涉縣西達石英砂巖礦環境恢復與治理方案研究

任寶良

(煤炭工業石家莊設計研究院，河北 石家莊 050051)

礦產資源的開發利用，為我國的經濟發展和社會進步做出了巨大的貢獻。但是礦產資源的過度開發利用，已經對礦山及周邊環境產生了極大的負面影響，直接影響到了礦業經濟和國民經濟的可持續發展[1-2]。礦山企業在開發礦產資源的同時，應堅持“預防為主、防治結合”的原則，履行保護礦山地質環境的義務[3-4]，實現經濟效益、社會效益和生態效益的和諧統一。本文針對河北涉縣西達石英砂巖礦環境保護與回復治理進行了過程優化。

1 礦山開采及地質概況

1.1 礦山開采概況

涉縣西達石英砂巖礦礦區面積0.0558km2，地處太行山南段東側中-低山區，保有資源儲量245.84萬t，回采率90%，可采儲量為209.79萬t，礦山生產規模為20萬t/a，礦山設計生產服務年限10年。按《礦山地質環境保護與治理恢復方案編制規范》(DZ/T223-2009)礦山生產建設規模分類，玻璃用砂、砂巖礦開采規模10～30萬t/a，為中型開采礦山[5]。該礦山于2006年11月11日正式開始露天開采，生產規模20萬t/a，已開采儲量約 80萬t。

1.2 地質概況

礦區屬太行山隆起帶南段東麓中低山區，地勢地勢西北高東南低，礦區內海拔最高452m，最低400m，相對高差52m，地形坡度8°～15°。

礦區內出露地層為長城系串嶺溝組(Chch)及第四系(Q)地層。礦區內未見構造。礦區內出露地層主要為長城系串嶺溝組(Chch)地層頂部，礦體南北最大長度為306m，東西寬200m，厚度32m，走向北東，產狀為140°∠4-7°。礦體賦存標高+452～420m。該礦床為沉積型礦床，絕大部分裸露于地表，局部為第四系所覆蓋，覆蓋物厚度一般0.5～5m。礦體的物質成分沿走向和傾向均穩定，礦體石灰巖產狀平緩，傾角2°～5°；礦體穩固性較好，其抗壓強度值為230MPa，為中等堅固性巖，巖石風化程度較低，據現有采場揭露可知，風化殼厚度在0.20～0.50m之間；穩固性較好，巖石風化程度較低，為中等堅固性巖，屬于工程地質條件簡單型礦床，適宜露天開采。

2 主要環境問題

礦山的露天開采主要對礦區植被資源及地貌景觀影響較重。礦山開采形成的壓占土地資源、破壞地表植被主要包括地面建筑壓占土地、礦石堆放地及礦區道路占地三個方面：①露天采場對植被資源及地貌景觀的影響：礦山建設規模中等，年開采礦石為20萬t。2006年建礦以來至今開采礦石約為80萬t，采區現占地約23751m2。對礦區地貌景觀及植被破壞嚴重；②礦石堆放地：現狀條件下，礦山開采后處理的廢渣礦石占地面積約2791m2。由于礦石所占土地在為長石礦，不存在對當地的土地壓占的情況，只是在開采中對原山體植被資源環境破壞較大，影響較重；③辦公生活區、運輸道路及其他區域：由于礦區范圍內原為荒山；現狀條件下，礦山開采對原山體植被資源環境破壞較大，影響較重。

隨著礦山的開采深度和采空面積不斷加大，形成大規模的礦坑，露天采場最大邊坡高度約32m，并破壞了的原巖中的應力平衡，改變了巖石邊坡條件，采場周圍巖體將產生應力重新分布。礦體采出后，坡體結構破碎部位在臨空張力作用、高陡坡和降雨等多種因素的綜合影響下，造成部分邊坡失穩，從而導致不穩定邊坡，部分地段會產生邊坡崩塌或滑塌。

礦山生產過程中，可能遭受的地質災害為滑坡，礦山地質災害危險性中等，危害程度小，礦山環境影響預測評估見表1。

表1 礦山環境影響預測評估表

3 礦山地質環境恢復及治理措施

3.1 總體部署

本次礦山地質環境保護與治理恢復分區級別整體劃分為一個次重點防治區、一個一般防治區。在防治區內按照“統一部署、分步實施、劃片治理”部署本防治區地質環境保護與恢復工作[6]。即在本方案適用年限內，針對防治區內不同時期內出現和可能出現的各類環境地質問題統一部署開展防治工作。整個防治區按照不同的功能區塊劃分治理小區，每個治理區針對具體的環境地質問題采取具體的防治工程措施。開采區以監測治理為主，兼顧綠化；工業場區以土地資源、地形地貌景觀恢復工程措施為主，輔以生物工程。

