義馬市廢棄礦井治理研究

摘要：由于眾多小煤窯長時間的無序開采，致使義馬市境內遺留大量廢棄礦井，造成了礦山地質環境破壞，威脅著當地人民的生命財產安全。因此，文章研究了采用廢棄礦井填充、工業場地平整（廢棄建筑拆除、場地平整）、生物綠化等工程措施對項目區進行綜合治理。

關鍵詞：廢棄礦井；礦井治理；礦山地質環境；小煤窯；煤炭開采 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD997 文章編號：1009-2374（2015）15-0152-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.079

煤是義馬市的優勢礦產和特色礦產，集中分布在義馬市西南部，在義馬市的經濟發展中起著決定性作用。義馬煤田煤質牌號為褐煤-長焰煤，其特點是低-中灰（局部富灰），中-富硫，高揮發份，發熱量相對較低，主要用于發電和民用，在河南省具有重要地位。歷史時期眾多小煤窯長時間的無序開采，致使義馬市境內遺留大量廢棄礦井，造成了礦山地質環境破壞，威脅著當地人民生命財產安全，因此開展義馬市廢棄礦井治理研究對于保護義馬市生態地質環境、促進義馬市社會經濟的可持續發展具有重要意義。

1 自然地理

義馬市位于河南省西部，面積112km2，隸屬三門峽市，為大陸性季風氣候，四季分明。總人口為16.3萬余人，綜合經濟實力居全省第5位、全國中小城市百強第50位。

義馬市義馬煤田是河南省境內唯一有巨厚煤層形成的中生代煤田。煤田內大面積被中上侏羅統及白堊系礫巖覆蓋。煤炭品種有長焰煤、焦煤、貧煤、瘦煤四個煤種，煤質優良。據史料記載，公元前6～7世紀的春秋戰國時期，這里的煤炭已被發現，唐宋時期已開始開采利用，先后經歷明清、民國、日偽與國民黨統治以及新中國成立后多個開采時期。1958年3月20日經省人民政府批準成立義馬礦務局，1997年11月改制為義馬煤業（集團）有限責任公司，是國家重要的動力煤生產基地。至2003年底累計生產原煤2.894億噸，上繳稅金14.53多億元，為國民經濟的恢復、建設和發展做出了重要貢獻。20世紀80、90年代義馬煤田還存在星羅棋布的小煤窯，目前均已經閉坑，遺留大量的廢棄礦井。

2 廢棄礦井概況

研究區主要分布在義馬市二十里鋪、三十里鋪等區域，位于義馬市市區南1～2km，地理坐標東經111°45′11″～111°51′05″，北緯34°41′36″～34°43′16″單個礦井直徑為3m，井深為150m。截至2006年3月，共計有4個廢棄礦井進行了回填，堆棄在工業廣場的廢渣已經清理完畢，恢復了地貌，整理出可耕種土地近50畝，達到了治理恢復的預期效果。目前，仍有70個廢棄礦井尚未回填，對周邊安全及礦山地質環境破壞嚴重，且相對集中連片，具有一定規模。

3 廢棄礦井引發的安全及礦山地質環境問題

3.1 廢棄礦井引發的安全問題

據野外現場調查，廢棄礦井平均直徑為3m左右、深度150m左右，如此深度的礦井，其中大多數周圍又沒有任何警示標志，是當地人民生命財產的巨大安全隱患，多年來，已發生多起牲畜墜落礦井內死亡的事件。如不治理，今后廢棄礦井的存在對于當地人民仍是巨大安全隱患。

3.2 廢棄礦井引發的礦山地質環境問題

3.2.1 土地資源遭到破壞。廢棄礦井及周邊工業廣場、遺留渣堆占用大量的土地，據調查，單個廢棄礦井占地12～15畝，平均占地14畝，尚未回填的廢棄礦井70處占地約為980畝。與此同時，由于廢棄礦井及周邊工業廣場、遺留渣堆占地，使土地的種植功能基本喪失，村民土地減少，目前無法耕種，出現土地荒蕪的景象。

3.2.2 地形地貌景觀破壞嚴重。由于計劃經濟時期礦山開采秩序混亂，在采礦活動結束后，未進行整治，使其發生的各種破壞狀態保留至今，廢棄礦井及周邊工業廣場、遺留渣堆破壞了地形地貌形態。

