礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問題防治對策
時間:2022-07-07 04:55:21
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摘要:礦產(chǎn)資源開發(fā)會造成區(qū)域環(huán)境的嚴重破壞。通過調(diào)查,對肅南縣紅石窩礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問題類型、規(guī)模和防治對策進行研究。結(jié)果表明:該礦區(qū)土地嚴重損毀,共發(fā)現(xiàn)采硐37處,渣堆42處,地面塌陷5處,破壞面積97343m2,主要分布在紅旗、宏安和紅旗北坡煤礦;采硐規(guī)模以0~20m3為主,占總數(shù)的59.46%,渣堆規(guī)模以0~200m3為主,占總數(shù)的61.9%;建議根據(jù)不同的破壞規(guī)模,采用采洞封堵、塌陷坑回填、廢棄渣堆整理、攔渣墻、排水渠、綠化、圍欄等治理措施進行處理。
關(guān)鍵詞:紅石窩礦區(qū);地質(zhì)環(huán)境問題;礦山生態(tài)修復(fù)
1礦區(qū)概況
礦產(chǎn)資源的開采在給人類提供財富的同時,也給礦區(qū)帶來生態(tài)破壞、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境污染等一系列的地質(zhì)環(huán)境問題,尤其對土地的破壞極為嚴重[1-2]。土地破壞不僅造成區(qū)域環(huán)境惡化,而且?guī)韲乐氐慕?jīng)濟、社會問題,對人類的生存環(huán)境造成極大影響[3-5]。因此必須對礦業(yè)開發(fā)造成的土地破壞進行研究,制定合理的恢復(fù)、防治方案。肅南縣地處河西走廊中部、祁連山北麓,總面積2.38×104km2。縣境內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富,主要有金、銀、銅、鐵、錳、鉻、鎢、煤等,次為花崗巖、石灰?guī)r、石膏等非金屬礦產(chǎn)。紅石窩礦區(qū)地處祁連山國家級自然保護區(qū)中部北側(cè)。20世紀70~80年代,私人違法違規(guī)開發(fā)礦產(chǎn)資源對生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。本文通過調(diào)查礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問題類型、分布和規(guī)模,提出防治對策。1礦區(qū)概況紅石窩礦區(qū)劃分為4個片區(qū),均位于祁連山國家級保護區(qū)試驗區(qū),包括3處煤礦和1處砂石料場,煤礦均為20世紀私人進行開采,現(xiàn)已關(guān)閉停用,責任主體滅失。建筑用砂石料場為夾木溝建筑用砂石料場,已依法關(guān)閉。礦山開采過程中的挖損、固體廢棄物堆積對地表景觀造成極大的破壞,土地資源損毀嚴重。
2礦山地質(zhì)環(huán)境問題
2.1地質(zhì)環(huán)境問題類型紅石窩礦區(qū)煤礦資源的開采方式主要包括露天開采和井工開采,產(chǎn)量分別占總體產(chǎn)量的4%和96%。主要的占地方式包括采煤沉陷地、露天挖損地、矸石占壓地、露天排土占地和未被采礦作業(yè)利用的其他類型土地。該礦區(qū)主要的地質(zhì)環(huán)境問題為土地破壞,主要的土地破壞方式為采硐挖損、廢棄礦渣壓占和采煤塌陷。共發(fā)現(xiàn)采硐37處,渣堆49處,地面塌陷5處,破壞面積97343m2;主要分布在紅旗、宏安、紅旗北坡煤礦,平均采硐體積24.56~33.67m3;平均渣堆體積620.91~78421.42m3(表1、圖1)。紅旗北坡1#煤礦為例,采硐集中分布在東、南部,多接近道路邊緣,渣堆主要分布在東部及北部,采硐與渣堆鄰近,距離不超過100m。2.2采硐及渣堆規(guī)模紅石窩礦區(qū)37個采硐(圖2)的體積范圍為2~120m3,平均體積25.09m3,體積在0~20m3的有22個,占總數(shù)的59.46%,20~40m3和大于60m3的分別有5個,各占總數(shù)的13.51%,40~60m3的有4個,占總數(shù)的10.81%。42個渣堆(圖3)的體積范圍為3.85~43695.3m3,平均體積2646.11m3,0~200m3有16個,占渣堆總數(shù)的61.9%,2000m3以上共9個,占渣堆總數(shù)的21.43%。
