寧夏炭梁坡煤礦礦山地質環(huán)境恢復治理與保護可行性分析研究

李紅霞　王輝　王國瑞

摘 要：為深入貫徹落實黨的十九大和自治區(qū)第十二次黨會精神，大力實施生態(tài)立區(qū)戰(zhàn)略，深入推進綠色發(fā)展，堅決摒棄損害甚至破壞生態(tài)環(huán)境的發(fā)展模式，整治礦區(qū)地質環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，堅持依法治礦，推進礦區(qū)恢復治理，持續(xù)改善生態(tài)環(huán)境質量，營造“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念。筆者結合近年來在石嘴山地區(qū)開展的礦山地質環(huán)境恢復治理工作，并在收集和整理前人資料的基礎上，從技術、經濟、生態(tài)環(huán)境協(xié)調性3個方面對該礦山地質環(huán)境恢復治理進行可行性分析研究，并提出礦山地質環(huán)境保護預防措施。

關鍵詞：炭梁坡 煤礦 地質環(huán)境 恢復治理 保護措施

中圖分類號：P62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（c）-0062-02

1 礦區(qū)概況

炭梁坡煤礦地處賀蘭山腹地，位于馬蓮灘礦區(qū)北段，行政區(qū)劃屬寧夏石嘴山市大武口區(qū)管轄，地理坐標為東經106°22′13″，北緯39°10′50″，地勢陡峭，總體表現(xiàn)為西高東低，屬典型的大陸性氣候，氣候干旱少雨，蒸發(fā)量大于降雨量。該煤礦南北走向長1940m，東西傾向寬177～483m，面積0.5634km2，臨近平汝專線鐵路，東距平（羅）-石（炭井）公路約38km，大武口至石炭井公路從該礦通過，交通便利，是寧夏石嘴山煤炭基地的重要組成部分。

炭梁坡煤礦靠近賀蘭山國家級自然保護區(qū)，1985年建礦投產，迄今已生產30年多年。自2010年整合后進行露天開采，分為兩個采區(qū)進行開采，設計生產規(guī)模為21萬t/a。區(qū)域內地質構造和地形地貌復雜，地質災害危險程度較高。通過近20多年的開采，礦山開采對地下水含水層造成了嚴重性破壞，礦山開采形成了多處采坑及渣堆，并對該地區(qū)的地質環(huán)境和生態(tài)環(huán)境產生一定程度的影響。

2 礦山地質環(huán)境恢復治理可行性分析

2.1 技術可行性分析

2.1.1 礦山地質環(huán)境地質災害治理

根據(jù)對炭梁坡煤礦地質災害現(xiàn)場調查及預測，煤礦區(qū)主要發(fā)育的地質災害為不穩(wěn)定斜坡和泥石流。煤礦共有3處采坑和7處渣堆，采坑及渣堆邊緣因坡度較大，坡角較陡，形成高角度不穩(wěn)定斜坡，使邊坡的穩(wěn)定性較差。而泥石流溝發(fā)育程度較弱，歷史上該溝沒有發(fā)生泥石流地質災害的記錄，現(xiàn)狀條件下，泥石流地質災害的危險性小，對地質環(huán)境影響程度較輕。隨著礦山的進一步開采，按照“邊開采、邊治理”的要求，礦山開采剝離的渣石將實施內排，采坑1和采坑3邊坡的高度將有所降低，渣堆的高度會有增加的趨勢。因此，預測條件下，不穩(wěn)定斜坡、泥石流地質災害的發(fā)育程度基本得到有效防治，地質災害危害程度有所降低，對地質環(huán)境條件影響程度得到改善。

針對炭梁坡煤礦開采引起的地質災害問題，根據(jù)周邊煤礦及2017年賀蘭山自然保護區(qū)內關閉礦山地質環(huán)境治理經驗，主要采用危巖清理、監(jiān)測、警示預防工程三類，這些工程措施理論及施工難度均不大，且礦區(qū)以前均有豐富的施工治理經驗，因此，從技術可行性分析采用的工程措施完全可行。

