矿区地质环境问题现状分析与生态保护修复技术措施.pdf
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1、冶金与材料第 44 卷矿区地质环境问题现状分析与生态保护修复技术措施张黠(中蓝长化工程科技有限公司,湖南 长沙410000)冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 44 卷 第 4 期2024 年 4 月Vol.44 No.4Apr.2024摘要:文章以矿区地质环境问题作为主要研究对象进行分析,由于经济发展迅速,对矿产资源的需求量也不断增加,矿产资源开采规模也在不断扩大,从而导致很多矿区产生了一些地质环境问题,主要表现为:地面塌陷、土壤污染、崩塌滑坡等,这些地质环境问题不仅破坏了生态环境,还造成了严重的经济损失。基于此,文章首先对矿区地质环境问题现状进行分析,并且
2、提出生态保护修复技术策略,希望可以为相关工作人员提供参考和借鉴。关键词:矿区;地质环境;生态保护作者简介:张黠(1982),男,湖南长沙人,主要从事环境工程设计与施工工作。近年来,随着经济迅速发展,对矿产资源的开采和利用也在不断提高。采矿活动虽然对国家经济发展作出了巨大的贡献,但也给人们生产、生活及生态环境造成了较大的危害。矿区地质环境遗留问题主要包括对地面及地下水影响和对生态环境的影响。因此,根据实际情况对地质环境问题进行治理,防止生态环境恶化具有积极作用。1矿区地质环境问题现状分析结合湖南五大矿区山水林田湖草生态保护修复试点工程之一进行分析,矿区地质环境问题包含四个方面:国土资源占用、矿山
3、地质灾害、水资源破坏和矿山环境污染。其中,废石堆、尾矿库、露天采场、工业广场等占地面积较大,对生态环境造成了较大破坏,是矿区最突出的地质环境问题,而地表塌陷和水资源破坏则是该地区最大民生问题。1.1土地资源破坏与景观资源破坏在该地区土地利用破坏形式以废石堆、尾矿库、工业广场等为主,其次是露天采场对土地损害。根据实地调研数据,试点修复区范围内历史遗留土地资源占用和损毁(责任主体灭失)面积约 90 万 m2。1.2矿山地质灾害作为湘江流域和洞庭湖生态保护修复工程试点五大矿区生态修复项目之一,主要地质灾害是地表坍塌与失稳斜坡。第一,地表坍塌。整治区域有 3 个大范围采空区,经调查,这 2 年来没有新
4、增采空区,也没有进一步采空区扩展,总体上是稳定;第二,边坡失稳。整治区域非稳定边坡以露天矿和废弃碎石堆积为主,其中,高陡边坡因坡度大于 75毅、高差(1030m)而存在坍塌和滑坡等地质灾害风险。废石堆积边坡因开采初期不规范堆放而形成堆积高度过高,没有进行有效处理,从而产生了废石流、滑坡等地质灾害咱1暂。1.3矿区水土污染本项目依托技术单位的工作积累,修复前通过对耕地、堰塘和河流土壤样品和水样分析,发现该区土壤和水环境都受到了不同程度重金属污染。1.4矿区水资源破坏通过对踏勘调查,发现由于矿山历史开发活动,该地区泉水量逐渐减少,乃至干涸,对该地区地下水资源(井、泉)的枯竭产生了很大影响,地下水平
5、衡系统受到了严重破坏。根据调查统计,该地区 9 村 110 组 17517人饮水困难。矿区因地表塌陷而产生堰塘渗漏和河道渗漏,经调查,有 33 处堰塘漏水,无法正常蓄水,不能用于农田灌溉,对当地农业生产造成了很大影响。2生态保护修复技术措施主要通过矿山山体破损修复、植被恢复治理、污染耕地修复等措施,通过地形地貌重塑和植被重建等手段对露天采场、废石堆、塌陷区等进行治理,按照“乔灌结合,藤草互补,立体复绿”的方法进行植被恢复,同时保留部分矿山公路和施工便道,修建必要的养护及配套设施,解决了废弃矿山水土流失、压占破坏土地等问题,提高植被覆盖率和水源涵养功能。2.1废石堆及露采场堆生态修复废石堆、露采
6、场等地方政府禁止外运,采用原地治理,挖高填低、放坡整平、排水、支挡防护及覆土种植乔木,撒播草籽,修复为林草地,消除潜在地质灾害隐患,增加绿化覆盖面积,提高生态环境质量,生态修复剖面示意图见图 1。2.1.1放坡整平采用工程类比的原则并结合已有现状稳定边坡,进行台阶式多级边坡设计,视不同情况对不稳定边坡118第 4 期进行放坡,减缓边坡坡度,消除崩塌、滑坡产生的可能,对各段坡面上危岩体,浮石或松动的岩石,陡坡土坡进行清理,做到无明显危岩原存在,并对坡面转角及坡顶直角进行修整,确保坡面基本平直光滑,以利于复绿。2.1.2排水采用生态截、排水沟池等改善地表水排放途径,防止地表水漫流。2.1.3支挡防
7、护修建挡墙,稳固坡角。挡墙一般设在相对牢回路固的岩土体上,采用浆砌块石砌筑,底部用现浇 C15 砼作为垫层,顶部用现浇 C20 砼压顶,为了避免挡墙因阻水而增大推力,还需在墙体设置一定数量的排水孔,地面每 0.5m 种植一株爬山虎进行绿化遮盖。根据废石堆及煤矸石堆特征,布设 2 类挡土墙,分别为 1 类 3 米挡土墙、2 类 4 米挡土墙。2.1.4生态修复采用林草结合方式,修复为林草地,种植栾树、大叶女贞、构树等,撒播草籽。在坡度大于 75毅时,可在坡坡处设置蔓生植被带,在栽植攀缘植物之前,必须先将表层土壤清理干净,疏松 200mm 以上的土层,攀缘植物以 200mm/棵的方式栽植。爬藤类植
8、物,选用地锦(600mm 长);拟选用葛藤(600mm 长)、常春藤(600mm长)和油麻藤(600mm 长)3 个品种进行混种。挂网喷混植草护坡绿化工法是利用镀锌三棱形铁丝网和粘结剂,将客土转化为稳定结构的一种绿化方法,铁丝网作为一种类似于植物根茎的网络加筋效果,因此,可以形成一种具有一定厚度、耐风雨侵蚀、坚固透气、近似于天然表层甚至更好的多孔稳定土结构咱3暂。植生基质直径80mm,具有良好的保水性和肥性,能很好地与岩石表面粘结,有利于灌木和草本植物的生长,提高了工程建设的效率。2.2塌陷区修复结合塌陷区修复与河道疏浚,充分利用现有各类资源,依托积水区域建设生态湿地,其他区域复垦为耕地,因地
9、制宜打造生态修复景观,赋予矿区人文情怀、文化内涵、精神信仰,探索出“矿山+生态园区”“矿山+湿地公园”“矿山+美丽乡村”的多种修复模式和经验,在优化百姓生活环境的同时,也为乡村振兴趟出了一条新路,为地区后续进行产业化发展打下了良好基础。2.2.1塌陷坑复垦(1)因塌陷坑均处于抛荒地块,采用大型挖掘机和人工配合清除杂草和灌木,将撂荒地内的杂草、小灌木和碎石清理干净。塌陷坑内积水可采用潜水泵或渣浆泵人工降排。(2)自指定取土场外运粘土回填塌陷坑,逐层回填夯实,确保压实度,压实度不小于 93%。回填土施工采用机械回填与人工回填相结合的办法,填土施工前应进行施工试验和标准压实试验,取得最优含水率的有效
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