劉超良，孫濤，魏增超，曹誠

（河南省地質(zhì)測繪總院，鄭州 450006）

隨著人們對環(huán)境保護意識的加強，礦山開采對資源造成的破壞越來越被重視，礦山地質(zhì)環(huán)境保護與安全生產(chǎn)是礦山企業(yè)在實際生產(chǎn)過程中面臨的兩大主題，也是當(dāng)今社會、政府主管部門以及礦山企業(yè)所關(guān)注的熱點問題［1]。礦產(chǎn)資源是資源的一種，人們想要利用礦產(chǎn)資源就需要對礦山進行開采，在獲得利益的同時必定要破壞礦山環(huán)境。對固體礦產(chǎn)資源而言，其位置具有不可移動的特點，這就決定了采礦工業(yè)建設(shè)場地空間的固定性，不能像其他工程建設(shè)那樣可以有序選擇和適時的移動，以致許多采礦企業(yè)必須占用大量的土地資源，并破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和自然景觀，引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟問題［2]。特別是露天開采礦山，對土地資源及地形地貌景觀造成的影響和破壞更為嚴重。要解決這些社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境問題，恢復(fù)土地生態(tài)功能，就要對正在開采或者閉坑的礦山被破壞的生態(tài)環(huán)境進行科學(xué)的規(guī)劃和有效的恢復(fù)治理。如何既合理地開發(fā)礦產(chǎn)資源，又不至于造成礦山地質(zhì)和生態(tài)環(huán)境惡化以及重大地質(zhì)災(zāi)害事故發(fā)生，是實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要研究課題。本文以某建筑石料用灰?guī)r礦為例對礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復(fù)治理進行探討。

1 礦山概況及地質(zhì)環(huán)境背景

1.1 礦山概況

該建筑石料用灰?guī)r礦區(qū)位于河南省滎陽市賈峪鎮(zhèn)。礦區(qū)呈不規(guī)則的長方形，總體呈南北向展布，東西長約200 m，南北寬約350 m，礦區(qū)地理坐標為東經(jīng)113°26′23″～113°26′32″，北緯34°37′55″～34°38′07″，面積為0.066 2 k m2。開采標高為＋370.8 m至＋292 m。礦山設(shè)計可利用的資源儲量為127.81×104m3（合342.53×104t），可采儲量為120.14×104m3（合321.98×104t）。生產(chǎn)規(guī)模為55×104t／a，本礦為山坡露天開采，采礦工作采用自上而下的分臺階開采，臺階高10 m。

1.2 礦山地質(zhì)環(huán)境背景

地貌類型：礦區(qū)屬低山丘陵地貌，礦山開采前地勢總體為西北高、東南低，區(qū)內(nèi)最高點海拔高度為370.8 m，最低點海拔高度為235.9 m，相對高差134.9 m，地形起伏變化較大。

區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造：本區(qū)位于華北地臺南帶，地層劃分屬于華北地層區(qū)豫西分區(qū)嵩箕小區(qū)，除缺失奧陶系上統(tǒng)－石炭系下統(tǒng)地層外，從太古界登封群至新生界第四系地層均有所出露。本區(qū)總體構(gòu)造為一傾向15°～20°，傾角10°～15°的單斜構(gòu)造，斷裂比較發(fā)育，為中等構(gòu)造。

礦區(qū)地層：本區(qū)基巖經(jīng)生產(chǎn)揭露后大面積出露，據(jù)本區(qū)地層出露和以往勘查工程揭露資料，礦區(qū)主要出露地層為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2m）。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估

2.1 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀評估

2.1.1 地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評估

評估區(qū)位于侵蝕剝蝕丘陵，評估區(qū)地形海拔240～370.8 m，地形高差130.8 m，地形高差較大。經(jīng)野外調(diào)查，發(fā)現(xiàn)評估區(qū)內(nèi)采坑一處，采坑約深30 m，已形成臺階邊坡。在調(diào)查的過程中，未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。現(xiàn)狀條件下，地質(zhì)災(zāi)害影響程度為較輕。

2.1.2 地下含水層的影響或破壞情況現(xiàn)狀評估

評估區(qū)為露天開采，開采標高370.8～292 m，評估區(qū)內(nèi)第四系為透水不含水層，奧陶系中統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r為含水層，地下水埋深為220 m，石炭系上統(tǒng)本溪組鋁土頁巖和寒武系上統(tǒng)鳳山組含燧石團塊白云巖為隔水層。采場礦層（體）位于地下含水層以上，采場匯水面積小，與區(qū)域含水層或地表水聯(lián)系不密切，采場區(qū)域奧陶系中統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r正常涌水量小于3 000 m3／d；礦區(qū)及周圍地表水體未漏失。評估區(qū)內(nèi)礦業(yè)活動均不會對地下含水層造成破壞，現(xiàn)狀條件下，評估區(qū)地下含水層影響或破壞程度為較輕。

