馬 飛
(遼寧省有色地質一〇五隊有限責任公司,遼寧 葫蘆島 125000)
國民經濟的快速發展,伴隨著礦產資源的需求提升,礦物資源的開發與利用成為了一項避免不了的工作。在金屬資源被利用獲得巨大利益的同時,地質環境的污染與破壞變成了一個難題[1]。各種地質災害由于人類開采資源而出現,對地區經濟發展起到阻礙作用,例如:破壞土壤、污染生態環境等。因為礦山開采而造成的土地塌陷事故,已經變成了每年常見話題。礦產資源開采造成的地質環境破壞,對區域內生態環境造成惡劣影響[2]。因此,保護資源區地質生態環境,實現成功的礦山治理工程,成為資源開發的核心,其示范推動價值、社會價值難以估量。近年來,越來越多的專業人員,開始重視礦產資源開發的環境保護體系,將如何實踐治理地質環境作為主要問題進行研究[3]。本文通過對葫蘆島甸子地區多金屬礦進行分析,了解目前地質環境現狀,并且提出相關治理措施。
葫蘆島甸子地區地表存在2條多金屬礦體,其呈現形式包括兩種,一種是具蜂窩狀構造的鐵帽形式,另一種是存在于薊縣系霧迷山組灰巖地層中的矽卡巖形式,這種形式在地表會顯現出淺黑褐色,可以作為找礦的標志[4]。2條多金屬礦體中,1號礦體呈現北東走向,存在于花崗斑巖脈附近,以鐵帽的形式出露地表300m。通過探測可知,該礦體鋅品位0.58%~4.09%,而銅品位為0.29%~0.6%。2號礦體上有孔雀石存在地表,通過矽卡巖形式出露400余米,礦體走向為北東。主要包括銀品位32.5×10-6~62.6×10-6,另也有銅、鋅含量。豐富的礦產資源,引起了開采等相關工作,也造成了地質環境污染[5]。地下開采使得區域內形成地面塌陷,礦區挖掘、廢物堆放,造成了水土流失,嚴重的還導致滑坡、泥石流等地質災害,嚴重破壞生態環境。
葫蘆島甸子區域,礦山地質環境的主要構成,包括地殼表層的巖土、地表水、地下水[6]。礦產資源作為該區域內開采對象,大部分都于地殼淺層巖內存在。因此,礦山開發所引起的地質環境問題,主要是在巖石、土壤、水資源的狀態上。如圖1所示,礦山問題會引發各種環境效應,從而對區域內整個生態環境造成破壞。根據調查,發現葫蘆島甸子銀多金屬礦區主要存在兩個地質環境問題,分別是采空區地面塌陷、廢石堆形成滑坡泥石流。

圖1 礦山問題引發環境效應示意圖
葫蘆島甸子區域內已有一處采空區,出現地面塌陷現象,使得附近建筑物破壞、道路損毀,嚴重影響區域附近人們的生活場所,導致該地區無法進行正常生活,人們不得不進行搬遷。還造成了巨大的經濟損失,采空區地質災害經過數年治理,資金投入數額巨大,才勉強進行消除。但是,該區域內由于地面坍塌過,在經歷暴雨的沖刷下,極有可能產生滑坡現象,存在礦山地質環境隱患。

