安徽省礦山地質環境治理技術方法總結

吳興付，張品楠，夏繼忠，孫 健

（安徽省地質環境監測總站，安徽合肥230001）

安徽省礦山地質環境治理技術方法總結

吳興付*，張品楠，夏繼忠，孫 健

（安徽省地質環境監測總站，安徽合肥230001）

根據安徽省已開展的礦山地質環境治理項目的調查評價結果，按照礦山種類、開采方式、礦山地質環境問題等進行了礦山地質環境治理技術方法的提煉總結，并針對技術方法適宜特點，提出了今后省內礦山地質環境治理工作中應注重研究的內容。

礦山地質環境；治理；技術方法

安徽省地處華東腹地，是我國東部襟江近海的內陸省份，跨長江、淮河中下游，東連江蘇、浙江，西接湖北、河南，南鄰江西，北靠山東。安徽省東西寬約450km，南北長約570km，總面積13.96×104km2，約占全國總面積的1.45%，居華東第3位，全國第22位。2009年末,安徽省戶籍人口6675.7萬人，常住人口6118萬人，城鎮化率38.7%［1］。

1 礦產資源開發與礦山地質環境問題

2009年，安徽省已列入資源統計、開發利用的礦產有106種（含亞種），各類經濟類型礦山5130個，其中部級發證40個，省級發證588個，市級發證4502。全省共有大型礦山345個，中型礦山246個，小型及以下礦山4539個，礦業從業人數37.58萬人，年產礦石量43699.9× 104t，工業總產值7485714.55萬元，礦產品銷售收入6695309.74萬元，利潤總額達588230.57萬元［2］。

2009年安徽省共發生63起小型規模的礦山地質災害，直接經濟192.4萬元；主要礦山占用及破壞土地總面積為5240.91hm2；五大礦山城市（淮南、淮北、宿州、銅陵、馬鞍山）抽排地下水達17500×104t，礦區累計地下水均衡破壞的范圍達24010hm2，地下水污染面積7885hm2，地表水污染面積17335hm2；主要礦山累計排放廢水為9651.66×104t；固體廢棄物年排放量約25911.35×104t［2］。

2 礦山地質環境治理概況

礦山地質環境治理按主體資金來源可分為國家投資、省級投資和企業自主資金治理3種方式。從2003年起至2009年，國家、省及地方、企業聯合出資，重點對淮北市、宿州市、淮南市、馬鞍山市、銅陵市、安慶市、宣城市、巢湖市、安慶市、池州市、黃山市、蕪湖市、蚌埠市、滁州市等地區的100多處礦山實施了地質環境治理，先后投入治理費用83453.08萬元，綜合治理面積5744.49hm2，復墾土地2988.84hm2［1,3］。

3 礦山地質環境治理技術方法簡述

根據已完成的100多個礦山地質環境治理項目的調查結果，安徽省礦山地質環境治理重點是消除礦山地質災害和進行礦山土地復墾，礦山地質環境治理方法主要受其開采方式影響，露天開采和井工開采是礦山開采的2大方式［1,4］，其地質環境問題差異明顯，其治理方法顯著不同。煤礦在安徽省兩淮地區點多面廣，采煤塌陷地質環境問題突出，地質環境治理有其特點。

3.1 露采礦山地質環境治理技術

安徽省露采礦山主要是建筑石料礦、磚瓦粘土礦和少量金屬礦，最突出的地質環境問題是地形地貌景觀破壞和邊坡穩定問題，治理技術主要是場地平整、削坡減載、支擋錨固、截洪排水、覆土綠化和植被重建［1,5］。

（1）建筑石料礦。建筑石料礦山地質環境治理首要任務是消除崩塌、滑坡及泥石流地質災害隱患，然后依山就勢進行地形整理，修復地形地貌景觀，再進行覆土、復綠。如淮北相山采石場和鳳陽九華山采石場。

消除地質災害隱患首先是清理邊坡的危巖，通過削方減載，將不穩定邊坡改造成穩定邊坡，對難以降坡的隱患進行邊坡加固。

地形整理多依山就勢，要求做到起伏得當、錯落有致、田塘有別、溝渠路橋涵齊全，既修復了地形地貌，同時恢復了土地功能。

植被重建要求選擇當地速生耐旱、耐貧瘠的植物群落，草、灌、喬搭配合理，管護方便。

（2）磚瓦用粘土礦。安徽省磚瓦用粘土礦眾多，大多位于平原區。此類礦山地質環境問題主要是占用土地資源、破壞地形地貌景觀。治理目標主要是恢復為建設用地或農用地；治理技術方法簡單，主要是地形整理。如樅陽縣黃羹輪窯廠，利用場地清理、挖高填低，把采礦場變成了工業園區用地，增加了土地的使用價值。