2.1.3 地形地貌景觀影響和破壞程度現(xiàn)狀評估

露天采礦導(dǎo)致地表植被破壞、土壤流失、巖石裸露、形成采坑，目前已形成采坑約4.57 h m2，采坑深度30～50 m，地形地貌景觀受到破壞，巖石裸露，露天采場對原生的地形地貌景觀影響和破壞程度大。排土場和工業(yè)場地因為表土的臨時排放和建筑物的修建破壞了地表植被資源，對地形地貌景觀影響和破壞較大?，F(xiàn)狀條件下，已采區(qū)對地形地貌景觀影響和破壞程度為嚴重；排土場和工廠場地對地形地貌景觀影響和破壞程度為較嚴重；礦區(qū)其他區(qū)域?qū)Φ匦蔚孛簿坝^影響和破壞程度為較輕。

2.1.4 土地資源的影響或破壞現(xiàn)狀評估

已采區(qū)目前形成一處采坑，破壞土地資源面積2.81 h m2，其中耕地0.43 h m2，林地0.14 h m2，荒草地2.24 h m2?，F(xiàn)狀條件下，已采區(qū)破壞土地資源程度為較嚴重，礦區(qū)其他區(qū)域為較輕。

2.2 礦山地質(zhì)環(huán)境預(yù)測評估

2.2.1 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評估

露天采場區(qū)最低開采標高292 m，礦場終了邊坡最大高度70 m。由于開采會引發(fā)巖石結(jié)構(gòu)破壞，形成的邊坡較高，穩(wěn)定性降低，有引發(fā)采場邊坡崩塌的可能性。受開采方式的影響，崩塌類型主要是傾倒式及拉裂式，以塊狀單體為主。礦區(qū)礦層裂隙面、節(jié)理面發(fā)育一般，局部產(chǎn)生崩塌的可能性較大。預(yù)測評估認為，露采區(qū)地質(zhì)災(zāi)害影響程度為較嚴重；礦區(qū)其他區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害影響程度較輕。

2.2.2 含水層破壞程度預(yù)測評估

評估區(qū)內(nèi)無大的地表水體，采礦活動結(jié)束后，采坑最低標高為＋292 m，批準的表內(nèi)儲量以及評審備案的儲量全部位于最高地下水位以上。礦區(qū)內(nèi)無老硐、地面塌陷、地面沉降等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，開采工程施工后不會改變地下水的運動規(guī)律，即采礦活動不會對地下含水層造成破壞。預(yù)測評估認為，評估區(qū)采礦活動對地下含水層的影響或破壞程度為較輕。

2.2.3 地形地貌景觀影響和破壞程度預(yù)測評估

采礦結(jié)束后，將形成最低開采標高為292 m、深70 m左右的采坑，采坑底面積約8.49 h m2。采礦活動將導(dǎo)致地表植被破壞、巖石裸露、平地或坡地變?yōu)椴煽?，對原生地形地貌景觀影響和破壞程度大。臨時排土場和工業(yè)場地也破壞了地表植被，對地形地貌景觀影響和破壞程度較大。預(yù)測評估認為，露采區(qū)對原生地形地貌景觀影響和破壞程度嚴重；臨時排土場和工業(yè)場地對原生地形地貌景觀影響和破壞程度嚴重；其他區(qū)域?qū)υ匦蔚孛簿坝^影響和破壞程度較輕。

2.2.4 土地資源影響和破壞程度預(yù)測評估

礦山開采閉坑后，礦區(qū)范圍內(nèi)將形成面積為8.49 h m2、深度為70 m的采坑，其中破壞耕地1.87 h m2，破壞林地0.52 h m2，破壞荒草地6.1 h m2。預(yù)測評估認為，露采區(qū)破壞土地資源程度為較嚴重，其他區(qū)域為較輕。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境防治措施

根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型、分布特征及其危害性，礦山地質(zhì)環(huán)境影響現(xiàn)狀與預(yù)測評估結(jié)果，露采區(qū)為礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重區(qū)，劃分為礦山地質(zhì)環(huán)境重點防治區(qū)；排土場和工業(yè)場地為礦山地質(zhì)環(huán)境影響較嚴重區(qū)，劃分為礦山地質(zhì)環(huán)境次重點防治區(qū)；其他區(qū)域為礦山地質(zhì)環(huán)境影響較輕區(qū)，劃分為礦山地質(zhì)環(huán)境一般防治區(qū)。礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復(fù)治理工程主要包括地質(zhì)災(zāi)害防治工程，含水層影響與破壞防治工程，地形地貌景觀影響與破壞防治工程，土地資源影響與破壞防治工程。

