露天采礦引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題及防治措施探討

徐曉天 曹學(xué)江 鐘偉杰

（1.山東省煤田地質(zhì)規(guī)劃勘察研究院，山東 濟(jì)南 250000；2.山東省煤田地質(zhì)局物探測量隊(duì)，山東 濟(jì)南 250000）

礦業(yè)開發(fā)是人類活動對礦區(qū)最為顯著的外力地質(zhì)作用，它強(qiáng)烈影響和改變了礦區(qū)及其鄰區(qū)地質(zhì)環(huán)境，產(chǎn)生并誘發(fā)多樣的環(huán)境地質(zhì)問題[1]，同時(shí)帶來植被破壞、環(huán)境污染等問題。露天開采適用于埋藏較淺的礦種開采，但由于開采工作不科學(xué)、不規(guī)范，以及閉礦后對地質(zhì)環(huán)境治理工作積極性不高等原因，容易造成眾多地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害，對周邊居民及礦山工作人員的生命安全產(chǎn)生潛在威脅。2017年4月～5月期間，作者全程參與了日照市嵐山區(qū)解放村05號礦區(qū)建筑用花崗巖礦的環(huán)境影響評價(jià)工作，本文將結(jié)合工作經(jīng)歷，對該礦開采中造成的環(huán)境地質(zhì)問題進(jìn)行歸納梳理，并提出相應(yīng)防治解決方案。

1 礦區(qū)自然地理概況

礦區(qū)總面積約0.16km2，地處日照市嵐山區(qū)虎山鎮(zhèn)低山丘陵區(qū)的一處山脊，地形中間高兩邊低。礦區(qū)附近海拔最高+220m，最低+27.50m，相對高差192.5m。當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面為+27m；年平均氣溫12.6℃，最高年平均氣溫16.0℃，最低年平均氣溫9.8℃；多年平均風(fēng)速為3.3m/s；年平均降水量916mm，最大年降水量1426.2mm，年蒸發(fā)量為1141.8mm。

2 礦區(qū)地質(zhì)背景概況

礦區(qū)內(nèi)地層不發(fā)育，零星出露第四系，分布于山前及坡麓地帶，殘坡積、沖坡積作用形成的松散堆積物。巖性為灰黃色含礫砂質(zhì)粘土、粘土質(zhì)粉砂、含礫砂等。

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為新元古代鐵山序列御駕山單元（NhμγTy）片麻狀中粒角閃二長花崗巖。礦體圍巖礦石主體巖性為片麻狀中粒角閃二長花崗巖，巖石硬度中等，礦體頂?shù)装鍘r石較完整。構(gòu)造簡單，主要表現(xiàn)為巖體內(nèi)次生節(jié)理裂隙發(fā)育。

礦區(qū)內(nèi)地下水主要為第四系松散巖類孔隙水、基巖裂隙水兩種類型，補(bǔ)給來源均為大氣降水。第四系僅在局部可見，基本不含水?；鶐r裂隙水富存于礦區(qū)內(nèi)發(fā)育小型斷裂及節(jié)理裂隙，地下水主要沿?cái)嗔堰\(yùn)移。

3 主要環(huán)境地質(zhì)問題

3.1 土地資源占用與土壤侵蝕

根據(jù)《日照市水土保持規(guī)劃（2017-2030）》，嵐山區(qū)屬于省級重點(diǎn)水土流失預(yù)防片區(qū)，該礦露天開采過程中，土地的挖損和地表植被剝離較為嚴(yán)重，造成表土層土壤肥力下降，引起水土流失，造成最直接且最嚴(yán)重的生態(tài)破壞。從抗蝕性因素來看，所有清除及壓占地表植被的過程，均嚴(yán)重破壞原有地表植被，增大了地表的松散程度，降低了地表的抗蝕性[2]，如不加以重視，將會進(jìn)一步加劇水土流失程度，惡化礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量。

3.2 地形地貌及景觀格局影響

露天采礦活動對于景觀生態(tài)的影響，主要反映在：一是對原有地形地貌的影響（地形起伏、地表附著植被等因素）；二是人工景觀的形成，如工業(yè)場地、采礦場地和運(yùn)輸?shù)缆返仍谠幸赞r(nóng)田、灌草地為基質(zhì)的景觀上增加了新的斑塊，一定程度上降低了礦區(qū)原有的自然景觀美學(xué)價(jià)值[3]，此類景觀與周邊景觀視覺對比性強(qiáng)烈。尤其在礦區(qū)服務(wù)期滿后，采礦區(qū)形成的相對低洼的礦坑，短時(shí)間內(nèi)生態(tài)恢復(fù)不及時(shí)，易造成荒涼的景象，視覺效果極差[4]。

