摘要:湖北省荊門市龍?jiān)词嗟V經(jīng)幾十年的采礦，早期因缺乏規(guī)范化開采管理，礦山企業(yè)只講經(jīng)濟(jì)效益，不顧生態(tài)環(huán)境，造成礦區(qū)出現(xiàn)有大面積地面沉降、塌陷，地面開裂，碴場裸露，民房受損，地下水位下降等礦山地質(zhì)環(huán)境問題。地質(zhì)災(zāi)害時有發(fā)生，給礦區(qū)及礦區(qū)周邊人民群眾的正常生產(chǎn)、生活造成嚴(yán)重影響，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。文章對礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)的分析研究，結(jié)合礦區(qū)總體建設(shè)規(guī)劃，采取切實(shí)可行的技術(shù)措施，提出礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理對策，采取渣場治理綠化、農(nóng)田復(fù)墾、新建供水系統(tǒng)及裂縫回填等措施，使之與所在自然環(huán)境匹配相融，從而達(dá)到礦業(yè)生產(chǎn)、群眾生活和生態(tài)環(huán)境建設(shè)相協(xié)調(diào)的目的。該礦區(qū)治理的成功經(jīng)驗(yàn)，對荊門市及湖北省其他礦區(qū)的綜合整治提供了一種新的行之有效的辦法。

關(guān)鍵詞:地質(zhì)環(huán)境;恢復(fù)治理;和諧;生態(tài)環(huán)境

一、引言

湖北省荊門市龍?jiān)词嗟V山于1958年建礦，早期因缺乏規(guī)范化開采管理，導(dǎo)致礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問題日漸突出，礦區(qū)出現(xiàn)大面積地面沉降、塌陷、地下水位下降、地面開裂、民房受損、碴場裸露。不僅侵占了大量的林地及耕地，而且形成了多個大型高陡邊坡，上述各種地質(zhì)災(zāi)害的相繼出現(xiàn)不僅對下游及鄰近礦區(qū)居民的生活、生產(chǎn)產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅，而且也與周圍的自然生態(tài)環(huán)境顯得極為不協(xié)調(diào)。以上諸多不利因素帶來的一系列的安全、生態(tài)與環(huán)境問題已嚴(yán)重影響到礦區(qū)群眾的生活和生產(chǎn)。

對此，2002年實(shí)行改制后的荊門市龍?jiān)词嗟V及荊門市、區(qū)政府和當(dāng)?shù)乩习傩找捕枷嗬^提出礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理的強(qiáng)烈要求。為了促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，更好地治理原國有企業(yè)遺留的地質(zhì)環(huán)境問題，堅(jiān)持以人為本，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展，決定對石膏礦遺留礦區(qū)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃、綜合治理，營造一個和諧的生活與生態(tài)環(huán)境，以達(dá)到礦業(yè)生產(chǎn)、群眾生活和生態(tài)環(huán)境建設(shè)相協(xié)調(diào)的目的。

二、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害概況

該礦區(qū)涉及到的地質(zhì)災(zāi)害種類主要為:地面沉降、塌陷;地裂縫;地下水下降、污染;廢碴邊坡的穩(wěn)定問題等。其地質(zhì)災(zāi)害體特點(diǎn)主要表現(xiàn)為多災(zāi)種、分布零散、面積大、穩(wěn)定性差、恢復(fù)治理難度較大等特點(diǎn)。

(一)地面沉降及塌陷

主要分布在遺留礦區(qū)的南北兩端溝谷區(qū)域，呈不規(guī)則形長條狀、圓形發(fā)育，礦區(qū)內(nèi)已發(fā)生較大的明顯塌陷、地面沉降各3處。地面沉降、塌陷總面積約195000m2，最大地面沉降區(qū)長約400m，面積約40000m2，最大沉降累計(jì)深度約1m，初期坑壁較陡，約70-80°，后經(jīng)農(nóng)耕人為改造，逐步形成一邊緣較緩的洼地。由于地面發(fā)生多處塌陷及大面積沉降致使290多畝良田無法正常耕種。

(二)地裂縫

礦區(qū)地表治理前形成明顯地裂縫兩處。主要分布在礦區(qū)南北兩端山脊部位，長度分別為101.4m、66.5m，裂縫呈折線型、“V”字型斷口發(fā)育，可見深度大于1m，最大縫寬0.5m，為殘坡積碎石土半充填。因地表土質(zhì)疏松，次級影響裂縫不明顯。地裂縫的產(chǎn)生對當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的生產(chǎn)安全及鄰近建筑物的影響較大。

