矿山地质环境治理与土地复垦工程设计研究
张学成
云南华联锌铟股份有限公司 云南文山 663701
摘要：在开展矿山开采过程中，含有大量煤粉以及岩粉悬浮物在内的各种物质及呈酸性的矿井水直接流至地面，排至地下水中将会直接对我国水资源环境造成污染与破坏。本文分析矿山生态环境恢复治理和土地复垦不仅可为相关研究人员提供必要理论参考，也可为矿山深入落实生态环境恢复治理工作以及土地复垦工作，给予相应的实践指导与帮助。
关键词：矿山生态环境；恢复治理；土地复垦
1引言
为积极响应国家生态绿色可持续发展要求，达到建设绿色矿山的目标，势必要加强矿山生态环境恢复治理和土地复垦重视度。文章参考相关研究资料，结合笔者多年工作实践，在阐明矿山生态环境恢复治理与土地复垦的重要作用的基础上针对所使用的各项关键技术、方法措施进行简要分析，为促进矿山实现可持续发展，切实保护我国生态环境提供理论参考。
2矿山生态环境恢复治理与土地复垦的重要作用
采矿场在征集使用大量土地资源的过程中产生的废石堆以及采矿活动本身会对土地造成破坏。水土资源环境一旦受到污染破坏，周围植物、生物的健康生长也会随之受到影响。因此，加快落实矿山生态环境恢复治理与土地复垦工作，不仅可以有效保护矿山周围的生态环境，建立可持续的绿色生态环境系统，确保各种植物、生物实现多样、健康生长，同时也有助于保护土地资源，实现土地资源的充分利用，对于扩大矿山绿化面积，增加经济效益与生态效益同样具有重要作用。总之，矿山生态恢复治理与土地复垦是建设绿色矿山的必然举措，也是矿山实现可持续发展的重要基础。
3矿山生态环境恢复治理与土地复垦的关键设计
3.1生态环境恢复治理
3.1.1物理恢复治理
在矿山生态恢复治理过程中，矿山开采活动导致其周围水资源环境和土壤环境出现相对较轻的污染与破坏，尚未出现严重重金属污染时（即矿石废渣中所含的金属元素总量和矿山所在地区相应元素含量大致相同），工作人员可以根据实际情况，选用物理恢复治理方式对矿山生态环境进行恢复治理。在此过程中，工作人员可以使用专门的作业机械将已经整平、回填的土地进行深翻，将底层的土壤翻至表层，有效分散浅表遭受轻微污染的土壤，依靠土壤自净能力恢复矿山土壤环境。同时，根据各类植物吸附金属元素的实际能力，采用因地制宜的原则合理种植相适应的植被，进而获得更理想的矿山生态环境尤其是土壤环境的恢复治理效果。
3.1.2化学恢复治理
如果在频繁开展矿山开采活动中产生了大量的废水、废渣等，未能对其进行集中有效处理的情况下便直接排至周围自然环境中，导致矿山周围土壤、水资源环境出现较严重的污染与破坏时，大量重金属、有毒有害物质存在于矿山周围土壤、水系当中，此时需要工作人员及时严格依照相关规定要求，合理选用化学恢复治理技术。例如，对于酸性较大的矿山土壤，工作人员可将适量碱性炉渣或相应化学试剂加入土壤当中，有效调节土壤的酸碱性。在此基础上为土壤施加一定量的氮肥、磷肥等来提升土壤肥力，加快矿山生态环境恢复治理。如果矿山周围水系中含有较多煤粉等物质以及大量重金属离子，工作人员也可以将适量活性炭、银离子吸附剂加入水中，利用其产生的化学反应对水体中的有害物质进行无害转化，达到净化和恢复水资源环境的目的。
3.1.3生物恢复治理
除了上述恢复治理技术外，在矿山生态环境恢复治理中，工作人员还可以根据实际情况，积极运用生物恢复治理技术。
例如，在某金属矿山的生态环境恢复治理中，针对矿山周围土壤存在较多重金属元素、有毒有害物质等情况，工作人员结合当地的自然环境条件与植物生长习性等，在矿山附近种植诸多本土植物、植被，并引入适量微生物，如在矿山附近大面积种植紫花苜蓿、刺槐和旱快柳等草木植物。将植物种子、草木植株播种在矿场后，还需要工作人员将少量石灰或硅酸钠等化学药品加入其中，用以有效防止出现尾砂散沙飞扬，为植物的健康、快速生长创造良好环境[2]。除此之外，在此次金属矿山生态恢复治理过程中，工作人员还将适量蚯蚓种撒入矿山附近土壤中，为土壤施加一定量的矿物质肥，以此有效吸附土壤中的重金属元素，将有害物质进行转移与消除。在充分发挥生物的吸附与净化作用下，有效改善矿山生态环境，提升其周围土壤肥力。
