安徽省張家夏樓鐵礦礦山環境地質影響特征及復墾措施探討

摘要：為加強礦山地質環境保護，加快礦山地質環境恢復和綜合治理。為查明礦山地質環境問題、礦區地質災害現狀和隱患，對礦山生產活動造成的影響進行評估和預測，根據評估結果進行礦山地質環境保護與治理恢復分區，制訂礦山地質環境保護與土地復墾措施，為實施保護、監測和治理恢復礦山地質環境及土地復墾提供技術依據，促進礦區經濟發展。

關鍵詞：礦山環境；土地復墾；張家夏樓鐵礦

1.項目概況

1.1礦山簡介

張家夏樓鐵礦位于霍邱縣馮井鎮與范橋鄉交界部位，礦體主要賦存在范橋鄉范圍內，行政區劃隸屬霍邱縣馮井鎮桃園村和范橋鄉周莊村。礦區西北側1.5km為105國道，沿國道向北18km達淮河，向南110km與312國道和寧—西鐵路相通，東側至霍邱縣城25km，交通較為方便。張家夏樓鐵礦設計生產規模為95×10⁴t/a。開采-250m～-450m的礦體。鐵礦核定的建設規模95×10⁴t/a，現礦山尚未開采。張家夏樓鐵礦總資源儲量3053.82×10⁴t；剩余服務年限30年。

礦山地上工程主要包括辦公工業場地、生活區、中回風井、尾礦庫。辦公工業場地布置在礦帶3～7勘探線礦體下盤，距礦體水平距離約200m；生活區位于礦體上盤，0勘探線西南約700m；中回風井位于東北側礦體下盤，位于9勘探線東端；尾礦庫位于西部礦體下盤，距離3勘探線東端約300m。

張家夏樓鐵礦采取地下開采，采用豎井開拓方式，布置主井、副井和南風井、中回風井四條豎井。采礦采用膠結充填采礦法，充填骨料以尾砂為主，年產出礦石經選后年產尾砂61.2×10⁴t，充填正常生產產生的采空區用量為60.99×10⁴t。年剩余尾砂量0.21×10⁴t堆放至尾礦庫。

1.2礦山開采現狀

礦山現狀開采主要布置工程有井下工程、辦公工業場地、中回風井、尾礦庫，礦山已開拓中段有-350m、-475m，其中-450m中段正在基建，礦山按照設計要求在-450m以上從事采礦活動，采取自下向上的開采順序，水平方向由中間向兩翼退采。

礦山現尚未地下開采，擬建產量95×10⁴t/a，建設中采用階段空場嗣后充填采礦法，頂板留有大量礦柱支撐采空區，礦房采空后，采用全尾砂膠結充填，整個礦山回采完后，地下全部充填。經充填后地表不會出現塌陷區。

充填系統設計推薦階段空場嗣后充填采礦方法，擬在張家夏樓鐵礦南風井工業廠區設1座充填站，充填系統日充填能力1500m3/d；充填系統小時制備能力100m3/h。

2.礦區環境污染現狀分析與預測

2.1礦區環境污染現狀

2.1.1礦區水環境污染現狀

根據取自巷道基巖裂隙水及周邊民井地下水樣。水體感觀無色、無味、透明。取樣方法為塑料壺現場提取、密封，并及時送化驗分析，進行水質分析。地下水現狀各監測因子指標均符合《地下水質量標準》（GB/T14848-93）中規定的Ⅲ類標準。地表水水質良好，采礦活動對地表水環境影響小。

2.1.2礦區土壤環境現狀

由霍邱鐵礦區與環山鐵礦礦石類型相同的草樓鐵礦危險性鑒別和浸出毒性浸出試驗結果，各項測定項目濃度均遠低于《危險物鑒別標準.浸出毒性鑒別》（GB5085.3-1996）中浸出毒性鑒別標準值和《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）允許排放濃度，由此可以判別廢石、尾礦為第I類一般工業固體廢棄物。不會因淋濾對水環境造成影響。綜上所述，礦山現狀對礦區地表水、土壤環境質量影響程度較輕。

2.2礦區水土環境污染預測分析

礦山后期繼續保持現狀，開采方式相同，故礦山開采對地表水環境影響程度輕。所以礦山后期開采對礦區土壤環境不會造成污染，影響程度輕。綜上所述，預測礦山繼續開采對礦區水、土壤環境質量影響程度較輕。

2.3礦山地質環境影響現狀評估分區

綜合考慮礦山地質災害發育狀況、礦山活動對含水層破壞、地形地貌、礦區水土環境污染等影響程度，將評估區劃分為影響嚴重區、較嚴重區、較輕區。

2.3.1工業場地、運輸道路、尾礦庫礦山地質環境影響嚴重區

分布于礦區工業場地、運輸道路、尾礦庫，占地面積24.7331hm2，該區地質災害不發育，現狀條件下地質災害影響較輕，區內無重要的地質遺跡及人文景觀分布，采礦活動對土地資源影響嚴重，采礦活動對水土環境影響較輕。綜上所述，礦山地質環境影響程度屬嚴重區。

