露采灰?guī)r礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理

■楊正玉

（1江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì) 江蘇鎮(zhèn)江 212001；2江蘇地質(zhì)基樁工程公司 江蘇鎮(zhèn)江 212001）

露采灰?guī)r礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理

■楊正玉1,2

（1江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì) 江蘇鎮(zhèn)江 212001；2江蘇地質(zhì)基樁工程公司 江蘇鎮(zhèn)江 212001）

以鎮(zhèn)江市某露采建筑石料用灰?guī)r礦山為例，從地質(zhì)災(zāi)害、地下水（含水層）的破壞、地形、地貌、人文景觀破壞和土地資源破壞等方面對露采礦山可能引發(fā)的一系列地質(zhì)環(huán)境問題進(jìn)行探討，提出預(yù)防、治理及恢復(fù)措施。

露采礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)恢復(fù)治理措施

0 前言

隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷深入，環(huán)境污染逐漸成為影響社會(huì)發(fā)展的重要因素，人們的環(huán)保意識逐漸增強(qiáng)，露采礦山對環(huán)境污染造成的影響也越來越得到重視，礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)不僅是企業(yè)面臨的問題，也是當(dāng)今社會(huì)、政府主管部門關(guān)注的熱點(diǎn)。露采礦山對地質(zhì)災(zāi)害、地形地貌景觀以及土地資源都造成了很大程度的影響。如何讓這些礦山在充分發(fā)揮好經(jīng)濟(jì)價(jià)值的同時(shí)又能保持良好的社會(huì)生態(tài)價(jià)值。本文以某建筑石料用灰?guī)r露采礦山為例對露采灰?guī)r礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理進(jìn)行研究。

1 礦山基本概況及地質(zhì)環(huán)境背景

1.1 礦山基本情況

礦區(qū)范圍為1～8號拐點(diǎn)組成的多邊形，礦山開拓面積約200000m2，東西長約840m，南北寬約260m。宕底最低標(biāo)高為-1.59m，宕壁最高標(biāo)高為+108.10m。礦山開采方式為山坡露天開采，年生產(chǎn)能力約125萬噸，產(chǎn)品主要有塊石、石子、石粉等，礦山的開采對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高起到了積極的作用。現(xiàn)有開采山體局部破碎雜亂，存在近直立的高陡邊坡，地形變化較大，存在滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害隱患。

礦區(qū)設(shè)計(jì)開采臺階為10個(gè)，最終邊坡角為46o，開采損失率為2%，回采率為98%，則實(shí)際可采資源量為495.54萬噸。根據(jù)該開發(fā)利用方案，礦山年生產(chǎn)規(guī)模為125萬噸，服務(wù)年限為4年。

礦山采用露天臺階水平分層向下開采，具體為：將礦區(qū)劃分成若干個(gè)水平分層，每層高度為10m，自上而下，逐層開采。

1.2 礦山地質(zhì)環(huán)境背景

礦區(qū)屬于低山丘陵地貌單元，礦山開采前總體為南高北低，現(xiàn)宕底最低標(biāo)高為-1.59m，宕壁最高標(biāo)高為+108.10m，地形起伏變化較大。礦區(qū)位于長江下游南岸寧鎮(zhèn)山脈地區(qū)，屬北亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，氣候溫濕，雨量充沛，年平均降水量為1063.1毫米，年平均氣溫為15.4℃，月平均氣溫以7月份最高為27.7℃，1月份最低為2.4℃。年平均蒸發(fā)量為1585.1毫米。常年最多風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)（夏季），其次為西北風(fēng)（冬季）。

礦區(qū)地處寧鎮(zhèn)山脈中東段，屬揚(yáng)子地層區(qū)，下?lián)P子地層分區(qū)。地層發(fā)育基本齊全，以古生界地層最發(fā)育，中生界三疊系也有大面積分布，侏羅系地層及白堊系火山巖零星見及。地層總體呈近東西向展布，地層傾角在20～70o之間變化，局部地層陡立甚至倒轉(zhuǎn)。出露最老地層為志留系下統(tǒng)高家邊組。礦區(qū)地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺下?lián)P子臺拗，寧鎮(zhèn)穹斷褶束的中東段，構(gòu)造線總體呈北東東～近東西向展布，褶皺和斷裂較發(fā)育。

