废弃采石场矿山地质环境问题及恢复治理方案 苏娜

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:苏娜
[导读] 矿山地质环境保护工作是一项关系到当地群众切身利益的复杂工程,治理过程中,引导群众参与环境保护治理方案的制定、治理工程的开展、治理与复垦成果的验收

        山东省第八地质矿产勘查院  山东日照  276800
        摘要:矿山地质环境保护工作是一项关系到当地群众切身利益的复杂工程,治理过程中,引导群众参与环境保护治理方案的制定、治理工程的开展、治理与复垦成果的验收,符合我国社会主义科学发展观的要求,符合建设和谐社会的精神,能有效地将治理工作落到实处,不流于形式。本文就其问题与治理展开了探究。
        关键词:废弃采石场;矿山地质;环境问题;恢复治理


        1矿山主要地质灾害问题
        1.1地震问题
        地震是地球应力平衡和调整的表现。当它作用于人类社会时,就形成了地震灾害。中国地处太平洋、印度洋和欧亚板块的交汇地带。板块构造十分活跃,在大洋与大陆的接触处很容易产生地震问题。此外,地下水超采、深井注水、采矿、地下核爆炸等行为都会诱发地震问题。
        1.2滑坡与崩塌
        滑坡是矿体表层覆盖的土体在重力作用下沿软弱结构面下降的一种动力地貌现象。崩塌是土体在重力作用下突然在矿体底部出现滚动、塌落或集中堆积的现象。滑坡和崩塌会造成非常严重的矿山地质灾害。
        1.3泥石流
        矿区遇暴雨、冰雹等极端天气,开采区周围的水位上升,将引发泥石流问题。泥石流中含有大量的泥沙和石块。爆发非常突然,液体混浊,它会沿着沟谷冲出,在短时间内冲出大量泥沙和石块,堆积在一起,严重威胁矿区周边居民的人身安全。
        1.4地下水问题
        矿区地下水长期不合理开发导致区域地下水位下降。为避免地下水位下降带来的问题,必须调整含水层水位,控制开采量。目前,随着能源开采行业的快速发展,大量采矿废水未经处理就进行排放,造成地下水环境的严重污染。此外,超强度开采地下水造成地表土体压缩,地面标高降低,出现地面沉降问题。
        2矿山水文地质与环境地质勘查工作的现状
        2.1水文地质
        我国在地下水系统开发方面有一定的经验,但一些矿企超采现象严重,造成矿山地质灾害,威胁矿区周边人民生命财产安全。当前,国家高度重视矿山可开采资源保护,采取了一定的预防和保护措施,在合理的开采规划中重视地下水的污染状况,促进矿山环境地质可持续健康发展。为实现可持续发展,部分矿企采取了一些具体措施。首先,完善矿山基础设施建设,为了减少地下水的开采,保护水资源,可以通过修建蓄水池实现,有效利用浅层土壤水,避免水资源的严重浪费。二是对于污染严重的采矿企业,要督促其提高净水能力,将污水处理后排放。一旦发现未经处理的排污行为,将依法予以处罚。
        2.2环境地质
        环境地质工作是指充分研究矿山的地质地貌特征,解决开采工作中存在的问题。以某矿山的地质灾害预防工作为例,环境地质工作的相关要求应践行可持续发展理念,并根据矿山的实际情况而定。目前,我国大部分地区的矿山地处特殊的地理环境,在极端恶劣自然环境下矿体经过冲刷携带大量泥沙,大量的泥沙淤塞易引发矿山泥石流。一旦降水量持续增加,可能发生大规模地质灾害。为了有效防治矿山地质灾害,我们应该降低强降雨的破坏力,实现从根本防治。
        3废弃采石场矿山地质环境恢复治理方案
        为了探究该矿山治理方案,以某采石场为例,该矿山位于石城县城南部,直线距离约4km,属石城县琴江镇花园村管辖。紧邻项目区东部有水泥公路通往县城,交通便利。矿区由4个坐标拐点组成,面积为0.975km2,开采深度为263~322m,开采时年生产规模约为40000m3。
        3.1边坡防治方案设计
        3.1.1削坡工程
        采用挖掘机、推土机等机械施工的方式对项目区采场边坡进行整治。土石方工程实施过程中,应严格控制设计标高和坡度,尽量避免对周边原始地貌、植被的影响和破坏。



