淺談花敖包特礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理與土地復(fù)墾工作

高建兵　張璇

摘要：以花敖包特礦區(qū)為研究對(duì)象，對(duì)礦山生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題及土地破壞進(jìn)行分析，并探討解決方案。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)環(huán)境治理；土地復(fù)墾；工程措施；生物措施；充填法

內(nèi)蒙古草原地區(qū)是國(guó)家重要的生態(tài)安全保障區(qū)域，也是重要的礦產(chǎn)、能源供應(yīng)基地，承擔(dān)著保障全國(guó)“生態(tài)安全”與“能源安全”的雙重角色[1]。近年來(lái)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用促進(jìn)了草原的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)繁榮發(fā)展，但同時(shí)也給草原帶來(lái)的水土流失、植被退化等一系列負(fù)面的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。為了緩減經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)之間的矛盾，在礦山生產(chǎn)過(guò)程中，地質(zhì)環(huán)境治理與土地復(fù)墾工作就顯得尤為重要了。

1. 項(xiàng)目區(qū)概況

項(xiàng)目區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟西烏珠穆沁旗巴彥花鎮(zhèn)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)118°56′39″—118°58′14″，北緯45°15′19″—45°16′07″。屬于典型的干旱半干旱中溫帶氣候。多年平均降水量375.1mm，年內(nèi)降水分布不均，主要集中在6月～8月，占全年降水量的80%以上；年均蒸發(fā)量1714.7mm；區(qū)內(nèi)多以西北風(fēng)為主，最大風(fēng)速31m/s；全年無(wú)霜期108天。礦區(qū)土壤類(lèi)型主要為栗鈣土，有機(jī)質(zhì)含量1%～2%，有機(jī)質(zhì)層厚度為40cm～60cm，下部有鈣積層。礦區(qū)土壤中有機(jī)質(zhì)、氮、磷含量均比較高，養(yǎng)分條件較好，土壤中的有機(jī)質(zhì)含量接近同類(lèi)土壤中有機(jī)質(zhì)含量的上限。植被為典型的草原植被，以貝加爾針茅（Stipa baicalensis）+羊草（Aneurotepidimu chinense）為主要建群種，草優(yōu)良牧草的比重為30%～40%。草地等級(jí)以Ⅱ等2級(jí)為主，草地營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型以碳氮——氮碳型居多。

2. 項(xiàng)目區(qū)地質(zhì)環(huán)境與土地利用現(xiàn)狀

2.1 地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

礦區(qū)于2002年投產(chǎn)，經(jīng)過(guò)十多年的開(kāi)發(fā)，現(xiàn)已經(jīng)形成了大面積采空區(qū)。但未發(fā)生地面塌陷、裂縫、地面沉陷地質(zhì)災(zāi)害。

采區(qū)工業(yè)場(chǎng)地、新尾礦庫(kù)、選礦區(qū)、辦公區(qū)、儲(chǔ)礦場(chǎng)、渣石排放場(chǎng)及礦區(qū)道路等建設(shè)在平緩地帶，工程開(kāi)挖量小，無(wú)高陡邊坡，不存在崩塌、滑坡情況。

舊尾礦庫(kù)地處低洼地帶，存放大量尾礦，由于匯水面積小且現(xiàn)已停用，現(xiàn)狀條件下，泥石流地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。

2.2 土地利用現(xiàn)狀

礦區(qū)于2002年投產(chǎn)，礦區(qū)開(kāi)發(fā)前土地利用類(lèi)型為天然牧草地，開(kāi)發(fā)后土地類(lèi)型變更為采礦用地。開(kāi)發(fā)過(guò)程中新尾礦庫(kù)、舊尾礦庫(kù)、選礦區(qū)、辦公區(qū)、儲(chǔ)礦場(chǎng)、渣石排放場(chǎng)這些功能區(qū)對(duì)原有地表生態(tài)環(huán)境造成的破壞較大；由于該礦區(qū)為地下開(kāi)采故工業(yè)場(chǎng)地對(duì)原有環(huán)境破壞較小。

