【摘 要】礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，然而隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，由于礦業(yè)開(kāi)發(fā)所導(dǎo)致的環(huán)境污染和生態(tài)破壞問(wèn)題也與日俱增。因此，進(jìn)行礦山環(huán)境的恢復(fù)治理工作，堅(jiān)持“在開(kāi)發(fā)中保護(hù)，在保護(hù)中開(kāi)發(fā)”的原則，對(duì)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)保護(hù)實(shí)行統(tǒng)籌考慮、統(tǒng)一安排， 最大限度的減少礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，逐步治理歷史遺留的礦山環(huán)境問(wèn)題，構(gòu)建“和諧礦山環(huán)境”是當(dāng)務(wù)之急。

【關(guān)鍵詞】露采礦山；環(huán)境恢復(fù)；綜合治理

某礦由于多年開(kāi)采存在了諸多的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，直接制約著礦山的正常發(fā)展，同時(shí)危及周邊村莊的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和民眾的安全。 為了確保當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展，防治礦山開(kāi)采帶來(lái)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)礦山經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的全面提高，礦山環(huán)境保護(hù)和恢復(fù)治理工作的開(kāi)展已迫在眉睫。

1.礦山基本情況及地質(zhì)環(huán)境背景

該煤礦區(qū)屬丘陵地貌，地形起伏不平，礦區(qū)最高海拔標(biāo)高+279.8m，最低海拔標(biāo)高+120m，一般+150～+200m。區(qū)內(nèi)植被發(fā)育，林木茂盛，區(qū)內(nèi)無(wú)常年河流，礦區(qū)東北約100m處有一水庫(kù)，庫(kù)容較小，水量受大氣降水量的影響。礦區(qū)屬亞熱帶潮濕氣候，歷年年平均降雨量1500mm，年平均蒸發(fā)量1460mm，年平均氣溫16-18℃，每年4-6月為雨季。礦區(qū)內(nèi)出露的地層自老到新有二疊系下統(tǒng)茅口組（P1m）、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M官山段（P2l1）、老山段上中下亞段（P2l21-3）、王潘里段（P2l3）、獅子山段（P2l4）、二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（P2c）、三疊系下統(tǒng)大冶組（T1d）和第四系（Q）。礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺、斷層、裂隙構(gòu)造均較發(fā)育。礦坑主要充水水源為龍?zhí)督M的構(gòu)造裂隙水，充水通道主要為小斷層、自然（和人為）裂隙及封孔質(zhì)量不佳的鉆孔。該煤礦主要開(kāi)采B4煤層，由該煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)得知B4煤層直接頂?shù)装宸凵皫r為中等堅(jiān)硬巖石，老頂細(xì)砂巖為Ⅳ級(jí)相當(dāng)堅(jiān)硬巖石。

2.礦山主要地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題

2.1地面沉陷

根據(jù)調(diào)查，到目前為止，礦內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地面沉陷現(xiàn)象。但由于該煤礦采用的是地下開(kāi)采方式，井下開(kāi)采可能會(huì)造成上覆巖層垮落、移動(dòng)及地表變形、下沉、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。目前礦井尚無(wú)實(shí)際的巖層移動(dòng)觀測(cè)資料，參照類(lèi)似礦區(qū)資料，采動(dòng)下山移動(dòng)角β取60°，上山移動(dòng)角γ取70°，走向移動(dòng)角δ取65°。依此估算礦井采煤地表沉降范圍面積約為1.8310km2。 因此在生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地面塌陷災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和防治，確定崩落范圍。

2.2矸石場(chǎng)穩(wěn)定性

通過(guò)實(shí)地野外調(diào)查可知，礦區(qū)矸石堆與煤場(chǎng)相鄰，目前矸石堆放場(chǎng)地范圍長(zhǎng)約200m、寬約80m，高約40m，矸石堆放坡度20-35°。隨著開(kāi)采的進(jìn)一步進(jìn)行，產(chǎn)生的煤矸石量增大，使得矸石堆堆放的高度和坡度也會(huì)相應(yīng)的增大，另外由于矸石堆放時(shí)沒(méi)有進(jìn)行壓實(shí)處理造成矸石堆比較松散，因此綜合評(píng)價(jià)矸石堆的穩(wěn)定性較差，如不進(jìn)行合理的坡度設(shè)計(jì)，易發(fā)生矸石場(chǎng)失穩(wěn)。即在強(qiáng)降雨及采礦工程擾動(dòng)情況下有發(fā)生滑坡、崩塌和泥石流的可能。

2.3地形地貌及土地資源的破壞

該礦區(qū)內(nèi)的土地利用類(lèi)型主要以林地為主，為集體所有土地。該煤礦建設(shè)項(xiàng)目主要由煤矸石堆放場(chǎng)、礦區(qū)廠房及生活管理區(qū)、礦區(qū)道路、采煤井筒等組成。礦區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè)不可避免地要破壞及占用原地形地貌和植被。造成土地破壞的環(huán)節(jié)主要有：采礦井筒的挖損，煤矸石堆放場(chǎng)、礦部廠房及生活管理區(qū)、礦區(qū)道路的壓占等。該煤礦建設(shè)對(duì)土地的破壞方式主要為挖損及壓占。該煤礦對(duì)土地造成挖損土地重度破壞的面積為59.75m2，壓占土地重度破壞的面積34446m2。

3.礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的主要方法

3.1矸石場(chǎng)的治理

該煤礦矸石堆放是主要地質(zhì)環(huán)境影響因素，規(guī)劃對(duì)矸石堆進(jìn)行規(guī)范管理，即修建擋墻，截水溝、沉淀池等。即在礦山矸石場(chǎng)下部漿砌矸石擋墻；為避免矸石被雨水沖擊產(chǎn)生泥石流，在沖溝上部及兩側(cè)修筑截水溝；為避免污染水源，設(shè)置沉淀池。礦山服務(wù)年限屆滿(mǎn)以后，對(duì)矸石進(jìn)行清運(yùn)，并采用覆土造林，使土地得到恢復(fù)。

