永城市西城區(qū)北部礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理分析

田君慧，甄 娜，張慶曉

（河南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，河南 鄭州 450000）

1 礦山區(qū)概況

勘查區(qū)位于永城市西城區(qū)北部，治理區(qū)東至韓溝與沱河交界處、北南分別以韓溝與沱河為界、西至曹莊，省道S201從治理區(qū)南部東西穿過；治理面積共54.3hm2。

2 礦山區(qū)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

通過勘查，查明了該區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境問題，勘查區(qū)屬于城郊煤礦塌陷區(qū)范圍內(nèi)，經(jīng)過歷年的開采，對礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境造成了極大的破壞，主要為開煤礦引發(fā)地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害及、含水層破壞和土地資源破壞、植被破壞等地質(zhì)環(huán)境問題

勘查區(qū)地面塌陷為城郊煤礦北4采區(qū)曹莊地面塌陷之一部，曹莊地面塌陷于2007年發(fā)生，塌陷區(qū)長度1200m～1650 m、寬度400m～950 m、最大塌陷深度2.85 m，長軸方向310°、塌陷面積0.88 km2、積水面積0.13 km2，塌陷規(guī)模為中型。

勘查區(qū)地面塌陷范圍北至韓溝、南至省道S201，西至曹莊，東至沱河與韓溝交匯處，東西最大寬度1322 m，南北最大長度為280 m，總面積54.3 hm2?？辈閰^(qū)內(nèi)地面塌陷在地表上表現(xiàn)為凹陷盆地形態(tài)，為碟性洼地，四周略高，中間稍低，采煤區(qū)的塌陷深度一般為0.5m～3 m，平均為1.85 m。

圖1 勘查區(qū)現(xiàn)狀

由于勘查區(qū)域內(nèi)地勢平坦，地下水位高，地面塌陷造成大片農(nóng)田淹沒到水中。每到雨季，塌陷區(qū)內(nèi)大范圍積水，積水面積為9.29 hm2，積水深度最深可達1.5 m，到了枯水期，地面積水消散，形成沼澤區(qū)。

3 礦山區(qū)治理

3.1 治理原則

3.1.1 堅持項目實施原則

對治理區(qū)內(nèi)礦山地質(zhì)環(huán)境實行治理，逐步恢復(fù)治理區(qū)地形地貌景觀破壞，使工程充分發(fā)揮相應(yīng)的防災(zāi)、減災(zāi)和治理作用。

3.1.2 遵循實際、重點突出的原則

針對治理區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境破壞的特點、規(guī)模、方式、分布及危害程度，抓住重點和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因地制宜，采取綜合治理措施對治理區(qū)礦山環(huán)境進行生態(tài)恢復(fù)。

3.1.3 技術(shù)可行、安全可靠的原則

根據(jù)勘查成果，充分考慮治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境問題、氣候、土壤、施工和區(qū)域規(guī)劃等條件，精心選擇工程措施，合理設(shè)計布置，力求工程技術(shù)措施可行、安全可靠。

3.1.4 效益最大化原則

礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程屬公益性、社會性項目，遵循生態(tài)社會效益優(yōu)先的同時，以最小的經(jīng)濟投入換取最大的效益。

3.1.5 堅持以人為本、工程措施與生物措施相結(jié)合的原則

礦山環(huán)境治理工程必須將工程措施與生物措施緊密結(jié)合，以生物措施為主，工程措施為輔，才能達到逐步恢復(fù)礦山生態(tài)環(huán)境的目標。

3.1.6 嚴格遵循有關(guān)法律、法規(guī)、技術(shù)規(guī)范和勘查成果資料的原則

3.2 總體思路

勘查區(qū)內(nèi)主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題是地形地貌景觀破壞和生態(tài)破壞，所以治理思路主要采用景觀修復(fù)和生態(tài)再造措施。

針對地面塌陷危害、破壞程度，結(jié)合礦山地質(zhì)環(huán)境，抓住重點和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因地制宜、經(jīng)濟合理有效地布設(shè)治理工程。采取挖、填、整、植等綜合治理措施，對采煤形成的塌陷區(qū)進行整治，恢復(fù)植被，美化環(huán)境，恢復(fù)勘查區(qū)生態(tài)環(huán)境。

