礦區地質環境評價與生態修復對策

摘要：礦產資源開采可以促進經濟社會發展，但會破壞區域生態環境，削減生態環境承載力。礦區需要開展地質環境評價，以便實施生態修復。以沈陽市某露天礦山為例，綜合地質調查資料，對礦區地質環境進行評價，然后提出生態修復方案。根據危害程度，礦區實施地質環境分區治理，可以消除地質災害風險。研究成果可為礦區生態環境可持續發展及礦山資源的合理開發提供技術支撐，也可為類似礦區生態修復提供參考。

關鍵詞：露天礦山；礦區地質環境；評價；生態修復；分區治理；地質災害

中圖分類號：P642 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）09-0-03

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Geological environment assessment and ecological restoration strategies in mining areas

ZHU Zhe

（Liaoning Branch of China Building Materials Industry Geologic Exploration Center， Shenyang 110004， China）

Abstract： The exploitation of mineral resources can promote economic and social development， but it can damage the regional ecological environment and reduce the carrying capacity of the ecological environment. The mining area needs to conduct geological environment assessment， in order to implement ecological restoration. Taking a certain open-pit mine in Shenyang city as an example， based on comprehensive geological survey data， the geological environment of the mining area is assessed， and then an ecological restoration plan is proposed. According to the degree of harm， implementing geological environment zoning management in mining areas can eliminate the risk of geological hazards. The research results can provide technical support for the sustainable development of the ecological environment in mining areas and the rational development of mining resources， and can also provide reference for ecological restoration in similar mining areas.

Keywords： open-pit mines; geological environment of mining area; assessment; ecological restoration; zoning management; geologic hazards

隨著國家對生態環境的重視，各地必須扎實推進生態文明建設，構建礦區生態環境修復治理體系。露天礦山開采過程會占用大量的土地資源，為實現礦產資源開采與生態環境保護的協調發展，有必要對礦區地質環境進行評價及生態修復[1-2]。以沈陽市某露天礦山為例，結合資料整理和現場調查，對礦區地質環境進行評價，然后提出生態修復方案。研究成果可豐富和發展類似礦區地質環境修復方法，為礦區治理提供技術支撐。

1 礦區地質環境評價

某露天礦山區域內礦產資源豐富，歷史開采活動較多。礦產資源開采雖然能促進當地經濟社會快速發展，但會誘發地質環境問題，造成生態環境破壞，削減生態環境承載力。礦區地形整體起伏不大，屬微丘地貌，場地南側為一處山坡，地勢稍陡。礦產資源開采后形成深度為15.2～26.6 m的開采坑。受雨水侵蝕影響，開采坑內裸露的坡面出現風化，局部坡面存在滑塌及不穩定斜坡。目前，礦區處于廢棄狀態，無人類工程活動。

1.1 場地基礎資料解譯

收集2014—2023年礦區土地調查遙感數據，根據遙感影像的光譜和紋理特征，提取近年來礦區發生的坡面滑塌、不穩定斜坡等地質環境問題。礦區占地面積約為65 307 m2，礦區2021年廢棄后，裸露的開采坑坡面出現風化，風化層在雨水的侵蝕下向開采坑底部堆積。南側原始地形為斜坡，開采后整體坡面較陡，坡面出現崩塌、滑移，對周邊公路造成安全隱患。

1.2 地質環境問題調查

結合遙感解譯資料，對礦區進行現場地質調查，區內巖層斷裂構造不發育，地層走向為東北-西南向，局部見次級微小褶皺，節理、裂隙是礦區主要的結構面形跡，區域地質構造簡單。目前，礦區存在的地質環境問題主要分為3類，即坡面溜滑、崩塌和不穩定斜坡。一是坡面溜滑。開采區廢棄后，裸露的坡面自然風化，巖層表面風化后形成的硬質粗顆粒在雨水侵蝕下向坡腳滑移，開采區裸露的坡面存在沖刷跡象。二是崩塌。硬巖范圍內的開采區坡面受開采時爆破振動影響，巖體內產生新裂隙，完整的巖體在多組裂隙控制下失去約束，孤立巖塊易產生崩塌等問題。三是不穩定斜坡。不穩定斜坡主要位于開采區四周坡腳，分布較多的風化堆積層，場地內局部存在廢棄的料場堆積，堆積體坡面較陡，易沿其內部產生圓弧滑動破壞。開采區坑頂局部原始地貌范圍植被覆蓋較好，開采區內原有的土地及植被被破壞，現場未見植被生長，導致原本較為平坦的地形地貌遭到破壞，甚至出現礦業荒漠化跡象。場地未見其他明顯的地質災害。

1.3 地質環境評價結果

礦區地質環境復雜，地質環境問題突出，地質災害隱患多，生態系統退化。礦區地質環境評價應遵循“科學、分層分類、可操作”的基本原則，定性描述指標體系的各項因子，再通過賦值進行量化分析。參考相關行業標準，開展礦區地質環境評價，結果如表1所示。一是坡面溜滑。由于開采早，基巖裸露時間較長，邊坡范圍基巖受雨水侵蝕后，風化顆粒在雨水作用下向坡腳堆積，局部位置坡面出現沖刷槽，場地東側邊界處邊坡處于欠穩定-基本穩定狀態。二是崩塌。部分巖層受開采過程的振動影響，巖體內部出現較多裂隙，臨空的孤立巖塊易產生崩塌、掉塊等現象，處于不穩定狀態，亟待治理。三是不穩定斜坡。場地內部堆砌廢料高陡斜坡，不穩定斜坡發育程度中等，危害稍小。