由于矸石堆的高度較高，坡度較大，為了保持矸石堆的穩(wěn)定性，在矸石坡面上設(shè)置矸石擋墻，設(shè)計(jì)為垂直式擋墻，墻高5.0m，墻頂寬1.0m，墻面坡比1：0.25；擋墻基礎(chǔ)深1.0～2.0m；墻頂根據(jù)坡面地形控制，設(shè)計(jì)矸石場(chǎng)擋墻總長(zhǎng)123m。矸石擋墻為漿砌塊石結(jié)構(gòu)，水泥砂漿抹面。墻身設(shè)置泄水孔，孔徑5cm，孔洞外傾10%，水平間距5m，豎向間距2m，共2排。

為防止坡地積水對(duì)矸石堆的沖刷及矸石堆淋濾水的漫流對(duì)地表水的污染和土地污染破壞，設(shè)計(jì)在矸石堆四周設(shè)計(jì)截水溝，將水匯聚、沉淀后，排入礦部排水系統(tǒng)中。根據(jù)當(dāng)?shù)氐谋┯陱?qiáng)度、徑流系數(shù)、匯水面積以及考慮當(dāng)?shù)氐匦蔚孛步厮疁喜捎镁匦螖嗝?，過(guò)水?dāng)嗝嫔?.4m、寬0.4m，側(cè)壁及底板厚度0.3m，每延米方量0.54m3。

沉淀池為現(xiàn)澆鋼筋混凝土池，并在池底設(shè)置了一層防水層。該沉淀池設(shè)計(jì)長(zhǎng)12m，寬6m，高4m，池底厚0.5m，池壁厚0.3m。沉淀池分別從6m寬的兩頭進(jìn)水，進(jìn)水口0.4m*0.4m，暴雨期間，匯流的雨水夾雜碎矸石等顆粒進(jìn)入沉淀池，若雨水中懸浮物過(guò)大可在進(jìn)水口前加一道細(xì)格柵，雨水被收集到沉淀池后，懸浮物經(jīng)過(guò)重力沉降進(jìn)入污泥斗， 上清液在暴雨過(guò)后或者液位到一定高度后，通過(guò)水泵排出，污泥留在污泥斗，多次暴雨后積累的污泥，可以通過(guò)穿孔排泥管經(jīng)排泥泵排出，或排入矸石堆場(chǎng)。該沉淀池可容納當(dāng)?shù)乇┯陼r(shí)間連續(xù)60min 暴雨強(qiáng)度，若暴雨時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，排水泵將自動(dòng)啟動(dòng)排水上清液。

3.2林地恢復(fù)

礦山服務(wù)年限屆滿(mǎn)以后，對(duì)矸石進(jìn)行清運(yùn)，對(duì)現(xiàn)在的矸石場(chǎng)位置進(jìn)行土地平整，然后采用覆土造林，使土地得到恢復(fù)。本次林地恢復(fù)治理，設(shè)計(jì)種植當(dāng)?shù)貥?shù)種，如樟樹(shù)、竹林、杉樹(shù)、油茶樹(shù)等。據(jù)概略測(cè)算，本次矸石場(chǎng)及附近恢復(fù)林地面積約14267m2；設(shè)計(jì)間距按照3m計(jì)算，約需植樹(shù)1586株；覆營(yíng)養(yǎng)土厚度按0.5m計(jì)算，約需覆營(yíng)養(yǎng)土7133.5m3，營(yíng)養(yǎng)土以淺黃色、黃白色、黃褐色含礫砂質(zhì)土、砂質(zhì)亞粘土為主，粉粒含量較高，持水性能強(qiáng)。

3.3井口封閉

礦山閉坑后，各井口需要做封閉治理。各個(gè)井口需回填夯實(shí)，加蓋井口蓋板。各井口蓋板設(shè)計(jì)成方形，蓋板為預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。斜井回填20m 并在回填底部設(shè)置鋼筋混凝土擋板， 采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，各立井全部回填。井口用預(yù)制混凝土板封閉后，擬在其上覆土進(jìn)行植草綠化治理。 草坪類(lèi)型：爬山虎、狗牙根、百喜草。

3.4礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工程

在礦產(chǎn)資源開(kāi)采過(guò)程中， 對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境變化情況實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。 監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：礦山建設(shè)及采礦活動(dòng)可能引發(fā)的崩塌、滑坡、含水層破壞、地面沉降、地形地貌景觀破壞，矸石堆穩(wěn)定性，污水排放污染情況等。監(jiān)測(cè)方法：對(duì)地形地貌景觀進(jìn)行人工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量監(jiān)測(cè)；對(duì)含水層破壞采取地下水位觀測(cè)，水質(zhì)取樣分析監(jiān)測(cè)；對(duì)采礦引發(fā)的地面沉降觀測(cè)采取布置地面沉降觀測(cè)站進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。

4.結(jié)論

該礦區(qū)采礦對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響主要有占用、破壞林地；矸石堆放，污染地表水，采礦破壞原生地形地貌等。礦山地質(zhì)環(huán)境防治工程主要有矸石場(chǎng)治理、林地恢復(fù)、井口封閉、礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工程等。礦山在開(kāi)采過(guò)程中要加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)，及時(shí)向有關(guān)部門(mén)通報(bào)崩塌、滑坡、水土流失及風(fēng)的侵襲監(jiān)測(cè)結(jié)果，切實(shí)搞好地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作。