礦區(qū)出露地層單一，為二疊系棲霞組和第四系，二疊系下統(tǒng)棲霞組（P1q）：出露于礦區(qū)東、西、南部，巖性為深灰、灰黑色含瀝青質(zhì)灰?guī)r、厚層灰?guī)r、硅質(zhì)巖含少量燧石結(jié)核。第四系（Q）分布于礦區(qū)北部低洼處，主要為土黃色亞粘土及基巖風(fēng)化殘坡積物。

2 不良地質(zhì)現(xiàn)象

礦山露天開采可能引起的不良地質(zhì)現(xiàn)象主要為滑坡、崩塌，其產(chǎn)生的原因主要有：生產(chǎn)過程中開采方法不規(guī)范、不合理，工作臺階坡面角過大、架頭過高、臺階根部掏挖等可能引起滑坡、崩塌危險(xiǎn)；廢土與廢石堆放不當(dāng)，堆放過高過陡、未采取防護(hù)措施，雨季則可能發(fā)生滑坡及泥石流地質(zhì)災(zāi)害；長時(shí)間下大雨，造成礦坑內(nèi)積水過多，浸泡坡面，也會(huì)引起滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估

3.1 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀評估

3.1.1 采礦活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害

評估區(qū)內(nèi)目前的采礦活動(dòng)已經(jīng)使山體的局部邊坡十分陡峭，坡面巖石破碎，并在多處產(chǎn)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，規(guī)模小到中等，采礦活動(dòng)引發(fā)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的可能性較大，因此，現(xiàn)狀條件下，地質(zhì)災(zāi)害影響程度較嚴(yán)重。

3.1.2 采礦活動(dòng)對含水層（地下水）的影響與破壞

評估區(qū)地處丘陵區(qū)，地表水系不發(fā)育。評估區(qū)內(nèi)多為大氣降水，水文地質(zhì)條件簡單。目前，采礦活動(dòng)對含水層結(jié)構(gòu)破壞不大，未造成礦區(qū)及周邊地區(qū)含水層疏干、地下水水位下降，礦區(qū)及周圍地表水體未漏失，未影響礦區(qū)及周圍部分生產(chǎn)、生活供水。因此，采礦活動(dòng)對含水層（地下水）影響程度較輕。

3.1.3 采礦活動(dòng)對地形、地貌、人文景觀的影響和破壞

目前，評估區(qū)內(nèi)的采礦活動(dòng)已經(jīng)導(dǎo)致地表植被破壞、水土流失、巖石裸露，使山體形成了高陡邊坡，破壞了山體原有的植被，且面積較大，對原生地形、地貌破壞程度較大。排土場和工業(yè)場地因?yàn)榈乇硗恋亩逊乓约芭R時(shí)構(gòu)筑物的修建破壞了地表原有的植被資源，對地形地貌景觀影響和破壞較大。因此，采礦活動(dòng)對已采區(qū)、排土場以及工業(yè)場地的地形、地貌、人文景觀的影響和破壞程度為較嚴(yán)重；礦區(qū)其他區(qū)域?qū)Φ匦巍⒌孛病⑷宋木坝^的影響和破壞程度為較輕。

3.1.4 采礦活動(dòng)對土地資源的影響與破壞

評估區(qū)土地類型主要為礦業(yè)用地和林地。采礦活動(dòng)不占用（破壞）基本農(nóng)田、耕地，但占用大量土地，因此，采礦活動(dòng)對已采區(qū)土地資源的影響與破壞程度為較嚴(yán)重；其他區(qū)域?yàn)檩^輕。

3.2 礦山地質(zhì)環(huán)境預(yù)測評估

3.2.1 采礦活動(dòng)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評估

評估區(qū)內(nèi)由于爆破施工，未來的采礦活動(dòng)可能會(huì)造成邊坡坡面破碎，從而引發(fā)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模中等，發(fā)生的可能性較大，可能造成直接經(jīng)濟(jì)損失100～500萬元，受到威脅的施工人員達(dá)50～60人。因此，預(yù)測評估認(rèn)為采礦活動(dòng)可能引發(fā)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的可能性較大。