3.2 露天采場恢復治理

臺階坡面的適當放坡。露天采礦形成的最終梯級邊坡，邊坡坡角一般為51°22′，分臺階高度10m，總為2個臺階，臺面寬約4～5m，削坡地段總體上是沿著治理范圍的周邊陡坎分布，總長1148m。浮石清理方量約為350m3。

場地平整綠化[7-9]。采場臺面場地工程平整，平整面積約37432m2；覆土，厚度0.5m，覆土方量約18726m3，植樹3120株，種植方式為塊狀方坑種植，“品”字形栽種行距4m，株距3m。并沿切坡坡根栽種爬山虎，按間隔 30cm計，需種植3827株。

為防止采場臺面所覆土的水土流失，在臺階邊坡干砌毛石(田坎)，田坎截面按0.5×0.5計算，總方量為287m3。治理方法：對邊坡浮石進行清理、放坡——采場臺面場地工程平整——自卸汽車拉運排渣土到施工現場——覆土0.5m厚——臺階邊坡干砌毛石、綠化——植被灑水。

3.3 辦公生活區、運輸道路及石料場等恢復治理

閉礦后撤離進行綜合治理和植被恢復，將建筑物拆除，建筑垃圾填于低洼處；進行場地工程整平。治理平面面積約17232m2；覆土，厚度0.5m，覆土方量約8616m3，種植楊樹或洋槐樹1436株。

治理方法：建筑物拆除—場地工程平整—覆土—綠化—植被灑水。根據當地氣候、土壤和溫度等條件，在礦區道路、已平整土地周邊地帶種樹。礦區范圍內植被多為草類植物，坡面主要為耐

旱灌木樹種和一些草本類植物，溝道為一些喜濕性草本植物。確定種植樹種為楊樹或洋槐樹。種植方式為塊狀方坑種植，行距3m，株距3m。種植前需要整理種植場地，保持場地平整，無大塊碎石，樹坑為塊狀方坑，尺寸為0.6m×0.6m×0.6m，用肥土做坑底土，以滿足樹木生長的需要，植入樹苗后略向上提，以保證樹根舒展，種植樹苗后澆水、壓實，對所種植樹苗礦山指派專人管理，及時澆水除蟲，以保證樹苗的成活率，種植樹苗半年至一年期間，檢查成活率，移除死苗，及時補種。

上述治理工程中所需覆土為礦區剝離的表層土壤，栽植所需綠化用水可由離礦區1km處的清漳河汽車拉運，沙蒿、沙蓬撒播可選擇春、秋季節降雨前后人工撒播。

4 結論

本文根據礦山環境地質保護與治理恢復方案，進行了涉縣西達石英砂巖礦環境保護與治理恢復工作過程優化分析，經過綜合治理，既減少礦山開采后對周圍環境的破壞，緩和了礦農關系，改善了礦工的生活化境，為礦山企業帶來較大的社會和環境效益，有利于礦山的可持續發展。

[1] 于素紅, 魏永齊, 尹紅美. 露天采礦礦山地質環境治理與恢復的意義[J]. 地下水, 2011, 33(1):142, 147.

[2] 吳周洪，李吳波. 小型采石場開采對地質環境的影響及恢復治理[J]. 科技情報開發與經濟, 2011, 21(23): 205-207.

[3] 李蓮華, 高海英.礦山開采的環境問題及生態恢復研究[J]. 現代礦業, 2009(2):28-30.

[4] 常玉鋒, 賈沛, 張電吉. 長橋石灰巖礦環境保護與治理恢復優化研究[J]. 西部探礦工程, 2011(3):159-161.

[5] 國土資源部. 礦山地質環境保護與治理恢復方案編制規范[S].DZ/T0223-2011.

[6] 張麗艷, 陳余婷. 礦區廢棄土地補償研究—基于阜新土地恢復治理分析[J]. 社會科學輯刊, 2011(2):111-114.

[7] 宋慶豐, 黃小蕓. 植被護坡功能分析[J].路基工程, 2010 (1): 104-106.

[8] 何劍平, 霍志泓, 于巖君. 邊坡噴播復綠工藝[J].路基工程, 2007(3): 131-133.

[9] 孔東蓮, 郭小平, 趙廷寧.華北地區邊坡生態防護植物選擇[J].林業調查規劃, 2006, 31(4): 31-34.