3.3 次生地質(zhì)災(zāi)害

崩塌指從較陡斜坡上的巖、土體在重力作用下突然脫離山體崩落、滾動，堆積在坡腳(或溝谷)的地質(zhì)現(xiàn)象，多發(fā)生在大于60～70°的斜坡上。由于之前無序開采，原采礦遺留下高約45m、坡度大于60°的斷崖。隨著礦體開采程度逐步加深，采區(qū)下部堅(jiān)硬礦體的開采需要鑿巖放炮，以往采礦過程中可能產(chǎn)生的脫離母巖體的危巖體、浮石，容易產(chǎn)生崩塌風(fēng)險(xiǎn)。該礦礦山邊坡中局部存在頁巖、粘土巖、泥巖等軟巖層，以及出露斷層發(fā)育、節(jié)理裂隙發(fā)育的破碎巖體，在爆破振動、降雨沖蝕等外力作用下，容易形成崩、滑現(xiàn)象，具有一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

4 相關(guān)防治措施的建議

科學(xué)合理的將環(huán)保理念貫穿于礦山開發(fā)，實(shí)施綠色開采技術(shù)，真正做到“防治結(jié)合、標(biāo)本兼治”，才能使礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益有機(jī)結(jié)合，同時(shí)也是貫徹國家“綠水青山就是金山銀山”發(fā)展理念的唯一選擇。在今后開采過程中，為使該露天礦開采造成的種種環(huán)境地質(zhì)問題得到有效遏制和解決，本次研究針對前文提出的主要環(huán)境地質(zhì)問題，提出應(yīng)對措施分述如下：

4.1 土地資源保護(hù)措施

為保證后期生態(tài)恢復(fù)及土地復(fù)墾時(shí)有足夠的表土資源，今后在開采前需對礦體上部表土進(jìn)行剝離。同時(shí)，為保證原有表土層肥力免受破壞，應(yīng)注重分層剝離—分層堆放—分層回填的操作方法。其中剝離時(shí)注重林地區(qū)域?qū)垬洌ǜ┣宄筮M(jìn)行剝離，其它區(qū)域直接進(jìn)行剝離。堆放時(shí)采取保護(hù)措施，堆場四周設(shè)置截排水溝，根據(jù)情況在下游設(shè)置攔擋設(shè)施，同時(shí)撒播草籽履蓋土壤保持水土。表土回填后進(jìn)行平整壓實(shí)，消除明顯起伏，使其達(dá)到天然土壤的干密度，復(fù)墾前進(jìn)行土地翻耕，松土，提高土壤肥力。

4.2 生態(tài)修復(fù)治理措施

露天采礦的閉礦期，是生態(tài)修復(fù)治理的重要階段。由于開采活動基本結(jié)束，開采活動對周邊環(huán)境帶來的廢水、廢氣、噪聲、固廢等各類污染相繼消失，生態(tài)功能質(zhì)量惡化的趨勢總體上得到遏制。閉礦期的生態(tài)修復(fù)措施主要體現(xiàn)在：按照地質(zhì)災(zāi)害恢復(fù)治理、土地復(fù)墾、水土保持、環(huán)境影響評價(jià)等各類技術(shù)方案的要求，對礦區(qū)生態(tài)功能進(jìn)行恢復(fù)。其中，在土地復(fù)墾與植被恢復(fù)前期，主要對開采邊坡進(jìn)行危巖清除，同時(shí)開挖種植槽，實(shí)施邊坡植被恢復(fù)。復(fù)墾植被應(yīng)因地制宜，盡量選用當(dāng)?shù)匚锓N，慎用外來物種，綜合考慮物種成活后人工景觀與周邊自然景觀協(xié)調(diào)性的問題。

4.3 地質(zhì)災(zāi)害防治措施

對邊坡及其頂部進(jìn)行工程地質(zhì)勘察[5]，首先對以往開采造成的傾角較大的邊坡進(jìn)行削坡放緩，另外主要對邊坡松動危巖體進(jìn)行摸排，必要時(shí)進(jìn)行放坡，對邊坡頂部的浮石進(jìn)行及時(shí)清理。在采場邊坡上部設(shè)置截、排水溝，防止雨水流入礦區(qū)沖刷邊坡，防止邊坡巖石風(fēng)化程度加劇。