豫中某廢棄露天黏土礦坑地質(zhì)環(huán)境治理方案研究

孟晶晶

摘 要：歷史遺留礦山環(huán)境治理及生態(tài)修復(fù)工作任重道遠(yuǎn)，因其責(zé)任主體滅失，大都需要財(cái)政資金支持。然而，單個(gè)小型民采坑治理申請(qǐng)財(cái)政資金困難，需尋求更為切實(shí)可行的治理途徑?；谝褜?shí)施完成的一處廢棄露天采坑地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目，介紹其區(qū)位條件、地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題、治理工程設(shè)計(jì)、資金投入、效益以及實(shí)施效果等，同時(shí)探討如何為近村莊和生產(chǎn)礦山的小型民采廢棄礦坑引進(jìn)社會(huì)資金進(jìn)行治理，制定切實(shí)有效的治理方案。結(jié)合鄉(xiāng)村振興政策，提高治理標(biāo)準(zhǔn)，在恢復(fù)地質(zhì)環(huán)境的同時(shí)，以人為本，改善村民的居住環(huán)境條件，提升村民幸福感，為相似項(xiàng)目提供參考。

關(guān)鍵詞：歷史遺留礦山治理;露天采坑;社會(huì)資金;鄉(xiāng)村振興

1 項(xiàng)目概況

1.1? 區(qū)位條件

治理區(qū)為一處責(zé)任滅失露天民采坑，采坑面積? ? ? ? ? 0.24 km2，最大深47.0 m。位于豫中某村莊附近，距離該村村委會(huì)僅190.0 m，距離鄉(xiāng)政府2.0 km。該村莊常住人口300余人，鄉(xiāng)鎮(zhèn)常住人口8 000余人。采坑附近為該縣的一個(gè)小型耐火黏土礦，生產(chǎn)規(guī)模為1 000 t/a，采坑緊靠該企業(yè)礦部。

1.2? 自然地理及地質(zhì)環(huán)境條件

1.2.1? 自然地理?xiàng)l件

（1）氣象。治理區(qū)內(nèi)的氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，7月降雨量最多，1月最少。多年平均降雨量703.7 mm（1956—2010年），最大年降雨量1 119.8 mm（2000年），最小年降雨量422.1 mm（1993年）。年平均氣溫14.0 ℃，最高氣溫40.3 ℃，最低氣溫-17.4 ℃。全年無(wú)霜期220天。年最大蒸發(fā)量1 901.0 mm，最小蒸發(fā)量1 299.4 mm[1]。

（2）水文。治理區(qū)北側(cè)1.5 km處有小型水庫(kù)老虎洞水庫(kù)，水庫(kù)下游為自北向南流向的季節(jié)性河流青龍河，青龍河從治理區(qū)東側(cè)流過(guò)，最近距治理區(qū)500.0 m，其流量大小受大氣降水影響甚大，旱季無(wú)水，雨季泄洪。汝河南距治理區(qū)9.8 km，治理區(qū)內(nèi)無(wú)河流穿過(guò)。

（3）土壤植被。治理區(qū)所在區(qū)域?yàn)榕瘻貛?，適宜種植多種植被，區(qū)內(nèi)土壤主要為褐土，植物分布差別明顯，喬木有刺槐、楊樹(shù)、桐樹(shù)等;灌木有酸棗、荊條等;草種有狗尾草。

（4）地形地貌。治理區(qū)屬于山前丘陵區(qū)，最高海拔380.0 m，最低海拔200.0 m，一般地形坡度3°～10°。治理區(qū)采坑近橢圓形，面積為0.238 hm2，最大深47.0 m，邊坡坡度35°～45°。邊坡大部分碎石土裸露，部分雜草覆蓋，周邊為耕地和道路。

1.2.2? 礦山地質(zhì)環(huán)境條件

（1）地層巖性。區(qū)內(nèi)出露地層主要為寒武系、石炭系白云質(zhì)灰?guī)r、鋁土巖、砂巖和深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、深灰色砂質(zhì)泥巖等，地表分布第四系殘破積、沖積、洪積物，一般厚1.0～5.0 m[2-3]。

（2）地質(zhì)構(gòu)造。治理區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，為一單斜層，治理區(qū)內(nèi)無(wú)斷層穿過(guò)。

（3）水文地質(zhì)條件。治理區(qū)地下水類(lèi)型主要為碎屑巖類(lèi)孔隙裂隙水，主要含水層為二疊系各類(lèi)砂巖及平頂山砂巖，總厚度10.0～30.0 m，各含水層之間有泥巖、砂質(zhì)泥巖相隔，單位涌水量0.000 114～0.468 000 L/（s·m），滲透系數(shù)? ? ? ? ? ? 0.002 5～1.440 0 m/d。