3.1 地質(zhì)災(zāi)害防治工程

預(yù)測開采后的采坑有引發(fā)崩塌的可能性。采礦區(qū)局部地段不利于礦坑邊坡的穩(wěn)定，礦體為高陡邊坡，是容易引發(fā)采坑邊坡崩塌的部位，采坑邊坡崩塌有可能對采礦人員和采礦設(shè)備造成危害。在采礦過程中加強采坑邊坡監(jiān)測，及時將陡坡清除，清理廢土石和危巖，要防止發(fā)生崩塌，消除地質(zhì)災(zāi)害隱患。開采后期進行削坡減荷、綠化等。

3.2 含水層預(yù)防工程

露天開采礦山對含水層影響和破壞較輕，應(yīng)主要從預(yù)防含水層的污染方面進行考慮。礦坑排水、采礦廢水應(yīng)循環(huán)利用，對難于利用而排放可能造成污染的部分，應(yīng)集中收集，經(jīng)過凈化，達標排放，避免該防治區(qū)及周圍地下含水層受到污染。

3.3 地形地貌景觀影響和破壞防治工程

（1）礦山開拓、采掘工程應(yīng)嚴格按照開發(fā)利用方案要求施工，礦石的堆放、設(shè)備的存放應(yīng)充分利用已有平臺，剝離的表土應(yīng)先堆放在排土場，廢石渣土應(yīng)充分利用現(xiàn)在的廢渣場集中有序堆放，盡量減少對土地資源的占用。礦山閉坑后，把排土場剝離的表層土進行回填，恢復(fù)至原有生態(tài)環(huán)境。

（2）在礦山采礦活動過程中注意保護礦區(qū)內(nèi)植被資源，以防對環(huán)境造成破壞；在防治區(qū)附近及周邊設(shè)置警示牌，嚴禁越界無序開采；對已停采地段或終采礦山，應(yīng)及時進行恢復(fù)治理工程，植樹種草恢復(fù)土地資源功能，因地制宜修建一些輔助設(shè)施，保護礦山地質(zhì)環(huán)境。

3.4 土地資源影響和破壞防治工程

本礦區(qū)土地資源破壞對象主要為耕地、林地和荒地。結(jié)合遭受破壞對象，應(yīng)拆除礦山工業(yè)設(shè)施區(qū)及生活區(qū)，對場地清理平整并復(fù)綠；對礦山道路、廢石堆場等挖損與占用土地進行復(fù)綠；對礦坑底部用開采礦渣回填，然后覆蓋排土場剝離的耕層土，恢復(fù)為耕地資源。根據(jù)當(dāng)?shù)鼐用竦膶嶋H適用情況，對礦山道路進行修整。

3.5 礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測工程

采坑邊坡崩塌監(jiān)測主要監(jiān)測變形情況，泥石流監(jiān)測主要監(jiān)測雨季排土場邊坡的穩(wěn)定性。因采坑邊坡變形點及發(fā)生崩塌的可能性具有很大的不確定性，不宜機械的布置監(jiān)測點。其監(jiān)測方法主要采用巡視法進行監(jiān)測，每天由專職人員沿露天采坑邊坡進行巡視，發(fā)現(xiàn)變形異常點，采用鋼卷尺、GPS、經(jīng)緯儀等儀器測量變形程度，作好記錄，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析變化速度和發(fā)展趨勢，判斷發(fā)生邊坡崩塌的可能性，并及時向主管安全生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)匯報，及時制定防治方案。

4 結(jié)論

（1）本文以露天開采建筑石料用灰?guī)r為例，說明礦山開采引發(fā)邊坡崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性，并介紹了地形地貌景觀和土地資源遭受破壞等主要地質(zhì)環(huán)境問題。

（2）對礦山開采產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問題做了現(xiàn)狀評估和預(yù)測評估，具體預(yù)測了礦山閉坑發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性及對地形地貌景觀和土地資源的破壞性，并根據(jù)評估結(jié)果對礦區(qū)進行了綜合分區(qū)。

（3）對礦山地質(zhì)環(huán)境問題進行分析，提出應(yīng)對邊坡進行削坡治理，對破壞的地形地貌景觀和土地資源進行覆土，恢復(fù)土地功能，并對邊坡崩塌進行巡視監(jiān)測等，這些防治措施對該類型礦山的地質(zhì)環(huán)境保護與恢復(fù)治理工作具有一定的指導(dǎo)意義。

［1]李長洪，任濤，蔡美峰，等.礦山地質(zhì)生態(tài)環(huán)境問題及其防治對策與方法［J].中國礦業(yè)，2005，14（1）：29－33.

［2]趙桂久，等.生態(tài)環(huán)境綜合整治和恢復(fù)技術(shù)研究（第二集）［M].北京科學(xué)技術(shù)出版社，1995.