正效应开发与利用是推动生态文明建设、延长矿业产业链、推进国家能源结构转型发展、实现“碳达峰”“碳中和”战略目标的重要途径。为系统化研究废弃矿山正效应资源化开发利用,从能源结构转型、碳中和视角出发,分析了矿产资源采掘及其环境负效应的碳源和碳排放,剖析了矿山环境正效应的内涵及其资源属性特征,阐述了生态资源、可回收资源、可再生资源、空间资源、旅游文化科普资源以及原位科学实验资源等正效应资源的开发利用对于削减废弃矿区碳源、增加生态碳汇及推动碳减排的潜在优势。结合内蒙古自治区“十四五”生态文明建设和碳达峰碳中和目标,讨论了开发利用正效应实现碳减排和修复自然碳汇,促进能源结构转型,助力资源型城市碳减排,助力原位科学试验和绿色低碳科技转化以及普及低碳生活能源消费知识等方面的重要作用。结合废弃矿山正效应资源化开发利用中的多元约束条件,从市场化运作和有效的竞争导向、正效应产品和产业政策引导、数字化智能化开发利用以及精准化碳核算等角度提出废弃矿山环境正效应开发利用与管理的对策建议,以期对我国建设北方生态安全屏障、推进废弃矿山资源化再利用以及实现能源行业减排增汇、绿色低碳发展和能源安全战略的有机统一...     

包头市九原区-达茂旗矿山地质环境现状及治理措施研究

包头市九原区-达茂旗区内矿山资源十分丰富,矿山资源的开发利用,使得包头市经济高速发展,但伴随着矿山的开发利用,同时衍生出一系列矿山地质环境问题。本文通过收集资料、遥感解译和实地勘查等方法,查明包头市九原区-达茂旗矿山地质环境问题类型、规模、分布及危害状况等现状。根据调查结果提出针对该区矿山地质环境问题修复建议和治理措施,并为矿山闭坑后环境治理和防灾减灾提供支撑。     

矿山环境正效应开发利用理论模式与工程应用

矿山环境正效应开发利用是延伸我国矿业全产业链的战略要求。随着能源结构的优化调整，煤炭在我国一次能源消费占比逐渐降低，面临关闭或已关闭的矿山数量越来越多。为了应对多元化、低碳化、清洁化的能源发展趋势，运用地质学、生态学及系统论等基础理论，从系统科学的角度提出资源化开发利用矿山环境正效应的理念，剖析了矿山环境正效应的内涵，建立了矿山环境正效应开发利用研究的理论框架。根据矿山环境正效应的不同属性，提出了4类正效应开发利用目标，即资源正效应、能源正效应、科普文娱正效应、生态服务正效应；在此基础上，按照“对象-目标-技术-模式”的系统化思维，秉承“目标导向”思路，分析了实现目标的具体途径，梳理了正效应模式在工程应用中所需的常见技术方法，构建了矿山环境正效应开发利用理论模式。以“生态立体农牧业”模式为例，通过内蒙古西部典型生产矿山的正效应开发利用模式实践研究，分析了矿山中赋存的正效应资源与模式技术的可行性，经案例工程实践验证了正效应开发利用理论模式的适宜性。最后，探讨了矿山环境正效应开发利用中面临的挑战和机遇。在能源格局演变和碳中和背景下，分析了矿山环境正效应开发利用与我国资源安全保障战略、资源型...     

我国转型煤矿井下空间资源开发利用新方向探讨

随着煤炭资源的长期开采、采矿技术的进步以及能源结构的调整,近年来越来越多的煤矿面临关闭或已关闭。目前针对废弃煤矿采取的主要措施是矿山环境恢复治理,以致遗留许多社会、经济和生态环境问题,且造成了矿区井上下资源的严重浪费。因此,如何科学、高效地解决煤矿关闭后的资源利用问题,实现矿山的成功转型利用,对煤炭工业乃至国民经济的发展具有重要战略意义。分析了转型煤矿资源类型,介绍了我国转型矿山开发利用现状,主要包括废弃工业广场建筑物、废弃土地(工业广场土地、沉陷区土地)的开发利用及建设矿山公园等。并指出国内废弃煤矿资源利用存在开发利用不充分、运行成本高等问题,特别是井下空间资源的开发利用率低。如井筒、巷道、硐室等井下空间资源,在封井后几乎全部浪费。因此,针对转型煤矿井下空间资源利用率低的问题,重点分析探讨了煤矿井下空间资源开发利用新方向,如利用煤矿井下空间资源储存石油、天然气,建设蓄能站以及地下城市等等,为我国关闭矿山的转型开发利用提供思路。     

分类分级视角下煤矿废弃地再开发潜力研究

煤矿废弃地开发潜力分类分级研究有助于退出关闭矿区开发方案决策或促进市、县、州或其他类型地区层面大量煤矿废弃地的评估,为煤矿废弃地分类管理和制定整体规划提供理论支撑。因此,建立了可处理多维约束的煤矿废弃地开发排序准则,提出了煤矿废弃地开发的分类、多级的集成评价方法,以适应不同策略下的综合决策问题,并以木城涧和西露天为例验证方法有效性。鉴于此方法主要以煤矿废弃地基础数据为支撑并借用专家相关知识与经验进行评价,为实现不同研究尺度下煤矿废弃地的分级、分类研究,需要进一步完善在产矿井资源生态评价制度,加强煤矿废弃地资源数据库建设。     

Ecological restoration plan for abandoned underground coal mine site in Eastern China

Eastern China has a long history of coal mining and a large number of coal mine sites have been abandoned in this region leaving a legacy of mining-related land subsidence, coal waste piles and brownfield sites. Furthermore, as a result of the historical planning approach in the region, many cities were built around coal mines. Therefore, the ecological restoration of abandoned mine land has become vital to the sustainable development in these cities. This paper uses the Datong coal mine site in Huainan as a case study to develop a detailed ecological restoration plan and functional division for an abandoned underground coal mine land by considering the local conditions and mining history, site assessment and integrated monitoring tools.     