3.2矿山土地复垦技术
3.2.1复垦废弃地区土地
对矿山中的废弃地区进行土地复垦时，工作人员需要严格按照相关规定要求，规范完成采矿作业后及时进行排土与造地，而后再进行一体化的土地复垦。以某金属矿山中的废弃地区土地复垦为例，在矿山废弃地区中，工作人员采用回填法及时将矿山开采活动中产生的废石、尾砂等回填至已经被破坏的矿山周围土地上，待其已经基本完成稳定沉降之后，通过运用专业的碾压仪器设备对回填之后的土地进行反复多次碾压、压实，使其具有良好的平整性[3]。在此过程中，工作人员还使用了覆岩离层注浆减沉技术，在工作面减沉注浆过程中，先依照离层裂隙内充填流体的径向运动规律对钻孔位置及其数量进行统一明确，一般钻孔间距设定在60-120m；而后依照施工图纸要求明确导水裂隙带，其通常高度在30-160m。在该矿山中冲击层井径为φ214mm，工作人员下放φ219mm套管，在水泥固井到井口段采用φ89mm的钢管作为注浆管。在注浆施工过程中，考虑到粉煤灰受到煤质差异影响大多会产生焦渣，因此工作人员先将过滤筛安装在排浆管出口位置处，而后将振动筛安装于注浆站搅拌池上，使所有直径超过3mm的焦渣均可以在入泵之前得到过滤处理。浆液水灰比控制在3：7至7：3之间，工作人员有效运用覆岩离层注浆减沉技术，使得地表沉降保持良好稳定性。最后，工作人员在复垦处理过的土地上重新种植与本地自然环境相适宜的草木植物，并适当提高物种多样性，实现自然生态环境的逐步恢复。
3.2.2复垦塌陷地区土地
因受到采矿活动的影响，矿物在基本采空之后，原本的土壤结构将会发生彻底改变，导致原有水分与肥力保持能力骤降，加之地表出现裂缝、塌陷等情况，增加了土地复垦工作的开展难度。为此，工作人员需要先对塌陷地区进行相应处理，而后再进行土地复垦。例如，在某露天矿场中，工作人员选用井下充填技术对地表沉降不均进行有效控制。工作人员选择使用地面矸石作为主要填充材料，按照1：0.6的质量比将其与粉煤灰进行充分混合，形成具有较高充实率的充填材料。另外，在施工现场要求工作人员将钻孔直径控制在470mm，在其下设置直径与深度分别为3.5m和56m的储料仓，并规范安装设置缓冲与防堵装置。运用皮带和计量装置定量输送矸石，向大直径投料孔进行持续投料，所有投料全部输送至井下储料仓内。此外，工作人员还将充填支架设置在综采工作面，在采煤作业的同时完成充填操作。有效整平塌陷地区土地后，工作人员按照规定密度大量种植人工灌丛、沙棘等复垦植物，对矿场中的各种风蚀物以及凋落物进行有效固留，达到改善矿场表层土壤、促进植被快速恢复的效果。
4结束语
综上所述，对矿山进行生态环境恢复治理和土地复垦，对于实现土地资源充分利用，保护我国生态环境以及促进矿山实现绿色可持续发展等均具有重要作用。为此，相关人员需要充分结合矿山实际，在认真遵循国家相关规定标准要求的基础上，合理选用与之相适宜的技术手段，全程严格监督管理矿山生态环境恢复治理和土地复垦工作，从而构建良好的矿山生态环境系统，真正践行绿色矿山建设目标。
参考文献：
[1]宫天廷，胡斌.基于矿山土地复垦与生态恢复治理方法分析[J].现代农业研究，2020，26（9）：69-70.
[2]冯涛，刘晓静.土地复垦在露天矿山环境恢复治理中的作用[J].冶金与材料，2018，38（4）：155-156.
[3]刘峰.露天采矿生态环境恢复治理土地复垦研究[J].中国金属通报，2018（7）：142，144.