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矿山修复治理 (“ 三区两线” 复绿) 学习资料

北极星环境修复网  来源:矿山地质环境网    2020/3/25 9:03:09  我要投稿  

北极星环境修复网讯:1 露天矿山生态环境恢复治理方法

1.1 掌子面生态环境恢复治理

掌子面治理应根据坡度、高度以及掌子面微地貌特征采取相应治理措施。坡度小于30°的坡面,结合岩面的平整程度可采用覆土种植乔、灌木或喷播种植草、灌木,以及砌筑鱼鳞坑的方法种植乔灌木进行绿化;坡度在30°~45°的坡面,可采用修建铺筑空心砖并覆土种植草、灌木,挂网客土喷播以及三维网植生的方法进行绿化;坡度在45°~60°的坡面,可采用土工格室喷播和植生袋绿化的方法;坡度60°以上的坡面,可采用分层削坡修建台阶,并在台阶上种植乔、灌木结合藤类植物进行攀爬绿化。

1.2 渣石边坡生态环境恢复治理

渣石边坡以渣石含量居多,边坡稳定性较差,治理时以增加边坡稳定性、减少地质灾害的发生为主要原则,治理方法可结合掌子面的治理,根据不同坡度采取相应治理措施。坡度小于30°的坡面,可采用覆土种植乔、灌木或喷播种植草、灌木,以及砌筑鱼鳞坑的方法种植乔灌木进行绿化;坡度在30°~45°的坡面,可采用修建格构或铺筑空心砖并覆土种植草、灌木的方法进行绿化;坡度45°以上的坡面,应分层削坡设置台阶,台阶高差4~6m,宽度2~3m,并在台阶以及斜坡坡面种植乔、灌木进行绿化。

1.4 采矿平台、工业场地生态环境恢复治理

对于采矿形成的平台,废弃工业场地,可通过场地平整,采取“削高填低”的方法进行整治,覆土后形成阶梯式农业用地或林地,也可以整治成建设用地。

1.5 采坑生态环境恢复治理

对于采矿形成的采坑,应根据当地的地下水位埋深和采坑的规模进行整治:如地下水位高于坑底的,可以治理成鱼塘、水塘、蓄水池,或结合已有的自然景观规划为休闲旅游场所;如地下水位低于坑底的,可整治覆土后,形成林地或空间再利用。

1.6 生态环境恢复治理植被的选择

恢复植被应根据当地的气候特点,选择种植的草和树种,宜草灌混播,乔灌套种,乔灌藤结合;在干旱的地区或缺水的坡地,宜选择生长快、耐贫瘠、抗干旱和病虫害、宜养护、防护性好、生长稳定的树种和草种;在低洼易积雨水的部位宜种植柳、杨树等植物;在采面的台阶上以种植草灌为主,辅以浅根系发达、耐旱的乔木。乔灌树木的种植宜合理密植,乔木的株间距为1.5×1.5m~2.0×2.0m,灌木为0.5×0.5m~1.0×1.0m。

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2 、 露天采矿场主要地质环境问题

2.1“ 三区两线” 矿山概况

截止到2010年底,宁夏已发现固体矿产58种,开发利用22种,已查明矿产地229处,开发利用98处,以煤炭资源最为丰富。现有矿山企业625家,主要开发利用煤、石膏、石灰岩、硅石、建筑用沙、砖瓦黏土矿。矿产资源开采导致各类地质灾害121处,占用与破坏土地9743.7hm 2 。其中露天采矿场破坏土地4723.67hm 2 ,排土场占用破坏土地611.93hm 2 .露天开采破坏土地占到矿山破坏土地总量的54.76%。据《宁夏回族自治区矿山复绿行动实施方案》(2012年12月),2013—2015年纳入“三区两线”范围内的复绿矿山400处,主要分布于贺兰山自然保护区东侧的贺兰山东麓、宁东滨河新区、青银高速公路两侧、固原市东岳山等,估算所需治理资金61.24亿元.其中包括露天及地下开采矿山。据估算在可视范围内的露天矿山约有150处,所需治理资金约23亿元。

2.2 主要矿山地质环境问题

由于历史发展阶段环境保护意识的局限性,忽视了露天开采对地质环境、视觉景观的影响,因而导致在“三区两线”可视范围内存在大量的露天矿,爆破开采水泥用的灰岩,公路路基的石渣,建筑用石料、沙石黏土矿等;再之露天采矿,山体破碎,直接破坏了可视范围内的地貌景观和植被生态, “三区两线”范围内露天采矿存在的主要地质环境问题及危害如下:

