華鎣市高頂山礦山地質環境保護與治理恢復措施

馮 娟，陳 斌，姜 鑫

（甘肅省地礦局第三地質礦產勘查院，蘭州730050）

華鎣市高頂山礦山地質環境保護與治理恢復措施

馮 娟，陳 斌，姜 鑫

（甘肅省地礦局第三地質礦產勘查院，蘭州730050）

針對高頂山礦山存在的礦渣堆邊坡不穩、破壞地形地貌自然景觀、壓覆土地植被、泥石流等地質環境問題，通過分析研究，提出礦山地質環境保護與治理恢復措施，保護區內人民生命財產安全。

高頂山礦山；地質環境；治理恢復

華鎣市高頂山煤資源較豐富，20世紀末，該區域的煤礦得以全面開采，現在歷經40a左右的開采，由于資源枯竭、關井壓產以及礦業秩序整頓等原因，90%以上的礦井閉坑或關閉，但留下如礦渣堆邊坡不穩，破壞地形地貌自然景觀，壓覆土地植被、泥石流等地質環境問題，對區內人民生產、生活以及生命財產安全造成一定的威脅。因此，實施該礦山地質環境恢復治理非常必要且十分緊迫。

1 高頂山礦山環境地質問題

1．1 礦渣堆邊坡不穩

1．1．1 礦渣堆概況

高頂山礦區留下近1．5×106m3礦渣，其中近8× 105m3礦渣未采取任何防護措施，采煤形成的棄渣堆物質成分以煤矸石、煤渣、碎塊石為主，采石形成的棄渣堆物質成分以碎塊石為主（表1、圖1～4）。

表1 高頂山礦山棄渣堆特征一覽表

強降雨作用下，誘發礦渣堆積體滑塌，威脅清溪河兩岸生命財產安全，其危害程度大，危險性大，對地質環境影響程度嚴重。

圖1 嚴家河煤礦棄渣堆特征

圖2 旺榮采石場旁棄渣堆特征

圖3 高頂山一礦棄渣堆

圖4 渠江采石場棄渣堆

1．1．2 礦渣堆穩定性

表2 土體物理力學參數指標統計表

各礦渣堆整體穩定性較好，即礦渣堆沿基覆界面在工況Ⅰ、工況Ⅱ、工況Ⅲ下均處于穩定狀態。

表2 礦渣堆穩定性計算成果表

搜索最不利滑面位置并對其穩定性進行驗算（表2），處于欠穩定—基本穩定狀態，計算結果與現場調查相吻合，即嚴家河煤礦棄渣堆、旺榮采石場旁棄渣堆、高頂山一礦棄渣堆以及渠江采石場棄渣堆在自然狀態下存在局部的溜滑、坍塌跡象，暴雨致使上述變形加劇。

1．2 地形地貌景觀破壞

高頂山礦區位于華鎣山森林公園風景區范圍內，廣（安）鄰（水）高速公路上可清晰地看到礦山及其周邊環境，礦渣堆隨意堆放，植被破壞嚴重，地形地貌以及自然景觀遭到嚴重破壞。

渠江采石場露采邊坡對地形地貌景觀破壞尤為嚴重，露采工作面高度115m、寬度600m，6處棄渣堆，嚴重影響自然景觀，大大增加了潛在地質災害發生的可能性。采礦活動對地形地貌景觀影響和破壞程度為嚴重。

1．3 土地植被壓覆

高頂山礦山歷經40a左右的開采，產生的1．5× 106m3的礦渣，不可避免地占用大面積的土地和植被，有的礦渣堆積壓覆農民耕種的良田，嚴重地破壞了自然景觀和生態環境，致使礦區國土資源的嚴重破壞和損失，且水土流失日益嚴重。礦山自然資源和植被現狀影響評估結果為較嚴重。

1．4 泥石流

高頂山礦區所處主溝道于1976年已建泥石流攔擋壩一座，庫容4 200m3，于2008年淤滿，正常使用期32a，期間經歷50a一遇暴雨一次（1998年）、20a一遇暴雨二次（1984年、2004年）。經現場調查與理論計算可知：泥石流暴發時泥石流沖出量為4．6×103m3（20a一遇），泥石流重度1．307t／m3，泥石流固體物質重度2．65t／m3，據此計算一次泥石流固體沖出總量為1．2×103m3（20a一遇）、1．4× 103m3（50a一遇）。

2 治理恢復措施

根據上述高頂山礦山環境地質問題，治理工程主要針對采礦活動所形成的棄渣堆、礦渣為主要固體松散物源的泥石流以及露采工作面。

2．1 工程治理方案

2．1．1 人工削坡

針對高頂山一礦棄渣堆兩處局部不穩定區進行人工削坡，削坡面積1 381m2，削除的土方就近填埋坡面小型沖溝，削坡控制坡度1∶1．4。

2．1．2 擋土墻

針對穩定性差的礦渣堆，坡腳布設擋土墻，以提高礦渣堆整體穩定性。擋土墻采用M10漿砌塊石砌筑，頂寬0．8m，底寬1．3m，高度3．0m，基礎埋深1．0m，面坡1∶0．2，墻背直立。

2．1．3 攔擋壩

在高頂山礦區所處主溝道中上游布設一座攔擋壩，以治理溝內泥石流隱患，攔擋壩采用M10漿砌塊石砌筑，頂寬1．2m，底寬4．2m，高度4．5m，基礎埋深1．5m，迎水坡比1∶0．6，背水坡比1∶0．1，下部設置護坦長度5．0m，庫容1．1×104m3。

2．2 生物工程方案

2．2．1 土地復墾

對礦山渣堆進行平整，培植客土，種植松樹、小葉榕、杜鵑、長青藤，不僅可以恢復礦山自然環境，而且可給居民創造一定的經濟收入。

2．2．2 土地整治

對部分礦區進行土地整治，采用治理工程、生物工程等措施，采取復墾復綠的方式提高土地利用率，改善居民的生產、生活條件。

3 結語

1）高頂山礦山主要的地質環境問題為：礦渣堆邊坡不穩、破壞地形地貌自然景觀、壓覆土地植被、泥石流等。

2）高頂山礦山地質環境保護與治理恢復措施為工程治理與生物工程相結合。

3）加強礦山地質環境保護與采取恢復治理措施等，既可以修復生態環境，也可以為社會發展提供更多資源。

［1］劉民生，張豐述，鐘東，等．四川鈣芒硝礦山地質環境保護與治理恢復建議［J］．四川地質學報，2015，35（1）：95－98．

［2］劉明濤．楊樹溝錳礦礦山地質環境保護與恢復治理方案研究［J］．大科技，2013（8）：229－230．

The Geological Environmental Protection and Renovation Measures of Gaodingshan Mine Site in Huaying City

FENG Juan，etc．
（Third Institute Geological and Mineral Exploration of Gansu Provincial Bureau of Geology and Mineral Rosources，Lanzhou730050，China）

Gaodingshan mine site has left some geological problems such as the unstable slag heap，the destruction of the topography of the natural landscape，the land vegetation cover，the mud－rock flow，and so on．This paper makes an analysis to these problems and proposes mine geological environment protection and restoration measures to protectlives and property in the protecting zone．

Gaodingshan mine site；geological environment；renovation measures

P618．11

A

1009－8984（2016）02－0075－03

10．3969／j．issn．1009－8984．2016．02．018

2016－03－06

馮娟（1981－），女（漢），陜西漢中，工程師主要研究地質災害。