西山采石场矿山地质环境修复治理研究

西山采石场矿山地质环境修复治理研究

吕彪1,董晓萌2,张今立3

包钢勘察测绘研究院，内蒙古自治区包头市，014010；2.长春师范大学，吉林省长春市,130000；3.吉林省核工业地质局，吉林省长春市,130000；

摘要：开采矿山导致矿区各处地形地貌景观遭到严重破坏，危及到了人民群众生命及财产安全。因此，恢复矿山的生态环境刻不容缓。针对废弃矿山的环境问题，将采用科学方法，依据矿山生态学、环境科学、土壤学等科学理论，有针对性地对矿山地质环境进行有效的保护和治理，实现社会经济与生态环境的协调。

关键词：矿山地质环境  地质环境保护  土地复垦 

0 前言

我国由于开采煤矿引起的地质环境问题有很多。土地受到采矿活动的破坏，常引起矿区的水土流失问题等。采石场经开采活动后经常存在较大露天采坑，在较大的露天采坑中，存在多个不稳定斜坡。而斜坡在长期风化作用下有崩塌滑落的隐患，对人民群众的生命安全及财产情况构成了威胁。矿山开采也导致矿区多处形成了裸露地表，极易形成沙尘天气。同时矿区各处地形地貌景观也受到严重破坏，对当地生态环境造成了很大的影响。

在20世纪80年代，我国已开展了矿山生态修复工作，90年代后已初步形成规模。进入21世纪以来，国家开始重视矿产资源经济的可持续发展，启动矿山地质环境保护工作，使之成为生态转型的重要环节。2016年7月，国土资源部联合其他部门发布了《关于加强矿山地质环境恢复和综合治理的指导意见》，加快了矿业资源保护的法制建设[2]。按照习总书记提出的“绿水青山就是金山银山”的发展要求。

我国的矿山地质环境保护工作进展缓慢，由于各地要治理的废弃矿山数量很多，而且在实施过程中经常出现前期没有足够的的研究规划，治理过程中管理工作不规范等其他问题。此外，由于各地区自然环境和矿石种类之间的差别，在借鉴其他矿山治理经验的同时，还应结合当地的地质情况和矿石种类，摸索出一个最适合于本矿山的环境治理方案[1]。因此，本文选取西山采石场为研究对象，结合现实存在的发展情况问题，进行全面的分析与研究。

1、研究区概况

1.1自然地理概况

本次研究区位于松辽分水岭高平原与新开河河谷平原交汇地带。属于温带季风气候，春季多风，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。研究区波状台地上部为第四系黄土层，中上部为古近系，岩质密度大。下部为白垩系泉头组、青口山组、姚家组地层，棕红色、灰黑色泥岩与灰绿色、灰白色泥质粉砂岩、砂岩互层，总厚度在600-1400米。根据吉林省区域地质志及长春市幅1:25万区域地质调查报告结合现场观测，范家屯西山采石场恢复治理区及周边地层共有四组，由老到新为白垩系泉头组（K1q）、第三系富峰山组（βE1 f）、第四系中更新统荒山组（Qp2dh）、第四系上更新统东岗组（Qp31hd)。

3废弃矿山环境问题现状

3.1废弃矿山各具体分区基本特征

治理区内露天采坑1的坡顶为附近海拔的高点，海拔在235.35m到241.85米之间；露天采坑2坑底海拔220.0米左右，坡顶海拔为231.0米左右。除矿坑外，地势平坦，治理区域内地表标高在229.0-240.0米（不含矿坑底地面标高）。本次研究将西山采石场区域破坏的土地（因权属问题，露天采坑1内的A、E、F区块不在本次研究范围内）全部划定为研究区。矿山地质环境恢复治理及土地复垦区总面积为411816.35m2。在总体上看，研究区域由四大部分组成，分别是露天采坑1、2，采石堆放场1、2。

研究区内采坑的边坡坡度较大，为准确对研究区进行勘测，将采用无人机航空摄影测量技术来获取治理区的高精度数字地形模型，进而可以进行精确的地形测量，为解决后续各具体分区存在的地质环境问题提供可靠依据。

图1  废弃矿山无人机影像及分区平面图

3.2矿山主要生态环境问题

矿产资源开发利用过程，既是矿山企业获取经济收益和社会效益的过程，又是一个影响、破坏矿山地质环境的过程。不合理的矿产资源开发导致矿区地质环境问题的产生。根据矿业活动导致的结果将矿山地质环境问题划分为：矿山开采引起的地质灾害；地形地貌的毁坏；矿山开采占用土地资源；固体废弃物堆积，污染大气、毁坏植被等。

4、实施方案

4.1露天采坑1治理方案

（1）B区块岩体陡峭，后侧采石堆放场不存在削坡空间，上部陡峭部分种植爬山虎，下部总体较平缓，铺设三维土工网,种植灌木、撒播草籽进行绿化。

（2）C、D、G区块岩体陡峭，后侧采石堆放场存在削坡空间，对该部分进行削坡修台阶，斜坡处铺设三维土工网,种植灌木并撒播草籽，在台阶处栽植乔木、撒播草籽进行绿化。

（3）H区块需在坡底处进行坡脚反压，在新形成的小斜坡处种植乔木和撒播草籽，未反压的部分在坡顶和坡底分别种植爬山虎进行绿化。

（4）I区块边坡相对平缓，在斜坡处种植灌木并撒播草籽以达到绿化的效果。

4.2露天采坑2治理方案

将露天采坑2边坡少量的危岩体进行清理，然后将采坑1削坡和修台阶剩余的土石方以及采石堆放场清理出来的废弃房屋和地表硬盖填入坑中，平整后在坡底平台处铺设三维土工网撒播草籽，然后在坡顶和坡底栽植爬山虎以达到绿化的效果。

4.3采石堆放场治理方案

将采石堆放场清理出来的废弃房屋和地表硬盖填入露天采坑2中后，对整个采石堆放场的土地进行平整、翻耕、施肥。 采石堆放场1中栽植乔木进行绿化。采石堆放场2的在平整地带栽植乔木，剩余部分撒播草籽以达到绿化的效果；另外沿着露天采坑1削坡后的边缘安装围栏，在采坑边缘和马路边缘安装警示牌防止行人跌落水塘的危险。

5结论

本研究通过对矿山地质环境的保护和恢复，对矿区面积411816.35m2进行了治理，减少了地质灾害的危险，治理了多个崩塌危险点，治理了不稳定坡度1937.54 m，对整个矿区进行了覆盖，以营造良好的生态环境。西山采石场矿区的生态修复的实施将促进区域社会经济的发展，提高居民的生活质量，从根本上消除或最大限度的减少崩塌、滑坡地质灾害隐患，能够确保当地居民的生命和财产安全，为构建和谐社会起到积极的作用，也将为其它治理区治理工作树立一个典范。

参考文献

[1]李玉岩.荣达煤矿矿山地质环境保护与治理研究[D].内蒙古科技大学.2014.

[2]柯昌送.鄂州市矿山地质环境综合评价与治理恢复研究[D].武汉工程大学.2020.