(1)地质灾害隐患:露天开采形成的高陡岩面、悬崖残壁、边坡裸露等,存在危岩崩塌、滑坡地质灾害及其隐患。堆放在沟道中的土石渣在暴雨山洪作用下,可能形成泥石流地质灾害,不但直接危害矿山生产安全,还直接或间接危害交通安全。

(2)地貌景观破坏:露天开采直接剥离地表土石和植被,形成裸露的边坡及大量的废弃土地,高陡立的岩面或圈椅状形态,造成山体破损,改变了原有的地形地貌景观,影响了视觉景观,与周边环境极不协调。(贺兰山东麓一片片白色的露天采石场,与周边面山体环境极不协调,满目疮痍,严重污染视觉景观)。

(3)土地资源破坏:露天剥采直接破坏土地,废石渣堆积在斜坡上或平台,占压土地,减少了土地数量,改变或降低了土地利用效率。

(4)生态环境破坏:露天开采直接剥离地表土石,破坏了树木与草地,尤其是干旱少雨地区,加剧了原本脆弱的生态环境,本已稀疏的林草遭到破坏,后续要恢复植被土壤再造代价非常大。

2.3 问题存在的主要原因

“三区两线”范围露天采矿不仅破坏了地貌景观、影响视觉景观,导致大面积土地闲置浪费,而且崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害及其隐患还严重影响周边人民群众的生命财产安全,影响经济社会可持续发展.造成这些问题存在的主要原因如下:

(1)无证开采阶段:由于发展阶段环境保护意识的不足或缺位,没有意识到在城市周边、重要风景区及主要交通干线两侧等可视范围内,露天采矿地貌景观、生态环境破坏的危害,加之20多年前没有明确哪个部门负责监管企业的开矿行为,属于无证开采的历史阶段,因此无论大小性质的企业,随意占据位置,露天采矿,毫无恢复治理意识,随意开采,如今严重的露天矿山主要是这个阶段的产物。

(2)有证开采阶段:在国土资源部门主管矿山采矿权以后,无证开采阶段的矿山相继取得了采矿权,继续在原地或在新的地段设立新的矿权,对于少数不符合办理采矿权的小的或个体矿山进行了关闭,但这阶段仍没有要求企业必须开展露天矿复绿工作。

(3)2000年至今阶段:由于环境保护意识的提高,国土资源厅主管部门出台了一些规定,如《宁夏回族自治区矿山地质环境保护》,禁止在国家划定的自然保护区、重要风景区和一些重要地质遗迹保护区和文物保护单位限定范围内开采矿产资源;禁止在铁路、国道、省道两侧的直观可视范围内进行露天采矿。因此不在这些范围内批复新的采矿区,关闭一些到期的采矿权企业.在一定程度上遏制了露天开采引发的新的问题。

3 矿山复绿的关键问题

3.1 恢复治理所需资金巨大

目前的治理工程只是点状工程,治理规模及投资力度远远不够,“三区两线”范围内的地形地貌景观破坏依然存在,省级及地方财政资金短缺。

3.2 露天采场高陡立面复绿技术困难

“三区两线”复绿工程通过工程、生物等措施,对采矿活动引起的矿山地质环境问题进行综合治理,使地质环境达到稳定、生态得到恢复、景观得到美化的过程。而复绿的实质就是修复地貌景观、恢复植被的“面子”工程,而高陡立面复绿是露天矿复绿的重要内容。以往矿山地质环境恢复治理工程,大多是针对矿山地质灾害治理、废弃土地复垦、露天采矿场平台绿化等工程,而高陡露天采石场立面复绿是露天矿山治理的难点之一。如贺兰山山体表面通常存在的10~40cm土层,是地质历史时期岩石长期风化形成的土壤,是植被赖以生存的关键,在干旱半干旱地区露天采矿场立面上(即硬岩表面)恢复植被,缺乏植被生长的土,土与硬岩如何结合是关键技术。

4 复绿对象及方法技术

露天矿复绿主要包括采矿场边坡复绿、平台复绿、地面复绿及废渣场复绿等4部分。由于“三区两线”露天矿山大多地处干旱半干旱地区,矿山生态环境自然修复的空间小,时间长,因此必须通过人工强制性恢复才能实现与周边地形地貌、植被环境融为一体。

