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第五章矿产资源开发与地质环境


第五章
第一节 第二节 第三节

矿产资源开发与地质环境

矿产资源及其特性 矿产资源开发对地质环境的影响 矿山地质环境治理

第一节
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矿产资源及其特性

一、矿产资源的概念及其特征
(一)概念 矿产资源是指所有理藏于地壳中或出露于地表,可被人们开采利用 的矿物质聚集体。 广义:指在内外力地质作用下,元素、化合物、矿物和岩石相对富 集,人类开采后能得到有用商品的物质形态和数量。 狭义:指自然界产出的物质在地壳中富集成具有开采价值或潜在经 济价值的形态和数量。 能源资源:矿物燃料和核燃料 原料资源:金属矿产、非金属矿产

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(二)特征
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1、不均匀性:国家和地区,品种 2、有限性:不可再生
3、相对性:能否利用 4、生态性:生态环境的影响

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二、矿产资源的供给与需求
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(一)矿产的各类与成因
金属矿产:能够作为工业上提取金属原料的有用矿物资料。
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进一步划分为黑色金属矿产、有色金属矿产、贵金属矿产、稀 有金属矿产

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非金属矿产:指那些除能源矿产、金属矿产外,能够提取有用非金 属元素、化合物或能直接利用的岩石和矿物集合体。
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工业上非金属矿产多数是利用非金属矿物的某种物理性质、化 学性质或工艺性质。非金属矿产可用做冶金辅助原料、化工原 料、工业制造业、陶瓷及玻璃原料、建筑材料等。 能源矿产包括煤、泥炭、石油、天然气、铀矿等。

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能源矿产:又称矿物燃料,是人类获取能量的重要物质资源。
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成因:岩浆作用、变质作用、沉积作用、生物作用、风化作用

(二)矿产资源的供应
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截至2000年底,世界上业已发现的近200种矿产,在中国 已发现171种,探明有一定数量的矿产有153种,其中能 源矿产8种,金属矿产54种,非金属矿产88种,水气矿产 3种。按45种主要矿产储量的价值计算,矿产储量总位占 全世界的9.86%,探明储量潜在价位仅次于美国和俄罗 斯,居世界第三位。 按单位国土面积拥有的主要矿产储量价值计,每平方公 里国土面积内拥有矿产资源价值为世界陆地平均水平的 3.54倍,居世界第六位。 人均拥有矿产资源量只相当于世界人均拥有资源量的27 %,相当于美国人均的1/10、前苏联的1/7。

(三)矿产资源的需求
各大洲对金属矿产的消费比率% 地区
欧洲 美洲

Al
32 40

Cu
36 36

Zn
36 32

Pb
40 37

Ni
41 27

Sn
34 31

美国%
亚洲 日本%

79
24 62

75
25 63

65
27 54

77
19 49

81
31 78

66
31 58

非洲
澳和新

2
2

1
2

3
2

3
1

1
0

2
2

第二节 矿产资源开发 对地质环境的影响
矿石采掘

矿井热害 地面变形 破坏地下水循环 诱发地震 海水入侵 尾矿堆放污染 占用土地 污染空气 水土流失

地下开采

矿山生产

露天开采

破坏地表水系 边坡失稳破坏 破坏地表植被 污染水体与土壤 土地荒漠化 污染空气

选矿冶炼

污染水体 污染土壤

一、露天采矿
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(一)土地资源的占用和破坏
1、采场和堆土占用和破坏土地
平邑黄金地质公园

表5-2

鞍钢占地
新钢良山矿

2、废石、尾矿堆放占用和破坏土地

(二)露天矿边坡失稳破坏
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边坡角越小,越稳定,但剥采比越大。
破坏模式:两类
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抚顺煤矿边 坡滑移

有滑动面 蠕变坍塌变形 减少扰动 加固

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防治:
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(三)水土流失
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尾矿、废石堆在河床、河口、公(铁)路达等处, 遇暴雨就造成水上流失,产牛滑坡、泥石流。
造成水库河地淤塞,洪水排泄不通.其至冲毁公 路、铁路,交通中断,结国民经济造成严重损失。

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2006年7月 8日大雨导 致武定县尾 矿坝溃堤使 乌龙河沿河 几百亩庄稼 毁于一旦。

二、地下采矿

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(一)采空区地面塌陷与地裂缝 采用井下开采的矿山,由于采空区上覆岩土 体冒落而在地表发生大面积变形破坏并伴随 地表水和浅层地下水漏失的现象和过程,称 为矿区地面变形。 如果地面变形呈现面状分布,则为地面塌陷; 如为线状分布则为地裂缝。

(二)破坏水文地质环境
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1、矿井突水
矿井、水库报废

2、海水入侵
3、区域地下水位下降

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(三)矿区山体开裂破坏

河南新密玉山遭无证开采山体开裂

(四)诱发地震与岩爆
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1、诱发构造型地震
采矿、抽水 2、诱发塌陷型地震 采空区 3、岩爆 又称冲击地压,是指承受强大地压的脆性煤、矿体或岩体, 在其极限平衡状态受到破坏时向自由空间突然释放能量的 动力现象,是一种采矿或隧道开挖活动诱发的地震。

三、工矿废物对地质环境的污染
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1、选矿废水污染
污染水体、土壤

2、煤矸石污染
水污染、盐碱化、热污染、大气污染、放射性

四、矿产资源开发阶段
阶段 勘查 对环境造成的破坏作用 土地占用,植被破坏,钻井废水造成地表及地下水污染 占用、毁坏土地;破坏植被、地貌,造成水土流失;挖掘过程 使地面沉降,形成地下水漏斗,诱发地震;矸石和其他固体废 物处置造成滑坡、泥石流;粉尘噪音污染;酸性矿坑水的排放 污染地表、地下水体 粉尘、噪音污染;尾矿堆放诱发泥石流和滑坡;颗粒物、有害 气体、废水及有机化学物质的排放造成水体、空气、土壤等污 染

开采

冶炼

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采矿方法、矿物性质、环境条件都影响到地质环境

第三节
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矿山地质环境治理

一、矿山地质环境治理的基本原则
二、露天矿的复垦与利用

三、废石堆、尾矿池复垦
四、地面塌陷和废弃矿井整治 五、矿山“三废”综合利用


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