(三)碴場不穩(wěn)定斜坡

礦區(qū)范圍內(nèi)遺留規(guī)模型廢碴堆4處共占地約12萬m2，其中林地約9萬m2，耕地約3萬m2，其中1#、3#、4#廢碴場堆積規(guī)模較大，體積分別約15萬m3、13萬m3、13萬m3，一般形成高度約10-26m的鍥形體及條帶狀松散堆體，坡度多在40-65°左右，其下方有24戶居民居住，如遇汛期或強(qiáng)降雨，碴場極易形成崩塌或泥石流災(zāi)害，嚴(yán)重威脅到下游居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，并易造成大面積耕地土化石污染，下游上百畝農(nóng)田將無法耕種。

(四)房屋開裂

礦區(qū)上部24戶居民房屋因地基不均勻沉降而受損嚴(yán)重，多以墻體開裂、歪斜為明顯變形方式，房屋多為土坯房，其墻體裂縫多自上至下貫穿整個墻體，裂縫上寬下窄發(fā)育。墻體最大縫寬約0.06m，一般為0.01-0.02m，其中墻體嚴(yán)重破損的有10戶。

(五)地下水位下降

礦區(qū)礦山在原生產(chǎn)過程中，由于大量抽取地下水而導(dǎo)致地下水位大幅度下降，井泉、堰塘干枯，導(dǎo)致原礦區(qū)及周邊地表90多畝農(nóng)田嚴(yán)重缺水，無法耕種或有種無收，30戶居民日常生活用水發(fā)生困難。采空區(qū)干涸堰塘3口，10口人工淺井干枯，區(qū)域內(nèi)人畜飲水十分困難。

三、恢復(fù)治理工程技術(shù)措施

隨著《土地復(fù)墾規(guī)定》的頒布和《環(huán)境保護(hù)法》的實(shí)施，礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理已引起各方面的重視，在科學(xué)分析研究的基礎(chǔ)上，因地制宜，采取切實(shí)可行的技術(shù)措施，開展有效的治理。本工程的礦區(qū)恢復(fù)治理工程技術(shù)措施主體為農(nóng)田復(fù)墾工程、碴場治理工程、新建供水系統(tǒng)工程及裂縫回填。

(一)農(nóng)田復(fù)墾工程

農(nóng)田復(fù)墾工程主要在南、北3個大面積沉降、塌陷區(qū)域，主要采用填筑、整平、碾壓進(jìn)行修復(fù)，復(fù)墾面積195000m2。治理模式有以下3種:

1、廢渣填充治理模式:對已確定為淺塌陷的區(qū)域，先將廢渣直接運(yùn)至未沉塌陷地。待穩(wěn)沉后，填筑、整平、碾壓，再將確定為深塌陷區(qū)域的地表土剝離出來，覆蓋到廢渣上面。一般覆蓋的厚度為1.5m左右。然后，進(jìn)行復(fù)墾。

2、淺層平整治理模式:對于季節(jié)性積水及淺層塌陷區(qū)，實(shí)行挖溝排水、削高填洼，繼續(xù)耕種。

3、挖深墊淺治理模式:對于塌陷深淺不一，局部地段常年積水的塌陷地，在塌陷較深區(qū)域取土，把土填在塌陷區(qū)較淺的區(qū)域，然后將較淺區(qū)域復(fù)墾為耕地，較深區(qū)域就勢建塘養(yǎng)魚，塘邊坡地栽樹種草。達(dá)到以改善采礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)的綜合治理目的。

(二)裂縫回填工程

采用三合土或粘性土對裂縫進(jìn)行填埋、夯實(shí)，防止地表水進(jìn)一步入滲地下，加劇地裂縫的變形及引發(fā)區(qū)域地層的穩(wěn)定。

(三)渣場治理工程

碴場邊坡工程的治理以機(jī)械推平并結(jié)合人工進(jìn)行整平及植被恢復(fù)工程為主。經(jīng)人工、機(jī)械整平后，降低碴場堆填高度，邊坡角控制在35°(碎石天然休止角經(jīng)驗(yàn)值)以內(nèi)，從而增大邊坡自身安全裕度。整平后的礦碴區(qū)域地表鋪墊厚度不小于0.5m，富含有機(jī)質(zhì)，排水性能較好的土壤，然后實(shí)施相應(yīng)的復(fù)綠工程。選擇植物不但要選擇當(dāng)?shù)氐哪秃?、生命力?qiáng)的植物，而且還要適應(yīng)復(fù)墾、復(fù)綠的土質(zhì)和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。

