(江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院,江西 贛州 341000)
為了盡快使被破壞的礦山地質(zhì)環(huán)境得到治理恢復(fù),土地得到利用,加快生態(tài)文明建設(shè),發(fā)展綠色礦業(yè),實現(xiàn)礦區(qū)社會經(jīng)濟(jì)生態(tài)的可持續(xù)性發(fā)展,必須要轉(zhuǎn)變先污染后治理的模式,以防為主,在礦山建設(shè)前和建設(shè)過程中預(yù)定好防治目標(biāo)和恢復(fù)方案。本文針對江西贛州某泥巖礦山的地質(zhì)環(huán)境影響進(jìn)行評價分析,提出實施礦山恢復(fù)治理綜合整治方案,為露天礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理提供參考。
礦區(qū)位于贛州市石城縣城南東方位,距離縣城約15km處(直線距離),距G206國道約3km,通過G206國道有鄉(xiāng)村公路直達(dá)礦區(qū),交通便利。行政區(qū)劃屬石城縣珠坑鄉(xiāng)三和村管轄,礦區(qū)面積0.0425km2,開采礦種為磚瓦用頁巖(泥巖)礦,開采方式為露天開采,開采深度由+315.3m至+280m標(biāo)高。截止當(dāng)前保有資源量:333類礦石約為71.10萬m3(約145.04萬t),生產(chǎn)規(guī)模為15萬t/a,屬小型露天礦山。
本礦區(qū)屬丘陵地貌區(qū),最高點位于礦區(qū)中心,海拔為+315.3m,最低點高程約為+279m,相對高差36.3m,自然地面坡度角15°~35°,一般小于30°,整體地勢平緩,地勢呈中間高周圍低的穹隆狀山體。區(qū)內(nèi)植被較發(fā)育,以油茶為主,伴有少量雜草以及低矮喬木等,植被覆蓋率50%~60%。
礦區(qū)范圍內(nèi)出露地層有白堊系龜峰群塘邊組及第四系。白堊系龜峰群塘邊組:巖性為紫紅色~土黃色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖、細(xì)粒長石巖屑雜砂巖,厚175.8m,巖層層理清晰,地層產(chǎn)狀114°∠20°,地表巖石風(fēng)化作用較強(qiáng),局部呈松散泥土。第四系聯(lián)圩組:局部分布于礦區(qū)溪溝之中,由耕植土、亞粘土、亞砂土、砂礫層組成,厚1m左右。磚瓦用頁巖(泥巖)礦體即賦存于白堊系龜峰群塘邊組粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖中。
區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單,白堊紀(jì)地層整體上基本呈北東-南西走向,傾向南東,為單斜構(gòu)造,褶皺及斷裂構(gòu)造不發(fā)育。
本區(qū)屬亞熱帶氣候,溫暖潮濕,雨量充沛,年均降雨量1668mm,主要集中于春夏兩季。當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面高程268m。礦區(qū)地下水類型主要為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水,松散巖類孔隙水賦存于沖溝中的第四系含水層中,水力性質(zhì)為潛水,地下水水位埋深一般為1m~3m,水量不大;基巖裂隙水以風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水為主,賦存在風(fēng)化裂隙中,水量較??;礦區(qū)附近無大的地表水(體),以溪溝水為主,受季節(jié)性影響較大。礦區(qū)泥巖礦體均處于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上,地表大氣降水沿地面坡向排泄于礦區(qū)外小沖溝,不會對礦區(qū)造成積水,對礦區(qū)開采不會造成影響。
根據(jù)巖性結(jié)構(gòu)特征,礦區(qū)內(nèi)巖土體工程地質(zhì)類型劃分為碎屑巖類,礦區(qū)地層簡單,為一套河湖相,巖性為紫紅色、土黃色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。地表淺部為土質(zhì)邊坡,巖土體結(jié)構(gòu)松散,切坡易產(chǎn)生崩塌坍塌,穩(wěn)定性較差。往下為巖質(zhì)邊坡,巖質(zhì)堅硬,為斜向或逆向斜坡,邊坡穩(wěn)定條件較好,預(yù)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性較小。
礦石中無有毒有害物質(zhì),礦區(qū)開采礦石無選礦尾砂,生產(chǎn)燒制紅磚基本無生產(chǎn)有害廢水和有害廢渣,生產(chǎn)用地為荒蕪的山地,無需占用耕地。礦體開采、礦石加工過程中易產(chǎn)生粉塵,應(yīng)采用濕式作業(yè);對周邊地表和地下水源及水質(zhì)不會產(chǎn)生破壞,但在燒制磚的過程中會產(chǎn)生一定量的有害氣體,應(yīng)采取必要的防范措施,控制有害氣體的排放。礦山在開采礦體的過程中,對植被有一定的破壞,應(yīng)該在生產(chǎn)的同時開展綠化和土地復(fù)墾工作。
根據(jù)實地調(diào)查,礦山周邊已有3處人工切坡,1處為修鄉(xiāng)村道路的人工切坡,1處為居民建房形成的人工切坡,1處為耕地形成的人工切坡。切坡面較平直,坡高高度5m~10m,為巖質(zhì)邊坡,組成邊坡基巖為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,本次實地分析表明,現(xiàn)狀條件下礦山處于相對穩(wěn)定狀態(tài),未見有崩塌、滑坡不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)生。
對礦區(qū)進(jìn)行實地現(xiàn)場踏勘調(diào)查,目前尚未存在開采生產(chǎn)活動,暫未出現(xiàn)明顯的地形地貌景觀與生態(tài)的破壞,暫未出現(xiàn)損毀土地現(xiàn)象,未發(fā)現(xiàn)有含水層結(jié)構(gòu)破壞、地下水位嚴(yán)重下降及水質(zhì)惡化等不良現(xiàn)象,亦未影響到礦區(qū)及周圍村民的生產(chǎn)生活用水。