3防治對策
紅石窩礦區(qū)自從20世紀80年代亂采亂挖開始,原來粗放型的開采方式,不僅造成礦產(chǎn)資源的嚴重浪費,而且也使得區(qū)內(nèi)的土地資源、自然景觀造成極大破壞,采硐挖損、廢渣堆積是造成礦區(qū)土地損毀的主要原因。應(yīng)從根本上消除隱患,覆土覆綠,最大限度地恢復(fù)植被、自然生態(tài)景觀,恢復(fù)原林草地的土地使用功能,為重筑祁連山國家級自然保護區(qū)生態(tài)屏障做出貢獻。針對紅石窩礦區(qū)內(nèi)各區(qū)域的土地損毀問題,經(jīng)綜合研究論證,可采用采洞封堵、塌陷坑回填、廢棄渣堆整理、攔渣墻、排水渠、綠化、圍欄等治理措施:(1)根據(jù)規(guī)模。對于規(guī)模較小的采硐及塌陷坑,采取封堵回填措施,可利用廢棄礦渣進行就近填埋、夯實,然后進行覆土處理。對廢棄渣堆分級處理:①對規(guī)模較小的渣堆進行整平,利用廢渣回填鄰近采硐及塌陷坑;②規(guī)模大200m3的渣堆,在盡量減小工程量的基礎(chǔ)上,對其進行整理平均推平深度約0.5~1.5m,表層覆土處理,局部渣堆處缺少覆土,將原始渣堆挖出,堆積在一側(cè),剝離原始地表土,填埋廢渣,應(yīng)輔以人力夯或小型夯實機具夯實后進行覆土。(2)根據(jù)地形。采硐及塌陷坑:①對于豎直采硐及塌陷坑,直接進行封堵回填,下部采用大顆粒的礦渣,上部采用細顆粒的礦渣,然后表層覆土;②對于水平采硐,若鄰近建筑物、道路,可利用廢棄礦渣進行填埋;若采硐附近空曠,可進行垮落填埋。渣堆:①平地堆積渣堆根據(jù)其規(guī)模進行分級處理;②斜坡堆積渣堆:對邊坡表層棄渣進行清理,整平放緩角度,表層覆土。此外,在廢棄渣堆整理前緣設(shè)置攔渣墻,用以穩(wěn)固渣堆,消除地質(zhì)災(zāi)害隱患。對于堆積在溝道的渣堆進行整理后,在堆渣整治外圍設(shè)置漿砌石排水渠工程,將降雨形成的地表匯流引導(dǎo)排泄于坡外,減少沖刷坡面,影響坡體穩(wěn)定性,確保治理后斜坡體安全。表層覆土后,因地適宜地選擇綠化目標物種,使其與立地生境寄生共存,植被種類的選擇上要具有耐干旱貧瘠、易栽種成活、速生性能好、固氮保土性能強等,特別是立科固氮植物可以作為選擇的重點物種,可以改善礦區(qū)土壤結(jié)構(gòu)與養(yǎng)分狀況,有利于植物的快速生長和改善惡劣的生境條件。此外,在外圍設(shè)置鋼絲網(wǎng)圍欄,防止牲畜踩踏,破壞表土及植被。對修復(fù)后土地進行檢測,采取監(jiān)測員地表巡視方法,不定期對礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境保護與恢復(fù)治理區(qū)進行巡視。
4結(jié)論
紅石窩礦區(qū)位于祁連山國家級自然保護區(qū),礦山開采造成了土地嚴重損毀,全區(qū)共發(fā)現(xiàn)采硐37處,渣堆42處,地面塌陷5處,共破壞面積97343m2;主要分布在紅旗、宏安、紅旗北坡煤礦。采硐規(guī)模以0~20m3為主,占總數(shù)的59.46%,渣堆規(guī)模以0~200m3為主,占總數(shù)的61.9%。針對礦區(qū)內(nèi)各區(qū)域的土地損毀問題,建議采用采洞封堵、塌陷坑回填、廢棄渣堆整理、攔渣墻、排水渠、綠化、圍欄等治理措施,根據(jù)不同規(guī)模及地形進行分級處理。應(yīng)對礦區(qū)形成強有力的管理機制,堅決取締亂采亂挖、亂堆亂放行為,嚴格規(guī)劃、規(guī)范人類工程活動,把地質(zhì)災(zāi)害的防治與生態(tài)環(huán)境保護統(tǒng)一起來,促進生態(tài)環(huán)境向良性發(fā)展。
參考文獻:
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作者:唐家凱 賈雪梅 張國信 王運興 周自強 李霞 單位:甘肅省科學(xué)院地質(zhì)自然災(zāi)害防治研究所