迁安市白龙港矿山地质环境综合治理策略

华北地质勘查局第四地质大队 安拴霞

作为深入贯彻绿水青山就是金山银山可持续发展理念的重要组成部分，矿山治理成为了近年来社会重点关注的焦点之一。为了解决矿山开采引起的矿山地质环境问题，需要根据当地社会经济发展需要、矿山土地的适宜用途、当地的经济实力和技术水平，确定恢复治理后矿山的土地类型，增加土地面积，提高土地利用效率，充分发挥土地资产效益，增加绿地面积，改善生态环境。当前国内外诸多研究学者及工程技术人员针对矿山治理评估及策略作了一定的研究。文献[1]结合市场机制下的矿产废弃地的修复及治理问题，面向天津市蓟州区矿山地质环境综合治理提出市场激励与政府调控相结合的治理策略，实现了矿山生态修复及产业空间最优化；文献[2]通过系统性调研及遥感测量探究了包头达茂旗矿上地质环境问题，但并未给出对应的环境治理策略；文献[3]针对连片矿山生态治理问题，制定矿山治理设计规则并研究了对应的参数，保障了治理工程的有序开展；文献[4]基于矿山生态恢复后的复垦问题提出了相应的建议，但并未考虑矿山自身生态的恢复能力对复垦工程的影响；文献[5]研究了露天矿山生态修复过程存在的问题，并提出了对应的地质环境治理措施。本文主要以河北省迁安市白龙港东南800米铁矿为治理区，通过分析其地质环境特点确定综合整治策略，为其他类似的矿山治理提供可参考的范本。

一、白龙港矿山地质环境概况

（一）区位及社会经济概况

迁安市白龙港东南800米铁矿位于迁安市木厂口镇，直距约13.05km，隶属白龙港村管辖。矿山中心地理坐标为 :118°33′49.74″，39°56′00.17″， 距 离 治理区东侧约0.46km为厂房，有简易道路相通，交通便利。当地农作物主要有玉米、花生、谷子、红薯等；植物种类丰富多样，农业机械化程度较低。农闲时节，大部分劳动力以外出打工的形式来增加家庭收入，农民文化素质较高，具有较为充足的劳动力资源。

（二）地质环境概况

根据现场勘查统计分析，治理区矿山开采方式为露天开采，在采矿过程中形成多处岩质边坡，岩石裸露，改变了原有地形地貌，破坏了原有植被；废渣主要堆积于现场，表面无植被覆盖，堆积物松散干燥、颗粒细碎，极易产生扬尘落砂，对周边大气环境造成污染，破坏和改变了原生地形地貌，影响周边自然景观及生态环境。现状条件下治理区主要包含3处露天采坑、4处边坡、3处渣坡、5个平台。

治理区地质概况如图1所示，分析可知大部分采坑中存在积水，部分周边建有村民房屋，局部边坡有植被，植被覆盖率一般，坡面凹凸不平，表面岩石风化破碎较严重；边坡总体呈环形或扇形展布，边坡下部为掌子面，坡面陡峭，基岩裸露；上部较缓，坡面上覆有第四系，大多数边坡属于人为开挖导致山体失稳而形成的牵引式滑坡；废石渣的大小一般为0.1m～0.5m，颗粒较松散，为不规则图形，表面无植被覆盖；平台主要由采矿形成，呈不规则形状，表面由一薄层废石渣土覆盖，零星长有植被。

图1 治理区地质环境概况

二、矿山地质环境治理策略

（一）治理区存在地质环境问题分析

治理区多年的矿业活动使矿山地质环境和生态环境遭到了极大的破坏，出现了大量的环境地质问题。治理区内的主要环境地质问题有：滑坡、崩塌地质灾害隐患、地形地貌景观破坏、植被毁坏、土地资源压占及扬尘，主要包括：（1）地质灾害方面，治理区的部分区域高陡，受裂缝、节理等结构方面影响，以及在雨、雪、地震等自然营力的作用下，坡面岩体易发生崩塌地质灾害，直接威胁到坡脚人员的人身安全，地质灾害较严重。（2）含水层方面，治理区及周围主要含水层水位下降幅度小；未影响到矿区及周围生产生活供水。治理区内含水层破坏较轻。（3）地形地貌方面，长时间的矿业活动使治理区内地貌遭受破坏，严重影响了当地自然景观；同时，由于矿业活动导致治理区范围内的松散覆盖层几乎全部被剥离，大量的植被破坏，尘土飞扬，与周边环境形成了巨大的反差。（4）土地资源方面，主要表现为矿山开采形成的采坑、岩质边坡、渣坡、平台等区域，占用并破坏土地资源。对照全国第二次土地利用调查结果，采矿活动挖损、压占的土地类型众多，破坏总面积高达7.7539公顷。