4.1 露天采矿场边坡复绿

首先需要开展边坡危岩清除。由于大部分露天开采为小型企业及个体采石者,没有采取自上而下的台阶式开采,不规范开采形成了一面墙式的高陡边坡,存在悬空的危岩、构造裂隙发育岩面以及露天矿顶部的张裂缝,因此需要采取人工爆破及机械等方法,削坡卸载。针对高差较大的边坡,分台阶削坡和减缓边坡,结合挡土墙、护坡等工程措施,消除崩塌、滑坡隐患,保障修复边坡的稳定性。在露天开采平台边部及靠近立面的地方,可分别挑穴坑或槽形坑培植营养土。为了遮挡裸露岩面,可栽植耐旱、耐瘠、耐寒及树冠稍大的本地树种,同时栽植爬藤类植被,通过上爬下垂,达到立体绿化的目的。依据露天矿山坡面坡度及高度、岩土体类型及附近有无灌溉水源等情况,因地制宜选用浆砌石框架、生态植被毯、生态植被袋、生态挂网喷播等新型坡面植被恢复技术,有效实现硬岩表面复绿,提高视觉景观效果。针对宁夏北部降水量少的特点,以散播草籽植被恢复为主;在降水较为充沛的宁夏南部地区,植树绿化;在低缓的平原或贺兰山东麓,优先复垦用于耕地或建设用地,最大程度地发挥矿山复绿的社会效益、环境效益与经济效益的统一。

4.2 露天采矿场平台

外运客土30~50 cm,植树种草,在缺乏土源的矿山,尤其是硬岩平台上,挑穴坑植树,绿化台面。

4.3 露天采场地面或平台

采取挖高垫低平整凌乱的采矿底面,对于坡度大的底面,可分台阶平整,降低坡度,形成可利用的土地,或外运客土30~50cm覆盖植树绿化,或挑坑换土植树,或用于建筑场地,或恢复耕地。

4.4 废渣堆

通过废渣堆外运综合利用,或就地平整覆土种树的方式进行复绿,修建拦渣墙、截排水渠等措施,消除因山洪导致的泥石流。

1.1 废弃矿山对水源的污染

矿山开采完成后会关闭矿井,长时间后矿井没会积聚大量地下水,由于矿山残留的多重矿物质会对水质造成污染。矿井内的污水不是一潭死水,而是相互渗透流通的,在流通的过程中,就会有矿物质的扩散,被污染水的面积就会越来越大。

根据探测采样发现,矿井内的水毒性极大,在矿井周围一万米的范围内,水中矿物质含量都会超过正常上限数倍,人们一旦接触被污染的水源就出现身体不适,严重者甚至会导致死亡[6-9]。

如果废弃矿井周围有江哥湖泊那么危险则会加大,污水会渗入河流并且流向其他地区,导致更多人们受到危害。如果矿井内的水积聚过多,溢出地表,废弃矿井周围土地被淹没,甚至淹没田地和庄稼,最严重的是在矿井周围形成沼泽,危害当地生态系统影响人们正常生活。

1.2 有毒气体

矿山在开采之前会有专业人员对矿内空气进行检测,对人体危害不大方可进入开采,如果矿山内部存在有毒气体,会对有毒气体进行疏通排放后在开采。

矿山废弃后矿井会关闭,矿井内气体排放不出来,长久积累有毒气体越来越多,加上其他因素影响,地表土层会出现松软和裂开塌陷的现象,如果有人经过,可能掉入矿井,导致危及生命。大量有毒气体如果扩散到环境中,会给空气造成一定污染,人们长时间生活在这样的环境中就会患多种疾病。

1.3 滑坡危险

废弃矿山有一定高度,而其内部经过开采后已经变空,经过长时间得雨水冲刷和内部污水浸润,废弃矿山的表面土层就会松软,达到一定程度后,则会出现一定程度的滑坡现象。矿山高度不同,引起的滑坡危险结果也会不同,如果矿山高度较高,发生滑坡时会吞没周围田地或者村庄,对人们的生活造成极大的威胁。