        3.1.2截排水工程
        3.1.2.1排水沟设计
        根据冲沟汇流面积和当地水文资料来估算排水流量,确定排水系统规模,从而确定截排水沟的设计参数。截排水沟布置遵循横截、纵排的原则,一般沿各斜坡坡顶布置横向截水沟,不同高程水平的多级平台边缘布置纵向联络排水沟,治理区内地表径流通过纵横交叉的截排水网络最终排向地势低洼处的管网或自然沟谷;排水沟主要设置在坡脚和道路内侧[1]。截排水沟采用C20混凝土浇灌,砌筑前先用人工打夯机夯实基底,夯实系数不小于0.95;水沟沟底设5cm厚的C15混凝土垫层。截排水沟为矩形断面,宽为0.6m,深度为0.75m,壁厚0.15m。方案中截排水沟的总长度达367m。
        3.1.2.2截排水沟施工流程
        排水工程施工应与设计要求符合,排水沟断面形式为矩形结构,施工程序为测量放样→沟槽开挖→石块、水泥、砂、水等备料→石料洒水湿润→拌制砂浆→模板支护→混凝土浇灌→养护→拆模→沟侧回填。具体施工方法:首先根据图纸测量放线方法确定排水沟位置,然后人工开挖沟槽,开挖完成后进行必要的修整、夯实,再进行支模、混凝土浇灌,浇灌时先浇沟底,再浇侧墙。
        3.1.3复绿工程
        3.1.3.1松树种植
        在矿区采场平台种植松树并人工洒播草籽。松树种植区域面积为1346.6m2,设计种植密度为2.0m×2.0m(株距×行距)。松树种植主要工序为整地→挖穴→返穴回填、施有机肥→定植(补植)→抚育管理。
        3.1.3.2洒播草籽
        在松树未长成时,为了对该地块的环境快速恢复,进行洒播草籽。草籽选择混合型草籽,以矿区自然成长较好的芦积、马尾巴草、茅草和当地常见的青草籽混合喷播[2]。洒播草籽20g/m2,撒播面积1346m2,先进行机械耙平后,再翻耕土壤,翻耕深度不低于0.3m,对松树株间隙洒播草籽。洒前用少量泥沙和磷肥拌种,每公斤草籽掺和肥料2kg,撒播后覆细土2cm,雨季播种。
        3.1.3.3椰式草毯
        (1)边坡处理。人工清理边坡,削除杂物,覆10cm厚土于整平的坡面上,洒水湿润。(2)铺设椰式草毯。将草毯沿坡面由上至下铺于坡面上,网与坡面之间保持平顺结合。(3)喷播。将草籽(按每平方米30g左右)和促使其生长的附着剂、木纤维、肥料、生长素、保湿剂及水按一定比例混合搅拌,形成均匀混合液,通过液压喷播机均匀喷洒于坡面上[3]。(4)养护管理。喷草施工完成之后,必需定期进行养护,直到草坪成坪。待草坪长至5cm左右时,即可揭开无纺布。
        3.2矿山地质环境监测工程
        进行地质环境监测是保证矿山地质环境管理、治理工程正常运行的基础。通过定期进行环境监测,可以及时发现问题,以便让相关部门尽早地解决问题,从而有利于监督各项环保措施的落实,并根据监测结果适时调整环境保护计划[4]。矿山地质环境监测包括地质灾害监测、地质地貌景观、土地复垦与植物绿化效果的监测。监测工作由主管部门负责并组织实施,成立专职机构,加强对本方案实施的组织管理和行政管理,并接受当地矿产资源管理部门的监督。
        结束语:
        针对露天开采矿山的主要地质环境问题,矿山环境恢复治理措施主要为采场边坡削坡、采场截排水工程、采场边坡草毯绿化、采场平台直接覆土绿化、边坡治理及绿化工程监测。露天开采矿山土层覆盖极薄,建议对绿化工程进行至少为期2a的监测和养护,以保证生态环境恢复治理工程能够达到预期效果。
        参考文献:
        [1]李忠周.矿山地质环境问题及恢复治理措施[J].冶金管理,2020(11):129+131.
        [2]吴景虎,曹莉莉,胡万长.矿山地质环境恢复治理经验浅谈——以祁连山自然保护区甘肃某县矿区为例[J].世界有色金属,2020(10):285-286.
        [3]白少辉.露天矿山地质环境问题及恢复治理对策[J].中国金属通报,2020(04):273+275.
        [4]祝孔明.浅析矿山地质环境问题及恢复治理措施[J].技术与市场,2020,27(03):157+159.

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