礦山地質(zhì)環(huán)境問題分析及恢復(fù)治理措施探究

梁啟元

（安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，安徽 合肥 230000）

安徽省某礦位于淮南市八公山區(qū)畢家崗，1990年8月建井，屬集體企業(yè)，復(fù)采大礦政策允許的合理丟失和損失的殘遺礦物、斷層礦柱等邊角塊段。雖說小井的生產(chǎn)會(huì)給當(dāng)?shù)貛硪欢ǖ纳鐣?huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，但也給安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)等帶來了很大壓力。因此，2014年，安徽省人民政府對(duì)全省小礦進(jìn)行關(guān)閉整頓，該地區(qū)礦企按照有關(guān)規(guī)定實(shí)施了閉坑，拆除礦井生產(chǎn)設(shè)備、供電、通信線路，封閉填實(shí)井筒，平整井口場地，妥善遣散從業(yè)人員。自閉坑以來，礦山利用自有資金陸續(xù)開展了一系列廢棄工業(yè)場地整治和塌陷區(qū)坑塘整治工作，取得了一定的成效。為治理該礦山開采礦活動(dòng)造成的采空塌陷、地面下沉，土地資源的占用、破壞，以及采空塌陷引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害等礦山地質(zhì)環(huán)境問題，依據(jù)《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)規(guī)定》（國土資源部44號(hào)令）和《安徽省地質(zhì)環(huán)境保護(hù)條例》相關(guān)要求，安徽省某礦業(yè)有限公司擬使用礦山地質(zhì)環(huán)境保證金對(duì)該閉坑礦山進(jìn)行治理。通過治理項(xiàng)目的實(shí)施，使因礦山開采活動(dòng)造成的采空塌陷、土地資源破壞等礦山地質(zhì)環(huán)境得以恢復(fù)。

1 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

該礦礦區(qū)面積3.1678km2，礦井南區(qū)位于淮河南岸，區(qū)內(nèi)地形起伏較大，地表因重復(fù)開采沉陷已達(dá)10m以上，地面標(biāo)高8.2m～30.9m，在礦區(qū)范圍內(nèi)形成多個(gè)塌陷水塘，常年積水。根據(jù)礦井實(shí)際的開采情況，結(jié)合受開采活動(dòng)影響的現(xiàn)狀地質(zhì)環(huán)境問題，確定受礦井開采塌陷影響的地區(qū)。礦山地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境已遭到很大破壞，已經(jīng)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，主要表現(xiàn)為采空塌陷損毀土地、植被資源，礦區(qū)坑洼不平；廢棄矸石和廢石堆場壓占土地，損毀植被，導(dǎo)致了嚴(yán)重的視覺污染；礦區(qū)溝渠淤塞，生活垃圾和礦山固體廢棄物隨意堆放；工業(yè)廣場和廢棄工房破敗不堪，視覺污染和安全隱患較為嚴(yán)重等。由于新莊孜礦幾十年的開采塌陷影響，現(xiàn)狀南區(qū)東部地表最大沉陷深度為13.8m，最低標(biāo)高8.2m，形成幾個(gè)積水塘常年積水。因礦山已關(guān)閉多年，局部地段已由當(dāng)?shù)卮迕窕謴?fù)成旱地、林地。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及收集礦山地質(zhì)環(huán)境治理資料，新莊孜礦和區(qū)屬廢棄礦2個(gè)礦山地質(zhì)環(huán)境治理區(qū)已治理恢復(fù)面積共42.87hm2；2018年擬施工的“三線三邊”淮南市八公山區(qū)畢家崗礦、沈李礦的地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境存在的主要問題

新莊孜礦的開采，造成地表塌陷嚴(yán)重，安徽某礦在原大礦沉陷區(qū)開采，加劇了礦井范圍內(nèi)的土地資源破壞，目前安徽某礦需治理的因開采塌陷面積約218.82hm2，其中工業(yè)廣場及矸石堆壓占土地面積約18.93hm2，采礦造成土地塌陷面積約34.71hm2，塌陷水塘面積約135.28hm2，畢家崗村和小王莊建設(shè)用地面積共29.9hm2。采礦造成土地塌陷面積約34.71hm2，局部地段已被附近居民栽植楊樹、果樹等樹種，由于缺少養(yǎng)護(hù)，覆蓋率較低，需補(bǔ)種；部分被村民恢復(fù)成旱地，由于地形起伏較大，土地利用價(jià)值偏低，需進(jìn)行場地平整，降低整體坡度，適于農(nóng)作物灌溉及生產(chǎn)。受重復(fù)開采沉陷的疊加影響，在礦區(qū)形成多個(gè)大面積的塌陷水塘，塌陷水塘及低洼區(qū)域面積約135.28hm2，其中北區(qū)塌陷水域面積126.01hm2；南區(qū)需治理塌陷積水面積9.26hm2，積水淺的洼地，形成沼澤地，以蘆葦和香蒲群落為主，浮水和沉水植物相對(duì)較多，需采取挖深墊淺治理工程措施，修整為魚塘；經(jīng)過當(dāng)?shù)鼐用裥拚麨轸~塘，岸緣形狀參差不齊，需采取岸緣改造等工程措施。