2 礦區生態修復方案

隨著生態環境保護要求的逐級提升，礦區地質環境評價與生態修復研究日益增加[3-5]。礦區面積較大，結合區域規劃及周邊原始地貌區的林地和耕地規劃，礦區生態修復的基本思路是問題治理+后續產業發展。目前，礦區存在突出的地質環境問題。應盡量少采用工程措施，可進行微改造，充分利用自然的自我修復重構。要開展地質隱患點治理，實施地貌重塑和生態修復，加強產業引導，綜合施策，構建健康的生態系統，充分利用地理優勢，發展綠色低碳產業[6-8]，實現可持續發展。礦區地質環境問題成因及危害程度不同，采用分區治理，消除地質災害隱患點。要深挖區域文化，以礦山為基礎，構建生態園、濕地公園和露營基地等，優化環境，為區域后續發展打下基礎。開采區局部填平后，可利用新形成的地貌，結合土地規劃，將其恢復成耕地或林地，新形成的水系周邊可發展水產養殖等綜合業態，帶動周邊走生態修復與低碳產業發展融合的新模式，減少碳排放，助力區域經濟可持續發展。綜合考慮自然地理環境，礦區主要采取分區治理措施[9-10]。生態修復的施工順序為地質災害隱患點治理→采礦坑回填→場地平整→覆土綠化→設置安全防護網。

2.1 地質災害隱患點治理

地質災害隱患點治理主要針對采礦坑按照設計方案回填后仍存在隱患的危巖崩塌區域。首先清理坡面孤立的危巖，然后采用點錨+掛網錨噴+V形種植槽+植生孔，對存在隱患的坡面進行治理。對于采礦坑回填后仍存在高差的區域，坡頂應增設截水溝，減小雨水對坡面的沖刷。對于場地內存在崩塌可能的地質災害隱患點，采用點錨等措施進行治理，清理松散的坡面孤石。

2.2 采礦坑回填

采礦坑的回填可優先選擇周邊建設場地開挖的土石方，不得選用淤泥質土壤等易產生安全隱患的材料。經測算，礦區需要回填的土石方量較大，可利用周邊填料對礦坑做局部回填，其余位置設生態湖。結合城市規劃，對于周邊存在棄方的建設場地，將棄方分層填筑在開采坑內，以減小開采區的裸露坑深度。無法填平的開采坑采用生態修復，利用現場的地形優勢形成生態湖，提高區域的水分涵養能力。

2.3 場地平整

場地平整主要針對采礦坑回填的區域，平整后可滿足土地復墾要求，創造植被生長的基礎條件[11]。場地平整時，應注意做好找坡處理，重構地貌應盡量與周邊地形地貌協調。

2.4 覆土綠化

場地平整時，頂部設置一定厚度的熟土，以滿足植被生長需求。為保證土壤質量，覆土表層需要營造足夠厚度的有效土壤。覆熟土前對覆土區進行清理，將塊石全部掩埋在細渣以下，表層要求無大的塊石、廢石，同時對整平區域做壓實處理，防止雨水沖刷。覆土可優先選用腐殖土或帶肥料的熟土，含石量不大于5%。

2.5 安全防護網設置及養護工程

為確保生態修復效果，治理完成后短期內實施封閉管理。礦區周邊設置安全防護網，圍欄可選擇與周邊融為一體的綠色成品網，防護網底部設混凝土底座。礦區生態修復過程緩慢，植被初步生長后2年內應納入監測，斑禿區域應及時補充綠化，確保生態修復效果。

3 礦區治理效益分析

礦區地質環境評價及生態修復可帶來巨大的生態效益、社會效益和經濟效益。一是生態效益。項目的實施將減少區域內水土流失，降低地質災害發生率，恢復土地功能，提高區域水源涵養能力，構建有效的生態屏障，減小地質災害造成的損失。二是社會效益。采用土地恢復+礦山生態湖的模式，可布局多元化業態，在消除礦山地質環境問題的同時，為區域經濟社會發展提供新的保障點，推動當地旅游開發和經濟轉型，構建新的生態發展格局。三是經濟效益。采用耕地+林地恢復及礦山生態湖的模式，可釋放土地資源價值，喚醒沉默價值，提供更多的就業機會，不僅能保護生態環境，還能提高區域經濟效益，促進經濟發展，提高當地居民的收入及幸福感。

4 結論

礦區地質環境評價后，可因地制宜，綜合施策，開展生態修復。礦區應結合實際地質特征，充分利用多源基礎數據資料，對地質環境進行評價，從而提出生態修復方案。總體來說，要做好地質災害隱患點治理，實現地貌重塑和生態修復，加強產業引導，有效改善礦區周邊人居環境，提高生態環境承載力，走可持續發展道路。

參考文獻

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