3.3 治理恢復(fù)規(guī)劃方案比選

根據(jù)勘查成果，因地制宜地采取恢復(fù)治理措施，對塌陷區(qū)進行開挖、回填、平整，修筑道路、植樹造林等措施進行綜合治理。預(yù)防和消除地質(zhì)災(zāi)害危害，改善治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境，使礦山生態(tài)環(huán)境得以恢復(fù)。

3.3.1 治理方案比選

根據(jù)治理區(qū)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀，根據(jù)治理原則和治理方案。擬采用以下方案進行治理：

方案一：對整個塌陷區(qū)進行回填平整，覆土植樹，恢復(fù)耕地。

該方案效果較好，但取土難度及經(jīng)濟投入很大，需要耕植土方量很大，經(jīng)濟上不可行，治理后的地貌景觀也沒有太大改觀。

方案二：通過對塌陷坑開挖形成人工湖及人工島，多余土方回填平整土地，建立治理區(qū)觀光道路系統(tǒng)，實施生物及濕地景觀工程形成濕地公園。

該方案效果好，不用外購取土，需要耕植土方量較小，形成景觀較好，經(jīng)濟可行。

以上方案對比，建議使用方案二進行治理。

3.3.2 治理方案

（1）通過開挖形成人工湖及人工島。

（2）開挖多余土方回填平整土地。

（3）建立治理區(qū)道路系統(tǒng)。

（4）生物及濕地景觀工程，實施道路綠化、濕地綠化和景石設(shè)置。

（5）標志牌工程，治理區(qū)入口處設(shè)立標志碑1個。

3.4 本次治理解決的問題和預(yù)期目標

3.4.1 本次治理解決的問題

主要是對勘查區(qū)內(nèi)因煤礦開采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進行治理，對破壞的地形地貌景觀和生態(tài)環(huán)境進行修復(fù)，在維護期結(jié)束后移交給相關(guān)部門，完成河南省永城市地礦局下達的合同任務(wù)。

3.4.2 預(yù)期目標

礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程屬公益性、社會性項目，其價值具有間接性、潛在性和長久性的特點，主要表現(xiàn)在減災(zāi)防災(zāi)及經(jīng)濟社會效益。

對治理區(qū)內(nèi)煤礦開采破壞的區(qū)域，對塌陷區(qū)進行開挖、回填、平整，修筑道路，植樹造林等措施對礦區(qū)進行綜合治理，消除治理區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害，修復(fù)改善治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。

4 礦山地質(zhì)環(huán)境治理效益分析

4.1 社會效益

4.1.1 資源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展性

當今社會，隨著人口的不斷增加，土地、能源、環(huán)境的有限性日益引起各方重視。對礦山進行環(huán)境保護與綜合治理，越來越被認為是人們在可持續(xù)發(fā)展下資源開發(fā)模式的一種理性選擇。

永城市西城區(qū)北部城市規(guī)劃區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境治理項目屬公益性、社會性項目，其價值具有間接性、潛在性和長久性的特點，主要表現(xiàn)在減災(zāi)、防災(zāi)方面，將對后續(xù)類似礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程起到“示范工程”效應(yīng)；該項目工作有助于緩解礦業(yè)開發(fā)與環(huán)境保護之間的矛盾，適應(yīng)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。

4.1.2 旅游資源開發(fā)

省道S201從治理區(qū)南部東西穿過，鄭徐高鐵是河南省的重點交通基礎(chǔ)設(shè)施，黃金旅游高速通道，連接鄭州、商丘、徐州等重要旅游城市。而且永城市日月湖風(fēng)景區(qū)就在治理區(qū)東南面，公路及鐵路沿線可視范圍內(nèi)諸多因礦山活動造成的地質(zhì)地貌景觀破壞與之定位極不協(xié)調(diào)，嚴重影響到永城市創(chuàng)建國家知名旅游城市目標的實現(xiàn)，

項目的實施將改善治理區(qū)的地質(zhì)地貌環(huán)境，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，形成濕地公園。對永城市人民休閑娛樂、促進永城市旅游業(yè)發(fā)展起到一定作用。

4.2 經(jīng)濟效益

項目實施以后，在此基礎(chǔ)上以生態(tài)濕地公園開發(fā)為主，塌陷區(qū)生態(tài)旅游項目的修建拓展和開發(fā)，為發(fā)展服務(wù)業(yè)提供良機和空間。有利于增加社會就業(yè)崗位，帶動下崗職工再就業(yè)，擴大服務(wù)行業(yè)的就業(yè)機會，最終帶來餐飲、住宿、地方商品、民間工藝品、勞務(wù)等諸多方面的發(fā)展，帶來經(jīng)濟的繁榮，從而維護社會安定團結(jié)，經(jīng)濟效益十分顯著。