2 综合治理方式

2.1 防止地表发生积水渗透

前面介绍废弃矿山积水对地表危害十分严重,为了降低危害从下面两方面治理

2.1.1 修建防洪沟

在梅雨季节来临之前,根据实际的天气情况和土地情况制定一个修筑防洪沟方案,以便即使引流积水也要减少矿井内雨水的汇集和露天坑内边坡的渗透水量。

2.1.2 处理地表

除了修建防洪沟外,还可以在土地表面对裂缝进行填补,保证填补材料主要是黏土,因为黏土可以降低地表水的渗透,有效的防止露天矿山表面土层疏松,进而防止滑坡现象的发生。需要我们注意的是,一定不要使用浆液来灌注,因为浆液会导致裂缝处压力增加,使矿山坑的边界推力增大,不能起到稳定矿山边界的作用。

2.2 河道的治理

我国河道水量富足,一般被用于周围田地和庄稼的灌溉,河道经灌溉后,水量不会大幅度减少,在雨季来临时,河道会有大量的积水,容易出现洪水泛滥现象,对露天废弃矿山的危害极大。治理河道就会降低矿山对周围环境的危险,因此,选择河水疏通改造河道十分必要。河道的改造应该选择雨水少的季节,根据实际情况对改造河道并且加固河床。

2.3 消减山坡

在消减山坡之前应该进行消减试验,在松软的沙土环境下进行该试验准确性更高,按照相应的计算方式来逐步计算出具体的结果,然后对结果进行详细得分析。经过上述分析后,可以把高台阶分为多个台阶进行修复,这样一来,不仅可以降低台阶高度,还可以减少山坡的倾斜度,增加稳定性。在处理第三、第四土层边坡时,我们可以采用削泼减载的方法,使得效果会更加显著。结合具体露天矿山发生的滑坡情况,采用削坡减载的处理方法可以降低上部的压力,稳固山坡。

3 废弃矿山的防治措施

3.1 设立废弃矿山风险评估系统

为了减少露天废弃矿山发生危害,首先,要进行预防,因此建立风险评估系统可以让我们在危险发生之前采取保护措施。评估系统的建立需要专业人员对矿山和周围的情况进行一定的探究分析,深入了解各项危险因素。做好以上工作后,应用科学技术建立风险评估系统。除此之外,还需要对矿山地下水流和动态变化进行检测评估,防止因为地下原因对增加矿山造成的危险性。

3.2 建立废弃露天矿山风险识别体系

废弃矿山风险识别体系内容比较复杂,包括评估、分析、识别等多个方面,要想建立系统完整的风险识别体系,必须获取丰富的管理资料和数据。获取丰富的资料需要科学技术的支持,对矿山进行多方面探测来获取矿山内部大致形态、土地质量、水质成份等情况。露天废弃矿山的危害主要有两个方面,一是人力开采时导致的危险,第二就是自然环境长期作用引起的地质灾害。

3.3 引进先进的防治措施

前面的评估识别体系都是为了防治措施做准备,有效的防治措施能够预防危险的发生,保护人们自身的安全和财产安全。先进的预防措施首先要有足够的治理灾害基金,然后在确保经济足够的条件下,才能在发生危险前来拯救人们的安全。其次,引进先进的防治措施,经费充足技术水平的高超可以使废弃矿山的危险性降低些。预防措施主要是采用先进的特殊材料,建筑水坝和稳固矿山可以防止矿内水污染和空气污染。

3.4 采空区处的安全防治措施

采空区作业时存在极大的危险,采空区有大量的粉尘、浮沉和有毒气体,工作人员在这样的工作环境中会因此出现各种呼吸系统的疾病。如果采空区的粉尘达到一定浓度遇到明火还会发生爆炸,严重危害工作人员的人身安全。因此采空区需要加强重点防范。在采空区作业之前要对洞内进行强制通风,至少通风时间达到30 分钟,通风后,测定空气中有毒气体和粉尘的浓度,如果该浓度过高还需要继续通风,直到当洞内空气适合进入作业后,工作人员清理巷道内的淤泥和污水,探测巷道的内部结构,对内部结构进行了解清楚后方可施工。对不稳定的巷道采取加固措施,用结实的建筑材料支撑坑洞以防止塌方现象的发生。矿山内部建设完成后,还应该在矿山表面进行观察,在松软土地处进行加固。前面工作完成后,在危险处设立警示标牌,强调非工作人员不得入内,严禁在矿山周围燃放烟花爆竹和明火,必须提醒其他人员不能单独一个人进入矿山内。采空区内要设有专业工作人员定期进行强制通风,否则长时间的空气汇集有毒气体浓度升高对周围农作物产生危险。

原标题:【涨知识】矿山修复治理 (“ 三区两线” 复绿) 学习资料

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