3.2.2 采礦活動(dòng)對含水層（地下水）的影響與破壞

評估區(qū)地處丘陵區(qū)，地表水系不發(fā)育。評估區(qū)內(nèi)多為大氣降水，水文地質(zhì)條件簡單。采礦結(jié)束后，終采標(biāo)高在最高地下水位以上，不會(huì)影響礦區(qū)及周圍部分生產(chǎn)、生活供水。礦區(qū)內(nèi)無老硐、地表塌陷、地面沉降等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。因此，預(yù)測評估認(rèn)為采礦活動(dòng)對含水層（地下水）影響程度較輕。

3.2.3 地形、地貌、人文景觀等的影響和破壞

根據(jù)開發(fā)利用方案，劃定的礦區(qū)開采結(jié)束后，將在采礦場周邊形成10個(gè)臺階，設(shè)計(jì)靠幫臺階坡面角為60°，臺階高度為10m，安全平臺寬度為4m，清掃平臺寬度為6m，終采邊坡角為46o。采礦活動(dòng)對原生的地形地貌破壞程度較大，因此，預(yù)測評估認(rèn)為采礦活動(dòng)對已采區(qū)、排土場以及工業(yè)場地的地形、地貌、人文景觀的影響和破壞程度為較嚴(yán)重；礦區(qū)其他區(qū)域?qū)Φ匦巍⒌孛病⑷宋木坝^的影響和破壞程度為較輕。

3.2.4 對土地資源的影響與破壞

評估區(qū)土地類型主要為礦業(yè)用地和林地。礦山閉坑后，礦區(qū)將形成面積約200000m2，深度約60m的采坑，占用大量的土地資源，因此，預(yù)測評估認(rèn)為對已采區(qū)土地資源的影響與破壞程度為較嚴(yán)重；其他區(qū)域?yàn)檩^輕。

4 礦山地質(zhì)環(huán)境分區(qū)防治措施

根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境問題的類型、分布特征及危害性、礦山地質(zhì)環(huán)境影響現(xiàn)狀與預(yù)測評估結(jié)果將整個(gè)礦區(qū)分為三個(gè)區(qū)域：露采區(qū)為礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)，劃分為礦山地質(zhì)環(huán)境重點(diǎn)防治區(qū)；排土場和工業(yè)場地為礦山地質(zhì)環(huán)境影響較嚴(yán)重區(qū)，劃分為礦山地質(zhì)環(huán)境次重點(diǎn)防治區(qū)；其他區(qū)域?yàn)榈V山地質(zhì)環(huán)境影響較輕區(qū)，劃分為礦山地質(zhì)環(huán)境一般防治區(qū)。防治措施主要是指地質(zhì)災(zāi)害防治工程，地下水（含水層）防護(hù)措施、地形、地貌、人文景觀影響防治措施、土地資源影響和破壞防治措施以及各種監(jiān)測手段等。

4.1 地質(zhì)災(zāi)害防治措施

對目前開采宕口遺留邊坡災(zāi)害隱患進(jìn)行排查，并對發(fā)現(xiàn)的災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行整治，通過清除坡面上的懸?guī)r、浮石、不穩(wěn)定巖體，消除災(zāi)害隱患，同時(shí)在生產(chǎn)過程中嚴(yán)格按照開發(fā)利用方案中確定的開采方式、開采范圍以及開采深度進(jìn)行開采活動(dòng)，及時(shí)清除露采坡面的危石，防止發(fā)生巖塊崩落、滾落等崩塌地質(zhì)災(zāi)害對礦山工作人員和運(yùn)輸車輛等設(shè)施構(gòu)成安全威脅，造成安全生產(chǎn)事故。礦山開采時(shí)，應(yīng)經(jīng)常對坡面進(jìn)行安全檢查，發(fā)現(xiàn)坡面存在浮石、危巖應(yīng)及時(shí)清理，開采區(qū)域應(yīng)當(dāng)設(shè)置醒目的警示標(biāo)志，嚴(yán)禁人員靠近邊坡底部休息與駐留，加強(qiáng)對露采邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測。在形成的各級平臺進(jìn)行覆土綠化，平臺上種植喬灌草藤立體植被，用攀援性強(qiáng)的藤本植物沿斜坡延伸；平臺外緣種植懸垂植物綠化覆蓋下層裸露巖壁，形成立體綠化效果，防止碎石從上部滾落。

