礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題防治對(duì)策
時(shí)間:2022-07-07 04:55:21
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摘要:礦產(chǎn)資源開發(fā)會(huì)造成區(qū)域環(huán)境的嚴(yán)重破壞。通過(guò)調(diào)查,對(duì)肅南縣紅石窩礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題類型、規(guī)模和防治對(duì)策進(jìn)行研究。結(jié)果表明:該礦區(qū)土地嚴(yán)重?fù)p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(jìn)行處理。
關(guān)鍵詞:紅石窩礦區(qū);地質(zhì)環(huán)境問(wèn)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(cái)富的同時(shí),也給礦區(qū)帶來(lái)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(wèn)題,尤其對(duì)土地的破壞極為嚴(yán)重[1-2]。土地破壞不僅造成區(qū)域環(huán)境惡化,而且?guī)?lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)問(wèn)題,對(duì)人類的生存環(huán)境造成極大影響[3-5]。因此必須對(duì)礦業(yè)開發(fā)造成的土地破壞進(jìn)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??h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(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)中部北側(cè)。20世紀(jì)70~80年代,私人違法違規(guī)開發(fā)礦產(chǎn)資源對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。本文通過(guò)調(diào)查礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題類型、分布和規(guī)模,提出防治對(duì)策。1礦區(qū)概況紅石窩礦區(qū)劃分為4個(gè)片區(qū),均位于祁連山國(guó)家級(jí)保護(hù)區(qū)試驗(yàn)區(qū),包括3處煤礦和1處砂石料場(chǎng),煤礦均為20世紀(jì)私人進(jìn)行開采,現(xiàn)已關(guān)閉停用,責(zé)任主體滅失。建筑用砂石料場(chǎng)為夾木溝建筑用砂石料場(chǎng),已依法關(guān)閉。礦山開采過(guò)程中的挖損、固體廢棄物堆積對(duì)地表景觀造成極大的破壞,土地資源損毀嚴(yán)重。
2礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題
2.1地質(zhì)環(huán)境問(wèn)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?jí)旱亍⒙短炫磐琳嫉睾臀幢徊傻V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(wèn)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(guò)100m。2.2采硐及渣堆規(guī)模紅石窩礦區(qū)37個(gè)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(gè),占總數(shù)的59.46%,20~40m3和大于60m3的分別有5個(gè),各占總數(shù)的13.51%,40~60m3的有4個(gè),占總數(shù)的10.81%。42個(gè)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(gè),占渣堆總數(shù)的61.9%,2000m3以上共9個(gè),占渣堆總數(shù)的21.43%。
3防治對(duì)策
紅石窩礦區(qū)自從20世紀(jì)80年代亂采亂挖開始,原來(lái)粗放型的開采方式,不僅造成礦產(chǎn)資源的嚴(yán)重浪費(fèi),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?fù)p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(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)屏障做出貢獻(xiàn)。針對(duì)紅石窩礦區(qū)內(nèi)各區(qū)域的土地?fù)p毀問(wèn)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(duì)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(jìn)行就近填埋、夯實(shí),然后進(jìn)行覆土處理。對(duì)廢棄渣堆分級(jí)處理:①對(duì)規(guī)模較小的渣堆進(jìn)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(duì)其進(jìn)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(shí)機(jī)具夯實(shí)后進(jìn)行覆土。(2)根據(jù)地形。采硐及塌陷坑:①對(duì)于豎直采硐及塌陷坑,直接進(jìn)行封堵回填,下部采用大顆粒的礦渣,上部采用細(xì)顆粒的礦渣,然后表層覆土;②對(duì)于水平采硐,若鄰近建筑物、道路,可利用廢棄礦渣進(jìn)行填埋;若采硐附近空曠,可進(jìn)行垮落填埋。渣堆:①平地堆積渣堆根據(jù)其規(guī)模進(jìn)行分級(jí)處理;②斜坡堆積渣堆:對(duì)邊坡表層棄渣進(jìn)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(duì)于堆積在溝道的渣堆進(jìn)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?zèng)_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(biāo)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(qiáng)等,特別是立科固氮植物可以作為選擇的重點(diǎn)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(zhǎng)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(duì)修復(fù)后土地進(jìn)行檢測(cè),采取監(jiān)測(cè)員地表巡視方法,不定期對(duì)礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理區(qū)進(jìn)行巡視。
4結(jié)論
紅石窩礦區(qū)位于祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),礦山開采造成了土地嚴(yán)重?fù)p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(duì)礦區(qū)內(nèi)各區(qū)域的土地?fù)p毀問(wèn)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(jìn)行分級(jí)處理。應(yīng)對(duì)礦區(qū)形成強(qiáng)有力的管理機(jī)制,堅(jiān)決取締亂采亂挖、亂堆亂放行為,嚴(yán)格規(guī)劃、規(guī)范人類工程活動(dòng),把地質(zhì)災(zāi)害的防治與生態(tài)環(huán)境保護(hù)統(tǒng)一起來(lái),促進(jìn)生態(tài)環(huán)境向良性發(fā)展。
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作者:唐家凱 賈雪梅 張國(guó)信 王運(yùn)興 周自強(qiáng) 李霞 單位:甘肅省科學(xué)院地質(zhì)自然災(zāi)害防治研究所