露天煤礦地質(zhì)環(huán)境治理與土地復(fù)墾方案設(shè)計(jì)

胡濤

摘要：新疆煤炭資源豐富但生態(tài)環(huán)境脆弱，大規(guī)模的露天開采勢必引發(fā)地質(zhì)環(huán)境的惡化，本文以新疆某露天礦山為例從地質(zhì)環(huán)境的污染破壞著手分析，由此給出了具體的治理方法及復(fù)墾措施，形成了完整的方案設(shè)計(jì)思路，可為同類礦山環(huán)境治理及土地復(fù)墾工程提供借鑒。

Abstract： Xinjiang is rich in coal resources， but the ecological environment is fragile. Large scale open-pit mining is bound to lead to the deterioration of geological environment. Taking an open-pit mine in Xinjiang as an example， this paper analyzes the pollution and damage of geological environment， and provides specific treatment methods and reclamation measures， forming a complete scheme design idea， which can provide reference for similar mine environmental control and land reclamation projects in our region.

關(guān)鍵詞：露天煤礦;地質(zhì)環(huán)境;土地復(fù)墾;環(huán)境污染;土地?fù)p毀

Key words： surface coal mine;geological environment;land reclamation;environmental pollution;land damage

中圖分類號：TD167? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）27-0068-02

0? 引言

新疆煤炭資源豐富是我國重要的能源戰(zhàn)略基地之一，但與此同時(shí)新疆生態(tài)環(huán)境脆弱，大規(guī)模的資源開采勢必會(huì)對地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境等造成嚴(yán)重的影響。自十八大以來我國對環(huán)境愈發(fā)重視，提出了青山綠水就是金山銀山的環(huán)境保護(hù)理念，對煤礦企業(yè)提出了更為嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)要求，嚴(yán)格按照“誰破壞、誰復(fù)墾”的原則，由礦山企業(yè)承擔(dān)環(huán)境治理和土地復(fù)墾的責(zé)任義務(wù)。因此，編制地質(zhì)環(huán)境治理與土地復(fù)墾方案是實(shí)施礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)、治理和監(jiān)測及土地復(fù)墾的技術(shù)依據(jù)，同時(shí)也是保證礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與土地復(fù)墾任務(wù)、措施、計(jì)劃和資金落到實(shí)處的重要依據(jù)。

我國學(xué)者及工程人員針對露天煤礦開采后的地質(zhì)環(huán)境治理和土地復(fù)墾也進(jìn)行了相關(guān)的研究，研究成果主要集中在地質(zhì)環(huán)境治理模式[1]、治理成果分享模式及礦區(qū)大范圍環(huán)境管理方式[2-3]、閉坑后的復(fù)墾管理以及其他的典型治理工程[4-6]等方面。上述研究大多從局部具體環(huán)節(jié)出發(fā)進(jìn)行研究，沒有針對某個(gè)礦進(jìn)行詳細(xì)全面的方案設(shè)計(jì)，本文擬以新疆某露天礦山為例從地質(zhì)環(huán)境的污染破壞著手分析，由此給出具體的治理方法及復(fù)墾措施，形成了完整的方案設(shè)計(jì)思路，可為同類礦山環(huán)境治理及土地復(fù)墾工程提供借鑒。

1? 礦山基本情況

礦區(qū)位于察布查爾錫伯自治縣，生產(chǎn)規(guī)模為90萬噸/年，礦區(qū)呈五邊形，面積約10平方千米。地面建設(shè)有采掘場、排土場、工業(yè)場地、礦山道路、廢棄地窩子區(qū)、廢棄煤場、排洪溝等總面積545公頃。該礦分為兩期開采，開采方法為機(jī)動(dòng)靈活的單斗—卡車工藝。采場的剝離物經(jīng)挖掘機(jī)裝入自卸卡車，運(yùn)往外排土場進(jìn)行排棄;采場采出的原煤在工作面經(jīng)挖掘機(jī)裝入自卸卡車，運(yùn)往采場中部地面生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行破碎、篩分。具體布置如圖1所示。

