基于固陽縣亂石架-后海流鐵礦礦山地質環境恢復治理的探究

武琳 馬躍武 周越 唐海燕

摘 要：通過礦山地質條件分析及現場調查，查明了礦山開采造成的滑坡、崩塌、土地挖損等礦山地質環境問題，因地制宜提出了具體的礦山地質環境恢復治理方案及相應的土地復墾措施，為其它露天開采的礦山地質環境恢復治理工作提供了參考。

關鍵詞：礦山地質環境;地面塌陷;綜合治理;土地復墾

1 引言

由于鐵礦資源的開采造成地表塌陷、土地壓占、地形地貌景觀不協調等一系列地質環境問題，給國家經濟建設及土地資源利用帶來巨大危害， 礦山地質環境保護與治理工作日益受到政府和社會各界人士的關注。目前研究人員針對亂石架-后海流鐵礦礦山地質環境恢復與治理開展了大量研究工作，并在實踐中取得了良好的效果。亂石架-后海流是一個小型的金屬礦山，其在生產過程中產生了一系列地質環境問題，較大影響了礦區周邊的生態環境、社會環境。本文通過對亂石架-后海流鐵礦礦山地質環境現狀調查與評估，查明礦山存在的主要地質環境問題及潛在危害，因地制宜提出礦山地質環境綜合治理措施，使亂石架-后海流鐵礦礦山地質環境能夠得到基本恢復，同時也對其它小型地下開采鐵礦礦山地質環境恢復治理工作具有較好的參考意義。

2 礦山概況

亂石架-后海流鐵礦位于內蒙古自治區包頭市固陽縣金山鎮東偏南60km處，礦區面積1.3248km2，亂石架-后海流鐵礦分兩個采區，開采標高分別為2081～1949m和2055～1963m。礦區內的礦體均屬急傾斜礦體，呈似層狀產出，礦床水文地質條件簡單，礦巖穩定性好。

礦山采用平硐方式開采，開拓方案主要由平硐、風井及運輸巷道組成。在上階段布置一條走向平硐，平硐口位于1號礦體的北部，沿1號礦體走向掘進。在下階段布置一條垂直走向平硐，平硐布置在1、2號礦體之間的無礦帶，垂直礦體走向掘進，到達1、2號礦體預定位置后，分別向兩翼掘進脈內階段運輸巷，并通過穿脈與1-1號礦體和1-2號礦體連通。平硐承擔礦石、廢石及設備、材料的運輸任務。在礦體的南北兩翼各布置1條通風井，承擔采區的通風任務，并兼做安全出口。考慮運量不大，運距較短，采用人推0.75m3翻斗礦車運輸，礦石裝汽車運往選礦廠，廢石運往井口附近的廢石場排棄。

3 礦山開采對地質環境的影響

該鐵礦長期開采活動惡化了礦區生態環境，嚴重破壞了礦區的土地資源，造成了天然牧草地面積的逐年減少，對地區經濟的可持續發展產生了不良的影響。對土地資源的破壞主要有二方面：一是工業場地及廢石堆放占壓土地;二是由于鐵礦開采引起的地表塌陷破壞土地資源。亂石架-后海流鐵礦在持續的生產過程中，由于受采動影響，采空塌陷范圍還將進一步加大、加深。根據對鐵礦開采情況及頂底板巖土體變形特征，預計鐵礦閉坑時將形成的土地資源破壞仍將時土地占壓和地表塌陷，其中占壓土地面積維持在6.6hm2，形成的地表塌陷影響范圍約14.95hm2。

4 礦山地質環境綜合治理措施

4.1 治理分區及主要工程

根據該鐵礦礦山地質破壞情況、可能采用的主要治理措施，將礦區綜合治理劃分為以下幾個區。

4.1.1 地面塌陷治理區

該區分布于鐵礦及其北部，地面塌陷影響面積0.1495km2。地下開采形成塌陷坑，塌陷坑治理面積14950m2。主要的礦山地質問題是地面塌陷地質災害，危害對象為采礦工作人員，危害程度較嚴重;對土地、植被資源的影響程度較嚴重。地面塌陷一開始產生的塌陷坑處于不穩定狀態，井工開采仍在進行，因此在生產過程中對開采巷道、采空區應注意保護。確定為近—遠期治理區。采取主要措施為在開采過程中注意采空區與巷道的支護;采礦過程中邊開采邊對塌陷坑進行回填、平整。

4.1.2 工業場地治理區

礦區范圍內有三個平硐和一個豎井、三個風井井口及臨時生活場地， 其影響面積1800m2。平硐與豎井、風井及臨時生活場地的建設對地表進行開挖及占用，對地表土地植被的影響較輕，地質災害危害程度小，治理難度小，確定為中——遠期治理區。采取主要措施為礦開采結束后，將井口利用部分廢石進行回填，然后用塊石與混凝土進行封井;對臨時生活用地進行拆除、清理、恢復植被。

4.1.3 廢石場治理區

亂石架廢石場面積15000m2，后海流廢石場面積3600m2。廢石場對礦山環境影響程度較輕;危害程度較輕;治理難度小。亂石架廢石場確定為遠中期治理區;后海流廢石場確定為遠期治理區。采取主要措施為亂石架采區廢石場的廢石、廢土用來治理亂石架采區的塌陷坑與露采坑，后海流采區廢石場的廢石、廢土用來治理后海流采區的塌陷坑與井口。廢石場地清理后，恢復植被。

另外進礦道路為山間自然路，對地表的植被造成一定程度的碾壓，可采取自然恢復的方式，經風吹、雨水和滋潤，草地自然恢復。

4.2 土地復墾措施

針對礦區采空塌陷治理分區，由于塌陷深度較小，土地類型為天然牧草地，因此土地復墾主要采用平地機直接就地碾壓整平模式整平，主要復墾為草地;針對廢石場治理分區，本區塊的土地復墾主要是對廢石場進行覆土、整平，最后恢復植被;針對工業場地治理分區，本區塊的土地復墾主要是拆除地面生產用房，進行土地整平;對局部地洼場地等應先用廢石、建筑垃圾等充填，充填至地表設計標高下0.60m左右覆一層表土層， 復墾使其成為草地。

4.3 綜合治理效益分析

礦山地質環境治理工作需投入一定的費用。但是礦山地質環境治理方案實施后，可有效的控制水土流失，提高土地利用效益，恢復被破壞的地形地貌景觀，消除地質災害隱患，保障礦區及附近居民生命財產的安全; 并且礦山地質環境綜合治理后，將礦區周邊的固體廢棄物用于塌陷區的回填復墾，不僅使塌陷區土地資源得以修復，而且還處置利用了固體廢棄物，具有變害為利的雙重環境效益。總之，礦山地質環境綜合治理方案的實施，可實現礦區可持續發展，具有顯著的社會、經濟和環境效益。

本文通過對亂石架-后海流鐵礦礦山地質環境現場調查，查明了礦山存在的主要地質環境問題及潛在的危害，對整個礦區的地質環境影響進行了綜合評估，并探討了礦山地質環境綜合治理方案及具體復墾措施，對恢復礦山地質環境，實現礦區可持續發展提供了可靠依據。

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