（二）治理任务及原则

为了提升治理区的可持续发展能力，恢复被矿山开采破坏的生态环境，消除治理区内的矿山地质灾害隐患，恢复治理后矿山的土地类型，充分发挥土地资产效益，同时确保绿地面积的占有率，最大程度改善周边生态环境，确定相应的治理原则：（1）科学性：从地质环境治理的实际工程出发，系统性分析治理区存在的问题，科学客观地编制综合治理方案，形成治理区地质环境治理策略；（2）集约性：以节约用地、统筹兼顾、提高土地利用效率和改善生态环境为原则，在确保生态恢复的基础上兼顾社会经济发展的需求；（3）持续性：立足当前、考虑长远、因地制宜，坚持宜建则建、宜耕则耕、宜林则林的标准，充分考虑恢复治理工作的持续性和可操作性。综上，基于消除地质灾害隐患和植被恢复的基本目标，设计治理区地质环境治理总体工程概况如表1。

表1 白龙港矿区地质环境综合治理总体工程

三、矿山地质环境治理重点策略设计

根据治理区地质环境破坏现状及现场实际情况，为消除地质灾害，改善矿山环境，遵循因地制宜的原则，针对不同区域采用不同的治理策略，具体策略如下。

（一）土石方工程策略

经现场调研及勘察可知，治理区部分区域存在滑坡地质灾害，整体坡面形态为扇形，边坡的角度为40°，滑坡滑体主要为基岩上覆的第四系粉砂质黏土和黄土砾石层，厚度约为12m，从受力机制属于人为开挖导致山体失稳而形成的牵引式滑坡。可对该区域上部坡面从后缘高程90.61m处进行削坡，削坡后边坡的角度小于25°。治理区内存在两处矿山开采时所堆积的建筑垃圾，主要为混凝土、砖块，呈不规则形状、已堆积多年。可利用建筑垃圾进一步提升回填的效率，并将削坡产生碎石土回填至边坡角处，从而保证整体地势的平稳，避免自然灾害的发生，初步计算所需回填方量为3420m3。同时，拆除治理区内的绞车房，所产生的建筑垃圾用于回填滑坡的坡角。封堵治理区内的竖井以保证地质环境的绝对安全，平整竖井周边地形，平整后铺设木模板，木模板承载力要满足承重要求，木模板上铺设塑料膜并绑扎钢筋网，浇筑水泥混凝土形成钢筋混凝土盖板。在废弃竖井口紧邻东侧1m处浆砌毛石挡墙，并标明警示性标语。

（二）生态景观恢复策略

治理区内清理平整后，均坑穴换土栽植松树。树种可选油松，高度不小于1.5m，冠幅不小于1m，植树季节选在秋季，并分别对治理区内的运矿道路开展绿化工作，同样可选择种植油松，后期养护两年，共计约1500株。为了保证治理区内生态多样性，选择种植体格健壮的紫穗槐，株行距保持在1.5×1.5m左右，每堆分枝数3～5枝。在运矿道路两侧边坡角处栽植爬山虎，选用两年生且种植间距控制在0.5m，大约需栽植爬山虎852株。在治理区内完成清理平整工作后，运矿道路绿化范围内均间隙撒播灌木、草籽绿化。草籽选用暖季型的狗尾草、白羊草，灌木选用紫穗槐、荆条，撒播密度10g/m2。治理区内撒播灌木、草籽面积共约21326m2，需撒播灌木、草籽约213kg。

（三）治理策略效益分析

结合实际状况得出的治理策略能够保障治理区地质环境与地貌景观得到有效治理，通过推动基于治理策略对应工程的高效实施，能够更好地协调资源环境和经济发展间的矛盾，缓解地方政府、矿山企业与当地居民的关系，达到互惠互利、携手并进、共同繁荣的社会效应，社会意义深远。通过有效地防御不稳定边坡、水土流失等地质灾害，保护附近居民生命财产安全，为当地居民创造良好的生存环境，也为保持社会稳定和创造平安和谐社会提供了良好保证。

四、结论

通过对治理区地质环境的恢复治理，将大大改善治理区的生态环境，并为周边生态环境的安全提供重要保障。植物可以滞尘、吸收有毒有害物质，起到净化空气的作用，且植物的根系能够增加土壤的贮水能力，从而减少治理区的水土流失。通过植树造林，优化治理区气候条件，改善治理区地貌景观，改变了治理区脏、乱、差的落后面貌，美化了矿山地质环境。同时，也能够为相近地质环境治理提供参考。