矿山地质环境治理及恢复问题探讨.pdf

科技创新与应用 l 2 0 1 1 年1 2 月 上 半 月 刊 资源与环境 矿山地质环境治理及恢复问题探讨 孙荣 江西赣 南地质调 查大队， 江西 赣 州 3 4 1 0 0 0 摘要 泥石流是山区汛期常见的一种严重的水土流失现象。由于不合理的开发 ， 及 开发后的没有得到治理及恢复 ， 使得矿 区极 易发生泥石流地质灾害。本 文对各种 灾害的产 生和防止措施进行 了探讨 ， 并分析 了地质环境恢复后土地资源利 用的转化方 向。 关键词 矿山 ； 地质环境 ； 治理 1矿山地质环境灾害的产生及其 防治 1 ． 1泥石流的产生及防治技术措施 泥石流灾害沿通过地区展布 ， 随地形变化成带状和 片状 ， 直接 灾害后果严重 ， 具有难 以抗御 的特点 ， 并易诱发次生灾害。 给人们 的 生活设施及人身和财产带来严重威胁 。其 防治技术措施 1 防治矿区泥石流灾害主要应从两方面着手 一是 消除或 固化 泥石流物源 ； 二是消除泥石流的激发条件。 2 新建矿山要事先设计 出废渣弃土的安全存放地带 ， 修建规范的尾矿泥 砂 库 ， 杜绝 泥石流 物源的乱堆滥放。 3 6有废渣弃土的生产矿 山， 应采取相应 的工程 措施。 例如将杂乱分布在坡岗上 的泥石流物源 ， 填入沟谷中 ， 造田复 垦 ； 在大量泥石流物源存在的沟谷下端 ， 修筑拦砂坝。 4 疏浚矿区排 水系统， 使暴雨洪流避开废渣弃土地段 ； 洪水不可避免 的经过泥石 流物源地段时 ， 应修筑排洪 明渠 ， 设计流量应能承受百年一遇 的洪 流 。并 同时做好 护坡控制水土流失。 1 ． 2滑坡 的成因及其防治技术措施 1 ． 2 ． 1滑坡的形成 斜坡上岩 、 土体以各种方式顺坡向下的运动 ， 统称为滑坡。由于 人类工程活动对地表地形的改造 已经超过了 自然能力 ， 人为活动引 起 的滑坡数量 已大大超过了 自然产生的滑坡。 矿 区山体滑坡可划分 为 采矿诱 发型滑坡和降雨采动复合型滑坡 。 1 ． 2 ． 2滑坡防治技术措施 1 矿 区滑坡治理要根据成因确定 。应采取合理 的工程措施 ， 确 保治理后能使滑坡体稳定 。 具体防治工程措施亦应因地制宜。 2 根 据滑坡 的危 险程度 和防治 目标 、 滑坡规模 ， 进一步确定工程规模和 工程量 ， 根据需要设计锚固工程 、 抗 滑桩 、 排水 系统 、 抗滑挡墙 、 截水 沟等。 3 在滑坡防治工程方案 中， 应注意避免施工 中的扰动作用 ， 例 如抗滑挡墙施工 中的通槽开挖。 4 抗滑桩一定要保证桩身有足够的 强度 和锚 固深度 ， 桩高和桩间距要根据滑坡体的规模 。滑动层 的厚 度设计 、 抗滑桩施工方法主要有打人法 、 钻孑 L 法 、 挖孔法 3 种 。f 5 设 计锚 固方法应根据滑坡体 的规模 、 岩性 、 危险程度 、 发展阶段据实测 算选择 。 1 ． 3开采沉陷的防治技术措施 1 开采沉陷灾害的治理 ， 要统筹考虑开采沉 陷与地裂缝 的内在 关系 ， 要防治结合 ， 综合整治。 2 地下坑硐 已废弃 的采空区出现地面 沉陷 、 地裂缝 时， 应 采取地下 回填废渣 ， 减 缓地 面沉 陷速度 ； 为制止 地面塌陷形成， 可通过地面裂缝灌注尾矿砂浆， 加快充填废渣的固 化。 地下坑道 尚在使用 阶段 ， 地面出现地裂缝或沉陷迹象时 ， 应果断 对地裂缝发育地段采取灌浆 、 密闭、 回填 、 夯实 、 监测等措施 ； 应在地 下坑道采取 防塌措施 ； 地表形成塌 陷但规模不大 时， 则应采取 由地 面 自外向 内将废渣填人下部 ， 中上部用细粒尾 矿充 填 ， 为覆绿打好 基础 ； 而地面塌陷规模 巨大 ， 难 以治理的特殊地段 ， 可 圈定为矿 山地 质灾害监测研究特区。 3 充填开采是保 护生态环境的根本方法 ， 是 防止地物地貌变化 、 消 除或减缓地面沉陷的有效措施 ， 凡井下开采 的矿山 ， 无论是在建还是生产的矿井均应进行充填开采设计并具备 规划实施意见。 4 井下 开采煤炭 、 油页岩等矿 山， 在生产过程 中要进 行离层注浆的可行性研究 ， 提出相应的技术设计 。 1 ． 4固体废弃物堆放场的治理技术措施 f 1 1 采矿剥离废石 、 废矿渣无序堆放形成 的各类松散物质构成的 不稳定边坡治理措施 降低坡高 、 坡角 ； 边坡加 固、 衬砌护坡 ； 在有效 部位建设拦挡工程 ； 设计相应的排水 、 防水工程 。 2 废石 、 废矿渣堆 积 台面整治 ， 可根据废渣 的类型及块 粒 度， 将粗粒或大块的铺 垫在 下部 ， 碾压密实 ， 逐层向上回填。 