3 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理措施

3.1 治理思路

根據(jù)治理的總體目標(biāo)和具體任務(wù)，本次治理工程總體部署主要包括如下幾個(gè)方面：首先對(duì)治理區(qū)內(nèi)廢棄工房等進(jìn)行拆除，并將垃圾外運(yùn)；對(duì)殘余的矸石和四處堆放的生活垃圾進(jìn)行清理外運(yùn)；工業(yè)廣場原地勢(shì)低洼，由矸石回填0.4m，為保證種植的喬木成活，需開挖0.4m厚的矸石，然后回填0.4m的素土，最后工業(yè)廣場進(jìn)行平整；矸石礦物特性主要有泥巖、粉砂巖、砂巖等，矸石發(fā)熱量一般為800卡/克～1500卡/克，其無機(jī)成分主要是硅、鋁、鈣、鎂、鐵的氧化物和某些稀有金屬。若矸石棄置不用，占用大片土地，浪費(fèi)土地資源，安徽省某礦業(yè)有限責(zé)任公司將集中清運(yùn)矸石，運(yùn)至3km遠(yuǎn)的新型建材廠，將代替粘土作為制磚原料，可以少挖良田。燒磚時(shí)，利用矸石本身的可燃物，可以節(jié)約煤炭，一舉多得。其次，對(duì)治理區(qū)內(nèi)的各段溝渠進(jìn)行清理和疏浚，對(duì)治理區(qū)的塌陷洼地進(jìn)行岸坡修整和清理，改善治理區(qū)地表水環(huán)境；最后，在回填素土、平整后的場地栽植高桿女貞、烏桕等常綠喬木進(jìn)行場地復(fù)綠，林間空地撒播草籽進(jìn)行復(fù)綠，改善治理區(qū)視覺污染現(xiàn)狀；在塌陷坑塘岸坡進(jìn)行休整，并在外圍設(shè)置警示標(biāo)牌，防止人員墜落。

3.2 治理分區(qū)

本次設(shè)計(jì)將治理區(qū)劃分為四個(gè)治理分區(qū)，分述如下：

（1）工業(yè)廣場建筑物拆除、矸石清運(yùn)、栽植喬木復(fù)綠區(qū)（I）。該區(qū)共包括三個(gè)分區(qū)，分別為某礦五號(hào)井工廣I1區(qū)、二號(hào)井工廣I2區(qū)，保留二號(hào)井原辦公樓等3處建筑為I3（含3個(gè)亞區(qū)），對(duì)該區(qū)其余建筑物進(jìn)行構(gòu)筑物拆除、建筑垃圾和生活垃圾清理外運(yùn)；工業(yè)廣場原地勢(shì)低洼，由矸石回填0.5m，為保證種植的喬木成活，需平均開挖0.4m厚的矸石，然后回填0.4m的素土，最后工業(yè)廣場進(jìn)行平整，栽植喬木進(jìn)行復(fù)綠。

（2）塌陷土地地形平整及樹木補(bǔ)種區(qū)（Ⅲ）。該區(qū)受大礦開采塌陷影響，造成土地?fù)p毀，地形高低不平，現(xiàn)狀已經(jīng)部分恢復(fù)為旱地及林地，主要為楊樹、榆樹等。擬在對(duì)該區(qū)已有植被進(jìn)行保護(hù)的前提下，對(duì)局部植被稀疏的地段栽植相近樹種，進(jìn)行隨機(jī)補(bǔ)種。對(duì)旱地進(jìn)行地形平整，削高填低，減少水土流失，有利于耕種。

3.3 復(fù)綠工程

（1）樹種選擇原則。①適地適樹原則：在掌握林地條件、樹種生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性的前提下，堅(jiān)持造林地的立地條件與樹種的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性的一致性，堅(jiān)持適地適樹原則。②鄉(xiāng)土樹種原則：由于長期的生態(tài)適應(yīng)，鄉(xiāng)土樹種無論是在形態(tài)特征還是在生理、生態(tài)特征都呈現(xiàn)出與當(dāng)?shù)丨h(huán)境相適應(yīng)的特點(diǎn)，實(shí)踐證明鄉(xiāng)土樹種是最適宜的造林樹種，因此，必須堅(jiān)持鄉(xiāng)土樹種原則。③混交林原則：混交林無論是在生態(tài)效益還是在景觀上都比純林要優(yōu)越，所以，應(yīng)根據(jù)樹種生態(tài)學(xué)和生物學(xué)特性以及立地條件，營造混交林特別是針闊混交林、闊葉樹混交林。④生態(tài)效益優(yōu)先原則：項(xiàng)目區(qū)為廢棄礦山，因此，在造林樹種選擇時(shí)應(yīng)選擇耐干旱、瘠薄，固土、蓄水能力強(qiáng)，且景色優(yōu)美的造林樹種，防止水土流失、美化環(huán)境等體現(xiàn)生態(tài)效益優(yōu)先原則。

（2）主要造林樹種。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，治理區(qū)自然復(fù)綠植被主要為白楊、榆樹生長最為繁茂。因此，可以認(rèn)為上述樹種為項(xiàng)目區(qū)優(yōu)勢(shì)物種，且耐干旱、貧瘠，復(fù)綠效果較好，對(duì)于治理區(qū)補(bǔ)種的樹種可選擇楊樹、榆樹，胸徑5cm，大約補(bǔ)種1500棵。本次設(shè)計(jì)選擇常綠的高桿女貞作為工業(yè)廣場復(fù)綠樹種，選擇烏桕作為廢棄矸石堆場復(fù)綠樹種，選擇青檀木、狗牙根、茅草、狗尾草等草本植物和灌木種籽作為岸坡和林間空地復(fù)綠物種。

4 結(jié)語

礦山地質(zhì)環(huán)境的治理和保護(hù)需要很長時(shí)間，迫切需要各相關(guān)部門進(jìn)行長期的管理和監(jiān)控，助推礦山地質(zhì)環(huán)境能夠快速恢復(fù)原貌，有效降低對(duì)周邊地質(zhì)環(huán)境和水質(zhì)的影響。