人类早已认识到采矿工业对自然生态环境造成的破坏。古以色列国王所罗门（Solomon公元前1018～前978）曾准备把20个采矿城镇作为礼物赠给太尔（Tyre）国王亥兰（Hiram），由于矿石含硫，气味难闻且有害，亥兰国王婉言谢绝了。德国人阿格里科拉（G.Agricola）在1556年所著《论冶金》一书中，全面描述了矿业对环境造成的破坏，列举了意大利早期的一项法律，禁止在葡萄园、橄榄树林等地区和其他肥沃的土地上开采矿石，并提出了矿山土地复垦的问题。1791年英国萨默塞特煤矿在租借土地时，租约要求矿主在煤矿关闭后要回填矿井，并播种黑麦草种籽。第二次世界大战后，一些矿业先进国家制定了土地复垦计划，通过并颁布了有关矿业法律。例如，英国1951年颁布了《矿业法》；美国国会1971年通过，并于1977年颁布了《露天采矿管理和复垦法》。中国于1986年颁布了《中华人民共和国矿产资源法》，随后又颁布了《土地管理法》等。这些法律对矿山土地复垦都提出了严格的要求，从而把矿山土地复垦纳入了法治，加速了土地复垦的进程。与此同时，有些国家设立了专门管理机关和科研机构，出版了有关书刊。矿山土地复垦逐渐成为矿山环境工程的重要组成部分。

矿山大气污染防治的发展经历了漫长的年代。16世纪初期，人类使用简单的通风装置来排除矿内的有毒有害气体，1637年中国宋代宋应星在其《天工开物》一书中记载了处理矿内有毒气体的方法。1851年左右，英国首先把离心式扇风机应用于矿山通风。三年以后，英国人阿特肯逊（J.J.Atkinson）发表了《矿井通风原理》一书，奠定了矿井通风工程的计算基础。直到20世纪50年代，人们才把矿山通风纳入矿内环境问题来研究，从而形成了矿山环境工程中的一个重要内容。

矿山水污染防治是从矿山防排水工程逐渐发展起来的。人类进行地下采矿以来，便遇到了矿坑水的问题，古埃及发明了名叫“Cochlea”（蜗牛）的螺旋扬水器，作为矿井排水的工具。1712年人类首次把纽阔门蒸汽机驱动的水泵用于矿山排水。19世纪末，随着电动机的问世，离心式水泵日益广泛应用于矿山排水。人们为了解决水泵和管道的锈蚀和磨损问题，采用了石灰中和法和沉淀过滤法来处理矿坑水，开创了矿山废水处理的先例。到了20世纪70年代。人们进一步认识到矿山水污染对生态环境造成破坏的严重性，根据各种不同的水污染情况，采取了综合防治措施。矿山水污染防治便成了研究矿山环境工程中的另—个重要内容。

关于矿山固体废物处理，19世纪后期，人们开始从废石中回收有用矿物。1890年以来。英国在原铅矿废石堆里二次回收萤石；1894年以来，美国应用重介质分选回收煤矸石中的烟煤。20世纪60年代，许多国家对矿山废石场和尾矿库加强了管理，进行了广泛的综合利用的研究，既取得了很大的经济效益又改善了环境质量，形成了以无害化处理和综合利用为中心内容的矿山固体废物处理法。

20世纪以来，根据物理、化学、生物、地学等基础理论，运用安全卫生工程、通风工程、防排水工程、机械工程和化学工程等技术原理和方法，解决矿山水、大气、固体废物、噪声等污染问题，使单项治理技术有了较大的发展，逐渐形成了治理技术的单元过程。50年代末，中国提出了矿产资源综合利用的问题。随着采矿业的发展，环境意识的增强，人们认识到控制矿山环境污染，不仅要采用单项治理技术，而且还要采取综合防治措施；不仅要注意作业环境的保护，而且还要注意区域环境的保护。在这种形势下，陆续出现了矿山环境工程学的专门著作，形成了环境工程学的一个分支。

