陳 娟，劉 路

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局七總隊(duì)，貴州 貴陽 550005）

礦山地質(zhì)環(huán)境治理的目的是通過實(shí)施礦山復(fù)綠治理工程，確保礦區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)穩(wěn)定，改善礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境，減輕或消除各種污染物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，恢復(fù)礦區(qū)土地使用功能。燕垅林歹礦山因露天開采、堆渣使得礦區(qū)周邊土地壓占與破壞，造成水土流失，破壞生態(tài)平衡，要因地制宜進(jìn)行治理、復(fù)墾，推動(dòng)礦區(qū)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展，造福受礦山地質(zhì)環(huán)境影響多年的當(dāng)?shù)卮迕瘛?/p>

1 礦山概況及地質(zhì)環(huán)境背景

（1）自然地理。燕垅林歹礦區(qū)位于貴州省清鎮(zhèn)市中部，行政區(qū)劃屬清鎮(zhèn)市站街鎮(zhèn)，距站街鎮(zhèn)3km，治理區(qū)位于其南部黃家礦段CK5#、CK6#露天廢棄采場(chǎng)(見圖1)，面積6.118km2。礦區(qū)屬構(gòu)造剝蝕的低中山地貌，坡高山陡，沖溝發(fā)育，主要山脊總體走向南北向，標(biāo)高1340.00m～1420.75m，礦區(qū)鋁土礦層開采標(biāo)高900m～1400m。礦區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，年平均氣溫14℃，年平均降雨量為1192.50mm，礦區(qū)地表水不發(fā)達(dá)，僅距礦區(qū)西側(cè)外圍有迎燕水庫的匯水溪流自南而北流過。

（2）地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造。林歹礦區(qū)位于站街向斜的東翼，該區(qū)出露的地層由東向西、由老至新有寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)群(?2-3ls)、石炭系下統(tǒng)九架爐組(C1jj)、擺佐組(C1b)、二疊系中統(tǒng)梁山組(P2l)、棲霞組(P2q)及第四系(Q)。其中，第四系碎石土(Qs)呈雜色，為CK5#、CK6#采坑開采時(shí)的剝離土和尾礦渣組成，早期堆積時(shí)間較長，已超過5年，自然固結(jié)已完成，厚0m～20.00m。

林歹礦區(qū)在區(qū)域構(gòu)造上位于貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)內(nèi)的南北向構(gòu)造老王沖向斜與龍頭山背斜的復(fù)合部位，構(gòu)造較簡單，主要為南北方褶皺為主，伴以北東向及南北向斷裂。礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造基本一致，主要發(fā)育北東、東西、北西和近南北向四組斷裂，但規(guī)模不大，影響范圍小。

圖1 治理區(qū)平面示意圖

（3）生產(chǎn)概況。林歹鋁土礦是我國西南地區(qū)開采幾十年的典型巖溶礦山，于1993年建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)采用中央豎井開拓系統(tǒng)，露天/地下開采方式，開采規(guī)模為35×104t/a。但豎井在掘進(jìn)至1190m中段馬頭門時(shí)，發(fā)生突水淹井事故，由于無法解決用水事故，致1190m標(biāo)高以下已探明的約167.76×104t鋁礦資源無法繼續(xù)開采[1]，被迫處于停產(chǎn)狀態(tài)。

2 治理區(qū)主要地質(zhì)環(huán)境問題

治理區(qū)主要地質(zhì)環(huán)境問題為植被破壞、土地?fù)p毀和地形地貌景觀破壞以及在采坑周圍形成的高陡巖質(zhì)邊坡隱患，其原因?yàn)榈V山采掘過程中的礦渣、廢渣堆積以及開采形成的采坑 (見圖 2)。

