鐵山南礦山環境恢復治理研究

周計

1.1研究背景

隨著我國經濟的發展，工業化、城鎮化步伐的加陜，人類不斷的從地球內部獲取礦產資源，其結果是返回自然的廢棄物增多，形成眾多的污染源，造成生態環境的破壞，導致生態環境惡化、地質災害頻繁。據不完全統計，全國發生采礦塌陷的城市近40個，造成嚴重破壞的25個。此外，礦業活動對礦區環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境問題較多，類型較為復雜，依據問題性質可將礦山地質環境問題劃分為：地面變形問題、礦山生態失衡問題、沙漠化和水土流失等問題。

1.2選題依據

鐵山南井田內原有近20余處礦山井硐，后由相關政府下令進行了徹底的關閉，至2006年止，礦區內的煤礦全部關閉。礦區內煤礦的開采方式為均為巷道開采，礦區覆蓋面積約1.7Km²。據勘查，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人的生產生活。

1.3研究目的及意義

研究目的：礦區開采始于1982年，前后開采時間達20余年。但礦山開采造成生態環境破壞和失衡，以及對當地環境造成了破壞。基于鐵山南井田礦山環境恢復治理研究，進一步對礦山廢棄地結構優化和布局安排進行研究，最后就生態導向的礦山環境恢復治理提出頂層設計。

理論意義：為侵蝕剝蝕低山丘陵地貌區礦山環境恢復治理提出理論支撐，對全國同類型地貌區的礦山廢棄地環境治理提出參考。

1.研究思路

通過對鐵山南礦區廢棄地現狀進行調查，主要包括自然狀況、社會經濟狀況、礦業廢棄地分布，得出鐵山南礦區廢棄地的分布特征；通過自然條件、環境影響、災害風臉、區位條件、經濟基礎、開發效益選取評價因子，確定因子權重，建立達縣草興鄉鐵山南礦區廢棄地評價模型；通過對達縣草興鄉鐵山南礦區環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鐵山南礦區環境治理的建議和措施。

2.研究內容及方法

（一）研究內容。通過對礦區地質環境的治理，最大限度保護和恢復礦區及周邊生態環境，發展循環經濟，建設綠色礦業；恢復和擴大土地資源，有效提高土地利用價值；逐漸解決生產礦山的無廢開采與廢棄礦山（物）的綜合開發利用；最終實現礦產資源開發與生態環境保護協調發展。

（1）合理利用治理區現有的地質地形條件，在注重生態效益、社會效益的同時，兼顧經濟效益，為礦區的可持續發展創造條件。

（2）結合礦山地質環境條件及斜坡的結構特征，采用結構相對簡單、技術經濟可行的工程措施，全面治理達縣草興鄉鐵山南井田礦區的生態、地質環境。

按礦山開采現狀及地質環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，使生態環境逐步恢復，達到治理的目的。

（二）研究方法

（1）邊坡穩定設計。由于各堆積體邊坡整體結構穩定，坡體局部失穩主要表現為坡面局部滑塌，雨季時有加劇跡象，故設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定性。

（2）治理工程總體設計

1、根據本次勘查報告的結論，燕山村3、4、6社廢礦區礦山地質環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、根據礦山地質環境治理的指導思想與原則，并結合礦區內發育的活動特點、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上，現就達縣草興鄉鐵山南井田礦山的實際情況來考慮礦區地質環境治理工程的布置和選型。①礦洞：根據勘查報告結論。結合這次可研的現場地質調查情況分析，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，由于直接對當地居民的生產生活造成影響。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構的首選樹種。

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計。對現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

通過對草興鄉燕山村3、4、6社廢礦區礦山地質環境治理，恢復和改善該區地質環境，轉變經濟發展模式。通過對草興鄉燕山村3、4、6社廢礦區礦山地質環境治理，有力地促進了該地區的生態平衡，有效防止水土流失、污染耕地、水源等環境問題，通過改善該區生態環境，可形成區域性生態屏障，促進區域經濟的可持續陜速發展。

通過治理工作可較大程度的改善治理區由于采礦活動所造成的地質環境問題，恢復原地形地貌，同時，按推薦方案治理，將現有278畝荒廢土地作為經濟林耕作，在一定程度上可以增加該區農民的收入以及提高社會經濟效益。