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历史遗留露天矿山地质环境问题及治理措施研究

2021-12-26

世界有色金属 2021年18期
关键词:遗留矿坑矿渣

蒋 霞

(兰州石化职业技术大学,甘肃 兰州 730060)

当前我国了历史遗留露天矿产的数量非常多,该矿产在开采过程中,与地下矿产相比,露天开采的矿产对于周围的生态环境的所产生的影响更为恶劣,且随着开采的不断深入,会造成整个矿山的岩层模块平移、变形,在开采完毕以后,矿山随着时间的推移,其周围会存在多种不同的地质灾害隐患,严重提升了周围居住人民的安全隐患,因此对这类矿产展开针对性治理已经势在必行[1]。与此同时,对遗留露天矿产的治理,也是全面提升我国生态文明的建设要求,是我国煤矿行业取得稳定发展的重要因素之一。

1 历史遗留露天矿山地质环境问题

1.1 案例分析

本文以我国某地区以历史遗留露天矿山为例,该矿山为铝土矿,矿山中的建筑石料矿产资源非常丰富,在对该矿山开启大规模的开采以后,在矿山周围形成了非常高的陡边坡,并且伴随数量较大的矿渣堆积,一旦区域内出现恶劣天气,则非常容易出现崩塌、滑坡等大型自然灾害,且在发生滑坡以后,极容易转化为泥石流等大型灾害,因此需对该露天矿产展开及时治理[2]。

1.2 地质灾害

1.2.1 崩塌

地质灾害是历史遗留露天矿山地质环境问题中的最重要性的一项,在该露天矿山在开采过程中,现骨干企业并没有按照我国对露天矿山的相关开采要求进行设计,因此当前遗留了数量较多的采坑与采场。且这些区域的边坡角度大多都在75°以上,甚至一些才坑处于直立的现象(图1),且矿坑随着时间推移,其后缘已经呈现出卸荷张裂缝。在面对长时间的降雨天气或者受长时间的风化剥蚀以后,非常容易出现矿坑崩塌现象。

图1 露天矿采坑直立现象图

1.2.2 滑坡

在该矿山在开采过程中逐渐产生了数量非常庞大的废弃矿渣,这些矿渣在形成过后并没有得到有效的处理,而是被堆放在矿山周围山坡上或者沟谷中[3]。并且矿渣的结构相对比较松散,在形态上形成了一个水平较高且角度非常大的不稳定斜坡,加上时间的推移,以及矿渣的自然风化,一旦该地区出现大规模强降雨,则非常容易出现滑坡现象,对于居住在下游的居民、建筑或者交通道路都产生严重的安全隐患。废弃矿渣的边坡形态如图2。

图2 废弃矿山边坡形态图

1.3 地形地貌景观被破坏

历史遗留露天矿山的另一个重点问题是、对周围地形地貌的破坏非常严重,其主要表现于以下两个方面:①露天矿山采场破坏了该地区原有的地貌景观。在矿山开采区中,形成了多个深度达数十米的深坑,并且裸露的边坡造成山体被严重的破损,山体原有的;绿色植被景观、地形地貌景观已经消失殆尽,只留下了满目疮痍的景象。②矿渣堆积破坏地形地貌景观。该矿产的类型为铝矿山,因此在开采过程中,残留了规模庞大的废弃地渣石。这些渣石被煤矿企业顺着山体或者股沟随意堆放以后,日积月累,使该地域原有的地形地貌发生了较大的转变,渣石堆放处的植被景观也被大面积破坏。

1.4 土地及植被资源破坏

历史遗留露天矿山所造成的地质环境问题中,最难以被修复的环境为植被资源损毁问题。由于在矿山开采过程中,需将矿山上的覆岩层以及表土进行剥离以后,方能够开展开采工作,因此矿坑中的土地植被资源已经被破坏,因此无法发挥出土地原有的生态效益,植被资源的恢复难度非常高(表1)。

表1 某历史遗留露天矿山对周围乡镇土地资源造成损毁统计表

2 对露天矿山地质环境问题的治理措施

2.1 危岩体清理

面对矿山中存在的采面过陡的现象,相关施工人员在对这类矿坑进行施工过程中,为保障最终的治理效果,施工人员运用爆破法对具有高度危险系数的危岩体进行处理。如匡矿坑周围有居住居民或者村庄,则施工人员则采用的机械与人工相结合的方式对其进行清理。

2.2 边坡整治

在面对矿山遗留的矿渣堆积而成的比较陡的边坡的治理过程中,在面对坡脚大于70°的坡体时,工作人员首先需对整个渣石堆进行放坡处理。在处理过程中,可运用整体降坡或者建设台阶等两种削坡方式。在开展台阶式削坡的过程中,相关工作人员需从在整个渣石堆的坡顶、坡面、坡角设定相应尺寸的浆砌片或者石质的排水沟渠。在建造过程中,应确保沟底的总坡度大于0.6%。

2.3 渣堆清理及回填

在对采坑的治理过程中,相关工作人员可对其周围进行考察,如果采坑周围存在被遗留的矿产渣堆,则可运用这些渣堆用于矿山的回填。在对矿坑进行回填的过程中,相关施工人员应做好每一次回填的压实工作。且应保障每层回填物的压实系数大于90%以后,方可进行下一次回填。并且每回填0.8m,需要进行以此压实,进而有效规避该矿坑在日后发生沉降现象。

2.4 场地平整

在对矿山中的采坑进行回填以后。相关施工人员需对整个露天矿山的场地进行进一步平整处理,在处理过程中,首先需要对矿山周围的边坡与废渣进行及时处理以后,还需将被回填完毕的矿坑平面进行再次清理与整平。在清理过后,对于矿山内残留的岩土体或者矿渣等,需要施工人员运用相应机械对其进行彻底处理,进而保障整个矿山的地表平整度。

2.5 覆土工程

在对整个矿山的地面进行平整处理以后,施工人员需要对整个矿山场地进行覆土施工,为后续恢复植保资源打下良好基础。在覆土过程中,施工人员的覆土深度需依靠恢复的植被资源决定。如将该矿山恢复普通的旱地,则需要对该区域覆土80cm,如将该区域恢复成林地,则施工人员需覆土60cm,如将该区域恢复成草场,则需覆土30cm。

2.6 生物工程

结合本案例的实际情况,在对矿山治理完毕以后,距离当地村庄较近的区域,将其作为农用耕地,而距离村庄较远的地区,将这类区域恢复成了林地与植被,在全保证周围居民耕地面积的基础上,有效美化该地区的绿色环境。

3 结语

综上所述,本文主要分析了历史遗留露天矿产所存在的地质环境问题与相应的治理对策。分析结果表明露天矿山在开采过程中会对周围生态环境造成非常恶劣的影响,因此在现阶段矿山开采过程中,应做好配套的环境治理工作,保证生态系统不受损失。

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