(四)新建供水系統(tǒng)工程

供水系統(tǒng)主要表現(xiàn)在生活用水及農(nóng)田灌溉用水上。在北部居民集中區(qū)內(nèi)，成井二口，抽吸礦層頂部未受污染的基巖裂隙水，供礦區(qū)附近居民生活用水;農(nóng)田灌溉用水主要為修建“U”型引水渠以引接礦區(qū)外圍西側(cè)水源進(jìn)行農(nóng)田灌溉，線路總長3600m。

四、恢復(fù)治理工程所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益

一是解決了礦區(qū)附近村民的生產(chǎn)、生活用水。通過新建水井、修建高位水塔、鋪設(shè)供水管道、修建灌溉溝渠，解決了礦區(qū)附近30戶村民的日常生活用水和周邊地表140畝農(nóng)田灌溉用水(見圖1)。

二是通過對沉降區(qū)、塌陷區(qū)的農(nóng)田或地段采用人工、機(jī)械實(shí)施填土、整平，復(fù)墾農(nóng)田20萬m2，新增魚塘0.3萬m2，每年可以增加糧食產(chǎn)量15000公斤，新增鮮魚產(chǎn)量5000公斤，有利地促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，取得了極好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

三是改善了礦區(qū)附近村民的居住環(huán)境。投資40萬元對已穩(wěn)定的老采空區(qū)上部1戶村民實(shí)施了搬遷，9戶村民破損房屋進(jìn)行了維修，消除了安全隱患，維護(hù)了社會穩(wěn)定，改善了村民的居住條件。

四是地災(zāi)隱患得到治理。通過采用三合土、粘性土對礦區(qū)2條地裂縫進(jìn)行填埋、夯實(shí)，防治了地表水入滲地下。通過對礦區(qū)范圍內(nèi)的廢碴場進(jìn)行治理，恢復(fù)植被15萬m2，消除了崩塌、泥石流災(zāi)害隱患，保證了碴場下游居民的生命財(cái)產(chǎn)安全和下游上百畝農(nóng)田的正常耕種，極大地改善了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境(見圖2)。

五、結(jié)論

荊門市龍?jiān)词嗟V區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理項(xiàng)目的實(shí)施，有利于改善礦區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境，消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，更好地體現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，更好地推進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。

一是工程項(xiàng)目的實(shí)施對湖北省荊門市的礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理起著重要的示范性作用，為推進(jìn)與恢復(fù)整治礦山地質(zhì)環(huán)境工作樹立了良好的典范。

二是工程項(xiàng)目的實(shí)施，可以恢復(fù)、改善礦區(qū)和周邊受影響的自然生態(tài)環(huán)境，減輕對地面景觀的破壞程度，植被恢復(fù)和自然環(huán)境保護(hù)，對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的保護(hù)起著積極的作用。

三是工程項(xiàng)目的實(shí)施，可以避免或最大限度地降低礦區(qū)潛在地質(zhì)隱患對附近村民生命財(cái)產(chǎn)安全的威脅，使人民群眾的生活、生產(chǎn)等活動有了基本的安全保證，同時體現(xiàn)了國家以人為本，全面、協(xié)調(diào)可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀。

四是工程項(xiàng)目的實(shí)施將優(yōu)化地方政府的投資環(huán)境，促進(jìn)湖北省荊門市礦業(yè)的發(fā)展，調(diào)動地方政府和企業(yè)樹立和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，貫徹、落實(shí)全面、協(xié)調(diào)地推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針的積極性，著力建設(shè)和諧社會，促進(jìn)人和自然的和諧發(fā)展。

五是項(xiàng)目的實(shí)施，保證了荊門市龍?jiān)词嗟V的安全運(yùn)作，將給改制后的礦山企業(yè)提供了一個更為安全、可靠的環(huán)境和發(fā)展機(jī)遇。

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(作者單位:湖北省鄂西北地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所地質(zhì)災(zāi)害防治中心。其中，趙學(xué)三為地質(zhì)礦產(chǎn)工程師)