人们对矿山环境工程存在着不同的认识。有人认为，矿山环境工程是研究采矿活动外部环境的污染和破坏，以及减少或消除这种污染、破坏的最佳途径和措施，重点是矿山大气污染防治、矿山水污染防治、矿山固体废物处理和矿山土地复垦等；也有人认为。矿山环境工程是研究矿内作业环境的保护和改善，即研究矿内通风工程、矿内气体污染及其防治、矿内粉尘污染及其防治、矿内气候条件及其调节、矿内火灾及其防治、矿坑水及其处理等，总称矿内环境工程；还有人认为，无论是矿内环境还是外部环境，只要是采矿活动引起的污染和破坏，均应统筹安排，纳入矿山环境工程的研究范畴。

对矿山环境工程的研究对象虽有不同的看法，但从矿山环境工程发展的情况来看，它的基本内容可归纳为矿山环境污染与防治，矿山环境破坏与保护两方面。

(1)矿山环境污染与防治

采矿工艺过程及其引发的自然过程，产生并释放出有害物质、或改变环境的物理参量。污染环境大气、水体和土壤，称为矿山环境污染。矿山环境污染防治的内容包括矿山大气污染防治、矿山水污染防治、矿山噪声控制、矿井空气调节和矿山土壤污染防治。在防治措施方面，一般是对污染源进行调查、监测，对污染物和污染源进行分析和评价，确定防治对象。在此基础上，制定防治方案：如果是大气和水的化学物质（包括颗粒物）污染。则对污染源实行密闭、闭路循环和隔离，对污染物实行排放（包括矿山通风、矿山防排水），以及分离、分解、转化等处理措施；如果是噪声污染。则需先从噪声源着手控制和治理，然后在噪声传播途中应用吸声、消声、隔声、减振和阻尼的工程方法控制其传播，但最根本的措施是改革生产工艺，研制低污染和无污染的设备；如果是矿内大气的温度和湿度的变化偏离正常值，则需进行空气调节；如果是矿业造成的土壤污染，则需根据污染源的性质和类型，杜绝其污染途径，对污染的土壤。采用化学和生物等方法去除污染。

(2)矿山环境破坏和保护

岩矿的爆破与采挖过程，产生空气冲击波。造成地表振动、地表沉陷、地层裸露、废石尾矿堆积等作用和后果，破坏矿山及附近的水源、十地、景观和建（构）筑物等，称为矿山环境破坏。矿山环境保护的内容包括矿山水源保护、矿山固体废物处理、矿山爆破公害控制、矿山地表沉陷防治、矿山土地复垦和矿山景观保护等。在环境保护方面，一般是根据具体情况，采取以下相应的保护措施：隔断地表、地下水源与开采区的通路，涵养和保护水源；对废石、尾矿进行无害化处理和综合利用；限制一次装药量、改进爆破器材和爆破方法，控制爆破公害，应用留保安矿柱和充填采空区的方法，控制地表沉陷；根据地表移动规律，预防地表沉陷造成损害；采取重整土地、开发利用的方法，恢复破坏的土地；应用环境设计原理，屏蔽采区，美化环境。 2100433B

一、环境

环境是相对于中心事物而言的。与某一中心事物有关的周围环境，就是这个事物的环境。对我们来说，中心事物是人，环境就是人类赖以生存并以人为中心围绕着人的物质世界。

二、环境科学

环境科学是研究环境的质量及其保护和改善的学科。它是人类认识、利用改造环境的需要，是自然科学发展到一定阶段时，各个学科相互交叉、渗透和发展的必然结果，是自然科学发展的一个新领域。

三、环境工程学

环境工程学就是运用工程技术的原理和方法，保护和合理利用自然资源，防治环境污染，以改善环境质量的学科。主要研究内容包括大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废弃物的处理和利用以及噪声控制等。环境工程学还研究环境污染综合防治的方法和措施，以及利用系统工程方法，从区域的整体上寻求解决环境问题的最佳方案。