2.3.2生活區、炸藥庫、中風井礦山地質環境影響較嚴重區該區分布于生活區、炸藥庫、中風井，占地面積2.3197hm2。該區地質災害不發育，現狀條件下地質災害影響較輕，區內無重要的地質遺跡及人文景觀分布，采礦活動對土地資源影響較嚴重，采礦活動對水土環境影響較輕。綜上所述，礦山地質環境影響程度屬較嚴重區。

2.4礦山地質環境影響預測評估分區

預測評估，根據預測礦山地質災害發育狀況、礦山活動對含水層破壞、土地資源、水土環境污染等影響程度結果，將評估區劃分為影響嚴重、較嚴重區、較輕區。

2.4.1礦山地質環境影響嚴重區

該區主要為工業場地、運輸道路、尾礦庫，運輸道路與現狀相同，工業場地、尾礦庫面積有所增加，總礦山地質環境影響嚴重區面積為57.1122hm2。預測該區地質災害不發育，影響較輕；該區采礦活動破壞了場地土地資源；采礦活動對含水層影響較輕，礦石為磁鐵礦，采用磁選，對水土環境影響較輕。綜上所述，根據《規范》附錄E礦山地質環境影響程度分級表，將該區劃分為礦山地質環境影響嚴重區。

2.4.2礦山地質環境影響較嚴重區

（1）地表移動帶礦山地質環境影響較嚴重區

該區主要為地表移動帶范圍，面積141.0698hm2。預測該區地質災害影響較嚴重；根據原方案確定的地下開采巖石移動角：第四系表土為45°；巖石上盤移動角為65°～70°；巖石端部移動角70°，并依據該移動角圈出了地表移動范圍。

為防止第四系含水層破壞，后期建設中采用階段空場嗣后充填采礦法，頂板留有大量礦柱支撐采空區，礦房采空后，采用全尾砂膠結充填，整個礦山回采完后，地下全部充填，沒有采空區。經充填后地表不會出現塌陷區，但仍可能會產生地面沉降和輕微地表變形。

（2）生活區、炸藥庫、中風井礦山地質環境影響較嚴重區該區為生活區、炸藥庫、中風井，面積與現狀相同，為2.3197hm2，該區采礦活動破壞場地土地資源，影響程度較嚴重，故將此區劃分為礦山地質環境影響較嚴重區。

（3）礦山地質環境影響較輕區該區主要位于方案編制區嚴重區、較嚴重區外的其他區域，面積150.0693hm2。該區內為原生地質環境區，區內未布置工程設施。預測該區地質災害影響較輕；對土地資源影響較輕；對含水層影響較輕；對水土環境影響較輕。綜上所述，根據《規范》附錄E礦山地質環境影響程度分級表，將該區劃分為礦山地質環境影響較輕區。

3.礦山地質環境治理分區與土地復墾范圍

3.1礦山地質環境治理分區原則及評述

3.1.1分區原則

通過對方案編制區地形地貌、環境地質條件，地質災害及地質環境問題種類、特征、發育規模、穩定性，采礦活動對地質環境的影響和損毀及礦山開采受到地質環境的制約等分析研究，并結合礦山總體規劃布局，進行礦山地質環境影響分區。

3.1.2分區評述

根據礦山開采存在的礦山地質環境問題和礦山開采對礦山地質環境的影響和損毀程度評估結果，結合預測地質災害的發生、發展，對治理分區進行評述。礦山現狀條件下，地質災害不發育，影響程度較輕；對含水層破壞影響程度較輕；對土地資源影響程度嚴重；對水土環境污染影響程度較輕。通過預測評估，地質災害不發育，影響程度較輕；對含水層破壞影響程度較輕；對土地資源影響程度嚴重；對水土環境污染影響程度較輕。從影響程度上看，主要為嚴重、較嚴重和較輕三個級別，綜合評估，將礦山地質環境保護與恢復治理分區劃分為重點防治區、次重點防治區和一般防治區三個大區。

（1）礦山地質環境保護與恢復治理重點防治區

該區主要分布在工業場地、運輸道路及尾礦庫，分區面積為57.1122hm2，占評估區面積16.29%。

（2）礦山地質環境保護與監測次重點防治區

包括地表移動帶礦山地質環境保護與監測次重點防治區，生活區、炸藥庫、中風井礦山地質環境保護與恢復治理次重點防治區，面積為143.3896hm2，占評估區面積40.90%。

