石灰石礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理實(shí)踐

妥翔

摘 要：石灰石礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征我祁連山石灰石礦床圍巖巖體結(jié)構(gòu)以碎裂結(jié)構(gòu)、散體結(jié)構(gòu)為主，軟弱結(jié)構(gòu)面、不良工程地質(zhì)層發(fā)育，存在飽水軟弱巖層或松散軟弱巖層，含水砂層多，分布廣，殘坡積層、基巖風(fēng)化破碎帶厚度大于10m、穩(wěn)固性差，開(kāi)采中形成的棄渣、廢礦，不合理的堆放，壓埋破壞土地資源，為泥石流的形成提供了大量的物質(zhì)來(lái)源，同時(shí)也易形成崩塌或滑坡及地裂縫等災(zāi)害。

關(guān)鍵詞：石灰石礦;礦山地質(zhì);環(huán)境治理

1 石灰石礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

石灰?guī)r礦區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型及發(fā)育特征由其巖性、埋藏特點(diǎn)及開(kāi)采方式所決定，集中體現(xiàn)為崩塌、滑坡和泥石流3種地質(zhì)災(zāi)害。

1.1 崩塌與滑坡

從失穩(wěn)的形式上看，礦區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害主要為崩塌與滑坡;從崩滑體物性上講，又可分為土質(zhì)邊坡崩塌滑坡與巖質(zhì)邊坡崩塌滑坡。巖層厚度巨大但埋藏淺的她質(zhì)沉積特征，決定了石灰?guī)r礦～般采用露天凹陷開(kāi)采法采礦[1]。剝離上覆第四系土層時(shí)，坡度一般不超過(guò)45。坡高不大于5.0m，放坡級(jí)數(shù)一般為1-2級(jí)，個(gè)別地區(qū)可達(dá)3級(jí)。開(kāi)采下伏灰?guī)r層時(shí)，每級(jí)坡高一般為10.0m，坡度約70;越往下開(kāi)采[2]。則每級(jí)坡高可適當(dāng)增大，最大可定為15.0m;但具體挖掘時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貛r層的裂隙發(fā)育程度、地質(zhì)構(gòu)造情況及水文地質(zhì)條件等因素綜合考慮放坡高度及坡度。爆破、挖掘機(jī)械振動(dòng)及運(yùn)輸車(chē)輛的動(dòng)荷載，均會(huì)對(duì)礦區(qū)邊坡穩(wěn)定性造成不利影響，嚴(yán)重時(shí)甚至直接導(dǎo)致崩塌與滑坡的發(fā)生。對(duì)于裂隙發(fā)育的灰?guī)r層，雖然多數(shù)方解石脈所充填，但充填的方解石脈與灰?guī)r間形成了物性界面，其強(qiáng)度仍大大弱于完整性良好的灰?guī)r體。因此，幾乎在每次爆破的過(guò)程中，均會(huì)發(fā)生規(guī)模不一的崩塌或滑坡地質(zhì)災(zāi)害[3]。

1.2 泥石流方面

觀山片區(qū)各礦區(qū)多數(shù)屬于祁連山自然保護(hù)區(qū)，區(qū)內(nèi)人類(lèi)工程活動(dòng)主要為鄉(xiāng)村便道建設(shè)和水利設(shè)施（引水渠）建設(shè)兩方面，其次為放牧。據(jù)實(shí)地勘查，鄉(xiāng)村便道和水利設(shè)施均處于溝底的河床內(nèi)，工程建設(shè)過(guò)程中未進(jìn)行過(guò)規(guī)模性開(kāi)挖坡體，只是在溝床的局部為修建設(shè)施曾進(jìn)行過(guò)挖方取土（石），在工程設(shè)施的近鄰地帶形成了帶狀的松散堆積物，進(jìn)而為泥石流的形成提供了固體物源。

2 石灰?guī)r礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理

礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理主要從地質(zhì)災(zāi)害影響、含水層破壞，地形地貌景觀及土地資源影響4個(gè)方面進(jìn)行現(xiàn)狀評(píng)估及預(yù)測(cè)。上一節(jié)主要闡述了地質(zhì)災(zāi)害的類(lèi)型及防治，本節(jié)集中討論石灰?guī)r礦區(qū)的含水層破壞、地形地貌景觀及土地資源影響3個(gè)方面。

