涉縣西達(dá)石英砂巖礦環(huán)境恢復(fù)與治理方案研究

任寶良

(煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院，河北 石家莊 050051)

礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步做出了巨大的貢獻(xiàn)。但是礦產(chǎn)資源的過度開發(fā)利用，已經(jīng)對礦山及周邊環(huán)境產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響，直接影響到了礦業(yè)經(jīng)濟(jì)和國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[1-2]。礦山企業(yè)在開發(fā)礦產(chǎn)資源的同時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的原則，履行保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境的義務(wù)[3-4]，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益的和諧統(tǒng)一。本文針對河北涉縣西達(dá)石英砂巖礦環(huán)境保護(hù)與回復(fù)治理進(jìn)行了過程優(yōu)化。

1 礦山開采及地質(zhì)概況

1.1 礦山開采概況

涉縣西達(dá)石英砂巖礦礦區(qū)面積0.0558km2，地處太行山南段東側(cè)中-低山區(qū)，保有資源儲量245.84萬t，回采率90%，可采儲量為209.79萬t，礦山生產(chǎn)規(guī)模為20萬t/a，礦山設(shè)計(jì)生產(chǎn)服務(wù)年限10年。按《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)方案編制規(guī)范》(DZ/T223-2009)礦山生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模分類，玻璃用砂、砂巖礦開采規(guī)模10～30萬t/a，為中型開采礦山[5]。該礦山于2006年11月11日正式開始露天開采，生產(chǎn)規(guī)模20萬t/a，已開采儲量約 80萬t。

1.2 地質(zhì)概況

礦區(qū)屬太行山隆起帶南段東麓中低山區(qū)，地勢地勢西北高東南低，礦區(qū)內(nèi)海拔最高452m，最低400m，相對高差52m，地形坡度8°～15°。

礦區(qū)內(nèi)出露地層為長城系串嶺溝組(Chch)及第四系(Q)地層。礦區(qū)內(nèi)未見構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為長城系串嶺溝組(Chch)地層頂部，礦體南北最大長度為306m，東西寬200m，厚度32m，走向北東，產(chǎn)狀為140°∠4-7°。礦體賦存標(biāo)高+452～420m。該礦床為沉積型礦床，絕大部分裸露于地表，局部為第四系所覆蓋，覆蓋物厚度一般0.5～5m。礦體的物質(zhì)成分沿走向和傾向均穩(wěn)定，礦體石灰?guī)r產(chǎn)狀平緩，傾角2°～5°；礦體穩(wěn)固性較好，其抗壓強(qiáng)度值為230MPa，為中等堅(jiān)固性巖，巖石風(fēng)化程度較低，據(jù)現(xiàn)有采場揭露可知，風(fēng)化殼厚度在0.20～0.50m之間；穩(wěn)固性較好，巖石風(fēng)化程度較低，為中等堅(jiān)固性巖，屬于工程地質(zhì)條件簡單型礦床，適宜露天開采。

2 主要環(huán)境問題

礦山的露天開采主要對礦區(qū)植被資源及地貌景觀影響較重。礦山開采形成的壓占土地資源、破壞地表植被主要包括地面建筑壓占土地、礦石堆放地及礦區(qū)道路占地三個(gè)方面：①露天采場對植被資源及地貌景觀的影響：礦山建設(shè)規(guī)模中等，年開采礦石為20萬t。2006年建礦以來至今開采礦石約為80萬t，采區(qū)現(xiàn)占地約23751m2。對礦區(qū)地貌景觀及植被破壞嚴(yán)重；②礦石堆放地：現(xiàn)狀條件下，礦山開采后處理的廢渣礦石占地面積約2791m2。由于礦石所占土地在為長石礦，不存在對當(dāng)?shù)氐耐恋貕赫嫉那闆r，只是在開采中對原山體植被資源環(huán)境破壞較大，影響較重；③辦公生活區(qū)、運(yùn)輸?shù)缆芳捌渌麉^(qū)域：由于礦區(qū)范圍內(nèi)原為荒山；現(xiàn)狀條件下，礦山開采對原山體植被資源環(huán)境破壞較大，影響較重。

隨著礦山的開采深度和采空面積不斷加大，形成大規(guī)模的礦坑，露天采場最大邊坡高度約32m，并破壞了的原巖中的應(yīng)力平衡，改變了巖石邊坡條件，采場周圍巖體將產(chǎn)生應(yīng)力重新分布。礦體采出后，坡體結(jié)構(gòu)破碎部位在臨空張力作用、高陡坡和降雨等多種因素的綜合影響下，造成部分邊坡失穩(wěn)，從而導(dǎo)致不穩(wěn)定邊坡，部分地段會產(chǎn)生邊坡崩塌或滑塌。