4.2 地下水（含水層）防護(hù)措施

露采礦山對地下水影響和破壞較輕，主要應(yīng)該預(yù)防對地下水產(chǎn)生污染。礦坑排水、采礦廢水、生活用水等應(yīng)該循環(huán)利用，對于難以循環(huán)的應(yīng)該進(jìn)行統(tǒng)一收儲，經(jīng)過消毒、凈化、沉淀等工藝和措施，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的才允許按要求排放。

4.3 地形、地貌、人文景觀影響的防治措施

地形、地貌、人文景觀影響的防治措施主要是對開采形成的各級平臺進(jìn)行邊坡與平臺修整、綠化工作。

（1）平臺種植技術(shù)施工工序：平臺修整→平臺外側(cè)植生草袋→客土回填、施用基肥→砌筑截水溝→澆水自然沉降→種植植被；

（2）平臺修整：在開采過程中按順序形成各級平臺，平臺縱向總體上呈內(nèi)低外高的趨勢（坡度≤5°），橫向中間高兩端低，形成4.0m寬的平臺；

（3）砌筑截水溝：在坡頂距離坡頂邊0.5m砌筑截水溝；

（4）客土回填、施用基肥：將礦山開采過程中剝離的表土回填，回填厚度0.5m左右，同時(shí)在土壤中施用基肥，保證種植植被的生長所需；

（5）澆水加固：回填土壤需澆一定量水，土層自然沉降，結(jié)合人工干擾加固；

（6）植被綠化：覆土后平臺上種植喬灌草藤立體植被，用攀援性強(qiáng)的藤本植物沿斜坡延伸，綠化邊坡；平臺外緣可種植懸垂植物綠化覆蓋下層裸露巖壁，形成立體綠化效果；

苗木可以選擇適宜當(dāng)?shù)厣L的鄉(xiāng)土植物，如楊樹，適當(dāng)種植觀賞價(jià)值較好的經(jīng)濟(jì)樹種，如桂花、木槿、梔子等，灌木品種有石楠、紅果冬青、荊條、野薔薇、映山紅等植物，可以選種爬山虎等爬藤類植物，選種虎耳草等懸垂植物，按照自然式、生態(tài)化構(gòu)建植物多樣性配置。

4.4 土地資源影響和破壞防治措施

礦區(qū)土地類型主要為礦業(yè)用地和林地，結(jié)合遭受破壞的位置和對象，防治措施應(yīng)拆除礦山工業(yè)場地及生活區(qū)的臨時(shí)構(gòu)筑物，對場地進(jìn)行清理、平整以及復(fù)綠，對礦區(qū)開采區(qū)根據(jù)相關(guān)的使用要求進(jìn)行對應(yīng)的處置。

4.5 礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測工程

礦山監(jiān)測主要分為露采邊坡監(jiān)測、排土場邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測、地形地貌及土地資源影響巡視監(jiān)測等。利用鋼卷尺、全站儀、GPS等測量設(shè)備進(jìn)行程度監(jiān)測，并做好相關(guān)記錄，分析變化趨勢并制定相關(guān)的防治方案。

5 結(jié)語

本文以某露采灰?guī)r礦山為例，對礦山的基本情況以及地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上對礦區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)狀與預(yù)測評估，對礦區(qū)進(jìn)行了分區(qū)，并詳細(xì)闡述了分區(qū)治理的方法與措施，對同類型的礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理有一定的借鑒意義。

[1]李長洪，任濤，蔡美峰等.礦山地質(zhì)生態(tài)環(huán)境問題及其防治對策與方法 [J].中國礦業(yè)，2005，14（1）：29-33.

[2]DZ/T0223-2011.礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)方案編制規(guī)范.

P5[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-309-2

楊正玉（1982～），工程師，研究方向?yàn)榈刭|(zhì)災(zāi)害評估、設(shè)計(jì)、治理等。