（3）金屬礦。多為大中型鐵礦山，礦山地質環境問題主要是地形地貌景觀破壞、礦山地質災害和“三廢”占地及環境污染等。礦山地質環境治理技術方法主要是地形整理、邊坡加固、土地復墾和植被恢復。

南山鐵礦凹山采區治理方法借得推薦，該礦為露天凹陷式開采，礦山地質環境治理主要針對地質條件較差的西北幫及北幫開展了邊坡加固、噴錨護坡，消除了對+30m臺階上的汽車聯絡通道和鐵路運輸線的威脅，保證了礦山的正常生產和財產安全。

向山硫鐵礦的治理方法也較典型，通過地形整理，覆土造地，將其恢復成林地，按不同地面標高開展了地形整理，覆土造地，恢復成了果園、農田和建設用地，經濟和環境效益十分顯著。

3.2 井工開采非煤礦山地質環境治理技術

（1）井工開采金屬礦山治理技術。多為歷史遺留的大中型老礦山，主要礦山地質環境問題是地面塌陷和酸水污染問題。治理技術方法主要是利用選礦產生的尾礦進行井下嗣后充填，地表塌陷區回填，再進行土地功能恢復和生態恢復。

銅陵銅官山治理主要采用地表回填塌陷坑，井口充填采空區和鉆孔灌注溶洞，多數恢復為建設用地，地局部治理效果較為顯著。但是，由于采空區嗣后充填的施工技術難度較大，費用較高，填料的配比和井下膠結程度難以確定，地下采空區的充填效果較差。

近期投產的鐵礦山主要位于霍邱縣平原區，均采取充填開采技術，地面建立充填站與地下采空區相通，形成了井上井下充填系統，利用選礦產生的尾砂配比水泥漿進行井下充填，采一充一，邊采邊填，通過鉆孔取芯驗證及近2年的地表觀測，充填效果顯著，地表未見地面塌陷跡象。

（2）井工開采非金屬礦山治理技術。安徽省井工開采的非金屬礦山較少，與井工開采金屬礦山主要區別是采空地面塌陷范圍相對較小，且污染程度較輕，但固體廢棄物較多，且容易造成地表水漏失。安徽省實施治理的典型非金屬礦山是廬江礬礦和東興鹽礦。

廬江礬礦在歷史開采過程中形成了大量的廢渣，多就近堆放在各個平硐口附近，形成滑坡隱患。其治理方法采用樁板墻對廢渣進行阻擋，但未能對采空區進行充填，因此未能徹底消除采空塌陷及誘發滑坡次生地質災害隱患，治理效果較差。

東興鹽礦充分利用礦山固體廢棄物和水泥漿對地下溶腔進行充填、對鹵井進行封堵，利用選礦廢渣對地表塌陷坑進行回填，既減輕了的地面塌陷的危害，又減少了固體廢棄物占地，變廢為寶、變害為利。

3.3 井工開采煤礦地質環境治理技術

安徽省的煤礦主要分布在兩淮地區，且多為大型礦山企業，開采方式均為井工開采，地面多形成較大面積的塌陷區。多數大型礦山都因地制宜開展了礦山治理工作，宜農則農、宜林則林、宜漁則漁、宜建則建［6-7］，多數礦山還同時開展了田、塘、水、林、路綜合治理，具體可分以下幾種模式：

（1）深度塌陷區水面養殖模式。此類治理區多遠離村鎮區，周邊村民多從事農業種植，地表塌陷深度較大，位于當地地下潛水位以下，形成了常年積水區，地面變得高低不平，相對高差較大，如毛郢孜煤礦塌陷區，治理措施主要是采取塌陷地回填造地、挖深造塘等工程措施進行土地復墾，開挖修建水塘進行漁業養殖，有利于改善農村生產方式和產業結構，促進農民生活方式的多元化。

（2）淺度塌陷區復墾造地種植復墾模式。此類治理區多遠離村鎮區，周邊村民多從事農業種植，多為采空塌陷區的邊緣，地表塌陷深度小，位于當地地下潛水位以上，地面局部出現塌陷裂縫，變形較小，不利于降水的排泄，如百善煤礦塌陷區，治理措施是采取塌陷地回填造地工程措施進行土地復墾。根據地面塌陷深度，進行平整劃塊、農田耕植，增加了耕地存量，提高了部分失地農民的經濟收入。

（3）煤矸石充填塌陷坑造地用于生產生活基地復墾模式。此類治理區多位于城鎮、礦區或大村莊聚集區，周邊表現為居民多基建用地少，礦區固體廢棄物多、堆占面積大，如朱莊煤礦塌陷區，影響到代莊、暗樓、雙莊等620戶2465名村民的居住，同時矸石堆放在工業廣場受保護范圍邊緣的可耕地上。由于塌陷地周邊交通條件十分便利，把煤矸石堆放與塌陷區回填治理結合起來，利用發熱量較低的煤矸石回填塌陷地，營造基建用地，墊高、平整、壓實矸石，修建基礎設施，作為村民搬遷基建用地，既減少了固體廢棄物的堆放量，又解決了失地村民的居住安置。