2.1 石灰石礦山地形地貌景觀治理

祁連山地區(qū)礦床圍巖巖層產(chǎn)狀變化大，斷裂構(gòu)造發(fā)育或有全新世活動(dòng)斷裂，導(dǎo)水?dāng)嗔亚懈畹V層（體）圍巖、覆巖和主要含水層（帶）或溝通地表水體，導(dǎo)水性強(qiáng)，對(duì)采場(chǎng)充水影響大。地形地貌景觀破壞的防治措施應(yīng)根據(jù)礦區(qū)不同的土地類(lèi)型、破壞的特點(diǎn)和礦山終采后的情況確定。做到重點(diǎn)治理與面上治理相結(jié)合，永久工程和臨時(shí)工程相結(jié)合，工程措施與植物措施相結(jié)合，充分發(fā)揮工程措施速效性和控制性，同時(shí)也要發(fā)揮生物措施的后續(xù)性和生態(tài)效應(yīng)。

治理對(duì)象一般有廢石堆場(chǎng)、尾礦庫(kù)、礦山道路、邊坡及礦山工業(yè)設(shè)施區(qū)等。治理措施從美觀及環(huán)境恢復(fù)的角度出發(fā)，優(yōu)先考慮生物措施和植物措施。對(duì)于廢石堆場(chǎng)、尾礦庫(kù)、礦山道路、邊坡坡面及礦山工業(yè)設(shè)施區(qū)等的復(fù)綠工作，不具有實(shí)質(zhì)性難度;而對(duì)于最底部的采坑平臺(tái)，其治理措施是石灰?guī)r礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。

若為山地露天開(kāi)采，則底部平臺(tái)最低標(biāo)高一般高于地下水位，閉坑后底部平臺(tái)不會(huì)積水，此時(shí)若暴雨天氣條件下礦區(qū)能自然排水，則多采用覆土植樹(shù)造林措施，但這類(lèi)情況不多見(jiàn)。對(duì)礦區(qū)內(nèi)的探槽、采坑進(jìn)行回填、渣堆進(jìn)行放坡平整，道路恢復(fù)，覆土并植草綠化;對(duì)形成不穩(wěn)定斜坡和阻塞河道等部位進(jìn)行削坡處理和攔渣墻工程設(shè)計(jì)、攔擋壩工程設(shè)計(jì)、賓格墻設(shè)計(jì)等提高斜坡整體穩(wěn)定性，最后采用披堿草等植被對(duì)坡體進(jìn)行綠化處理;另外，近年也出現(xiàn)了將閉坑的大型礦區(qū)發(fā)展成旅游區(qū)等新型可持續(xù)發(fā)展方式。如廣東韶關(guān)大寶山礦區(qū)，當(dāng)前正在規(guī)劃為地質(zhì)公園。其雖然為非石灰石礦區(qū)，但其發(fā)展模式及恢復(fù)治理模式值得借鑒。

2.2 石灰石礦山土地資源治理

土地資源的占用與破壞對(duì)象包括基本農(nóng)田、耕地、林地或草地、荒地或未開(kāi)發(fā)利用土地4大類(lèi)。平原區(qū)石灰?guī)r礦的開(kāi)采多破壞基本農(nóng)田、耕地、荒地或未開(kāi)發(fā)利用土地;而山地石灰?guī)r礦開(kāi)采則多破壞林地或草地、荒地或未開(kāi)發(fā)利用土地。實(shí)際上，石灰?guī)r礦區(qū)土地資源一經(jīng)破壞，則難以得到有效恢復(fù)。尤其是農(nóng)田及耕地.該類(lèi)型土地資源的恢復(fù)治理基本上是假命題。而對(duì)于林地或草地、荒地或未開(kāi)發(fā)利用土地，則可以在一定程度上得到恢復(fù)。

2.3 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題及主要治理措施

2.3.1 地下含水層保護(hù)