（4）工程地質(zhì)條件。治理區(qū)內(nèi)主要分布的巖土體類(lèi)型為人工堆填土、第四系松散土和具泥化夾層較軟粉砂巖、泥巖、頁(yè)巖、粉砂巖、長(zhǎng)石砂巖等。采坑邊坡上大部分覆蓋雜填土，夾雜碎石;采坑頂部大部分分布厚1.0～5.0 m的黏土、淤泥、細(xì)砂多層土體，主要為第四系中、上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)的黏土、亞黏土、亞砂土及砂、砂礫石等。

2?礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題

2.1? 地質(zhì)災(zāi)害隱患

治理區(qū)存在兩處危巖體（W1、W2），位于治理區(qū)西側(cè)邊坡（BP6和BP5）處。BP6邊坡巖性為黏土巖，中間夾2.0 m厚泥巖，坡度約35°，坡長(zhǎng)108.0 m，坡高3.0～5.0 m，邊坡上部覆蓋第四系松散土體，厚度約2.0 m，坡面巖石破碎，局部倒掛，形成危巖體一處，危巖體方體積432.00 m3。BP5邊坡巖性為碎石土和黏土，坡度約40°，坡長(zhǎng)78.0 m，坡高20.0 m，邊坡上部覆蓋碎石土，厚度約1.0 m，邊坡坡頂形成一處2.0 m×0.2 m裂縫，危巖體方體積468.00 m3。兩處危巖體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在極端天氣及不利因素的組合作用下，易發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害。危巖體特征如表1所示。

2.2? 地形地貌破壞

采坑南北長(zhǎng)618.0 m，東西寬420.0 m，最大深47.0 m，邊坡35°～70°。采坑內(nèi)的次級(jí)采坑邊坡共12處，其中，采礦開(kāi)挖形成的邊坡有8處，坡高10.0～43.0 m，坡度45°～70°，巖性主要為灰?guī)r、黏土巖，頂部20～30 cm厚殘坡積土。礦渣回填形成的邊坡有4處，坡高11.0～34.0 m，坡度35°～45°，巖性主要為碎石土。采坑內(nèi)的次級(jí)平臺(tái)共有8處，平臺(tái)最大面積為? ? ? 31 111.0 m2，最小面積為662.0 m2。平臺(tái)和邊坡因水土流失嚴(yán)重，土壤肥力低，植被發(fā)育不良，僅在部分低洼處分布少量雜草。治理區(qū)內(nèi)地形地貌及植被破壞嚴(yán)重。

3?礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工程設(shè)計(jì)

3.1? 治理工程分項(xiàng)設(shè)計(jì)

（1）邊坡清理工程。機(jī)械清理兩處危巖體，修整過(guò)陡邊坡至45°以?xún)?nèi)。邊坡清理方體積980.00 m3。

（2）回填壓實(shí)工程。從采坑北部開(kāi)始回填從附近礦山礦段產(chǎn)生的廢石土料。按設(shè)計(jì)標(biāo)高留置回填平臺(tái)。回填壓實(shí)方體積共51.62萬(wàn)m3，回填后形成的平臺(tái)面積共39 900.0 m2。

（3）場(chǎng)地平整工程。對(duì)現(xiàn)狀平臺(tái)進(jìn)行場(chǎng)地平整，局部挖高填低，清理殘留的巖土體、垃圾、雜物。平整面積共? ? ? ?102 400.0 m2。挖土方2 500.00 m3。

（4）截排水溝工程。為保持水土，在BP10邊坡坡頂、治理區(qū)東側(cè)水泥路西以及平臺(tái)A1、A2、A3、A5、A8和道路外側(cè)修建截漿砌塊石排水溝，長(zhǎng)度共3 410.8 m，設(shè)計(jì)洪峰流量為0.39 m3/s。為防止不均勻沉降，截排水溝底部鋪設(shè)厚20 cm的碎石墊層，并均勻壓實(shí)，壓實(shí)系數(shù)為0.94，每15.0 m設(shè)置一道伸縮縫，縫寬20～30 mm，伸縮縫處塞填瀝青油氈止水。

（5）綠化工程。根據(jù)生態(tài)修復(fù)需求和景觀協(xié)調(diào)原則，用喬灌草結(jié)合的方式進(jìn)行立體復(fù)綠，兼顧開(kāi)花植物以增強(qiáng)觀賞性。①對(duì)采坑?xùn)|側(cè)新修水泥路西側(cè)的邊坡（BP10）以及治理區(qū)西南部平臺(tái)（A5）進(jìn)行生態(tài)復(fù)綠。措施如下：對(duì)修整后的邊坡坡面播撒草籽（荊條、紫穗槐、苜?；旌希纬晒嗖莞采w層，播撒面積6.280 hm2;在邊坡BP10的坡腳和坡頂（水泥路西側(cè)路邊）種植速生楊，胸徑4～5 cm，單行種植，間距? ? 2.0 m，共種植速生楊383棵;在平臺(tái)A5西側(cè)坡腳種植刺槐，胸徑6～7 cm，帶土球，單行種植，間距2.0 m，共種植刺槐287棵。②選擇格桑花草籽對(duì)回填平臺(tái)進(jìn)行復(fù)綠。撒播格?；娣e共3.990 hm2。③C5、C2平臺(tái)因位于采坑上部，靠近周邊耕地，平整覆土后，對(duì)其進(jìn)行土地適宜性評(píng)價(jià)后可恢復(fù)為耕地，種植油菜，在增加耕地面積的同時(shí)提高觀賞性，共復(fù)耕面積10.240 hm2。