4.1.1 露天采場建設(shè)可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害
據(jù)《開發(fā)利用方案》,礦體開采后,礦區(qū)將產(chǎn)生12段挖方人工邊坡,對人工切坡穩(wěn)定性量化評估,結(jié)果表明除QP2、QP10兩段外穩(wěn)定性均較差,在作業(yè)振動等作用下可能易產(chǎn)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,主要對其場內(nèi)的操作人員和機(jī)械設(shè)備造成威脅,預(yù)測露天采場建設(shè)及開發(fā)引起的崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的可能性中等,危險性較??;QP2、QP10穩(wěn)定性好,預(yù)測露天采場建設(shè)及開發(fā)引起的崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的可能性較低,危害程度小,危險性小。
4.1.2 排土場可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害
礦區(qū)植被稀疏,表土厚約0.1m,礦體投影面積為0.0425km2,則表土的剝離量4250m3,占地約0.48hm2,預(yù)計堆土高約2.6m,在其周圍用編織袋做臨時擋土墻進(jìn)行防護(hù)。排土場堆積體較小,形成邊坡較低,故即使在強(qiáng)降雨、機(jī)械振動等作用下發(fā)生的自然地質(zhì)災(zāi)害的概率性亦不大。
4.1.3 農(nóng)村道路的穩(wěn)定性
有農(nóng)村道路直接通往礦區(qū),故礦山開采無需開拓、擬建公路。礦山今后開采亦不設(shè)置工業(yè)場地,故只對農(nóng)村道路進(jìn)行評估,農(nóng)村道路的穩(wěn)定性好,采礦施工過程不會加劇地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。
礦山最低開采標(biāo)高為+280m,高于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面+268m。調(diào)查未發(fā)現(xiàn)有含水層結(jié)構(gòu)破壞、地下水位嚴(yán)重下降及水質(zhì)惡化等不良現(xiàn)象,未影響到礦區(qū)及周圍村民的生產(chǎn)生活用水。預(yù)測在符合規(guī)范情況下開采對地下含水層的影響較輕。
5.1.1 崩塌、滑坡防治
根據(jù)前文對礦山地質(zhì)災(zāi)害的評估可以得出,自然狀態(tài)下,巖層較穩(wěn)定,歷年來未發(fā)現(xiàn)有大的崩塌滑坡地質(zhì)災(zāi)害。但礦山開采后形成的人工切坡多數(shù)穩(wěn)定性較差,在開采狀態(tài)下,引起崩塌、滑坡的可能性中等。
因此,在礦山開發(fā)過程中,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行礦山有關(guān)工作條例和國家有關(guān)技術(shù)規(guī)范。按照采剝并舉、剝離先行的原則,分臺階、從上而下進(jìn)行開采。
設(shè)置排洪及截洪溝,預(yù)防崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。及時發(fā)現(xiàn)并清理松散塊石和危巖,設(shè)置安全警示標(biāo)志,禁止無關(guān)人員靠近。
5.1.2 含水層破壞防治
基巖完整地段為隔水層,僅在淺部的風(fēng)化帶及裂隙發(fā)育地段含有一定的裂隙水,且富水性差,礦山開采不易對含水層造成破壞。
但要對采礦廢水以及工業(yè)垃圾集中堆放、集中處理,采礦廢水應(yīng)凈化處理,達(dá)標(biāo)后才能排放,工業(yè)垃圾應(yīng)及時清理,以免對地下水造成污染。
5.1.3 地形地貌景觀修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)
隨著礦體采掘,地形地貌景觀遭受破壞,采礦活動破壞林地植被后,將引起水土流失加重,可以采用回填整平、覆土改良、植樹種草等措施,進(jìn)行土地復(fù)墾。①采場邊坡:礦山采礦結(jié)束后,露天采場邊坡將形成階段臺階和坡面,由于露采坑開采面積較大,坡面角較陡,覆土容易被雨水沖刷,造成二次水土流失,采用階段平臺兩側(cè)種植爬山虎,爬山虎間隔1m,利用其上爬下掛的特點,對邊坡進(jìn)行復(fù)綠;②臺階平臺:停采后臺階平臺應(yīng)及時覆土,并將覆土臺階改成向內(nèi)傾斜的斜面,播種草籽,以防止水土流失;③采場采坑:礦區(qū)內(nèi)采坑土地類型原為有林地,故復(fù)墾目標(biāo)為有林地,擬回覆表土厚度為30cm的土壤,覆土土壤的PH值范圍為5.5~8.5,含鹽量不大于3%,用三鏵犁進(jìn)行翻耕、平整土地,在地表種植喬木馬尾松,同時撒播草籽。
①排土場:復(fù)墾目標(biāo)為有林地,種植喬木馬尾松和播撒草籽,面狀覆土設(shè)計厚度為30cm,草種選擇芭茅草、芒萁等,設(shè)計播量為22.5kg/hm2,馬尾松株行距選用1.6m×1.6m~3.2m×3.2m,種植密度為1200~2400株/hm2;②農(nóng)村公路:根據(jù)適宜性評價結(jié)果,礦山閉坑后需要進(jìn)行降塵處理的剩余部分農(nóng)村公路,治理方案為種植樹木,樹種為馬尾松,樹苗帶土球種植,種植株距為3m。
以位于石城縣珠坑鄉(xiāng)三和村泥巖礦山作為案例分析,通過對小型露天泥巖礦山在開采過程中存在的環(huán)境地質(zhì)問題進(jìn)行研究,從重點防治區(qū)、次重點防治區(qū)等方面總結(jié)恢復(fù)治理措施,對類似小型露天礦山的恢復(fù)治理具有一定的參考價值。