3. 項(xiàng)目區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理與土地復(fù)墾具體措施

根據(jù)《西烏珠穆沁旗土地總體利用規(guī)劃（2009年～2020年）》項(xiàng)目區(qū)在利用功能上屬于一般農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)用地。遵循因地制宜、治理復(fù)墾后土地可持續(xù)利用及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的原則，根據(jù)項(xiàng)目地質(zhì)環(huán)境及土地利用現(xiàn)狀，科學(xué)合理分析未來(lái)可能出現(xiàn)的地質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，并結(jié)合土地可持續(xù)利用發(fā)展思路，初步確定項(xiàng)目區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理后土地復(fù)墾為草地。采取必要的工程措施、生物措施及管護(hù)措施，積極有效地推進(jìn)地質(zhì)環(huán)境治理與土地復(fù)墾工作。

3.1 工程措施

由于礦山開(kāi)采多年，地下形成大面積的采空區(qū)，地表舊尾礦庫(kù)內(nèi)也存放了大量尾砂，開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的渣石排放也將占用大面積的土地資源。為了解決這些問(wèn)題，采用尾砂回采——采空區(qū)充填——尾礦庫(kù)治理三步走戰(zhàn)略。

與礦山設(shè)計(jì)院合作，進(jìn)行尾砂有害成分浸出、尾砂水泥配比強(qiáng)度、流體力學(xué)等實(shí)驗(yàn)，采用全尾砂結(jié)構(gòu)流體膠結(jié)充填法對(duì)礦區(qū)已形成的采空區(qū)進(jìn)行充填。具體流程為：將舊尾礦庫(kù)中的尾砂進(jìn)行回采，采出的尾砂經(jīng)過(guò)粒徑分選后與水泥進(jìn)行科學(xué)配比，通過(guò)充填系統(tǒng)直接將砂漿充填于采空區(qū)中，對(duì)新產(chǎn)生的空區(qū)和歷年所遺留的空區(qū)進(jìn)行膠結(jié)充填。高質(zhì)量的充填體可對(duì)圍巖提供良好的支撐，不但可消除塌陷、裂縫、沉陷等地質(zhì)災(zāi)害，減少舊尾礦庫(kù)潰壩、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；還可保護(hù)礦區(qū)地表景觀，提高礦石資源回收率，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

由尾砂采出形成的采坑，可用渣石進(jìn)行回填、平整、覆土并進(jìn)行復(fù)墾。由于舊尾礦庫(kù)在設(shè)計(jì)時(shí)就采用了防滲技術(shù)，堆放渣石可以減少渣石存放過(guò)程中雨水沖刷浸出物對(duì)環(huán)境影響，也可以減少渣石堆放占用土地資源。對(duì)舊尾礦庫(kù)覆土要求：覆土厚度為0.3m沉實(shí)土壤，覆土的土壤pH值在當(dāng)?shù)胤秶鷥?nèi)，有機(jī)質(zhì)含量不能低于當(dāng)?shù)赝寥赖暮?；覆蓋后的場(chǎng)地規(guī)范、平整，覆蓋層容重等滿(mǎn)足復(fù)墾利用要求，坡度一般不超過(guò)35°，可用作牧業(yè)生產(chǎn)。

3.2 生物措施

在辦公樓、選礦廠周邊及道路兩邊種植丁香樹(shù)、榆葉梅等景觀樹(shù)種，為了提高植被成活率及遵循自然選擇規(guī)律，在復(fù)墾區(qū)內(nèi)主要以種植牧草為主，草種選擇遵守以下原則：

（1）選擇抗旱、抗貧瘠優(yōu)良草種，多種草類(lèi)混合種植（例如：草木犀+沙打旺）；

（2）用于復(fù)墾牧草種子必須是一級(jí)種，并且要有“一簽、三證”，即要有標(biāo)簽、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可證、合格證和檢疫證；