（4）煤礦固廢充填塌陷區覆土營造經濟林果復墾模式。此類治理區多位于城鎮、礦區工業廣場附近，地表塌陷深度一般小于1.5m，礦區固體廢棄物多、堆放面積大，如新莊孜煤礦塌陷區，礦井年產矸石量約(25～30)×104m3，累計堆放矸石約169×104m3。主要采用矸石回填造地、覆土綠化等措施進行土地復墾，填矸覆土造地后達到農作物耕種及植樹綠化要求。利用機械采剝、采裝表土和矸石，回填采煤沉陷區，分層整平、壓實，矸石回填到設計標高后，再覆蓋表土于矸石層之上，完成溝渠蓄排水、植樹綠化，既減少了固體廢棄物的堆放量，提高了治理區周邊的林木的綠化率，又增加了一定的經濟收入。

（5）深淺交錯尚未穩定的塌陷區用作魚鴨混養、果蔬(菜)間作復墾模式。

此類治理區位于城鎮、礦區工業廣場附近，靠近地表水體，塌陷深度變化較大，如潘一煤礦塌陷治理區，多煤層的重復采動，地表最大下沉5m，與泥河連成一體，主要采用回填造地、覆地綠化等進行土地復墾，填矸覆土造地后達到農作物、蔬菜耕種及植樹綠化要求，沿泥河進行水面和溝渠進行鴨鵝養殖，既減少了塌陷區土地的閑置率，又改善了周邊的產業結構。

4 建議

（1）礦山地質環境治理從源頭抓起，科學合理地設置礦權界線和編制科學合理的開發利用方案。礦權設置考慮礦體整體性，開發方案要考慮礦區整體開發，至少要考慮礦山閉坑后地形的完美和微地貌單元的整體保留或整體消除。

（2）丘陵山區井工開采礦山慎用房柱法開采，多用充填法開采。丘陵山區井工開采礦山多允許地面塌陷，閉坑后采空區穩定性很差；地表塌陷坑回填和滑坡隱患終究是治標不治本，長期留有巨大隱患。因此，井工開采礦山應多采用充填法開采，徹底消除地質災害隱患，切實保護礦山生態環境。

（3）加大礦山地質環境治理經費投入［8］。礦山地質環境治理要保證經費投入，一般情況下，保證金收繳和礦山地質環境治理經費預算不能小于企業利潤的10%。

（4）重視礦山水土環境保護與治理。在今后的礦山地質環境保護與綜合治理方案編制過程中，不論治理級別大小，均應對礦山水土環境進行采樣測試，其化驗結果將作為檢驗此后礦業活動是否影響礦山環境的主要背景依據，如果部分指標因受礦業活動影響出現增加或減少，礦山企業應對此負責，應接受處罰并負責修復和治理。

（5）建立礦山地質環境監測網［8］。礦山地質環境是動態變化的，僅依靠一次兩次的調查是遠遠不夠的，因此建議建立省級礦山地質環境骨干監測網和礦山企業自主監測網，及時發現問題，及早開展治理，為礦山地質環境保護提供可靠依據。

[1]孫健，吳興付，夏繼忠，等.安徽省礦山地質環境治理技術與成效調查評價[R].安徽省地質環境監測總站，2011:7，14，97-101.

[2]柴義倫，夏繼忠，楊玉華，等.安徽省礦山地質環境形勢分析報告（2009年度）[R].安徽省地質環境監測總站:8-23.

[3]安徽省國土資源廳.安徽省地質環境公報（2009年度）[R]: 14-15.

[4]安徽省國土資源廳.安徽省礦山地質環境保護技術規程匯編（試行）[R]:105-106.

[5]李良軍，王少龍，孫鳳賢，等.安徽省礦山地質環境調查與評估[R].安徽省地質環境監測總站,2005:34-39.

[6]武強,劉伏昌,李鐸.礦山環境研究理論與實踐[M].北京：地質出版社，2005:284.

[7]淮北市人民政府.淮北市（城市規劃區）礦山地質環境治理規劃（2006-2010）[R].2006:10-23.

[8]安徽省國土資源廳.安徽省礦山地質環境保護與治理規劃[R].2008:37，39.

X141

B

1004-5716(2015)08-0162-03

2014-09-03

吳興付（1977-），男（漢族），安徽利辛人，高級工程師，現從事水文地質、工程地質、環境地質勘查研究工作。