圖2 治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境實(shí)景圖

（1）治理區(qū)存在問題分述。根據(jù)工作區(qū)的地質(zhì)環(huán)境特征及礦山的規(guī)劃安排將治理區(qū)劃分為CK5#、CK6#、PT1、PT2四個(gè)區(qū)域，各區(qū)域存在問題分述如下：①CK5#。采坑開挖時(shí)間從2012年至今，近南北走向，坑底標(biāo)高1373.06m～1394.25m，坑頂標(biāo)高1377.48m～1408.82m，開挖斷面近似梯形，坑底平均寬約10m，坑頂平均寬約20m。在采坑周圍形成高陡巖質(zhì)邊坡，邊坡高3m～20m，邊坡巖體類型為III類，需要治理。②CK6#。采坑開挖時(shí)間從2012年至今，呈橢圓形，長軸方向近南北走向，坑底標(biāo)高1356.50m～1360.00m，坑頂 標(biāo)高1362.80m～1370.00m，開挖斷面近似三角形，坑頂平均寬約15m。采坑周圍邊坡高1m～3m，該采坑已部分回填，回填結(jié)束后無高陡邊坡存在。③PT1。PT1東側(cè)堆積低品位礦渣，標(biāo)高1401.32m～1405.46m，該部分礦渣外運(yùn)銷售，清方至原始土層表面。西側(cè)為常年開采產(chǎn)生的礦渣和表土剝離產(chǎn)生的棄土，堆積體標(biāo)高1393.69m～1411.47m。④PT2。PT2為低品位礦渣和表土剝離的棄土堆積而成，標(biāo)高1368.78m～1380.51m，由一片堆積體組合而成，礦堆需外運(yùn)銷售。礦渣及廢渣物質(zhì)成分為白云巖粘土巖碎塊、砂質(zhì)土，塊石粒徑一般為2cm～5cm，最大達(dá)0.2m，呈塊狀、棱角狀，破壞面積3.56km2，破壞土地類型為耕地、林地，破壞形式為壓占、毀壞，使部分土地失去了原有的生物生產(chǎn)功能和生態(tài)功能，該礦段開采對(duì)林地、旱地的破壞面積小于4km2，其影響破壞程度分級(jí)屬較嚴(yán)重。

（2）土地破壞方式。礦山建設(shè)及生產(chǎn)過程中對(duì)土地造成了不同程度的影響和破壞，其破壞方式以壓占為主，表現(xiàn)為：①施工場(chǎng)地對(duì)土地的占用破壞，擾動(dòng)了原地形地貌和植被，改變?cè)恋乩妙愋?。②鋁土礦在開采、選冶過程中所產(chǎn)生的廢渣、廢石等的堆放造成土地破壞。

（3）土地破壞程度。土地的破壞，不僅造成原有植被的破壞、可耕種土地面積減少，長期不予以治理，還會(huì)造成水土流失，破壞生態(tài)平衡。必須采取工程措施對(duì)破壞的土地進(jìn)行治理，通過實(shí)地調(diào)查及測(cè)量，土地破壞區(qū)面積3.56km2。治理區(qū)內(nèi)的植被破壞主要為排土場(chǎng)和采坑的存在，壓占土地。

（4）地質(zhì)災(zāi)害?？傮w上治理區(qū)地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模小，僅在CK5#南側(cè)，因回填礦渣堆積厚度大，坡度較陡，有滑移的可能，需對(duì)該處作放坡處理，其余地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生可能性較小，且附近無人居住和工程設(shè)施，僅有一個(gè)廢棄養(yǎng)殖場(chǎng)。

3 治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理方法

（1）礦渣回填。對(duì)于治理區(qū)采坑（CK5#、CK6#)，由于礦渣的各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)與碎石土類似，分層壓實(shí)回填，每層高度不大于0.50m，壓實(shí)系數(shù)填系數(shù)不小于0.94，坡面坡率5%。對(duì)于CK5#周圍形成的高陡巖質(zhì)邊坡，邊坡坡率采用1:2.75，每10m高設(shè)計(jì)一個(gè)臺(tái)階，臺(tái)階寬5m，回填后坡腳標(biāo)高為1374.00m，坡頂標(biāo)高1399.85m。CK6#回填后坡腳標(biāo)高為1361.50m，坡頂標(biāo)高1362.86m。