（3）有防治病、蟲(chóng)害措施和退化措施；

（4）三年后牧草覆蓋率達(dá)30%，單位面積產(chǎn)草量不低于500kg/hm2。

（5）撒播技術(shù)要點(diǎn)：沙打旺+草木犀比例2∶3，播種量40kg/hm2，播種時(shí)間一般選擇在夏初，播種深度1.5cm～2.0cm，播后隨即鎮(zhèn)壓l～2次。

根據(jù)《中國(guó)主要作物需水量與灌溉》中西部干旱地區(qū)天然牧草需水量150mm～720mm，故項(xiàng)目區(qū)恢復(fù)的植被可以依靠自然降雨量維持生產(chǎn)。但是考慮到復(fù)墾區(qū)區(qū)春秋季節(jié)干旱少雨為盡快恢復(fù)土地生產(chǎn)力，復(fù)墾方案設(shè)計(jì)對(duì)復(fù)墾后的土地每年春季返青期及秋季進(jìn)行2次灌溉，每公頃每次灌溉用水500m3，年灌溉用水量2030m3，共管護(hù)3年，總用水量6090m3。所需水源來(lái)自礦區(qū)水源井。

3.3 監(jiān)測(cè)與管護(hù)措施

（1）植被恢復(fù)效果監(jiān)測(cè)

植被恢復(fù)效果監(jiān)測(cè)指植被恢復(fù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)。為盡快恢復(fù)土地的生產(chǎn)力，保證植被恢復(fù)質(zhì)量，擬采用隨機(jī)調(diào)查樣方的方法對(duì)植被恢復(fù)效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要參數(shù)見(jiàn)下表。

（2）管護(hù)措施

由于治理區(qū)范圍大、分布較廣，管護(hù)難度較大。治理后的草地應(yīng)進(jìn)行人工管理，防止牲畜對(duì)恢復(fù)植被的損害，牧草稀疏的地方應(yīng)在第二年雨季前及時(shí)補(bǔ)播。嚴(yán)格執(zhí)行禁放牧、禁開(kāi)荒、禁采石、禁狩獵、禁用火，要及時(shí)防治蟲(chóng)害、撫育，搞好防火等工作。對(duì)復(fù)墾后的土地加強(qiáng)灌溉，及時(shí)進(jìn)行澆水，既可促進(jìn)新播牧草生長(zhǎng)，也為優(yōu)良的原有牧草種子成熟或營(yíng)養(yǎng)繁殖創(chuàng)造條件。每年春、秋兩季灌水，以提高草的成活率和生長(zhǎng)速度。加強(qiáng)播種草地的管理，是播種成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

4. 結(jié)語(yǔ)

在礦山生產(chǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，我們要本著“不再欠新賬，加快還舊賬”的礦山地質(zhì)環(huán)境治理思路，按照“誰(shuí)破壞，誰(shuí)治理”、“誰(shuí)治理、誰(shuí)受益”的土地復(fù)墾原則，構(gòu)建“政府主導(dǎo)、政策扶持、社會(huì)參與、開(kāi)發(fā)式治理、市場(chǎng)化運(yùn)作”的礦山地質(zhì)環(huán)境治理和土地復(fù)墾新模式，加強(qiáng)政府政策引導(dǎo)與社會(huì)資金整合作用，充分調(diào)動(dòng)企業(yè)在礦山地質(zhì)環(huán)境治理中的積極性，不斷探索利用新技術(shù)對(duì)礦山開(kāi)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境與土地利用問(wèn)題進(jìn)行綜合治理。在開(kāi)發(fā)“金山銀山”的同時(shí)，也要保護(hù)“綠水青山”，建立環(huán)境友好型礦區(qū)，為建設(shè)祖國(guó)北疆生態(tài)屏障貢獻(xiàn)一份力量。

參考文獻(xiàn)：

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