矿坑地质环境恢复治理及生态修复研究

矿坑地质环境恢复治理及生态修复研究

林典燚,雷攀

重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队,重庆市

摘要：近年来，我国加大了对矿山地质治理工程的投入。根据矿区的不同特点，通过进一步开发废弃矿山(场)，为考古、科研、文化、教育、旅游等提供再利用的新途径。已经开发，创造了新的经济价值和社会效益，有利于节约和保护资源，实现可持续发展。但废弃矿山资源的综合利用还存在一定的局限性，文化与商业元素的结合有待进一步探索。

关键词：矿坑；地质环境；生态修复

引言

为全面贯彻“保护自然资源，保护良好的生态环境”的基本国策，坚持“绿水青山就是金山银山”的理念，修复硫磺沟镇由于露天煤炭开采破坏的生态环境，开展生态环境治理恢复工作，以“两清两美一绿”为抓手，以“绿色＋”理念引领经济社会发展转型，推动绿色低碳循环济发展，形成人与自然和谐发展现代化建设新格局。

1、治理区主要地质环境问题

1.1地质环境现状

治理区位于昌吉市硫磺沟镇政府西侧约3km处，治理区内有矿坑一处，两个煤矸石堆分布在矿坑东侧CK26矿坑因露天煤炭开采所形成，东西长约390m，南北宽约250m，矿坑区面积139767m2，矿坑深度在10~40m，最大深度20m，矿坑体积约1136000m3。矿坑南、西、东侧边坡坡度较大，岩性为砾岩和砂质泥岩互层、煤层。煤矸石堆F1位于CK26北侧约150m处，面积约48100m2，体积约184234m3，煤矸石堆厚度约为5~13m，煤矸石堆成分主要为采剥碎石碎块以及煤渣，现已风化成粉末状。图3矿坑全景图煤矸石堆F2位于CK26东侧约50m处，面积约13100m2，体积约23256m3，煤矸石堆厚度约为3~10m左右，煤矸石堆成分主要为采剥碎石碎块以及煤渣，现已风化成粉末状。

1.2主要地质环境问题及危害

严重破坏原有地质环境，造成土地资源的浪费。矿坑及煤矸石堆的存在，使原有的地质环境遭到严重破坏，致使植被消失。矿坑南侧深度最深处为25m，南侧边坡坡度为70°~75°，近于直立，受后期矿坑活动的影响，边坡及顶部堆积处，治理区内有牧民转场流动放牧活动，矿坑的高陡边坡会对农牧民、牛、羊等牲畜造成威胁，对农牧民生命财产造成损失。

2、矿坑地区景观修复改造模式

由于开采时间过长，矿区的景观通常是巨大的露地坑，如果不根据地形、人口等选择合理的景观恢复模式。将很难修改和恢复景区景观复原和恢复的目的不是恢复原状，这在费用和时间上是难以实现的，而且只能尽可能恢复雷区的景观。矿区景观复原有两种常见模式。

2.1城市开放绿色空间

开放城市空间的想法源于现代城市生活的压力和处于大自然压力下的人们的精神需求。在当今的城市生活中，人们想在户外休闲，户外休闲的第一选择是拥有美丽的环境、丰富的绿色植被和新鲜的空气。虽然坑通常位于偏远地区，但自然环境相对良好。

2.2矿业遗迹旅游地

转变为矿区旅游目的地是有效促进地方经济发展的最直接和最廉价的方式。然而，并非所有地雷都适用，要使一个旅游地成为废墟，就必须满足以下条件之一:第一，它具有更大的历史意义，例如作为最重要的战略资源或作为过去战争中不可或缺的地点，从而发挥了不可替代的作用第二，一个新发现或相对稀少的大型矿产资源矿，或一个使用更先进技术的过时矿，可能吸引世界各地的研究人员；三是历史矿产基地，如中国第一煤炭开采基地。

3、地质环境治理与生态环境修复方案

3.1治理工程设计指标

根据土方平衡计算结果和治理工程采用的施工方法，综合确定本次治理工程设计的各项指标如下：分层回填、压实度控制指标。矿坑回填过程中，均采用分层回填碾压的方式进行，分层回填厚度不大于1.0m，回填过程中利用施工机械自重及车辆满载重量对回填土方进行碾压，由于治理区恢复后只用于种草绿化，压实度不小于0.80。标高及坡度控制。在充分考虑周边地质环境的前提下，在治理区内设置剖面对标高及地形坡降进行控制。治理后标高与设计标高误差控制在±30cm以内，坡度、坡角不大于设计值。

3.2改良土壤

由于采矿时间长，土壤被挖掘和破坏，几乎所有填埋场都普遍存在土壤贫瘠、肥力差和节水能力差的问题。为了改善土壤的结构和孔隙率，设计者可以在短时间内使用犁和有机肥料等方法。氮、磷和钾是植物生长必不可少的化学物质，在大多数废弃矿址相对较少。为了使植物迅速适应环境和生长，设计者应在土壤中添加一定数量的营养物质，以便为植物提供必要的营养，同时种植植物。

3.3草种的选择

生态环境相似原则：所选植物品种与原有植被中的本土植物生态环境相似；适应性原则：所选草种能够适应修复地段的水热条件并生长良好；观赏性原则：所选草种能够形成良好的景观；因地制宜原则：不同地段的水热条件不同，须依据植物立地条件的变化选择适宜的草种组合；一年生和多年生相结合的原则：一年生草种作为先锋植物能迅速覆盖，对多年生草种幼苗起到一定的保护作用，同时增加当年的植被覆盖和生物产量；禾本科和豆科相结合的原则：豆科植物生长具有固氮、聚水作用，改变土壤有机质，可以为禾本科植物生长提供养份；禾本科植物较豆科植物耐旱，发达的根系可以有效改变土壤的通透性。主要根据治理区周边不同地段气候条件进行选择。结合治理区区域种草相关经验，播种量设计80kg/hm2，所有选用的草种都应是国家标准规定的合格种子，种子应有相关部门出具的检验报告和合格证书。

3.4原场地保护与利用技术

一方面，本项目的总体设计采用了截然不同的地形条件，在原来的坑内建造一个滑雪胜地，即节约建造斜坡结构的费用，从而充分受益于矿址和该建筑物与自然遗产有机融合。此外，在主楼的底部和南部建立了集中的绿地和水上景观，以实现生态恢复和水土保持的目标，形成和谐的整体氛围。海底景观可以在充分考虑到特性的情况下，通过创造性地将废弃场地的再利用、生态恢复和水的自循环技术结合起来，实现微观环境恢复和水的自循环、雨水收集和减少现场的径流与此同时，我们充分利用陡峭的岩石，直接清理危险的岩石作为景观，与建筑形成生态景观。

结束语

通过对地质环境治理项目的实施，基本恢复露天煤矿开采形成矿坑及煤矸石堆破坏的土地资源，使治理区地质环境与周边地形地貌相协调。消除了矿坑对人民生命及财产构成的安全隐患，对矿区地表植被保护、土地恢复发挥了积极作用。对改善当地生态环境和社会经济发展具有促进意义。同时，通过项目实施可恢复土地面积279792m2(27.9hm2)，不仅促进当地畜牧业的发展，而且对即将兴起的旅游业起到积极的推动作用，治理效果显著。地质环境整治工程功在当代，利在千秋，是深入贯彻落实十九大精神、绿水青山就是金山银山及科学发展观的最好实践，是惠及人民大众的公益基础建设。地质环境的整治效果，重在保护，能使每位公民都牢固树立起地质环境保护意识，共建美好家园。

参考文献：

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