3 将含不 良成分 的岩土堆放在深 部 ， 品质适宜的土层包 括易 风化性岩层安排在上部 ， 富含养分 的土 层宜安排在排土场顶部或表层 。 4 整治好的平台和边坡， 应覆盖土 层 ， 充分利用工程前收集 的表土覆盖于表层 。 在无适宜表土覆盖时， 用不致造成污染的其他物料覆盖 。 覆盖土层厚度应根据场地用途确 定。 5 煤研石堆治理应分层压实 ， 粘土覆盖 ， 快速建立植被等措施 ， 一 7 2 一 防止研石山氧化 自燃。 6 在采矿剥离物含有毒有害或放射性成分 时 ， 必须用碎石深度覆盖 ， 不得 出露于边坡处 ， 并应有 防渗措施 ， 然 后再覆盖土壤。 7 含硫化物的煤研石 ， 有条件的矿 区可借助于山坡 、 山沟平推 ， 分层加粘土压实。 必须堆放时， 要就近安装注石灰浆系统 ， 保证随时注浆。 1 ． 5露天矿不稳定边坡的防治技术措施 1 原生的岩土性状松散， 边坡陡直 ， 大于安全稳定坡角时 ， 采取 削坡措施， 使边坡达到稳定状态。 具体坡角的选取， 一般采用当地同 一 岩性边坡稳定坡角的经验值或现场实测值 。 f 2 构造破碎造成 的岩 层边坡失稳 ， 首先采取避让措施 ， 撤离危险区的一切设 施 、 人员 ， 划 定标示 出危险范围， 严禁进人 ； 其次 ， 采取人为爆破措施 ， 清除危岩 ， 消除隐患。 3 边坡加固用非爆破法清除表面松动浮石 ， 对软弱岩体 或高度破碎 的裂隙岩体进行表面支护 ； 对造成边坡变形增大的张开 型岩石裂隙和软弱层面 ， 可采用注浆加固和锚 固法 ； 对于地质条件 易造成滑坡或小范围岩层 滑动 的岩体 ， 须采用抗 滑桩 、 挡石坝方法 治理 ； 对深部开裂 、 体积较 大的危岩 ， 宜采用 深孔 预应力锚 索 、 长锚 杆进行加固； 对于岩质较软 ， 岩石风化严重 ， 易造成小范围塌方的边 坡 ， 削坡后低处宜用挡土墙支挡 ， 高处可采用框格式拱墙护坡 。 2矿山地质环境的恢复利用 2 ． 1转换 开发为建设用地 与土地开发相结合 ， 对城镇周边露 天开 采的 、 开采后相对平 坦 且边坡 角较小 的废弃矿山 ， 可 以开发为商住用地 、 工业用地 等建设 用地 。对一些虽然不是位于城镇周边 ， 但位于交通 干线附近露天开 采的废弃矿山， 适宜建设工厂的 ， 可以考虑开发为工业用地 。 对于围 岩稳定 、 巷道 比较宽 敞 、 适宜汽车行驶 、 交通 又较为方便 的废弃 矿 山， 可以利用其冬暖夏 凉的特点 ， 通过 工程改造 ， 使其成为仓储 用 地 。 2 ． 2开发为种植和养殖用地 与土地整理相结合 ， 可 以将 以下废弃矿 山整理为耕地 黏土废 弃矿山及紫砂岩 、 泥岩 、 页岩废弃矿山 ； 露天开采 的高岭土 、 膨润土 、 沸石等废弃矿山 ； 开采后相对 平坦 、 面积相对 较大的其他矿种露天 开采废弃矿 山 ； 地处相对较 偏僻废弃矿 山的原生产 、 生活 、 办公场 地 ； 适于开发成农田的废弃尾 矿库 。开采平 面低于周围海拔 的露天 开采矿山 ， 以及矿 山塌陷区低 于周 围海拔 的部分 ， 由于废弃矿山 的 地势决定 ， 经过工程改造 ， 可改造为水面用地 ， 用于养殖 。 2 ． 3开发为旅游景观和旅游用地 如果某类型的废弃矿山在该地域 内有独一无二优势 ， 或 者具有 历史文化价值 ， 就可以考虑开辟为旅游景观。在今后的治理与开发 中也具有开发旅游景观的潜力 。将废弃矿 山改造为旅游用地 ， 需要 满足一定的条件 必须是分布于风景名胜 区及其周边 的 ， 而且是非 地下开采 的。历史上遗留废弃的矿山 ， 特别是分布在风景名胜 区的 核心保护区 内及一般保护 区内的， 可以因地制宜 ， 与景 区景观有机 联系 ， 将其转化为旅游用地。 2 ． 4开发为园林景观绿化用地 废弃矿山经治理成为上述各项用地后 ， 剩余部分应治理成园林 景观绿化用地。一类是 园林景观绿用地 。城镇周边乃至新 的规划 区 的城镇中心废弃 山， 可治理为城镇公园和城镇绿化用地。 主干公路 、 高速公路 、 铁路 、 库区以及 主要江河可视范 围风景名胜 区可视范 围 的废弃矿山， 可治理为品位 比城镇公 园和城镇 绿地低一些的景观绿 地另一类是森林 等植被绿地 。 除上述情况以外其余的废 弃矿 山在消 除地质灾害 隐患和安全隐患的前提下 ， 均可进行 植树 栽草 ， 恢 复绿 色植被 ， 使之成为经济林 、 森林和其他绿地。 3 结语 提高对矿山地质环境保 护的认识 ， 对矿区进行必要 的地质环境 治理恢复 ； 开展矿山地质环境治理和恢复利用是地方经济安全生产 和可持续发展 的需要 ， 也是人与 自然和谐统一 ， 构建和谐社会 的需 要 。