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探究天水市矿山地质环境问题及治理措施

2020-12-20冯自明

中国金属通报 2020年4期
关键词:整平天水市矿区

冯自明,贾 卉

(甘肃省地矿局第一地质矿产勘查院,甘肃 天水 741020)

天水市地处六盘山地、陇中黄土高原和秦岭山地的过渡带,西秦岭蜿蜒西上,横亘于本市南部,为黄河、长江两大流域的分水岭。天水市座落于祁连—北秦岭造山带的接合部位,祁连—秦岭造山带接合部位又处于中国大陆东西地质体过渡枢纽地区,是北秦岭造山带的西延部分,它们在空间展布上是相互贯通的,在组成结构上具有很大的一致性,而且经历了大致相同的构造演化历史,是统一的大地构造单元。

1 矿产资源开发利用现状

天水市境区内的矿山资源丰富,已发现40多种矿种。主要有铁、锰、铜、铅、锌、金、银、钼、钨、及白云岩、石灰岩、蛇纹岩、花岗岩、萤石、辉绿岩等。规模多以小型为主,大中型矿相对较少,天水市518处矿山中,开采规模为大型的6处,中型18处,其余均为小型。区内属于县区级发证的砖瓦粘土和建筑石料企业比例较大,整体矿山规模小,开发利用程度低。要加大全市矿产资源的开发转化力度,进一步整合矿山规模、加快技术革新、优化矿业结构,努力提高节约集约化利用水平,切实实施矿业开发和产品深加工大集团战略,使矿业经济逐步在全市经济发展中占有较大比重,促进全市社会经济又好又快发展。

2 矿山地质环境问题及其危害

截止2017年底,天水市共存在矿山518个,矿山总面积1126.83km2。其中粘土矿山274个,占总矿山数的52.90%;建筑用石料矿83个,占总矿山数的16.02%;金矿(含探矿权)87个,占总矿山数的16.80%;建筑用砂矿12个,占总矿山数的2.32%;水泥用大理石矿7个,占总矿山数的1.35%;铁矿(含探矿权)13个,占总矿山数的2.51%;铜矿(含探矿权)15个,占总矿山数的2.89%;其它矿山27个,占总矿山数的5.21%。区内存在的矿山地质环境问题有:矿山地质灾害(滑坡、崩塌、泥石流等)、对地形地貌景观破坏、占用及破坏土地资源(包括露天采场、废弃堆渣及矿山工程建设等)和影响及破坏地下含水层(抽排、疏干)等。

(1)矿山地质灾害及其危害。矿山地质灾害是指由于自然地质作用和人为地质作用使矿山生态地质环境恶化,并造成人类生命财产损失或人类赖以生存的资源、环境严重破坏的灾害事件。天水市境内因矿产资源开发诱发的地质灾害数量为163处,其中滑坡17处、泥石流74处、崩塌72处,地质灾害类型多、数量大,严重威胁矿区工作人员及周边居民的生命财产安全,破坏当地的地质环境,极大影响和制约了天水市社会经济和矿山经济的可持续发展。

(2)矿山地形地貌景观破坏。天水市境内矿山对地形地貌景观的破坏程度普遍较严重,主要表现在露天开采对山体的挖损和毁坏,形成了大面积的裸露地貌。其次,废弃矿渣的随意堆置,破坏了植被生长和生态环境,对原生的地形地貌景观有一定的影响和破坏。天水市管辖范围内各类自然保护区、地质公园、景观区有16个,重要的交通干线14条,经调查在“三区两线”可视范围内分布的矿山有176个,地形地貌景观破坏造成的影响和损失不容忽视。

(3)矿山含水层的破坏。矿山含水层的破坏主要是采矿活动导致的地下含水层结构改变、地下水位下降、水量减少或疏干、水质恶化等现象。区内仅有少量金属矿山因地下开采造成矿井涌水,但矿井涌水量较小,未造成矿区及周围地表水体漏失,区域内的浅层裂隙水位小范围下降幅度小,对矿区及周围主要含水层影响较轻。其余非金属矿山均为露天开采,在矿山开采过程中,采坑内平时为干坑,未出现地下涌水,与区域含水层和地表水无联系。

(4)占用及破坏土地资源问题。调矿业开发占用及破坏土地资源是一个普遍性的环境地质问题,几乎每一处矿山不同程度地存在着露天采场(采坑)、固体废弃渣堆、地面建筑工程等占用及破坏土地资源问题、植被资源,大量的土地因此受到影响,甚至已经失去了利用价值。根据调查统计,区内矿业开发占用破坏的土地资源约1883.99hm2。其中:因露天采场(采坑)破坏的土地资源面积共计603.45hm2;调查存在固体废渣堆共计224处,累计积存量为114.17×104m3,共占用破坏土地面积123.49hm2;区内矿山办公用房、工业广场、居住型用房以及各种加工场地等基础设施占用土地面积1157.05hm2。

3 治理目标和原则

通过资料收集和现场调查,分析各类环境问题特性、特征,对矿区实施工程、生物等措施,使矿区地质生态环境得以恢复,同时区内及周边的水、生态环境得到有效改善,进而达到修复矿山生态环境的目标。治理原则为:①因地制宜,切实可行;②贯彻生态第一,保护优先原则;③注重生态保护,杜绝二次破坏;④治理方案简明合理,工程措施便于实施;⑤治理后生态恢复效果明显。

