湖南省矿区地质环境研究

论文摘要

我国经济正处于以大量消耗自然资源特别是矿产资源为主要特征的发展阶段。随着矿产资源开发强度越来越大，矿区地质环境问题对生态环境质量的影响日益突出。本文在广泛收集国内外已有成果的基础上，通过对湖南省矿区地质环境调查和重点矿区解剖分析，系统划分了矿区地质环境问题类别，运用水文地质学、工程地质学、环境地质学、环境地球化学、恢复生态学等理论，揭示了矿区地质环境问题产生的原因，探讨了治理方法技术，提出了有关政策措施建议。 矿区地质环境问题可以归结为采空与堆积两大主题。解决矿区地质环境问题的根本途径，一是科学规划、合理开采，避免诱发崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等突发性地质灾害：二是推行无废开采工艺，尽量减少废石尾砂产出量，减轻采矿对生态的破坏；三是实行土地复垦，恢复本地生态系统，实现人与自然的和谐发展。 本文首次对湖南省主要矿山地质环境状况进行了全面调查，阐明了崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等地质灾害在矿区这一特定领域的表现形式、分布特征、成因机理和防治方法；运用岩土力学理论对邵东石膏矿采空区进行了地面稳定性分析和评价，为邵东县城市规划和石膏矿采空区治理提供了重要依据。 通过对七宝山矿区土壤、稻谷、水体采样分析，对比18年前同类结果，首次揭示了矿区地球化学污染的时空变化规律。随着时间的推移，有害元素在矿区河流底泥中的污染加重，污染分布曲线的波峰向下游移动：在河流两侧稻土中的污染加重，并向稻土底层渗透，稻谷污染也相应加重：当污染源增加时，波峰数相应增多。矿区闭坑以后，水体污染迅速减轻。 综合介绍了矿区被污染土壤的改良技术、无废开采工艺、矿区复垦技术。对矿区复垦效益评价方法进行了研究，首次在传统的矿床技术经济评价体系中引进了矿区复垦评价因子。通过实例分析，认为矿区复垦对企业经济效益的影响很小，但复垦后环境经济效益巨大。 作者系统研究了我国矿区生态恢复制度。运用恢复生态学观点，将“矿区生态恢复”定义为“是指对采矿引起退化的矿区生态系统，

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 矿产开发严重损害生态环境质量
• 1.2 国内外矿区地质环境研究现状
• 1.2.1 矿产开发对地质环境的影响研究
• 1.2.2 矿区地质环境监测预报研究
• 1.2.3 矿区地质环境恢复治理研究
• 1.2.4 矿区地质环境保护制度研究
• 1.3 本论文的主要研究内容
• 第二章 矿区主要地质环境问题
• 2.1 概述
• 2.2 突发性地质灾害
• 2.2.1 分布特征
• 2.2.2 矿区崩塌、滑坡、泥石流
• 2.2.3 矿区地面沉裂变形
• 2.3 土地损毁
• 2.3.1 土地直接损毁
• 2.3.2 土壤地球化学污染
• 2.4 地下水均衡系统破坏
• 2.4.1 地下水降落漏斗
• 2.4.2 矿坑突水
• 2.5 矿区地质环境恢复治理状况
• 2.5.1 地质灾害损毁土地的治理
• 2.5.2 排土石场和尾砂库的治理
• 2.5.3 矿区废水综合治理
• 第三章 矿区地质环境分析
• 3.1 影响因素分析
• 3.1.1 自然因素
• 3.1.2 技术因素
• 3.2 人为诱发矿区崩塌滑坡的几种类型分析
• 3.2.1 露天开采诱发的崩塌滑坡
• 3.2.2 切坡诱发的崩塌滑坡
• 3.2.3 荷载造成的崩塌滑坡
• 3.2.4 震动造成的崩塌滑坡
• 3.3 泥石流分析
• 3.3.1 废石堆造成的泥石流
• 3.3.2 尾矿库溃决造成的泥石流
• 3.4 地面沉裂变形分析
• 3.4.1 一般特征
• 3.4.2 实例分析
• 3.5 地面岩溶塌陷分析
• 3.5.1 发生机理
• 3.5.2 实例分析
• 第四章 邵东石膏矿采空区地面稳定性研究
• 4.1 概述
• 4.2 岩石物理力学性质
• 4.3 采空区稳定性参数计算
• 4.3.1 顶板保护层厚度
• 4.3.2 顶板厚度
• 4.3.3 采空区上部有建筑物时的顶板厚度
• 4.3.4 采空比
• 4.4 采空区稳定性评价
• 4.5 防治方法
• 4.5.1 监测预警法
• 4.5.2 拆迁避险法
• 4.5.3 采空区充填法
• 4.5.4 硐室改造利用法
• 4.5.5 强迫崩落法
• 第五章 矿区土壤地球化学污染研究
• 5.1 矿区有害物质种类
• 5.1.1 煤矸石
• 5.1.2 放射性
• 5.1.3 铅、锌、镉、砷、汞
• 5.1.4 氟
• 5.1.5 硫
• 5.2 有害元素迁移方式
• 5.2.1 按介质类型划分
• 5.2.2 按物质运动的基本形态划分
• 5.3 七宝山矿区有害元素在水土环境中的分布
• 5.3.1 七宝山矿区概况及采样分析
• 5.3.2 有害元素在矿区河流水体中的分布
• 5.3.3 有害元素在矿区河流底泥中的分布
• 5.3.4 有害元素在矿区河流两侧土壤中的分布
• 5.4 有害元素在矿区生物体中的累积
• 5.4.1 有害元素在七宝山矿区稻米中的累积
• 5.4.2 有害元素在蔬菜等植物中的累积
• 5.4.3 有害元素的化学形态分配
• 5.4.4 有害元素对矿区土壤微生物的影响
• 5.5 矿区土壤地球化学污染修复技术
• 5.5.1 几种主要的修复技术简介
• 5.5.2 海泡石等对土壤污染的改良效果
• 第六章 矿区生态恢复制度与方法
• 6.1 矿区生态恢复制度建设
• 6.1.1 现行矿区生态恢复规定
• 6.1.2 现行规定存在的主要问题
• 6.1.3 矿区生态恢复制度改进建议
• 6.2 无废开采
• 6.2.1 概述
• 6.2.2 无废开采方法
• 6.2.3 无废开采实例
• 6.3 矿区复垦
• 6.3.1 一般规定
• 6.3.2 复垦规划
• 6.3.3 重整地形
• 6.3.4 表土保护育利用
• 6.3.5 土壤改良
• 6.3.6 恢复植被
• 6.4 矿区复垦效益评价
• 6.4.1 矿区复垦的经济特点
• 6.4.2 考虑复垦的矿床经济评价
• 6.4.3 复垦的环境经济评价
• 6.4.4 考虑复垦的矿床经济评价实例
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要研究成果