露天煤礦地質環境治理與土地復墾方案設計

胡濤

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

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.

關鍵詞：露天煤礦;地質環境;土地復墾;環境污染;土地損毀

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

中圖分類號：TD167? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：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略基地之一，但與此同時新疆生態環境脆弱，大規模的資源開采勢必會對地質環境、生態環境等造成嚴重的影響。自十八大以來我國對環境愈發重視，提出了青山綠水就是金山銀山的環境保護理念，對煤礦企業提出了更為嚴格的環境保護要求，嚴格按照“誰破壞、誰復墾”的原則，由礦山企業承擔環境治理和土地復墾的責任義務。因此，編制地質環境治理與土地復墾方案是實施礦山地質環境保護、治理和監測及土地復墾的技術依據，同時也是保證礦山地質環境保護與土地復墾任務、措施、計劃和資金落到實處的重要依據。

我國學者及工程人員針對露天煤礦開采后的地質環境治理和土地復墾也進行了相關的研究，研究成果主要集中在地質環境治理模式[1]、治理成果分享模式及礦區大范圍環境管理方式[2-3]、閉坑后的復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節出發進行研究，沒有針對某個礦進行詳細全面的方案設計，本文擬以新疆某露天礦山為例從地質環境的污染破壞著手分析，由此給出具體的治理方法及復墾措施，形成了完整的方案設計思路，可為同類礦山環境治理及土地復墾工程提供借鑒。

1? 礦山基本情況

礦區位于察布查爾錫伯自治縣，生產規模為90萬噸/年，礦區呈五邊形，面積約10平方千米。地面建設有采掘場、排土場、工業場地、礦山道路、廢棄地窩子區、廢棄煤場、排洪溝等總面積545公頃。該礦分為兩期開采，開采方法為機動靈活的單斗—卡車工藝。采場的剝離物經挖掘機裝入自卸卡車，運往外排土場進行排棄;采場采出的原煤在工作面經挖掘機裝入自卸卡車，運往采場中部地面生產系統進行破碎、篩分。具體布置如圖1所示。

2? 地質環境影響及土地損毀分析

露天礦對地質環境的影響主要從地質災害、含水層破壞、地形地貌景觀影響、土地資源破壞四方面進行評估，可根據相關規范劃分為嚴重區、較嚴重區、較輕區三個等級，其中較輕區不作為治理復墾的區域。

嚴重區包含采掘場、排土場，此處地質災害主要為滑坡災害隱患，均為開采過程中人為形成的高陡邊坡，在采動的影響下其穩定性始終處于動態平衡狀態，危險性大影響較為嚴重;含開采過程中會引起開采范圍的含水層（帶）水位有較大幅度下降，因為有隔水巖層的阻隔，開采不會引起周圍主要含水層水位的大幅下降，影響程度較輕;開采活動對地形地貌的影響較為嚴重，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;由于新疆地區一般降水量較少，因此形成的堆積物產生的污染物也很少會對土壤、地下水造成較嚴重的污染，大多影響程度較輕。通過四個方面的地質環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環境的影響程度為嚴重。

較嚴重區域包含工業場地、各類建筑物、礦區道路壓占的土地。這類工程建筑區域少有崩塌、滑坡、泥石流等地質災害發生，因此地質災害方面影響程度為較輕;同時由于工程建筑建設僅為淺部開挖，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重。同樣按照就高原則工程建筑區域對地質環境的影響程度可定為較嚴重。

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，這些區域對土地的損毀程度大多為嚴重。

3? 土地復墾方向的確定

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

根據現場各區域參評因素分析指標可知，該礦復墾區內地形坡度差別較大;土壤母質主要為砂壤質;復墾區內覆土厚度0.2厘米;地下水含水層富水性弱，區內灌溉條件差;區內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、廢棄地窩子建設區、廢棄煤場無非均勻沉降;土壤無污染;土壤有機質含量約16.7-47.3克/千克。復墾區自然條件較好，綜合評價土地不適宜復墾為耕地，適宜復墾為林地、牧草地。初步確定土地的復墾方向為：林地、天然牧草地。

4? 地質環境治理及土地復墾措施

針對礦山開采對地質災害、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生的問題，分別提出以下治理和復墾措施：

①沿露天采掘場外圍3米設置圍欄、警示牌。采礦過程中按設計要求開挖采場邊坡，若采坑各幫出現裂隙增多、巖石破碎、坡體變形等崩塌、滑坡跡象時，應及時疏散采場內施工人員和設備，及時清理邊坡破碎巖石。

②含水層在閉坑回填后繼續接受水源補給，地下水位也會慢慢恢復原有的水位水平，因此無需采取其他工程，重點應加強含水層水位水質的監測，防治有更大范圍的破壞或污染事件發生。

③地形地貌在生產期間重點是加強對其變化的監測，采用無人機配合全站儀對重點區域的地表變形參數進行測繪，并結合開采計劃逐年考慮恢復地形地貌的工程措施。

④土地復墾措施主要是針對采掘場、排土場及建筑工程區域，針對采掘場需要進行回填、土地平整、土壤重建、植被重建工程，最終達到復綠目的;對排土場主要工序為土地平整、覆土、播撒草籽自然復綠;對地面生產系統等建筑物需要開展拆除、平整、覆土、種植監管等措施恢復為綠地。

5? 結論

本文以新疆某露天礦為例闡述了礦山的基本情況，分析了該礦區存在的主要地質環境問題，并給出了具體的治理措施及復墾方案，總結如下：

①露天煤礦開采帶來的地質環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，防治工程中重點是加強監測，按照各類規范嚴格采礦活動，降低滑坡危害發生的可能性，減少災害發生可能產生的危害;

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

③采掘場、排土場的復墾措施主要為回填、平整、覆土及植被種植工程，復墾工程應結合開采計劃分階段進行，盡可能的減少對土地的挖損和壓占時間。

新疆露天煤礦產能占了全區產能的80%以上，然而新疆缺水少雨的現實自然條件為復墾帶來的眾多困難，因此深度分析適合新疆露天礦區的復墾措方案有著深遠的意義，本文僅從某礦特征出發給出了具體的地質環境治理方案和土地復墾措施，但針對新疆地區尚缺乏系統的研究。

參考文獻：

[1]趙學宏，于宗孝，高源.內蒙古典型露天煤礦礦山地質環境治理模式研究[J].江西科學，2019，37（06）：948-952.

[2]韓術合.礦山地質環境治理成果收益分配模式與激勵機制研究[D].中國地質大學（北京），2018.

[3]石小石.整體性治理視閾下的礦區環境管理研究[D].中國地質大學（北京），2017.

[4]張鵬，張建平，王俊.露天煤礦閉坑地質環境及其恢復治理方案研究[J].煤炭技術，2016，35（01）：320-321.

[5]溫蕊，宋宇辰.魏家峁露天煤礦地質環境影響評價[J].內蒙古煤炭經濟，2015（09）：105，107.

[6]巨大的露天礦搖身一變成恢弘壯觀的地質公園[J].國土資源，2013（01）：11-12.