礦山含水層的保護(hù)工程是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。采坑水應(yīng)定期進(jìn)行水質(zhì)分析化驗(yàn).排出地表后不能直接排放，需經(jīng)過(guò)沉淀池凈化處理，經(jīng)檢驗(yàn)合格后再排放。為防治污染，應(yīng)修建截排水溝、沉砂池等，定期進(jìn)行水質(zhì)檢查。具體可實(shí)行以下措施：盡量利用礦區(qū)原來(lái)的地形地物條件，將礦區(qū)內(nèi)原有的魚(yú)塘設(shè)計(jì)為沉淀池，把大氣降雨的地表水引排至此.經(jīng)沉淀后排出，減輕了開(kāi)采過(guò)程中的水土流失危害。礦山開(kāi)采結(jié)束后，讓地下水通過(guò)自然徑流而排泄，使區(qū)域水環(huán)境恢復(fù)到以前的狀態(tài)。

2.3.2 地形地貌景觀保護(hù)

肥沃的表土是復(fù)墾時(shí)再種植成功的關(guān)鍵要素。因此，就近妥善儲(chǔ)存表層土并與底土分別堆放，盡可能做到恢復(fù)后保持原有的土壤結(jié)構(gòu)，以利種植。在礦山開(kāi)采之前，對(duì)廢石場(chǎng)、預(yù)測(cè)塌陷的地段進(jìn)行耕地表土層剝離，就近設(shè)立臨時(shí)的廢石土堆放場(chǎng)，貯存表土。在土地復(fù)墾時(shí)將表土覆蓋在復(fù)墾平整后的地表達(dá)到耕地的基本要求，以恢復(fù)植被或種植莊稼。

在未來(lái)礦山建設(shè)和采礦活動(dòng)過(guò)程中注意保護(hù)區(qū)內(nèi)植被以防對(duì)環(huán)境造成破壞，在防治區(qū)附近設(shè)置警示牌，嚴(yán)禁越界無(wú)序開(kāi)采礦石及廢渣外運(yùn)時(shí)應(yīng)對(duì)運(yùn)輸車(chē)密封或加蓋板、蓋布，防止沿途拋灑造成污染;對(duì)已停采地段或終采礦山，適當(dāng)降坡或回填，植樹(shù)種草恢復(fù)自然.因地制宜修建一些輔助設(shè)施，保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境。

2.3.3 土地資源保護(hù)

土地資源問(wèn)題主要為挖損與占用，對(duì)象為基本農(nóng)田、耕地、林地或草地、荒地或未開(kāi)發(fā)利用土地。本礦區(qū)土地資源破壞對(duì)象主要為林地或草地、荒地或未開(kāi)發(fā)利用土地。結(jié)合遭受破壞對(duì)象，確定拆除礦山工業(yè)設(shè)施區(qū)及生活區(qū)，對(duì)場(chǎng)地清理平整并復(fù)綠。而對(duì)礦山道路、廢石堆場(chǎng)等挖損與占用土地資源問(wèn)題，確定對(duì)其進(jìn)行復(fù)綠。礦坑底部平臺(tái)自然恢復(fù)為水塘，用于發(fā)展?jié)O業(yè)。道路邊坡及開(kāi)采邊坡，計(jì)劃全部復(fù)綠并開(kāi)發(fā)成有當(dāng)?shù)靥厣娜宋娘L(fēng)情景觀或休閑公園。

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)上述分析我們可以看出，當(dāng)前，在祁連山石灰石礦主要的地質(zhì)災(zāi)害特點(diǎn)為床圍巖巖體結(jié)構(gòu)以碎裂結(jié)構(gòu)、散體結(jié)構(gòu)為主，軟弱結(jié)構(gòu)面、不良工程地質(zhì)層發(fā)育。要想更好的對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行解決，需要針對(duì)性的從地形地貌景觀及土地資源破壞兩個(gè)方面分析了石灰石礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題及其恢復(fù)治理措施.另外還需要深入探討恢復(fù)治理的實(shí)際效果及原因，進(jìn)而不斷促進(jìn)礦區(qū)持續(xù)健康的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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