鐵山南礦山環(huán)境恢復治理研究

周計

1.1研究背景

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化步伐的加陜，人類不斷的從地球內(nèi)部獲取礦產(chǎn)資源，其結(jié)果是返回自然的廢棄物增多，形成眾多的污染源，造成生態(tài)環(huán)境的破壞，導致生態(tài)環(huán)境惡化、地質(zhì)災害頻繁。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國發(fā)生采礦塌陷的城市近40個，造成嚴重破壞的25個。此外，礦業(yè)活動對礦區(qū)環(huán)境造成的影響以嚴重影響和較嚴重影響為主。我國因采礦引起的礦山環(huán)境問題較多，類型較為復雜，依據(jù)問題性質(zhì)可將礦山地質(zhì)環(huán)境問題劃分為：地面變形問題、礦山生態(tài)失衡問題、沙漠化和水土流失等問題。

1.2選題依據(jù)

鐵山南井田內(nèi)原有近20余處礦山井硐，后由相關(guān)政府下令進行了徹底的關(guān)閉，至2006年止，礦區(qū)內(nèi)的煤礦全部關(guān)閉。礦區(qū)內(nèi)煤礦的開采方式為均為巷道開采，礦區(qū)覆蓋面積約1.7Km²。據(jù)勘查，鐵山南井田礦山采場廢棄后，在地表上遺留下2個未封閉礦洞，1處采空塌陷帶，1個滑坡，四個煤矸石堆。這些災害點威脅至憔山村村民約130人的生產(chǎn)生活。

1.3研究目的及意義

研究目的：礦區(qū)開采始于1982年，前后開采時間達20余年。但礦山開采造成生態(tài)環(huán)境破壞和失衡，以及對當?shù)丨h(huán)境造成了破壞?；阼F山南井田礦山環(huán)境恢復治理研究，進一步對礦山廢棄地結(jié)構(gòu)優(yōu)化和布局安排進行研究，最后就生態(tài)導向的礦山環(huán)境恢復治理提出頂層設(shè)計。

理論意義：為侵蝕剝蝕低山丘陵地貌區(qū)礦山環(huán)境恢復治理提出理論支撐，對全國同類型地貌區(qū)的礦山廢棄地環(huán)境治理提出參考。

1.研究思路

通過對鐵山南礦區(qū)廢棄地現(xiàn)狀進行調(diào)查，主要包括自然狀況、社會經(jīng)濟狀況、礦業(yè)廢棄地分布，得出鐵山南礦區(qū)廢棄地的分布特征；通過自然條件、環(huán)境影響、災害風臉、區(qū)位條件、經(jīng)濟基礎(chǔ)、開發(fā)效益選取評價因子，確定因子權(quán)重，建立達縣草興鄉(xiāng)鐵山南礦區(qū)廢棄地評價模型；通過對達縣草興鄉(xiāng)鐵山南礦區(qū)環(huán)境恢復治理評價模型分析，將塌陷地、挖損地、壓占地、污染地、災害地的宜耕、宜林性進行分析。提出保障達縣草興鄉(xiāng)鐵山南礦區(qū)環(huán)境治理的建議和措施。

2.研究內(nèi)容及方法

（一）研究內(nèi)容。通過對礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的治理，最大限度保護和恢復礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，建設(shè)綠色礦業(yè)；恢復和擴大土地資源，有效提高土地利用價值；逐漸解決生產(chǎn)礦山的無廢開采與廢棄礦山（物）的綜合開發(fā)利用；最終實現(xiàn)礦產(chǎn)資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展。

（1）合理利用治理區(qū)現(xiàn)有的地質(zhì)地形條件，在注重生態(tài)效益、社會效益的同時，兼顧經(jīng)濟效益，為礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。

（2）結(jié)合礦山地質(zhì)環(huán)境條件及斜坡的結(jié)構(gòu)特征，采用結(jié)構(gòu)相對簡單、技術(shù)經(jīng)濟可行的工程措施，全面治理達縣草興鄉(xiāng)鐵山南井田礦區(qū)的生態(tài)、地質(zhì)環(huán)境。