（6）養(yǎng)護(hù)工程。每年安排兩人利用采坑底部蓄水對(duì)林地和草地進(jìn)行管護(hù)，管護(hù)期限為一年。

（7）道路修整工程。設(shè)計(jì)預(yù)留施工便道，施工完成后，對(duì)施工便道進(jìn)行道路修整并永久保留，道路依地形條件順勢(shì)鋪設(shè)，路寬3.0～5.0 m，泥結(jié)碎石路面厚20 cm。修整道路長(zhǎng)度共879.0 m，面積約2 197.5 m2。

（8）防護(hù)工程。為了防止人畜跌落發(fā)生安全事故，在采坑頂部周?chē)詵艡趪鷵踝鳛榉雷o(hù)。具體措施：防護(hù)欄高? ? ? 2.0 m，采用6 cm×6 cm的金屬網(wǎng)格防護(hù)網(wǎng)，每隔3.0 m設(shè)置一處混凝土樁固定，共設(shè)置防護(hù)網(wǎng)2 050.0 m、混凝土樁683根。

3.2? 工程預(yù)算及資金來(lái)源

本項(xiàng)目工程施工費(fèi)2 144.39萬(wàn)元，其中，回填工程? ? ? ? ? ?1 996.89萬(wàn)元，占總施工費(fèi)用的93.12%。附近礦山企業(yè)用采礦過(guò)程中形成的廢石土料進(jìn)行回填，在恢復(fù)治理地質(zhì)環(huán)境的同時(shí)，節(jié)約了企業(yè)的生產(chǎn)成本。在該縣自然資源局的協(xié)調(diào)指導(dǎo)下，工程治理實(shí)施主體為礦山企業(yè)，治理工程費(fèi)用由企業(yè)自籌。

4 結(jié)論與建議

（1）該項(xiàng)目利用有利的區(qū)位條件，積極吸引社會(huì)資金進(jìn)行治理，既減輕了政府財(cái)政負(fù)擔(dān)，又為企業(yè)生產(chǎn)提供了便利，充分體現(xiàn)了礦山環(huán)境治理“誰(shuí)治理、誰(shuí)受益”的原則。

（2）項(xiàng)目緊鄰村莊，在制定治理方案時(shí)，不僅實(shí)現(xiàn)了消除地質(zhì)災(zāi)害隱患、恢復(fù)受損地形地貌等基本的地質(zhì)環(huán)境治理功能，更以人為本，充分考慮了景觀協(xié)調(diào)性進(jìn)行優(yōu)化綠化植物配置，栽種了速生楊、刺槐、荊條、紫穗槐、苜蓿、格?；ㄒ约坝筒说榷喾N植物，盡可能地實(shí)現(xiàn)了觀景功能。結(jié)合地下水位淺、坑底常年積水可形成一定的水體景觀等條件，將治理后的采坑建成周邊村民觀景休憩的場(chǎng)所，提升村民幸福指數(shù)，為鄉(xiāng)村振興作貢獻(xiàn)[4]。

（3）項(xiàng)目實(shí)施后，恢復(fù)被損毀的土地面積共0.23 km2，其中，恢復(fù)耕地10.250 hm2，恢復(fù)林地草地共10.540 hm2。生態(tài)綠化工程可以減少水土流失，有效保護(hù)附近種植耕地、促進(jìn)林草生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)的良性發(fā)展。

（4）該項(xiàng)目體現(xiàn)了當(dāng)?shù)卣畬?duì)礦山地質(zhì)環(huán)境工作的高度重視。新的工作模式以及以人為本、和諧科學(xué)發(fā)展的工作理念，反映了社會(huì)文明的進(jìn)步，有利于強(qiáng)化黨和政府在群眾中的威望，增強(qiáng)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中人們對(duì)礦山環(huán)境保護(hù)的意識(shí)，社會(huì)形象窗口效應(yīng)明顯，對(duì)今后社會(huì)發(fā)展的意義和影響較為深遠(yuǎn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]胡濤，郭林.區(qū)域降水量變化特性分析[J].河南水利與南水北調(diào)，2020，49（5）：24-25.

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[4]夏繼忠.居民區(qū)周邊采石礦山地質(zhì)環(huán)境治理模式探討—以某采石場(chǎng)治理為例[J].資源信息與工程，2019，34（4）：124-126.