2? 地質(zhì)環(huán)境影響及土地?fù)p毀分析

露天礦對地質(zhì)環(huán)境的影響主要從地質(zhì)災(zāi)害、含水層破壞、地形地貌景觀影響、土地資源破壞四方面進(jìn)行評估，可根據(jù)相關(guān)規(guī)范劃分為嚴(yán)重區(qū)、較嚴(yán)重區(qū)、較輕區(qū)三個(gè)等級，其中較輕區(qū)不作為治理復(fù)墾的區(qū)域。

嚴(yán)重區(qū)包含采掘場、排土場，此處地質(zhì)災(zāi)害主要為滑坡災(zāi)害隱患，均為開采過程中人為形成的高陡邊坡，在采動(dòng)的影響下其穩(wěn)定性始終處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，危險(xiǎn)性大影響較為嚴(yán)重;含開采過程中會(huì)引起開采范圍的含水層（帶）水位有較大幅度下降，因?yàn)橛懈羲畮r層的阻隔，開采不會(huì)引起周圍主要含水層水位的大幅下降，影響程度較輕;開采活動(dòng)對地形地貌的影響較為嚴(yán)重，排土場使原始地形凸起、采掘場是原始地形凹陷，完全改變了地貌;由于新疆地區(qū)一般降水量較少，因此形成的堆積物產(chǎn)生的污染物也很少會(huì)對土壤、地下水造成較嚴(yán)重的污染，大多影響程度較輕。通過四個(gè)方面的地質(zhì)環(huán)境影響程度分析按照就高原則，可判斷采掘場和排土場對地質(zhì)環(huán)境的影響程度為嚴(yán)重。

較嚴(yán)重區(qū)域包含工業(yè)場地、各類建筑物、礦區(qū)道路壓占的土地。這類工程建筑區(qū)域少有崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，因此地質(zhì)災(zāi)害方面影響程度為較輕;同時(shí)由于工程建筑建設(shè)僅為淺部開挖，對地下含水層幾乎沒有影響，因此對含水層的影響為較輕;但由于對原始地貌的壓占，使得地形地貌有了較大的改變因此可判斷為較嚴(yán)重。同樣按照就高原則工程建筑區(qū)域?qū)Φ刭|(zhì)環(huán)境的影響程度可定為較嚴(yán)重。

露天礦山對土地資源的損毀形式主要是挖損和壓占，主要分布在采掘場和排土場，這些區(qū)域?qū)ν恋氐膿p毀程度大多為嚴(yán)重。

3? 土地復(fù)墾方向的確定

科學(xué)合理確定損毀土地的復(fù)墾方向尤為重要，對于生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目損毀土地的復(fù)墾方向應(yīng)盡可能與原（或周邊）土地利用方式（或土地利用總體規(guī)劃）保持一致。采掘場、排土場作為露天煤礦開采最大的待復(fù)墾區(qū)域，該區(qū)域的地形坡度、土壤條件、灌溉條件和非均勻沉降等是決定復(fù)墾方向的重要影響因素。

根據(jù)現(xiàn)場各區(qū)域參評因素分析指標(biāo)可知，該礦復(fù)墾區(qū)內(nèi)地形坡度差別較大;土壤母質(zhì)主要為砂壤質(zhì);復(fù)墾區(qū)內(nèi)覆土厚度0.2厘米;地下水含水層富水性弱，區(qū)內(nèi)灌溉條件差;區(qū)內(nèi)地形起伏有利于地表水排泄，地表水排泄條件好，不淹沒;采掘場、排土場、廢棄地窩子建設(shè)區(qū)、廢棄煤場無非均勻沉降;土壤無污染;土壤有機(jī)質(zhì)含量約16.7-47.3克/千克。復(fù)墾區(qū)自然條件較好，綜合評價(jià)土地不適宜復(fù)墾為耕地，適宜復(fù)墾為林地、牧草地。初步確定土地的復(fù)墾方向?yàn)椋毫值?、天然牧草地?/p>