2.1.2 礦山地質環(huán)境含水層破壞修復技術

含水層破壞后修復難度大、施工成本高，目前國內除因特殊原因必須將含水層恢復的情況下采用混凝土截水墻、帷幕注漿等修復措施外，其余情況均不對含水層做特別的修復設計。根據(jù)該礦山環(huán)境開發(fā)利用方案和現(xiàn)狀調查，炭梁坡煤礦水文地質條件簡單，巖層含水性差，含水層流量小，礦山開采對地下水含水層結構、地下水水位及水質均影響較小，煤礦區(qū)內地下水水質較差，沒有可利用價值，礦區(qū)周邊無民用井，礦山生產生活用水全部來源于人工拉運水。因此，本文不對含水層設計治理工程措施，僅對含水層進行監(jiān)測，實施可行性分析研究。

2.1.3 礦山地質環(huán)境地形地貌及土地資源破壞修復

炭梁坡煤礦有效期內開采形成3個采坑，采坑最深達210m，面積約47.88hm2，7個渣堆占地面積約167.94hm2，排棄高度最高達30m，工業(yè)場地、煤場、選煤場破壞土地的面積為16.87hm2，這些區(qū)域均位于渣堆之上，對地面裸地、采礦用地等均產生一定程度破壞，造成地形地貌與周邊不協(xié)調，礦山開采對地形地貌及土地資源破壞程度嚴重。

對于采煤活動造成的地形地貌及土地資源的破壞，建議采用土方工程使破壞的地形地貌與周邊相協(xié)調，并按照宜林則林、宜草則草的治理思路，采用林地恢復、草地恢復、地表設施修復等土地復墾治理工程措施。

2.2 經濟可行性分析

通過對礦山地質環(huán)境治理，不僅可使礦區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)得到改善和加強，有效的改善大氣環(huán)境、防止水土流失和環(huán)境污染，還可因復墾后土地再利用帶來間接經濟效益等。從投入產出比來看，治理及土地復墾工程的實施可能需要較長時間來收回成本，但礦山地質環(huán)境治理造成的社會效益及環(huán)境效益具有積極深遠的意義。

2.3 生態(tài)環(huán)境協(xié)調性分析

2.3.1 礦山開采對土壤資源的影響

礦山工業(yè)場地、煤場、選煤場等配套工程建設中，場地平整及大量挖方將擾動、損毀地表植被，使原有地表形態(tài)、土層結構、土壤理化性狀發(fā)生改變。即使表層熟土回填，也會造成土壤松散、結構破壞，導致土壤有機質及養(yǎng)分含量降低；而施工過程中機械碾壓、人員踐踏等壓實作用則會使土壤密度增大，孔隙及孔隙組成發(fā)生變化，導致土壤板結，對土壤產生嚴重影響。

2.3.2 礦山開采對水資源的影響

礦山地下水資源貧乏，礦山開采過程中，對地下含水層的影響較輕。但礦山開采形成的采坑及礦區(qū)內發(fā)育的泥石流溝，在降水條件下，采坑內會積水，洪水沖溝內也會形成地表徑流。另外，礦山生產過程中，會產生少量的生活污水排放，也會對生態(tài)環(huán)境產生影響，但總體不會太大。

2.3.3 礦山開采對植被的影響

煤礦區(qū)屬中山區(qū)，區(qū)內地形切割強烈，溝谷較發(fā)育，山體基巖裸露，植被稀少，原生植被主要為耐寒、耐旱的草本植物和低矮喬灌木。

在礦山開發(fā)建設中由于煤礦開采、運輸?shù)缆?、煤場等設施的建設，將會擾動原地貌，破壞地表植被，對其附近的原有植被造成破壞，改變該區(qū)地表植被覆蓋情況。該礦山在生產階段，會使礦區(qū)內植物量減少，同時也影響著周邊地區(qū)植物的生長，而且礦區(qū)內生活污水，均會對周圍的植被產生一定的不良影響。

