废弃矿山对生态环境的危害及恢复治理研究

2023-01-15 19:20
山西化工 2022年3期
关键词:排水沟边坡矿山

王 悦

(汾西矿业集团环保健康管理部,山西 介休 032000)

引言

从生态环境保护的角度分析,探索解决废弃矿山生态问题的修复模式与办法,实现对环境的有效保护,有着重要的意义。在实践中坚持保护优先和自然恢复为主的基本原则,贯彻“谁修复、谁受益”的理念,发挥政策的激励作用,积极吸引调动各方力量,寻求治理的新模式,高质量推进治理工作。

1 废弃矿山的危害

根据治理实践总结,废弃矿山的形成对生态环境造成的危害主要有:

1)破坏土地与地下水资源。从矿山开采作业的角度分析,对原有生态环境带来的破坏,很难从根本上避免,包括矿山建设和采选矿等,均会造成土地资源破坏与占用。除此之外,作业期间会强制性抽排水,使得水条件被不同程度的破坏,造成地下水水位下降或者地表塌陷等问题,产生的水资源污染问题难以复原。

2)破坏大气环境。矿产资源开采实践中,将会产生大量的粉尘并且进入到周围的空气中,在风力的作用影响下极易产生废石与粉尘,使得大气被污染。除此之外,还会引起土壤问题,例如土壤板结。

3)破坏地貌。矿山开采作业的持续推进,使得区域地貌破坏程度加剧,例如水文条件与自然环境等。

2 废弃矿山生态环境危害的治理实例分析

2.1 案例概述

以某废弃矿山为例,为露天开采矿,形成了大片采区,坚持集中连片和便于修复的基本原则,对相连采取统一规划,将整个矿区修复划分为23 处修复治理区。整个修复治理区域总计5319 亩。现结合生态环境危害治理实践,进行生态环境问题解决的总结。

2.2 矿山生态环境问题

从整体分析26 个废弃矿山基岩裸露,并且毁损面积很大,经过多年的开采使得矿区地形地貌产生很大变化,形成很多废弃边坡和渣堆以及平台等,实际分布情况和多个矿山生产布局有关。生态环境问题主要有:

1)废渣边坡。采矿生产产生的废渣,经过不断地堆积后形成废渣边坡。其中包括沿着山体顺坡倾倒形成的边坡,还包括运输到坡脚下压占土地产生的边坡。一般来说,废渣主要是以破碎白云质灰岩和灰岩为主,并且含有很少的泥岩。整个粒径大约为2 cm~35 cm,部分为粒径50 cm~150 cm 的大块石;整个边坡的坡度大约为25°~50°,坡高普遍为5 m~50 m,厚度为1 m~5 m。经过检查渣坡面没有植被存在,部分坡度很小的土质边坡位置存在少量植被,主要为荆条与杂草。

2)采面。矿山大量高陡裸露开采面主要为灰岩、白云质灰岩组成,以长条状或者不规则状分布,主要为微风化和中风化,部分采面顶部达到强风化的水平[1]。除此之外,少量开采为台阶状,部分节理裂隙发育,整体稳定性很差。采面坡度大约为70°~90°,采面为5 m~120 m,风化裂隙发育采面局部存在乔木和灌木,例如榆树与臭椿等。

3)平台。矿山废气平台,主要为裸露岩石平台和矿渣堆积平台等。整个矿区建设作业已经停止,同时大型开采设备已经全部拆除,仅剩部分废弃建筑。在平台上堆积碎石与矿渣等,偶尔见植被[2]。

4)其他问题。除了上述问题外,还存在环境问题和采坑问题等。

2.3 修复治理方案

根据矿山的生态环境问题,提出以下修复治理方案:

1)土石方工程。此矿山清理方量大约为56.6 万m3,主要包括坡面浮石清理和边坡整治等内容。岩质边坡采取分级削坡治理方案,每级边坡的坡高大约为4 m~120 m,台阶宽度为5 m~40 m,坡度大约为40°~60°。治理实践中对采矿平台,进行全面的整合。对存在的采矿平台和残山,采取削高填低治理方案,修坡削方量大约45.5 万m3,整形削方量大约363.8 万m3,现场场地平整方量大约为470.74 m3。

