梁潤娥
(貴州有色地質工程勘察公司,貴州 貴陽 550000)
礦產資源是社會經濟發展的物質基礎,但采礦活動誘發了大量的地質災害,損毀了土地資源,破壞了地質環境,影響了社會經濟的協調和可持續發展[1]。采石場基本是露天開采,常會有礦山次生地質災害、地形地貌景觀和土地資源的破壞問題出現,尤其以對地形地貌景觀和土地資源的破壞較嚴重,且裸露邊坡治理難度較大,在生態文明建設引領下,為居民提供更好的條件,優化礦山地質環境既是發展方向,也是必然之路[2]。
本文以吉安縣井開區太丁采石場為例,對采石場地質環境問題及恢復治理對策進行研究與探討。
吉安縣井開區太丁采石場礦區位于江西省吉安縣縣城南東126°方位,直距約8.5km處,面積為0.0723km2,開采深度為+210-+110m標高區間。該礦山為私營小型礦山,采用山坡露天臺階式開采方式,公路開拓汽車運輸,工程布局含露采場、排土場及礦山公路,采場高度0~60m,邊坡坡度50°~70°。
區內氣候溫和,雨量充沛,多年平均氣溫18.3℃,月平均氣溫6.2℃,多年年平均降雨量為1469.3mm,年平均降雨日為156.6天;礦區為丘陵地貌,海拔+120m~+210m,相對高差最大為90m,坡度15°~30°左右,植被覆蓋率80%左右,以杉林和灌木為主;礦區及附近出露地層的巖性為石炭系下統大塘組石英砂巖、第四系耕植土及殘坡積層;礦區位于華南褶皺系贛中南褶隆、贛西南凹陷之吉安市境內,構造形態簡單,總體呈一單斜構造,未見較大的斷裂構造,地震烈度為Ⅵ度,地震動峰值加速度小于0.05g,區域穩定性較好;礦區內無地表水體,其地貌有利于地表水的排泄,未來礦山最低開采標高高于當地侵蝕基準面,大氣降水不易賦存,且巖層屬裂隙弱含水層,故礦區水文地質條件簡單。
太丁采石場礦種為普通建筑用石英砂巖礦,屬非金屬礦,以露天方式開采,主要的地質環境問題為礦山次生地質災害、土地資源破壞、地形地貌景觀破壞,含水層破壞以及水土污染影響較小。露采場破壞面積大且嚴重,裸露邊坡高陡,不僅破壞和影響了地貌景觀,還易引發巖質崩塌,威脅采掘人員的安全;排土場廢土石堆、礦山公路邊坡的穩定對生產工人、村民及運輸車輛的安全影響相對較小。
3.2.1 現狀評估
礦山次生地質災害:據調查,評估區內未見崩塌、滑坡及地面塌陷、泥石流等現象,礦區周邊其它地表也無明顯的崩塌和滑坡現象。
土地資源及地形地貌景觀破壞:礦區范圍內森林資源基本無采伐活動,其破壞主要來自采礦活動,現開采范圍內露采場、排土場、礦山公路影響面積約23084m2、1260m2、1560m2,露采場破壞嚴重,排土場及礦山公路較小。
3.2.2 評估分區
以地質災害、土地資源及地形地貌景觀破壞為三大評估要素對礦山地質環境影響現狀評估,將露采場、排土場劃分為較嚴重區;將礦山公路及其他地區劃分為較輕區。
3.3.1 預測評估
礦山次生地質災害:采場裸露邊坡高度達30m以上,多為斜向坡,穩定性較差,有誘發崩塌、滑坡的可能性;排土場廢土石堆穩固性較差,有誘發崩滑流的可能;礦山公路邊坡所處位置地勢平緩,穩定性好,誘發崩塌、滑坡的可能性小。
土地資源及地形地貌景觀破壞:預測礦山全面開采后,露采場、排土場、礦山公路對土地資源的占用、破壞和影響面積約33100m2、2600m2、1560m2,露采場破壞嚴重,排土場及礦山公路較小。
3.3.2 評估分區
以地質災害、土地資源及地形地貌景觀破壞為三大評估要素對礦山地質環境影響現狀評估,將露采場、排土場劃分為較嚴重區;將礦山公路劃分為較輕區。
在礦山地質環境影響評估的基礎上,據礦山具體生產功能布局,按相應功能區受到地質環境條件制約和可能產生地質環境破壞的影響程度,結合防治需求,將露采場、排土場劃為礦山地質環境保護與恢復治理次重點防治區,礦山公路及其他地區為一般防治區。
4.2.1 地形地貌景觀及土地資源破壞
合理堆放剝離表土,并按設計高度堆放,以減少土地的壓占面積;邊開采邊治理,對已經破壞的區域適時補種花草林木,以縮短停采時植被恢復時間,防止過度破壞生態平衡[4]。
4.2.2 采場巖質邊坡
對采場邊坡進行變形監測;清理邊坡上的危巖、浮石,特別現存的危巖,對局部陡立或不穩定的區段進行加固保護;在邊坡上方坡面設置截排水溝,將地表水引排至采場范圍外以減少對采場邊坡的影響;嚴禁砍伐坡頂植被及在坡頂堆放礦石和廢渣增加坡頂載荷;采場邊坡較陡,無植被生長的土壤條件,且無法固土保水,植被生長極為困難,自然恢復難度極大[5],宜種植爬山虎攀爬遮掩綠化或噴混植生[6]等措施。
4.2.3 排土場滑坡
排土堆放應夯實并高度不得過高,在排土場外側修建漿砌片石擋土墻;周圍修建截排水溝,將地表水引離排土堆場;植樹種草。
據礦山具體生產功能布局、礦山地質環境問題及現狀、預測評估結果,對礦區采取以下防治措施:
4.3.1 露采場
露采坑進行覆土綠化,采場邊坡設置擋土墻、截排水溝,在下方種植爬山虎,并在周邊設置監測標志監測邊坡穩定性和露采場槽溝地表水入滲情況,及時預報和分析可能產生的巖土位移災害,發現異常,及時治理。
4.3.2 排土場
植樹種草。在現有樹種的基礎上,選擇適合土質的鄉土樹種,充分考慮植物多樣性以喬、灌、草三者相結合形成的植物群落[7]。
4.3.3 礦山公路
對公路邊坡進行目測,一旦發現異常,人員及時撤離并進行相應的治理。
(1)太丁采石場主要的地質環境問題為礦山次生地質災害、土地資源破壞、地形地貌景觀破壞,含水層破壞以及水土污染影響較小。其中,破壞面積最大及最嚴重的的是露采場,排土場、礦山公路破壞較小。
(2)以地質災害、土地資源及地形地貌景觀破壞為三大評估要素對礦山地質環境影響現狀、預測評估,將露采場、排土場劃為較嚴重區,礦山公路及其他地區為較輕區。
(3)將露采場、排土場劃為次重點防治區,礦山公路及其他地區為一般防治區。主要防治對策為:露采坑進行覆土綠化,采場邊坡設置擋土墻、截排水溝及種植爬山虎并設置監測標志;排土場植樹種草;對公路邊坡進行目視監測。