四會(huì)石膏礦礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)與環(huán)境治理

賴國權(quán)

(四會(huì)市大沙鎮(zhèn)四會(huì)石膏礦， 廣東四會(huì)市 526240)

四會(huì)石膏礦礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)與環(huán)境治理

賴國權(quán)

(四會(huì)市大沙鎮(zhèn)四會(huì)石膏礦， 廣東四會(huì)市 526240)

廣東四會(huì)石膏礦地下礦山開采后產(chǎn)生的主要環(huán)境地質(zhì)問題是地表沉陷、地表水污染、廢棄礦渣地表堆放污染環(huán)境等。該礦采取有效的環(huán)境治理措施，對(duì)遭到破壞的礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行恢復(fù)治理，發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)了企業(yè)和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展。

石膏礦;采空區(qū);土地復(fù)墾;環(huán)境治理

廣東省四會(huì)石膏礦位于珠江三角洲西部，距廣州約50 km，區(qū)內(nèi)石膏資源豐富，共有28個(gè)膏組，于1977年建礦生產(chǎn)，至今已有30余年歷史。目前只開采20號(hào)和17號(hào)兩膏組，開采門高分別為2．2 m和1．8 m。在開采過程中，造成采空區(qū)地表沉陷、地表水污染、廢棄礦碴的堆放占用耕地資源等問題。這些環(huán)境地質(zhì)問題經(jīng)過多年的積聚，不但影響礦山的安全生產(chǎn)及周邊居民的生產(chǎn)生活，而且對(duì)礦山周圍經(jīng)濟(jì)開發(fā)、區(qū)域招商引資和信息交流產(chǎn)生負(fù)面影響，并隨時(shí)可能誘發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害。為解決礦山開采造成的環(huán)境地質(zhì)問題，該礦采取科學(xué)的治理方法進(jìn)行礦區(qū)環(huán)境治理，取得了良好的治理效果。

1 礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)

礦區(qū)地層主要有第四系河流沖積層和下第三系始新統(tǒng)布心組內(nèi)陸湖相沉積的碎屑巖夾碳酸鹽與石膏，圍巖為中厚層狀的鈣質(zhì)泥巖或粉砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r，呈泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。

膏組主要賦存于布心組第二段(E2b)上部深暗色巖層中和三段下部深灰色與暗紫色巖層的交接處，多為層狀、似層狀產(chǎn)出，傾角1°～5°。

礦區(qū)除南部殘留有剝蝕殘丘外，大部分地區(qū)為沖積平原。沖積平原地面標(biāo)高一般為3～5 m。農(nóng)業(yè)主要為水產(chǎn)養(yǎng)殖和水稻種植。

區(qū)內(nèi)交通便利，經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，土地資源稀缺，土地開發(fā)利用價(jià)值高。

2 主要地質(zhì)環(huán)境問題

礦山采用留規(guī)則礦柱的全面采礦法和留連續(xù)礦柱的房柱采礦法?；夭蛇^程中，在工作面直接挑選石膏，大部分石渣回填采空區(qū)，經(jīng)過回填后采空區(qū)的暴露空間不大，一般為0．8～1．3 m。但當(dāng)采場(chǎng)空間達(dá)到3000 m2時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大面積的整體壓力，造成采空區(qū)緩慢冒落。經(jīng)過多年的開采，到目前為止采空區(qū)面積達(dá)2．72 km2，由于地下采礦活動(dòng)引起的地面沉陷面積已達(dá)1．91 km2，塌陷區(qū)最大沉降量約0．5～0．7 m，形態(tài)多為圓形或橢圓形。大面積的塌陷造成區(qū)內(nèi)道路破壞，農(nóng)田高低不平，難于耕種;礦區(qū)水的長(zhǎng)期排放造成水體污染，破壞植物生長(zhǎng)，特別在旱季，河道自凈能力降低，污染水對(duì)生態(tài)環(huán)境影響嚴(yán)重;廢礦渣地表堆放，經(jīng)日曬雨淋風(fēng)化碎裂成碎塊，在雨季容易形成小型碎屑流隱患，雨季從碴堆流出的地表徑流極易對(duì)鄰近的魚塘水體構(gòu)成污染，進(jìn)而影響周圍居民的生產(chǎn)、生活;此外，在天氣干燥時(shí)，碴堆容易引起風(fēng)化揚(yáng)塵，對(duì)周圍空氣質(zhì)量形成污染。

3 地質(zhì)環(huán)境治理措施

四會(huì)石膏礦針對(duì)礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題的形成條件及災(zāi)害發(fā)育的不同特點(diǎn)和規(guī)模，對(duì)地質(zhì)環(huán)境問題采取了有效防治措施。

3．1 開采沉陷區(qū)治理

以往礦山開采發(fā)生地表塌陷時(shí)，一般是給受影響的農(nóng)民一定的補(bǔ)償資金，由農(nóng)田主自己整平繼續(xù)耕種，但這種方法存在處理麻煩、農(nóng)民治理積極性不高的情況。