（3）礦山地質環境保護與恢復治理一般防治區

本區為評估區內一般防治區區域，主要分布在重點防治區及次重點防治區外其他地區，面積為150.0693hm2，占評估區面積42.81%。

3.2土地復墾范圍

通過礦山地質環境調查，礦山現狀地質災害不發育，礦山現狀對礦山土地資源影響嚴重、水土環境污染影響程度較輕；對含水層破壞影響較輕。礦山現狀土地已損毀面積27.0528hm2，礦山開采結束后共損毀土地面積59.4319hm2。根據礦山現狀與預測評估將礦山劃分為三個治理分區：（1）礦山地質環境保護與恢復治理重點防治區；（2）礦山地質環境保護與監測治理次重點防治區；（3）礦山地質環境保護與恢復治理一般防治區。礦山地質地質環境評估面積350.5710hm2，礦山土地復墾責任區范圍47.9820hm2。

4.土地復墾工程

為了保證礦山地質環境治理與土地復墾工程順利實施，要依法開采，定期進行礦山地質環境監測，選擇合理的開采工藝和方法，最大程度地減少礦山地質環境問題的發生及土地的損毀，避免和減輕地質災害造成的損失，有效遏制對土地資源、地表植被、地形地貌景觀和水資源、水環境、土壤環境的破壞，維護礦區生態地質環境，做好礦山地質環境保護與治理、土地復墾工作，實現礦山資源開發利用與地質環境保護協調發展，實現礦區經濟可持續發展，建設綠色礦山。

4.1礦區土地復墾

土地復墾工程設計遵循“多措并舉，綜合治理”的原則，對采礦活動損毀的土地，采取整治措施，使其達到可供利用狀態，主要采用工程技術措施和生物化學措施。工程復墾技術是指工程復墾中，按照所在地區自然環境條件和復墾方向要求，對受影響的土地采取土地平整、覆土等各種手段進行處理。工程技術措施主要為覆土。生物化學措施主要指草恢復工程等。

4.2礦山水土環境污染修復

根據前述現狀評估和預測評估結果，礦山開采對水土環境污染程度較輕，可不采取修復工程措施，但要加強生活污水的防護措施和監測工作。

4.2.1加強礦山“三廢”的排放和管理，尤其是對生產生活污水的處置管理，充分提高回收和利用率，對其進行處理達標后進行二次利用，防治對地表水水質造成污染。

4.2.2.加強對地下水水位、地表水水質的監測工作，若發現有超標污染情況，要及時查清源頭，從根本上控制對水體的污染。

4.2.3.對礦山生產、生活產生的全部固體廢棄物進行合理處置，盡量減少礦業活動對礦區土地資源的破壞和污染，對礦山生產、生活破壞的區域，人工撒播草籽，最大限度恢復原土地類型的生態功能。

4.3礦山地質環境監測

實施對礦山地質環境問題的動態監測，是預測地質災害的重要手段，制訂礦山地質環境問題監測方案應以內部監測與外部監測，普通監測與專業技術監測，經常性監測與階段性監測相結合。對礦山水土環境實行長期水質監測；對于地下開采形成的地表移動帶進行監測。

5.礦山地質環境治理與土地復墾工作部署

5.1礦山地質環境治理總體工作部署

按照“誰開發、誰治理”的原則，該礦山地質環境治理工作由礦山負責并組織實施。礦山成立專門機構，加強對本方案實施的資質管理和行政管理，該專門機構應對治理方案的實施進行監督、指導和檢查，保證治理方案落到實處并發揮積極作用。該礦山環境保護與綜合治理工作，既要統籌兼顧全面部署，又要結合實際，突出重點，集中有限資金，采取科學、經濟、合理的方法，分輕、重、緩、急逐步完成。在時間安排上，礦山開采和環境保護與綜合治理應盡可能同步進行；在空間布局上，把地表變形監測作為環境保護與綜合治理的重點。

根據開發利用方案設計礦山服務年限和礦山開采計劃，礦山設計服務年限剩余30年。確定本礦山地質環境保護、恢復治理期共33年，同時根據礦山工程設計，分析確定地質環境治理總體部署劃分為6個階段，部署階段時間即2020年～2053年。

5.2土地復墾總體部署

本項目土地復墾工作計劃為工業場地、生活區、炸藥庫、中風井、運輸道路、尾礦庫的復墾工作，礦山現狀土地損毀情況較突出，礦山后期開采預測土地損毀情況亦較突出，根據其礦山開采特性，由于主要復墾工作時間短，本方案土地復墾工作劃分一個階段進行，其中動態監測和管護貫穿土地復墾服務年限。

主要復墾工作為加強復墾區地表狀況監測、土地損毀監測、土地質量監測及復墾植被日常監測。礦山開采結束后，對井口建筑拆除，井口封堵；工業場地、生活區、炸藥庫、中回風井、運輸道路及尾礦庫覆土復綠。并加強日常監測。

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