周計
1.1研究背景
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,工業(yè)化、城鎮(zhèn)化步伐的加陜,人類不斷的從地球內(nèi)部獲取礦產(chǎn)資源,其結(jié)果是返回自然的廢棄物增多,形成眾多的污染源,造成生態(tài)環(huán)境的破壞,導致生態(tài)環(huán)境惡化、地質(zhì)災害頻繁。據(jù)不完全統(tǒng)計,全國發(fā)生采礦塌陷的城市近40個,造成嚴重破壞的25個。此外,礦業(yè)活動對礦區(qū)環(huán)境造成的影響以嚴重影響和較嚴重影響為主。我國因采礦引起的礦山環(huán)境問題較多,類型較為復雜,依據(jù)問題性質(zhì)可將礦山地質(zhì)環(huán)境問題劃分為:地面變形問題、礦山生態(tài)失衡問題、沙漠化和水土流失等問題。
1.2選題依據(jù)
鐵山南井田內(nèi)原有近20余處礦山井硐,后由相關(guān)政府下令進行了徹底的關(guān)閉,至2006年止,礦區(qū)內(nèi)的煤礦全部關(guān)閉。礦區(qū)內(nèi)煤礦的開采方式為均為巷道開采,礦區(qū)覆蓋面積約1.7Km2。據(jù)勘查,鐵山南井田礦山采場廢棄后,在地表上遺留下2個未封閉礦洞,1處采空塌陷帶,1個滑坡,四個煤矸石堆。這些災害點威脅至憔山村村民約130人的生產(chǎn)生活。
1.3研究目的及意義
研究目的:礦區(qū)開采始于1982年,前后開采時間達20余年。但礦山開采造成生態(tài)環(huán)境破壞和失衡,以及對當?shù)丨h(huán)境造成了破壞?;阼F山南井田礦山環(huán)境恢復治理研究,進一步對礦山廢棄地結(jié)構(gòu)優(yōu)化和布局安排進行研究,最后就生態(tài)導向的礦山環(huán)境恢復治理提出頂層設(shè)計。
理論意義:為侵蝕剝蝕低山丘陵地貌區(qū)礦山環(huán)境恢復治理提出理論支撐,對全國同類型地貌區(qū)的礦山廢棄地環(huán)境治理提出參考。
1.研究思路
通過對鐵山南礦區(qū)廢棄地現(xiàn)狀進行調(diào)查,主要包括自然狀況、社會經(jīng)濟狀況、礦業(yè)廢棄地分布,得出鐵山南礦區(qū)廢棄地的分布特征;通過自然條件、環(huán)境影響、災害風臉、區(qū)位條件、經(jīng)濟基礎(chǔ)、開發(fā)效益選取評價因子,確定因子權(quán)重,建立達縣草興鄉(xiāng)鐵山南礦區(qū)廢棄地評價模型;通過對達縣草興鄉(xiāng)鐵山南礦區(qū)環(huán)境恢復治理評價模型分析,將塌陷地、挖損地、壓占地、污染地、災害地的宜耕、宜林性進行分析。提出保障達縣草興鄉(xiāng)鐵山南礦區(qū)環(huán)境治理的建議和措施。
2.研究內(nèi)容及方法
(一)研究內(nèi)容。通過對礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的治理,最大限度保護和恢復礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,建設(shè)綠色礦業(yè);恢復和擴大土地資源,有效提高土地利用價值;逐漸解決生產(chǎn)礦山的無廢開采與廢棄礦山(物)的綜合開發(fā)利用;最終實現(xiàn)礦產(chǎn)資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展。
(1)合理利用治理區(qū)現(xiàn)有的地質(zhì)地形條件,在注重生態(tài)效益、社會效益的同時,兼顧經(jīng)濟效益,為礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。
(2)結(jié)合礦山地質(zhì)環(huán)境條件及斜坡的結(jié)構(gòu)特征,采用結(jié)構(gòu)相對簡單、技術(shù)經(jīng)濟可行的工程措施,全面治理達縣草興鄉(xiāng)鐵山南井田礦區(qū)的生態(tài)、地質(zhì)環(huán)境。
按礦山開采現(xiàn)狀及地質(zhì)環(huán)境問題類型及其影響程度,因地制宜,采取工程措施、生物措施相結(jié)合的方式進行治理。工程措施主要采取主動治理與被動防護相結(jié)合的方式,主動治理如坡面防護或清坡減載,被動防護如對礦渣主要采取攔擋的方式進行治理;生物措施主要采取土覆蓋、重建植被、保持水土,使生態(tài)環(huán)境逐步恢復,達到治理的目的。