圖2 礦山固體廢棄物成分比例
礦產資源的開采不可避免的會產生大量固體廢棄物,而其中包含成分比例最大的就是廢石,占據57%的比例,如圖2所示。廢石一般由人工堆積邊坡,毫無安全防護整理。對邊坡的天然平衡進行了破壞,而且直接暴露于地表,廢石堆狀態很不穩定,經過一些強降雨等自然環境的作用,很容易造成滑坡地質災害,引發泥石流。此外,廢石堆放、地表挖損等現象都破壞了區域內原有的生態環境,基巖裸露,導致自然地形地貌景觀的損毀,地質環境的惡化。
由于葫蘆島甸子區域內礦山開采道路挖掘,或廢石堆放等活動,會有高陡邊坡形成。但是,因為區域內邊坡的不穩定性,一般都存在著崩塌、滑坡的事故隱患。尤其是當巖面超過45°時,巖土體穩定性極弱,因此要對采場邊坡進行合理設計,將邊坡的支擋和削坡工作及時完成,并且定期對崩塌等現象產生的堆積物進行處理,防止人員損傷。此外,邊坡的穩定性的提高,要采取一些措施。首先,在附近區域進行爆破工作時,對爆破方式進行控制,例如逐孔微差爆破技術的使用,盡量降低邊坡在爆破工作中受到的沖擊;然后,在電鏟對邊坡附近區域進行工作時,嚴格按照計劃路線進行,設置人員監督避免超挖;最后,對安全平臺進行清查,面對可能造成隱患的堆積物進行清理,保證采場邊坡符合安全要求。

表1 廢渣堆存情況
在礦業發展中,會產生大量的廢渣。如表1所示,近三年,我國固體廢渣的存放量每年都超過60×108t,礦業廢渣占比90%左右。到2020年,廢渣存放占地面積達到54369×104m2,而其中礦業占比58.29%。所以,對該項問題的治理必須要重視。葫蘆島甸子銀多金屬礦區的廢石場,就是固體廢渣堆放地點,該地廢渣堆放混亂,高度較高,極有可能引起崩塌、滑坡。為了防止地質災害產生,可以修筑較長的擋土墻,位于廢石場邊緣。并且,在外圍修筑截排水溝,長度要超過1000m。此外,對廢石場內部來說,坡面進行平整、覆土工作,還可以將草皮鋪種在區域內,幫助地質環境的恢復。
由于區域內多金屬礦開采工作的長期進行,使得地表受到了嚴重的挖損破壞,大面積土地裸露形成,植被也被損毀殆盡。要對該方面采取治理措施,首先要將挖損地段進行坡角的降低,如有必要,可以在坡角位置進行擋土工程設計,防止穩定性缺失產生的地質災害。其次,將需要治理的挖損堆方區進行平整工作,將之前挖損棄土進行使用,完成覆土0.3m的工作要求,實現土地翻耕,植被種植,生態環境的恢復,有效防治水土流失。
葫蘆島甸子區域內多金屬礦開采后,形成規模不小的尾礦庫。尾礦庫中剩余物質含土及雜質較多,無法當作建筑材料使用,同時也因為貧瘠的土地特性,無法生長農作物,所以對尾礦庫的治理,主要以綠化為主。通過考察,將一些耐貧瘠、適合該區域生長的植物進行栽種。通過高科技生根粉、保水劑的投入使用,提升植被成活率。采用網格方式,進行土質改善,完成綠化植被的正常生長。將尾礦庫從以前的揚塵四起,逐漸轉變為一片綠洲。地面綠化增加,生物多樣性自然會隨之增加,從而對地質生態環境進行恢復,將尾礦進行根治。在治理過程中,根據葫蘆島甸子銀多金屬礦尾礦庫地形,設計錯落有致的平臺,并修建排水渠,使得尾礦庫內部規范化。對外進行坡面平整以及砌花磚加固工作,達到安全與綠化并行的效果。
工業場地的治理,主要包括豎井工業場地、風井工業場地等。在礦產開發完成后,可以將區域內建筑物作為民用建筑,省卻拆除工作,節約經濟成本。工業場地內,其他礦山建筑可以進行拆除,使用廢棄物進行墊土填坑,利用推土機平整地面,保證覆土0.3m,然后進行種植草皮,加強區域地質環境治理。
本文針對葫蘆島甸子銀多金屬礦地質環境治理工程成功實踐問題進行研究,以該地區環境現狀為基礎,提出治理實踐方法。通過本文研究,提高了對礦產資源開發中,地質環境破壞問題的重視。促進了地質環境治理工作,有利于生態環境保護與資源開采和諧共存。