礦區(qū)地層主要是第四系河流沖積層，圍巖為中厚層狀的鈣質(zhì)泥巖或粉砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r，呈泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，是天然的隔水層。礦山開采厚度小，開采過程中石渣回填采空區(qū)，地表塌陷深度一般為0．5～0．7 m。礦區(qū)地處珠三角地區(qū)，與廣州、深圳等地較近，經(jīng)濟(jì)貿(mào)易發(fā)達(dá)，特別是對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求較大。如果能夠發(fā)展市場(chǎng)需求較大的經(jīng)濟(jì)，將會(huì)大大促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，提高農(nóng)民參與治理的積極性。經(jīng)規(guī)劃，在塌陷已經(jīng)逐步趨于穩(wěn)定的區(qū)域修建魚塘，發(fā)展當(dāng)?shù)赝顿Y受益高的“三高”農(nóng)業(yè)。方案是由礦方和村委會(huì)共同出資50%，將采空區(qū)的地表推為魚塘，既治理了礦區(qū)環(huán)境，又提高了農(nóng)民收入。

首先對(duì)地表塌陷區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，并全部覆土、整平、局部夯實(shí)，在區(qū)域內(nèi)修建長(zhǎng)、寬、深分別為約50～150，50～100，2～3 m 的魚塘，魚塘之間留出約1～2 m寬的土墻作為間隔，并修筑臨時(shí)引水溝，方便魚塘充水。此外，為方便居民捕魚及進(jìn)行漁業(yè)貿(mào)易，在兩排魚塘之間修筑寬約3～5 m的簡(jiǎn)易公路。

3．2 地表水污染治理

井下排出的廢水，其PH值、懸浮物、氧化物、化學(xué)耗氧量等都符合地面水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，但是水的硬度超出了生活用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的1．6倍，氯化物(Cl－)超過農(nóng)作物灌溉標(biāo)準(zhǔn)的8．9倍，總鹽度超過農(nóng)灌標(biāo)準(zhǔn)的9．3倍，而且礦區(qū)地表推為漁塘后，井下水對(duì)漁業(yè)生產(chǎn)有較大的影響。為此，在井口附近建造1個(gè)沉淀池和排污站，從排污站口修建1條直達(dá)北江口的排水渠。所有抽排上來的井下水，首先進(jìn)入沉淀池和排污站，化學(xué)處理后由專用排灌渠排到北江。

3．3 廢棄礦碴堆治理

石膏主要作為水泥生產(chǎn)的緩凝劑，廣東省每年的需求量為400～500萬t，而生產(chǎn)能力僅為20萬t/a，石膏的供需缺口較大。礦碴的主要成分為硅、鈣、鎂、鐵等，其中回采過程中產(chǎn)生的石渣中石膏含量高。因此在礦渣場(chǎng)對(duì)回采和掘進(jìn)過程產(chǎn)生的石渣分類堆放，將含石膏較多的石渣銷售給相關(guān)的水泥廠生產(chǎn)低標(biāo)號(hào)水泥，既減少環(huán)境污染，又能為企業(yè)創(chuàng)造效益。將掘進(jìn)產(chǎn)生的石渣進(jìn)行資源化利用，作為附近開發(fā)區(qū)、公路建設(shè)、民用設(shè)施修建的填埋料或建筑材料。剩下的少量礦碴集中堆置于專設(shè)的堆碴場(chǎng)，周圍設(shè)擋碴墻，墻外設(shè)排水溝，將雨季從礦碴堆淋濾出的水流排放到沉淀池中，進(jìn)而排放到排污站進(jìn)行凈化處理。對(duì)于廢棄礦碴堆，逐年在比較穩(wěn)定的坡面覆土，并種草植樹，達(dá)到防止水土流失、防止地表水污染的目的。

3．4 礦區(qū)總體綠化

聘請(qǐng)園林設(shè)計(jì)單位對(duì)礦區(qū)綠化進(jìn)行設(shè)計(jì)，在礦區(qū)周圍種植草皮、觀賞榕、大椰樹等南方速生樹種，建設(shè)綠色礦山，治理后的礦區(qū)環(huán)境見圖1。

圖1 四會(huì)石膏礦礦區(qū)治理效果

4 結(jié)語

廣東省四會(huì)石膏礦經(jīng)過綜合治理，既減少礦山開采后對(duì)周圍環(huán)境的破壞，又增加了農(nóng)民收入，緩和了礦農(nóng)關(guān)系。綠化后的礦區(qū)景色宜人，空氣清新，鳥語花香，改善了礦工的生活環(huán)境，有利于礦山的可持續(xù)發(fā)展。

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2010－11－29)

賴國權(quán)(1966－)，男，廣東高州人，工程師，主要從事礦山開采技術(shù)及管理工作，Email:laigq2007@163．com。