矿山工程所涉及的工程地质环境是一个复杂的体系，需要采取系统分析的方法研究。在工程地质环境系统中要从整体上考虑各因子的相互联系，它们既相互依存又相互作用。矿山工程子系统和环境子系统本身都是有结构的，包括它们的组成、结构、特性、赋存环境和边界条件，这些都是动态的、可变的。这是本书研究的基本思想。

第一章 探讨了环境工程地质的基本问题。这一章是本书实际内容的理论概括，环境工程地质学是受人类工程活动的最新发展所推动而提出的新科领域和发展方向。它的核心是工程建设和地质环境的依存关系和相互作用理论；它的研究思路是系统工程分析和评价；它的目标是预测工程地质环境的动态变化和地质灾害趋势，为保证工程建设的社会、经济、环境效益提供科学依据对策。

第二章讨论了矿山工程这一特定工程背景下地质环境的特性，分别从地质环境的建造特征、结构特性、赋存环境、边界条件、边坡的稳定性等方面对地质环境进行了深入具体的研究，重点讨论了地质环境对矿山工程的制药作用。

第三章以凹山矿为背景研究了工程地质环境信息系统。在关系数据模型和矢量数据模型研究的基础上建立了凹山矿的数据和图形信息系统。探讨了工程地质环境评价方法，包括聚类、分类、模糊和综合评价。

第四章讨论了矿山工程对于地质（生态）环境的影响和破坏作用，分别从土地资源的占用和破坏、水文环境的破坏、地面变形、废物污染等方面进行了总结，关重研究了地下水渗流场的变化和爆破对于矿山环境的影响。

第五章在矿山地质（生态）环境现状评价的基础上，提出了地质（生态）环境恢复的规划，这也是研究的目的所在。

第六章结论。

前言

第一章 绪论

1.1 环境工程地质学的缘起与基本概念

1.1.1 环境工程地质学的崛起

1.1.2 环境工程地质学的基本概念

1.1.3 现阶段我国环境工程地质的研究重点

1.2 区域开发与环境工程地质评价

1.2.1 环境工程地质研究的多维结构

1.2.2 环境工程地质研究的空间和时间尺度

1.3 工程建设和地质环境的依存关系相互作用理论

1.3.1 地质环境及其工程地质评价

1.3.2 地质灾害和自然地质灾害

1.3.3 人类工程活动对地质环境的作用——工程地质灾害

1.3.4 人类工程活动造成引发灾害

1.3.5 工程建设和地质环境的依存关系和相互作用

第二章 矿山工程地质环境特性及制约的作用

2.1 区域工程地质研究观点总结

2.2 矿区工程地质环境的岩土特性

2.3 矿体的赋存环境特性

2.4 矿山岩质边坡稳定分析

第三章 矿山工程地质环境信息系统

3.1 数据管理

3.2 数据处理

第四章 采矿工程对地质环境的影响

4.1 概述

4.2 凹山矿资源和环境现状

4.3 爆破震动对地质环境影响的实验研究

4.4 彩矿工程引起的地下水渗流场变化分析

第五章 矿册地质生态环境影响评价与规划

5.1 矿区地质生态环境现状评价

5.2 矿区地质生态环境恢复规划

第六章 结论

6.1 矿山工程地质环境特性及制约作用结论

6.2 矿山工程对地质环境影响结论

6.3 矿山工程和地质环境的依存关系和相互作用

参考文献2100433B

李华锋，男，1965年生。1990年毕业于北京大学，攻硕士学位；2000年毕业于北京科技大学，获博士学位。现为九江学院教授，主要从事岩石力学与岩土工程、工程地质，岩土加固工程、岩土工程测试理论与方法、边坡稳定性分析及数值计算等研究工作，先后承担多项国家和省部级项目，在核心学术期刊上发表学术论文多篇，曾获省部级科技进步一等奖一项、二等奖一项。