礦山生產(chǎn)過程中，可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害為滑坡，礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等，危害程度小，礦山環(huán)境影響預(yù)測評估見表1。

表1 礦山環(huán)境影響預(yù)測評估表

3 礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)及治理措施

3.1 總體部署

本次礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)分區(qū)級別整體劃分為一個(gè)次重點(diǎn)防治區(qū)、一個(gè)一般防治區(qū)。在防治區(qū)內(nèi)按照“統(tǒng)一部署、分步實(shí)施、劃片治理”部署本防治區(qū)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)工作[6]。即在本方案適用年限內(nèi)，針對防治區(qū)內(nèi)不同時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)和可能出現(xiàn)的各類環(huán)境地質(zhì)問題統(tǒng)一部署開展防治工作。整個(gè)防治區(qū)按照不同的功能區(qū)塊劃分治理小區(qū)，每個(gè)治理區(qū)針對具體的環(huán)境地質(zhì)問題采取具體的防治工程措施。開采區(qū)以監(jiān)測治理為主，兼顧綠化；工業(yè)場區(qū)以土地資源、地形地貌景觀恢復(fù)工程措施為主，輔以生物工程。

3.2 露天采場恢復(fù)治理

臺階坡面的適當(dāng)放坡。露天采礦形成的最終梯級邊坡，邊坡坡角一般為51°22′，分臺階高度10m，總為2個(gè)臺階，臺面寬約4～5m，削坡地段總體上是沿著治理范圍的周邊陡坎分布，總長1148m。浮石清理方量約為350m3。

場地平整綠化[7-9]。采場臺面場地工程平整，平整面積約37432m2；覆土，厚度0.5m，覆土方量約18726m3，植樹3120株，種植方式為塊狀方坑種植，“品”字形栽種行距4m，株距3m。并沿切坡坡根栽種爬山虎，按間隔 30cm計(jì)，需種植3827株。

為防止采場臺面所覆土的水土流失，在臺階邊坡干砌毛石(田坎)，田坎截面按0.5×0.5計(jì)算，總方量為287m3。治理方法：對邊坡浮石進(jìn)行清理、放坡——采場臺面場地工程平整——自卸汽車?yán)\(yùn)排渣土到施工現(xiàn)場——覆土0.5m厚——臺階邊坡干砌毛石、綠化——植被灑水。

3.3 辦公生活區(qū)、運(yùn)輸?shù)缆芳笆蠄龅然謴?fù)治理

閉礦后撤離進(jìn)行綜合治理和植被恢復(fù)，將建筑物拆除，建筑垃圾填于低洼處；進(jìn)行場地工程整平。治理平面面積約17232m2；覆土，厚度0.5m，覆土方量約8616m3，種植楊樹或洋槐樹1436株。

治理方法：建筑物拆除—場地工程平整—覆土—綠化—植被灑水。根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、土壤和溫度等條件，在礦區(qū)道路、已平整土地周邊地帶種樹。礦區(qū)范圍內(nèi)植被多為草類植物，坡面主要為耐

旱灌木樹種和一些草本類植物，溝道為一些喜濕性草本植物。確定種植樹種為楊樹或洋槐樹。種植方式為塊狀方坑種植，行距3m，株距3m。種植前需要整理種植場地，保持場地平整，無大塊碎石，樹坑為塊狀方坑，尺寸為0.6m×0.6m×0.6m，用肥土做坑底土，以滿足樹木生長的需要，植入樹苗后略向上提，以保證樹根舒展，種植樹苗后澆水、壓實(shí)，對所種植樹苗礦山指派專人管理，及時(shí)澆水除蟲，以保證樹苗的成活率，種植樹苗半年至一年期間，檢查成活率，移除死苗，及時(shí)補(bǔ)種。

上述治理工程中所需覆土為礦區(qū)剝離的表層土壤，栽植所需綠化用水可由離礦區(qū)1km處的清漳河汽車?yán)\(yùn)，沙蒿、沙蓬撒播可選擇春、秋季節(jié)降雨前后人工撒播。

4 結(jié)論

本文根據(jù)礦山環(huán)境地質(zhì)保護(hù)與治理恢復(fù)方案，進(jìn)行了涉縣西達(dá)石英砂巖礦環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)工作過程優(yōu)化分析，經(jīng)過綜合治理，既減少礦山開采后對周圍環(huán)境的破壞，緩和了礦農(nóng)關(guān)系，改善了礦工的生活化境，為礦山企業(yè)帶來較大的社會和環(huán)境效益，有利于礦山的可持續(xù)發(fā)展。

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