3.2.3 引發地質災害。礦井遺留的廢渣隨處堆放，形成高陡邊坡，易引發崩塌、滑坡等自然災害；由于地下開采，引發礦區內地表嚴重變形，致使周圍居民房屋也隨之發生變形、裂縫，對人民的生命財產安全構成了嚴重的威脅。

4 治理措施與方法

4.1 礦山地質環境問題恢復治理的原則

在充分掌握地質災害危害特點的基礎上，利用科學的方法和手段，治理措施必須遵循安全可靠、技術可行、經濟合理、施工方便的總原則。主要應遵循以下原則：（1）以人為本、防災減災；（2）因地制宜、因害設防；（3）注重效益，分區、分段治理的原則；（4）經濟合理、安全可靠。

4.2 總體思路

恢復治理措施應在充分掌握礦山地質環境問題的形成條件、發展趨勢、危害程度的基礎上，利用科學的方法和手段，因地制宜、因勢利導，實事求是、經濟、合理、有效地布設治理工程。堅持注重效益、分區實施以及工程措施與生物措施相結合的原則，順勢而治，盡量少挖少填，以最小的資金取得最大的治理效果。

4.3 治理方法

針對本區環境地質問題特點，主要采用挖方工程、填方工程、混凝土工程對廢棄礦井進行填埋，采用生物綠化工程等措施對荒蕪區進行綜合治理。

4.3.1 廢棄礦井填充。擬對分布在研究區范圍內的70眼廢棄礦井進行集中整治。

廢棄礦渣和廢棄工業設施清理產生的廢渣利用小型自卸車人工運至廢棄礦井井口，按照每填10m礦渣再填2m混凝土的原則穿插回填，廢棄礦渣按10m填至井口，混凝土高度不足2m時，減小礦渣回填高度，混凝土高度按2m回填，10m廢棄礦渣回填后用鉆桿或實心鋼筋棍搗實后，再回填2m厚的混凝土。按照本設計要求，鉆桿或實心鋼筋棍搗實時間不小于10分鐘，混凝土標號不小于C25，即水、水泥、砂、石子配合比不小于0.44∶1∶1.42∶3.17。

挖方主要采用挖掘礦井周邊高地黃土及廢棄礦渣和廢棄工業設施清理產生的廢渣，填埋礦井深部。

工作量按單個礦井直徑3m、井深150m、總井數70個計算。

總挖方量計算公式：

V=nπr2h

總挖方量為74182.5m3。

4.3.2 工業場地治理。對填充廢棄礦井后的工業場地進行廢棄建筑拆除、場地平整，平整后的場地進行覆土工程，覆土厚度0.3m。廢棄建筑拆除工作量1050m3，場地平整工作量58330m3，覆土工作量175000m3。

4.3.3 生物綠化工程施工。生物綠化工程實施主要起到覆蓋地表、穩定邊坡、控制水土流失、改善礦區生態環境、提高工程措施使用年限等作用。本次生物綠化工程選擇的樹種是適應當地生長的速生楊，主要是達到美化環境和增加經濟的雙重目的。

工作內容：挖坑→栽植（扶正、回土、提苗、搗實、筑水圍）→澆水→覆土保墑→整形→清理→養護。

生物綠化工程施工要求：選好樹苗后，按一定的間距放線布置好樹坑，挖好樹坑，樹坑規格根據樹種不同選好栽種規格。做好養護工作，確保成活率在90%

以上。

5 結語

（1）研究區內計劃經濟時期遺留的廢棄礦井引發的安全問題及土地資源破壞、地形地貌景觀破壞、次生地質災害等礦山地質環境問題嚴重；（2）本治理主要研究采用廢棄礦井填充、工業場地平整（廢棄建筑拆除、場地平整、覆土工程）、生物綠化等工程措施對項目區進行綜合治理，治理方法經濟技術可行；（3）項目實施后有明顯的巨大的經濟效益、環境效益、廣泛的社會效應。該項目是一項利國利民、造福子孫后代的工程項目，其實施意義重大而深遠。

作者簡介：劉超（1981-），女，河北深州人，河南工業和信息化職業學院助教，碩士，研究方向：地質、采礦教學。

（責任編輯：蔣建華）endprint