4? 地質(zhì)環(huán)境治理及土地復(fù)墾措施

針對礦山開采對地質(zhì)災(zāi)害、含水層破壞、地形地貌景觀的影響以及對土地資源的破壞四方面產(chǎn)生的問題，分別提出以下治理和復(fù)墾措施：

①沿露天采掘場外圍3米設(shè)置圍欄、警示牌。采礦過程中按設(shè)計(jì)要求開挖采場邊坡，若采坑各幫出現(xiàn)裂隙增多、巖石破碎、坡體變形等崩塌、滑坡跡象時(shí)，應(yīng)及時(shí)疏散采場內(nèi)施工人員和設(shè)備，及時(shí)清理邊坡破碎巖石。

②含水層在閉坑回填后繼續(xù)接受水源補(bǔ)給，地下水位也會(huì)慢慢恢復(fù)原有的水位水平，因此無需采取其他工程，重點(diǎn)應(yīng)加強(qiáng)含水層水位水質(zhì)的監(jiān)測，防治有更大范圍的破壞或污染事件發(fā)生。

③地形地貌在生產(chǎn)期間重點(diǎn)是加強(qiáng)對其變化的監(jiān)測，采用無人機(jī)配合全站儀對重點(diǎn)區(qū)域的地表變形參數(shù)進(jìn)行測繪，并結(jié)合開采計(jì)劃逐年考慮恢復(fù)地形地貌的工程措施。

④土地復(fù)墾措施主要是針對采掘場、排土場及建筑工程區(qū)域，針對采掘場需要進(jìn)行回填、土地平整、土壤重建、植被重建工程，最終達(dá)到復(fù)綠目的;對排土場主要工序?yàn)橥恋仄秸⒏餐?、播撒草籽自然?fù)綠;對地面生產(chǎn)系統(tǒng)等建筑物需要開展拆除、平整、覆土、種植監(jiān)管等措施恢復(fù)為綠地。

5? 結(jié)論

本文以新疆某露天礦為例闡述了礦山的基本情況，分析了該礦區(qū)存在的主要地質(zhì)環(huán)境問題，并給出了具體的治理措施及復(fù)墾方案，總結(jié)如下：

①露天煤礦開采帶來的地質(zhì)環(huán)境問題主要是開采和排土人為形成的高陡邊坡帶來的滑坡威脅，防治工程中重點(diǎn)是加強(qiáng)監(jiān)測，按照各類規(guī)范嚴(yán)格采礦活動(dòng)，降低滑坡危害發(fā)生的可能性，減少災(zāi)害發(fā)生可能產(chǎn)生的危害;

②礦山復(fù)墾要根據(jù)礦山現(xiàn)有的地形地貌、土質(zhì)及灌溉條件來確定復(fù)墾方向，該礦地表坡度較大不利于水分的存儲(chǔ)，沒有較大的地表徑流，大氣降水補(bǔ)給較弱，因此不適合作為耕地進(jìn)行復(fù)墾，適宜復(fù)墾為草地或林地;

③采掘場、排土場的復(fù)墾措施主要為回填、平整、覆土及植被種植工程，復(fù)墾工程應(yīng)結(jié)合開采計(jì)劃分階段進(jìn)行，盡可能的減少對土地的挖損和壓占時(shí)間。

新疆露天煤礦產(chǎn)能占了全區(qū)產(chǎn)能的80%以上，然而新疆缺水少雨的現(xiàn)實(shí)自然條件為復(fù)墾帶來的眾多困難，因此深度分析適合新疆露天礦區(qū)的復(fù)墾措方案有著深遠(yuǎn)的意義，本文僅從某礦特征出發(fā)給出了具體的地質(zhì)環(huán)境治理方案和土地復(fù)墾措施，但針對新疆地區(qū)尚缺乏系統(tǒng)的研究。

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