4 治理措施

根据区内矿山所处的地形地貌、地层岩性特征、地质环境现状问题及治理的目标、原则,针对区内的440处矿山按不同的矿山地质环境问题,提出相应的治理措施,其治理措施分述如下。

(1)粘土矿治理措施。区内采取治理措施的粘土矿共有276处,存在的主要矿山地质环境问题为露天开采破坏地形地貌景观,砖窑、砖坯加工、晾晒、等占用土地资源,矿山开采易形成高陡边坡,引发崩塌、滑坡灾害。粘土矿主要治理措施为:地面建筑工程拆除、采场修整绿化、土地复垦,治理措施较为简单、难度小。

①地面建筑工程拆除。区内的砖瓦用粘土矿主要地面建筑工程有砖窑、办公生活区等,对土地资源造成压占。需对地面建筑工程进行拆除,使其压占的土地资源得以恢复。②采场修整绿化。区内粘土矿在前期开采取土过程中,形成多处大小不一的废弃采场,破坏地形地貌和土地资源,开采面凹凸不平,局部陡立。对形成的采坑进行整平,对陡立的开采面进行刷方减小坡度形成缓坡,使其恢复土地资源,并与周边地形相协调。③土地复垦。生产过程中产生的废砖随意堆放对土地资源造成压占。对废弃渣堆先进行整平,再通过覆土使压占的土地资源得到恢复。

(2)石料矿恢复治理措施。区内的采取治理措施的石料矿共有106处,矿山地质环境问题主要为破坏土地植被资源以及存在地质灾害。石料的生产、加工等占用土地资源,矿山开采易形成高陡边坡,引发崩塌、滑坡等灾害。主要治理措施为:对采坑进行整平;对陡立的掌子面进行分级削坡,在坡面挂网喷播绿化,在平台上覆土植树;对于平坦的场区整平后覆土,使其恢复土地资源,并与周边地形相协调。①危岩清理。矿山露天开采对山体爆破、开挖,造成边坡危岩裸露,山体破损,为防治滑坡、崩塌灾害的发生,对露天采场边坡危岩、浮石进行清理。有削坡条件的进行分级削坡,在坡面挂网喷播绿化,在平台上覆土植树。②渣堆整理绿化。矿山生产过程中产生的废弃渣堆分布于坡脚或沟道内,对土地植被资源造成压占,并可能诱发地质灾害的发生。需对废弃渣堆分级整理、覆土绿化,使其与原地貌基本协调一致。③修建拦渣墙。为保障渣堆削坡后边坡稳定和满足台阶复绿要求,以及防止废石滑落,堵塞沟道或进一步扩大压占范围,在渣堆坡脚修建拦渣墙。④土地复垦。对工业场地进行平整覆土后恢复该区域原有的土地属性。属于耕地的恢复耕作,属于草地的进行种草、种树绿化。

(3)金属矿恢复措施。区内采取治理措施的金属矿共有126处,矿山地质环境问题主要为废弃渣堆等压占土地资源、矿区道路破坏植被等。主要治理措施为:回填工程、渣堆削坡整平、新建防护堤、地面建筑拆除、道路翻耕、覆土绿化。①废弃采坑、矿井回填及井口封闭。对各矿区采坑、矿井巷道回填、井口封闭,采取就近原则,利用矿井周围废渣回填矿井巷道,对井口采用浆砌石进行封闭,使其与周边地形地貌相协调。②废弃渣堆削坡、整平。区内煤矿、金矿废弃渣堆均位于山坡及坡脚和沟口地带,将部分废渣就近回填到废弃矿井及采坑中,剩余的废弃渣堆,采取就地整平的方法,将渣堆挖高填低,顺其所处山坡地形进行整平,并将堆积于沟道地带的废渣堆进行清除,使其与原地形地貌协调一致。③新建防护堤。部分矿区废弃渣堆临近沟道堆放,为防止其成为泥石流物源,需在临沟侧砌筑拦渣墙。④地面建筑拆除。部分矿区还存在废弃的地面建筑,这些废弃的房屋压占土地资源,破坏草地植被,需对其进行拆除分类清理,消除其对区内地质环境造成的危害。对这些废弃房屋采用机械进行拆除,将拆除的建筑垃圾分类处理,有可利用的需求者运走,其余垃圾就地在低洼地带挖坑填埋,挖坑同时也提供了部分覆土土源,将房屋所在原地面进行整平。⑤道路翻耕。矿区简易道路长期碾压,导致植被不能生长,对土地资源造成压占,对地质环境造成危害。对矿区简易道路采用机械进行翻耕,致使土壤疏松,便于植被生长,然后撒播草籽自然恢复。⑥土地复垦。为了尽快恢复生态环境,与当地土地类型相互协调,对废渣堆清理、整平后,在其废渣上部进行覆土工程,并且种树、种草,使其自然恢复。覆土土源采取就近取土原则,不要造成二次破坏,就近在裸露、陡坎地带取土,同时起到削坡减载的作用。

5 结语

近年来,矿山生态环境恢复治理与土地复垦工作逐渐引起了各级政府、企业和社会的广泛重视,政府通过投入资金、矿山自筹资金等手段,对矿山已产生的环境问题,矿山生态环境恢复治理与土地复垦工作取得了一定的成效。然而由于以往矿业开发强度大,矿山开采秩序混乱,环保意识薄弱,在加上区内较为脆弱的矿山地质环境条件等因素的影响,矿山地质环境遗留问题多、潜在问题重,治理的增长不及破坏的增长,未来矿山生态环境恢复治理工作依然十分艰巨。

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