按礦山開采現(xiàn)狀及地質(zhì)環(huán)境問題類型及其影響程度，因地制宜，采取工程措施、生物措施相結(jié)合的方式進行治理。工程措施主要采取主動治理與被動防護相結(jié)合的方式，主動治理如坡面防護或清坡減載，被動防護如對礦渣主要采取攔擋的方式進行治理；生物措施主要采取土覆蓋、重建植被、保持水土，使生態(tài)環(huán)境逐步恢復，達到治理的目的。

（二）研究方法

（1）邊坡穩(wěn)定設(shè)計。由于各堆積體邊坡整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，坡體局部失穩(wěn)主要表現(xiàn)為坡面局部滑塌，雨季時有加劇跡象，故設(shè)計工況只需考慮對邊坡表面進行護坡處理；礦渣支擋措施只需考慮雨季飽水及地震條件下的穩(wěn)定性。

（2）治理工程總體設(shè)計

1、根據(jù)本次勘查報告的結(jié)論，燕山村3、4、6社廢礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程主要針對：①2個礦洞坑②4處煤矸石堆③荒廢土地等幾部分進行工程治理。

2、根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境治理的指導思想與原則，并結(jié)合礦區(qū)內(nèi)發(fā)育的活動特點、危害狀況等，在綜合考慮工作量、施工安排、治理效果等方面的基礎(chǔ)上，現(xiàn)就達縣草興鄉(xiāng)鐵山南井田礦山的實際情況來考慮礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理工程的布置和選型。①礦洞：根據(jù)勘查報告結(jié)論。結(jié)合這次可研的現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查情況分析，礦洞未封閉，有小道可遭到礦洞，有條件進行工程封閉。因此采用欄桿將礦洞封閉，消除安全隱患。②煤矸石堆：對于4處煤矸石堆，由于直接對當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活造成影響。污染附近耕地、水源，同時可能污染下游河流，造成更大的危害。因此有必要進行治理，根據(jù)煤矸石的特征，坡腳采用修MIO漿砌石護腳墻、擋墻。

（3）植被恢復設(shè)計

1、植被恢復工程樹種選擇。清理平整坡面后進行植樹固坡綠化，種植樹種為紫穗槐。紫穗槐又名錦槐、紫花槐，豆科紫穗槐屬，為落葉叢生灌木，紫穗槐有植苗、插條、直播三種方法。造林前，應(yīng)進行條狀或帶狀整地。紫穗槐抗風力強，生長快，生長期長，枝葉繁密，是防風林帶緊密種植結(jié)構(gòu)的首選樹種。

2、植被恢復工程草種選擇。植草選用混植，選用抗寒的高羊茅與抗旱的狗牙根按1：1比例混種。

狗牙根（學名：Cynodondactylon（Linn.）Pers）；科屬：禾本科；狗牙根為禾本科狗牙根屬多年生草本植物，具發(fā)達的根狀莖和匍匐枝，匍匐枝擴展能力極強，在適宜的土壤中能迅速蔓延。

3、坡面整理及植被恢復設(shè)計。對現(xiàn)有渣體及滑坡體裸露的坡面采用植樹固坡綠化，種植樹種為紫穗槐，紫穗槐選用樹徑3cm的種苗，栽植順坡面挖成寬20cm，深20cm的條溝，一米3墩，每墩3株。栽植深度以超過原土印1cm左右為宜。紫穗槐栽植要做到隨起苗隨栽植，遠運的苗木，應(yīng)將根系蘸泥漿，再用草袋或塑料薄膜包裝，做好苗木保濕工作。栽植后要立即灌透水一次，5天后再澆一次透水，澆過第二次水后封坑，踩實。

3.預期研究成果

通過對草興鄉(xiāng)燕山村3、4、6社廢礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境治理，恢復和改善該區(qū)地質(zhì)環(huán)境，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展模式。通過對草興鄉(xiāng)燕山村3、4、6社廢礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境治理，有力地促進了該地區(qū)的生態(tài)平衡，有效防止水土流失、污染耕地、水源等環(huán)境問題，通過改善該區(qū)生態(tài)環(huán)境，可形成區(qū)域性生態(tài)屏障，促進區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)陜速發(fā)展。

通過治理工作可較大程度的改善治理區(qū)由于采礦活動所造成的地質(zhì)環(huán)境問題，恢復原地形地貌，同時，按推薦方案治理，將現(xiàn)有278畝荒廢土地作為經(jīng)濟林耕作，在一定程度上可以增加該區(qū)農(nóng)民的收入以及提高社會經(jīng)濟效益。