(二)研究方法
(1)邊坡穩(wěn)定設(shè)計。由于各堆積體邊坡整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,坡體局部失穩(wěn)主要表現(xiàn)為坡面局部滑塌,雨季時有加劇跡象,故設(shè)計工況只需考慮對邊坡表面進行護坡處理;礦渣支擋措施只需考慮雨季飽水及地震條件下的穩(wěn)定性。
(2)治理工程總體設(shè)計
1、根據(jù)本次勘查報告的結(jié)論,燕山村3、4、6社廢礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程主要針對:①2個礦洞坑②4處煤矸石堆③荒廢土地等幾部分進行工程治理。
2、根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境治理的指導思想與原則,并結(jié)合礦區(qū)內(nèi)發(fā)育的活動特點、危害狀況等,在綜合考慮工作量、施工安排、治理效果等方面的基礎(chǔ)上,現(xiàn)就達縣草興鄉(xiāng)鐵山南井田礦山的實際情況來考慮礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理工程的布置和選型。①礦洞:根據(jù)勘查報告結(jié)論。結(jié)合這次可研的現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查情況分析,礦洞未封閉,有小道可遭到礦洞,有條件進行工程封閉。因此采用欄桿將礦洞封閉,消除安全隱患。②煤矸石堆:對于4處煤矸石堆,由于直接對當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活造成影響。污染附近耕地、水源,同時可能污染下游河流,造成更大的危害。因此有必要進行治理,根據(jù)煤矸石的特征,坡腳采用修MIO漿砌石護腳墻、擋墻。
(3)植被恢復設(shè)計
1、植被恢復工程樹種選擇。清理平整坡面后進行植樹固坡綠化,種植樹種為紫穗槐。紫穗槐又名錦槐、紫花槐,豆科紫穗槐屬,為落葉叢生灌木,紫穗槐有植苗、插條、直播三種方法。造林前,應(yīng)進行條狀或帶狀整地。紫穗槐抗風力強,生長快,生長期長,枝葉繁密,是防風林帶緊密種植結(jié)構(gòu)的首選樹種。
2、植被恢復工程草種選擇。植草選用混植,選用抗寒的高羊茅與抗旱的狗牙根按1:1比例混種。
狗牙根(學名:Cynodondactylon(Linn.)Pers);科屬:禾本科;狗牙根為禾本科狗牙根屬多年生草本植物,具發(fā)達的根狀莖和匍匐枝,匍匐枝擴展能力極強,在適宜的土壤中能迅速蔓延。
3、坡面整理及植被恢復設(shè)計。對現(xiàn)有渣體及滑坡體裸露的坡面采用植樹固坡綠化,種植樹種為紫穗槐,紫穗槐選用樹徑3cm的種苗,栽植順坡面挖成寬20cm,深20cm的條溝,一米3墩,每墩3株。栽植深度以超過原土印1cm左右為宜。紫穗槐栽植要做到隨起苗隨栽植,遠運的苗木,應(yīng)將根系蘸泥漿,再用草袋或塑料薄膜包裝,做好苗木保濕工作。栽植后要立即灌透水一次,5天后再澆一次透水,澆過第二次水后封坑,踩實。
3.預期研究成果
通過對草興鄉(xiāng)燕山村3、4、6社廢礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境治理,恢復和改善該區(qū)地質(zhì)環(huán)境,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展模式。通過對草興鄉(xiāng)燕山村3、4、6社廢礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境治理,有力地促進了該地區(qū)的生態(tài)平衡,有效防止水土流失、污染耕地、水源等環(huán)境問題,通過改善該區(qū)生態(tài)環(huán)境,可形成區(qū)域性生態(tài)屏障,促進區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)陜速發(fā)展。
通過治理工作可較大程度的改善治理區(qū)由于采礦活動所造成的地質(zhì)環(huán)境問題,恢復原地形地貌,同時,按推薦方案治理,將現(xiàn)有278畝荒廢土地作為經(jīng)濟林耕作,在一定程度上可以增加該區(qū)農(nóng)民的收入以及提高社會經(jīng)濟效益。