4.3 環(huán)境效益

永城市西城區(qū)北部城市規(guī)劃區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理項目，有效改善了采煤塌陷區(qū)的環(huán)境，使景觀改善綠化美觀，為永城人民打造了一處休閑娛樂的去處，環(huán)境效益非常顯著。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

（1）本次勘查工作采用了資料收集、礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、工程地質(zhì)勘查、地形測繪等綜合勘查手段，收集了勘查區(qū)內(nèi)地質(zhì)礦產(chǎn)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及礦山分布與礦產(chǎn)資源開采現(xiàn)狀等相關(guān)基礎(chǔ)資料，主要完成了1∶1000全野外數(shù)字化地形圖測繪1.61 km2，1∶10000礦山環(huán)境地質(zhì)調(diào)查面積3.2 km2，工程地質(zhì)勘查共完成勘探孔640.0 m/38孔，其中取土孔為160.0 m/10孔，標貫試驗孔110 m/6孔，靜探試驗孔370.0 m/22孔，取原狀樣89件，水樣2件，各類室內(nèi)試驗共計252件；基本完成勘查任務(wù)。

（2）勘查區(qū)內(nèi)礦山地質(zhì)環(huán)境問題主要為礦區(qū)地面塌陷、含水層破壞和土地資源破壞?？辈閰^(qū)內(nèi)地面塌陷1處，塌陷區(qū)面積共54.3 hm2。勘查區(qū)含水層破壞主要表現(xiàn)為含水層結(jié)構(gòu)破壞、水位下降、水量減少等方面，而水質(zhì)沒有影響?？辈閰^(qū)內(nèi)共破壞耕地49.2 hm2。

（3）勘查區(qū)內(nèi)地形為黃河泛流平原，其地貌單元為黃河早期沖積一級階地，地表巖性為第四系全新統(tǒng)河流相沉積，地形平坦而開闊?？辈閰^(qū)范圍內(nèi)其地層巖性由上至下主要是雜填土和粉質(zhì)粘土；雜填土結(jié)構(gòu)松散，成份混雜，工程地質(zhì)性質(zhì)差。粉質(zhì)粘土可塑至硬塑，中壓縮性，強度中等，工程地質(zhì)性質(zhì)一般。

（4）勘查區(qū)內(nèi)地下水位埋深0.8m～6.1 m，水位標高28.23m～28.58 m；地下水類型為第四系孔隙潛水。其水質(zhì)為中偏堿性水，PH值等于7.2，對混凝土結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。區(qū)內(nèi)淺層地下水補給主要為大氣降水入滲補給，排泄方式主要為蒸發(fā)和徑流排泄。

（5）確定人工湖邊坡②層粉質(zhì)粘土內(nèi)摩擦角標準值為23.3°，黏聚力標準值為10.4 kPa，③層粉質(zhì)黏土內(nèi)摩擦角標準值為24.0°，黏聚力標準值為11.4 kPa。

（6）確定人工湖開挖深度超過5.0m時，其開挖土體不能滿足直立開挖要求，宜進行放坡開挖，開挖坡度可按1：0.5考慮。

（7）道路工程基礎(chǔ)持力層主要為②層粉質(zhì)粘土為主，壓縮性中等，工程地質(zhì)性質(zhì)好，可作為基礎(chǔ)持力層。

（8）勘查區(qū)內(nèi)采煤塌陷區(qū)已基本穩(wěn)定。

5.2 建議

（1）建設(shè)工程勘查需在此報告基礎(chǔ)上根據(jù)建設(shè)工程的要求按照國家標準進行，過程中需注意調(diào)查人為引起的地質(zhì)環(huán)境條件的變化，同時進行地質(zhì)災(zāi)害評估和壓礦評估工作；

（2）嚴禁在禁采區(qū)采煤，規(guī)范礦區(qū)管理，防止不當開采對禁采區(qū)產(chǎn)生影響；如在建議禁采區(qū)開采煤層，必須嚴格論證，按設(shè)計開采，采礦活動與環(huán)境保護工程需同步進行。

（3）在治理工程正式實施過程中，需加強礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測預(yù)警工作，出現(xiàn)問題時應(yīng)及時反映并調(diào)查處理。