礦區(qū)開采過程中的粉塵以及運輸車輛行駛時揚起的塵土等，也會使周邊的草地受到危害，遇大風天氣時，受害范圍可達500m左右。

2.3.4 礦山開采對野生動物的影響

煤礦區(qū)臨近賀蘭山國家級自然保護區(qū)，礦區(qū)施工將造成施工區(qū)域內地表植被的損毀，使一些野生動物失去部分覓食地、棲息場所和活動區(qū)域，對野生動物的生存環(huán)境產生輕微的不利影響。施工人員的活動及機械噪聲等將會使施工區(qū)及周圍一定范圍內野生動物的活動和棲息產生不利影響，使其群落組成和數(shù)量發(fā)生一定變化。此外，施工過程中，人為干擾如施工人員濫捕亂獵等現(xiàn)象的出現(xiàn)，將直接影響到這一地區(qū)的某些野生動物種群數(shù)量，如野雞、野兔、巖羊等。但大型野生動物均藏匿于賀蘭山深處，現(xiàn)有的野生動物多為一些常見的鳥類、嚙齒類及昆蟲等。

3 礦山地質環(huán)境保護措施

3.1 礦山地質環(huán)境地質災害預防措施

根據(jù)炭梁坡煤礦現(xiàn)狀調查及開采預測結果，礦山范圍內主要地質災害為不穩(wěn)定斜坡和泥石流。為防止施工人員及機械在不穩(wěn)定斜坡和泥石流地質災害隱患點活動而造成不必要的傷亡，需設立警示牌，并組織學習不穩(wěn)定斜坡和泥石流地質災害的防災知識，加強安全意識宣傳。對作業(yè)工作面影響范圍內涉及的施工人員臨時住房，盡量做到提前告知，防止崩塌造成的損失。

加強地質災害知識宣傳，如在雨天或者持續(xù)降雨時停止作業(yè)，坡體有明顯裂縫、山石突出的山體要遠離等，對于礦山地質災害，要以預防為主，防治結合，及時學習宣傳地質災害知識，加強安全意識，做到早發(fā)現(xiàn)、早報告、早治理。

炭梁坡煤礦所排放的固體廢棄物主要為煤矸石，全部排往渣堆，渣堆堆砌坡度不能太陡。生活區(qū)及臨時住房遠離渣堆。

3.2 礦山環(huán)境含水層保護措施

由于區(qū)域地質環(huán)境因素，礦區(qū)范圍內含水層含水量小，且與地表水聯(lián)系不緊密，因此，設計以加強前兆觀察、提前探放水為主，要認真貫徹執(zhí)行“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”水害防治十六字原則。

礦山建設和生產時的采掘工作，應有專門的防水作業(yè)規(guī)程，并制定發(fā)生水災時應采取的治水措施和避災路線。在施工時，應采取相應的探測和預防措施。

3.3 礦山水土環(huán)境污染預防措施

礦山的污廢水主要來源生產廢水和生活污水。生產用水主要是機械用水及道路降塵，用水量較?。簧钣盟饕窍丛∮盟?。全礦日用水量約為15m3左右。生產生活用水均取自礦區(qū)外，采用水車拉運，能滿足生產、生活要求。

4 結語

針對炭染坡煤礦地質環(huán)境和生態(tài)環(huán)境存在的問題，本文結合礦區(qū)的實際情況，通過野外調查，在收集和整理前人資料的基礎上，從技術、經濟、生態(tài)環(huán)境協(xié)調性三個方面對該礦山地質環(huán)境恢復治理進行可行性分析研究，并提出了保護措施，可為炭梁坡煤礦區(qū)地質環(huán)境恢復治理與保護提供可借鑒依據(jù)。

參考文獻

[1] 礦山地質環(huán)境保護與土地復墾方案編制指南[Z].2016.

[2] 寧夏煤礦設計研究院有限責任公司.寧夏石嘴山市礦業(yè)（集團）有限責任公司炭梁坡煤礦資源開發(fā)利用方案[Z].2011.

[3] 寧夏煤礦設計研究院有限責任公司.寧夏石嘴山市炭梁坡煤礦礦山地質環(huán)境保護與治理恢復方案[Z].2011.

[4] 石嘴山市炭梁坡煤礦 .寧夏石嘴山市炭梁坡煤礦2017年度動用資源儲量報告[Z].2018.