（2）截排水溝。清鎮(zhèn)市降雨集中在5月～9月，地其間多高強(qiáng)度的暴雨，大氣降水滲入地下后降低土層的物理力學(xué)指標(biāo)。故在可排土場(chǎng)PT1、PT2東側(cè)邊緣及CK5#邊坡坡腳設(shè)計(jì)兩處截排水溝，前者用于攔截東側(cè)山坡坡面匯集的雨水，防止其對(duì)治理區(qū)域進(jìn)行沖刷，破壞表層土壤，影響植被生長。后者可以用于排出邊坡面匯集的雨水，防止其下滲進(jìn)入填方區(qū)域，影響填土層的土體物理力學(xué)指標(biāo)。

（3）土地平整。PT1位于治理區(qū)南部，面積1.31km2，現(xiàn)狀地面標(biāo)高1393.69m～1411.74m，堆積厚度0m～12.00m，順坡面堆積，東部厚，南北側(cè)較薄，東南側(cè)礦渣需全部清除直至原耕地表面，東部區(qū)域需進(jìn)行放坡，放坡坡率應(yīng)小于1:1.75，經(jīng)計(jì)算，當(dāng)清方深度達(dá)到7.50m時(shí)，清填方量可基本持平，坡面坡率5%。PT2位于治理區(qū)北部，面積1.03km2，現(xiàn)狀地面標(biāo)高1368.78m～1380.51m，堆積厚度0m～10.50m，順坡面堆積，南部厚，北側(cè)較薄，高低起伏，波動(dòng)較大，礦渣部分可用于回填CK5#，經(jīng)計(jì)算，當(dāng)清方區(qū)域清方深度達(dá)到2.00m時(shí)，清填方量可基本持平。

（4）表層覆土。回填、平整后的碎石土不能直接用于植草、種樹，需在其表面覆土，根據(jù)治理區(qū)碎石土的性質(zhì)，可對(duì)該區(qū)域采用鋪設(shè)厚度不小于0.2m耕植土用于植草，栽種果樹位置開挖直徑0.5m，深0.5m圓坑，用耕植土填充，并進(jìn)行土壤增肥，土壤來源可為CK5#東南側(cè)100m的溝谷，土壤肥沃，土層厚，無農(nóng)田和耕地，剝土后在表層撒播草籽，促進(jìn)植被恢復(fù)。

（5）植草、種樹。工程治理后的采坑、排土場(chǎng)需要恢復(fù)景觀面貌，綜合考慮治理區(qū)內(nèi)的氣候條件及地貌特征，植被恢復(fù)以播撒草籽為主，種樹為輔。工程治理后形成的排土場(chǎng)主要撒播草籽。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查成果，治理區(qū)內(nèi)及周邊多數(shù)為灌木林地，第四系粘土、亞粘土，厚度不均1.0m～5.0m?？刹捎肅K5#東南側(cè)100m的溝谷土壤進(jìn)行培土。由于礦區(qū)位于貴州山區(qū)，水土流失較為嚴(yán)重，土壤條件較差，因此可采用深翻壓實(shí)、剝離、覆蓋等措施對(duì)土壤進(jìn)行前處理，即可對(duì)復(fù)綠區(qū)域覆蓋表土。

（6）治理工程監(jiān)測(cè)。由于CK5#存在邊坡，雨季對(duì)治理工程的穩(wěn)定性也有一定的影響，因此需要對(duì)治理工程填方形成的邊坡的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)其監(jiān)測(cè)，根據(jù)其具體特征、影響因素，建立較完整的監(jiān)測(cè)剖面和監(jiān)測(cè)網(wǎng)，并定期收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)其穩(wěn)定性及變形情況作出評(píng)價(jià)，將可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害危害降到最低限度。

4 結(jié)論

礦區(qū)存在的主要地質(zhì)環(huán)境問題為植被破壞、土地?fù)p毀和地形地貌景觀破壞，以及采坑周圍形成的高陡巖質(zhì)邊坡隱患，結(jié)合地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)制定了相應(yīng)的治理措施，礦山經(jīng)過以上工程治理后，地質(zhì)災(zāi)害得到一定程度的治理、地貌景觀得以恢復(fù)，能夠?qū)崿F(xiàn)地礦和諧關(guān)系、保障和促進(jìn)礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。