徐州市矿山地质灾害现状与防治对策研究

通过对徐州市422个矿山地质环境现状分析,根据开采矿种、开采方式的不同,地质灾害表现形式不同,总结了不同矿种发生地质灾害的分布、规模和诱发条件。结果表明:煤、铁、石膏矿开采主要引发采空区地面塌陷,露采矿山主要为崩塌、滑坡,岩盐、矿泉水的开采基本不会诱发地质灾害。根据地质灾害现状,开展矿山综合治理,提出露采矿山采用工程消险、点缀覆绿、土地整治、应景改造、景观再造、地质遗迹、自然恢复和综合整治8种主要治理模式;地下矿山主要采用土地复垦、生态修复、建设再利用、浅水种植养殖和综合利用5种模式进行治理,对切实转变徐州市矿山开采现状、促进矿山生态环境向好转变具有积极意义。     

基于“生态+景观”模式的煤矿生态环境修复与治理

煤矿生态环境关系着资源的可持续发展和利用,为了保证资源的可持续性,必须对其进行修复和治理。煤矿区生态环境的修复与治理涉及煤炭资源的开发利用、水资源、土壤、植被、生态等多方面的问题,修复与治理难度较高。经调查研究发现,煤矿地区存在严重的生态问题,采用景观和生态兼顾的修复与治理模式,针对青海省某煤矿几项重要的生态问题进行研究,探索了“生态+景观”模式的煤矿生态环境的修复与治理路径,对于煤矿生态修复治理实践具有实际指导意义。     

煤矿矸石山环境治理及生态修复技术研究

煤矿矸石山中包含大量的固体废弃物,对矿区环境产生污染,破坏生态环境。而固体废弃物处理能够通过环境治理与生态修复实现,可以促进煤矿矸石山生态环境的可持续发展。为了提高煤矿矸石山的环境治理与生态修复效果,减少煤矿矸石山中固体废弃物的环境污染,提出了煤矿矸石山环境治理及生态修复技术研究。以S煤矿为研究对象,根据研究区内降雨状况和植被生长情况,以造林结构、密度和时间为基础,建造了林地,通过绿化造林的方式,制定了煤矿矸石山环境治理方案,测试了煤矿矸石山的生态修复效果。结果表明,通过绿化造林,不仅可以有效降低煤矿矸石山近地层空气中的SO₂、NO_x和粉尘含量,对矸石山的空气起到了净化的作用,还可以降低土壤和水体中微量元素和有毒元素的含量,具有较好的修复效果,降低煤矿矸石山中固体废弃物对环境的影响。     

国家能源集团智能矿山建设实践与探索

介绍了国家能源集团智能矿山建设历程,并从智能矿山的规划研究、煤矿业务标准化、管控系统智能化、综采工作面智能化、掘进工作面智能化、主运系统智能化、辅助运输系统智能化等方面,详细阐述了国家能源集团在榆家梁煤矿、大柳塔煤矿、上湾煤矿、锦界煤矿和准能集团露天煤矿进行智能矿山建设的实践以及良好的应用效果;针对智能矿山建设实践中存在的问题,提出智能化工作面建设、煤矿机器人研发、智能选煤厂、露天煤矿用智能卡车等集团智能矿山建设的目标任务。     

露天矿闭坑环境地质灾害危险性分区研究

基于露天矿闭坑前后地质灾害的分析，总结出我国露天煤矿开采至闭坑前环境地质问题与灾害主要有3个方面：① 露天煤矿开采将形成深大的矿坑及废弃矸石排土场.② 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、地表水与地下水作用，采矿工程活动等原因诱发一系列诸如滑坡、塌陷、泥石流、周边地面变形、地裂缝等突发性或缓变性地质灾害.③ 露天矿开采引发生态环境恶化及缓变性的灾害.提出了露天矿闭坑环境地质灾害危险性分区的方法.并根据以上研究以抚顺西露天煤矿闭坑（矿坑）环境地质灾害危险性分区为实例进行了分区，得到了符合实际的结果.     

露天磷矿山采空区绿色复垦技术研究

以我国最大的露天磷矿开采企业--云南磷化集团有限公司为工程背景,云南磷化集团的磷矿山都分布在高原湖泊滇池的周边,具有较大的生态环境压力。针对在矿区开展生态脆弱区域生态系统功能的恢复重建是企业发展的当务之急这一要求,以该企业所下属的昆阳、晋宁、尖山、海口等4大磷矿山的矿山开采采空区为实际研究对象,围绕绿色矿山建设中环境保护这个基本点,针对露天磷矿山（以云南磷化集团为例）开采与土地复垦等磷资源开发利用的2个环节,重点研究磷矿山土地复垦和生态恢复等关键技术,并将矿山生态恢复的关键技术在云南磷化绿色磷矿山建设过程中进行集成和综合示范。相关的研究成果可为我国磷矿行业的绿色矿山建设提供技术、理论指导和工程示范,对于推动绿色磷矿山建设具有重要的实践和指导意义。