2)挡土墙工程。修复治理方案中提出在采面坡脚位置建设浆砌石挡土墙,设计为矩形断面,墙体高度为0.5 m,宽度设计为0.5 m,砌筑在台阶基岩位置。使用M10 浆砌块石结构,完成建设任务。

3)排水工程。修复方案中提出在边坡坡顶和坡面两侧位置等,进行排水系统的设置。I 类排水沟断面设计为矩形,沟底厚度和沟壁厚度分别为0.3 m、0.4 m,沟宽度与深度均为0.5 m。使用M10 水泥砂浆材料和MU30 毛石材料进行砌筑,排水沟裸露面按照1∶3水泥砂浆抹面方案建设,抹面的厚度大约为20 mm。在排水沟基底位置,建设厚度为0.1 m 的C15 混凝土垫层,垫层超出排水沟两侧各0.1 m。对于II 类排水沟,设计为U 型槽结构,使用预制C20 混凝土结构,长度为0.8 m,上口宽度为0.5 m,深度为0.45 m,壁厚为0.04 m。

4)边坡喷播工程。将边坡坡面按照挂网喷播恢复坡面植被方案修复,播种狗尾草和荆条等。整个挂网喷播面积大约为24.1 万m2,喷播厚度大约为8 mm~10 mm。

5)绿化工程。对于裸露岩面和设计平台等,进行绿化修复。修复工作中种植乔木总计8.5 万株,播撒草籽面积大约为59.9×104m2,草籽总计1.1×104kg。

2.4 修复治理效益

社会效益。经过修复治理后,矿山的地形地貌获得恢复,裸露边坡上也披上新的绿装,有效改善了视线区域内的景观条件,促使整个区域生态环境价值总量得到提高[3]。

经济效益。本次修复治理项目中,对浮石废料进行回收,获得了3.5 亿元的回收资金。

环境效益。生态环境治理实践中总计种植了8 万余株乔木,大约900 亩采矿破坏区得到修复,复垦为林地;总计栽植灌木5 万余柱,大约400 亩采矿破坏区被复垦为灌木林地。

3 废弃矿山生态环境危害的治理经验

3.1 贯彻生态保护理念

从推进矿山绿色化和持续化发展的角度分析,积极贯彻绿水青山就是金山银山的理念,打造山水林田湖一体,围绕矿山生态问题进行全面的调查与分析,提出针对性的修复治理措施,保障整个生态环境保护目标得以实现[4]。在修复治理实践中要围绕矿山环境治理与生态修复等方面入手,坚持一矿一策的原则,结合矿山的实际情况采取治理措施,保障生态环境问题得到有效解决。将矿山修复和土地整治等各项内容有机的结合起来,促使修复治理工作质量得到提高[5]。

3.2 积极推广应用现代化技术手段

从矿山生态环境治理实践分析,经过多年的探索与研究,积累了丰富的经验,并且推出了很多的技术手段。在修复治理方面选择适宜的技术手段和办法,可保障治理工作高质量开展落实,能够起到积极的作用。设计综合修复治理方案时,要对现代化技术手段的应用效果进行评估与分析,优选修复与治理的办法,为此项工作的开展与落实提供支持,保障作业的效果。组织开展修复治理工作时,对采用的矿山生态环境修复技术,做好技术交底,使得作业人员能够掌握修复治理的实施办法,严格把控治理的效果,保障矿山生态环境问题得到有效解决与处理[6]。

4 结语

废弃矿山对生态环境的影响很大,若没有得到有效的处理,则会带来难以控制的后果,因此要做好修复治理的控制。文中结合实例,对废弃矿山修复治理工作的开展与落实,进行了具体的分析,提出了修复治理的措施,总结了治理经验,共享给相关人员参考借鉴。

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