胡萬長,吳京虎
(甘肅省有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院,甘肅 蘭州 730000)
提 要:隨著礦產資源的開采,隨之而出現的各類礦山地質環境問題也日益突出,對地形地貌、地下水及地表水、植被、水源涵養等都造成了嚴重的破壞,本文以天祝縣某礦山礦地質環境問題與恢復治理措施為例,對礦山的地質環境進行了分析,提出了相應的治理方案,以實現生態環境及經濟的同步健康發展。
祁連山國家級自然保護區是我國西北最重要的生態屏障。甘肅省天祝藏族自治縣半陽河礦區位于祁連山國家級自然保護區試驗區。礦區海拔高,自然氣候條件差異大,地質環境脆弱,礦山采礦、探礦始于21世紀初,以人類工程活動房屋、道路、渣堆等為主,現狀道路、渣堆等壓占破壞土地與植被資源較為嚴重,使區內生態環境惡化趨勢明顯。為有效保護祁連山生態環境,還當地村民一個安全和諧的生產生活環境,還祁連山綠水青山[1]。因此,對甘肅省天祝藏族自治縣半陽河礦區進行生態環境恢復治理已迫在眉睫,經可行性研究、勘查,設計治理措施主要有渣堆平整+覆土綠化+三維網噴播+圍欄方案+礦洞封堵等,并經專家評審通過。恢復治理面積0.3879km2。
研究區位于天祝藏族自治縣毛藏鄉境內半陽河中上游右岸約5km處,東南距華山村居民區約6km,南北寬5km,東西長6.6km。研究區內有礦山道路與南側鄉村水泥硬化道路相接;祁連山國家級自然保護區是我國西北最重要的生態屏障[2]。甘肅省天祝藏族自治縣半陽河研究區位于祁連山國家級自然保護區試驗區。研究區海拔高,自然氣候條件差異大,地質環境脆弱,礦山采礦、探礦始于21世紀初,以人類工程活動房屋、道路、渣堆等為主,現狀道路、渣堆等壓占破壞土地與植被資源較為嚴重,使區內生態環境惡化趨勢明顯。為有效保護祁連山生態環境,還當地村民一個安全和諧的生產生活環境,還祁連山綠水青山。因此,對甘肅省天祝藏族自治縣半陽河研究區進行生態環境恢復治理已迫在眉睫,經可行性研究、勘查,設計治理措施主要有渣堆平整+覆土綠化+三維網噴播+圍欄方案+礦洞封堵等,并經專家評審通過。恢復治理面積0.3879km2。
礦區周圍原為自然山體、高原牧場,為當地牧民的夏季牧場,一到夏秋季呈現一片人與自然的和諧生態景觀。由于探礦采礦活動開挖探槽、露天開采,導致邊坡裸露、廢渣雜亂堆積,區內及周邊受擾動山體植被皆被破壞殆盡。廢棄井口、道路切坡巖面裸露,與周邊植被生長茂盛的山區綠色生態環境極不協調,破壞了自然地貌景觀,影響生態環境。礦山探礦及開采的廢渣,形成渣坡、渣堆及平臺。廢渣及固廢物不合理堆放,破壞地表草地、植被及原始地形地貌景觀,壓占或破壞土地資源,易引發滑坡、泥石流及崩塌等礦山地質環境災害。也對整個生態系統造成了嚴重的破壞。
礦業活動引發的地質災害、土地資源、地形地貌破壞為該研究區主要地質環境問題。礦山地質環境影響程度為該研究區重中之重,在土地與植被資源和地形地貌景觀方面對礦山地質環境的影響程度為中等,通過綜合評價認為地質環境問題對礦山地質環境的影響程度為嚴重。
根據治理目標、任務及原則,結合研究區與祁連山自然保護區的位置、存在的礦山地質環境問題,綜合分析考慮,治理工程首先將研究區內的渣堆利用地形分級平整;在選定的取土場拉運客土至礦山,然后覆土撒草籽,同時進行三維網噴播,利用項目較為充沛的降水量進行綠化;對研究區內礦洞進行封填,恢復地形地貌,防止礦洞可能引發的其他災害;為防止治理工程實施后放牧等破壞項目區內初生的植被,以及保護人員及牲畜的安全,在采礦地質環境問題區域及取土場外圍布置圍護網。
(1)渣堆平整。研究區內現狀共有15處渣堆,規模大小不一,渣堆堆積混雜無序,其中A區發育渣堆13處;B區發育渣堆2處;渣堆平整主要是利用現狀有利地形條件,將渣堆在研究區內進行平整消化,減少對草地資源的破壞。共平整土方約87552.00m3。削坡必須自上而下進行,從坡頂設計的削坡后緣線開始開挖第一施工段,可從中間向兩端開挖;第一開挖段形成施工基槽后逐漸向坡頂邊緣采取“溝爬”式切削。削坡減載前要根據附近地形地貌情況,選擇地質地貌條件安全的坡段修建臨時施工便道,嚴格預防修建臨時施工便道引發新的不穩定斜坡及地質災害。應嚴格按設計的坡段、坡比施工,所有工程控制點放線、放點誤差必須控制在規范允許的范圍之內。
(2)礦硐回填封堵。早期勘探及采礦活動中形成多處礦洞,均為未采取處理措施。回填土利用附近堆放的廢石、棄渣等回填。不足部分就近利用研究區棄土、棄渣。治理范圍內共計分布有23處平硐,為了保證安全,需要對其回填處理,具體做法為:洞口內側采用塊石土及粉土封口,外側采用土體掩埋,表層進行植草綠化。23處平硐深度18m~80m,高1.5m~1.7m,寬約1m,設計回填深度5m。23處平硐回填方量共計552m3。
(3)覆土綠化。渣堆平整結束后,在選定的取土場,將土拉運至研究區并覆于整平渣堆之上,覆土厚度0.3m。覆土結束后,進行植草綠化,將其復墾為草地,綠化面積為2.64hm2。
(4)三維網噴播及纖維噴播。對清理平整面采用三維網噴播技術綠化,噴播面積12145.00m2;對清理平整后,僅對分級坡面采用纖維坡面綠化,噴播面積3751.00m2。該技術施工便捷,可種植草、灌、小喬,抗紫外線,適用于研究區高寒氣候。
具體施工布置為:施工準備→作業面清理→鋪網、釘網→客土噴播→噴播植物種子→覆蓋→養護管理。

圖1 三維網噴施工前后對比圖
該礦山治理區施工應以詳細地質勘查和設計資料為背景,確保裸露巖質邊坡穩定的基礎上來完成,復綠后達到區域生態環境相融合的效果,工程在礦山廢渣和邊坡治理要求技術可行經濟合理,達到人與自然環境和諧。通過修復與治理,降低地質災害等環境污染,能有效改善當地生態環境,給附近牧民帶來一個安全可靠的生活環境和良好的自然生態環境,使研究區自然環境得到有效地改善,保護了生態環境的持續發展。生態環境保護是長期持續的工作,需要當地林場和牧民的全力配合和維護,讓我們共同努力,還祁連山青山綠水,重現昔日巍峨壯美!