黄河流域青石岭废弃矿山地质环境问题及恢复治理研究.pdf
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1、第 卷第 期 年 月 中 国 锰 业 .收稿日期:基金项目:河南省省级矿山地质环境专项治理项目(编号:豫财环资 号)作者简介:王鹏辉()男河南荥阳人工程师主要从事水文地质、工程地质及环境地质工作黄河流域青石岭废弃矿山地质环境问题及恢复治理研究王鹏辉(河南省地质矿产勘查开发局第四地质勘查院河南 郑州)摘 要:由于长期的矿山开采活动矿区内的地质环境破坏严重 通过生态地质环境调查矿山地质环境问题为露天开采形成的不稳定斜坡、地形地貌景观破坏、土地资源破坏以及含水层破坏等根据土地复垦适宜性评价结果将整个治理区分为、个分区其中 区露天开采形成的采坑予以回填整平并覆土还耕为旱地 区露天采场进行岩石爆破开挖形
2、成平台覆土复垦为旱地 区遗留工业场地进行土地平整覆土复垦为旱地局部小型采矿进行碎石土回填覆土种树种草进行绿化以满足当地农民耕种和保持生态环境的需要 进而促进了地区经济和社会的可持续发展具有良好的环境和社会效益关键词:废弃矿山地质环境问题恢复治理研究效益评价中图分类号:文献标识码:./.前 言矿区是已经废弃的无主石灰岩露天采矿区属于历史遗留问题 矿产资源开采导致地质环境问题突出开采过程对生态环境的危害较为严重露天采区的剥离使原有土地功能基本丧失土地资源、植被资源遭到严重破坏山体破坏严重造成基岩裸露水土流失加剧水土保持及水源涵养功能丧失生物多样性的完整性遭受破坏引发崩塌、滑坡并加剧泥石流地质灾害危
3、害居民生命财产安全通过地质环境调查查明勘查区内矿山地质环境问题特别是废弃物的结构特性、空间分布特征、堆放量、稳定性、危害程度、矿产资源勘查开采过程中造成的矿山地质灾害、地形地貌景观破坏、土地资源破坏以及含水层破坏等问题 针对上述问题对矿山地质环境开展恢复治理与土地复垦研究 地质环境概况.矿区地质条件矿区位于华熊台缘坳陷带内北部受王营宫前马蹄沟东西向区域性压扭性断裂制约 总体表现为向北东倾斜的单斜构造地层总体走向为北西 南东向倾向北东倾角 左右 治理区为黄土覆盖的低山区基岩裸露面积较大属崤山山脉向东北延伸的边缘地带自东北向西南地势逐渐降低山体较为低缓山脊较为宽阔平缓多呈屋脊状沟底局部较平缓(图)
4、图 矿区航拍全貌.矿区工程地质条件矿区出露地层主要为寒武系中统张夏组、徐庄中 国 锰 业第 卷组及第四系 其中张夏组上部岩性为紫红色薄层状灰岩夹泥灰岩下部为灰色厚、薄层状灰岩与紫红色泥灰岩互层是矿区内石灰岩主要开采层 通过地质环境调查矿区的石灰岩属坚硬岩石工程地质组致密坚硬节理不发育其风化程度较低仅表现为岩石表层的微风化不易垮落工程地质条件属于简单类型 矿山生态地质环境问题矿区主要的矿山地质环境问题有地质灾害、含水层破坏、地貌景观破坏和土地资源破坏.地质灾害地质灾害类型为不稳定边坡地质灾害类型为崩塌与滑坡 其中崩塌形成的原因主要是原矿区长期无序的露天开采在区内形成了多处高陡边坡边坡顶部长期裸露
5、经过长期的雨水冲刷及风化作用致使边坡上部岩土体裂隙发育形成较大的危岩体 滑坡形成原因主要为渣坡堆放较高坡面较陡无治理防护工程后期遇到雨水作用力应力失去平衡(图)(a)(b)图 高陡边坡()、渣坡()矿区内发现边坡 处均为矿区开采形成的高陡岩质边坡(表)处为矿石开挖形成的岩质边坡(边坡编号)岩性为灰岩裂隙不发育坡度一般 边坡高度为 (采坑回填设计标高后)坡面基岩风化程度轻微现状下处于稳定状态不易发生崩塌等地质灾害 处为岩质边坡(边坡编号)岩性为灰岩坡度一般 边坡高度 岩层产状与坡向相反但由于局部裂隙较发育现状下处于欠稳定状态建议采取削坡放坡治理措施表 边坡情况统计编号边坡尺寸/长高坡度风化程度裂
6、隙发育程度岩层产状/边坡产状安全状态 微不发育/稳定 中等不发育/欠稳定.含水层破坏勘查区含水层类型为基岩裂隙水含水层组主要接受大气降水渗入补给和地表水渗漏补给受山区地形、基岩裂隙构造等条件的影响含水层不具备统一水位等特点 原矿区采区最低开采标高均位于地下水位和当地最低侵蚀基准面以上 矿床水文地质条件属简单类型现场调查原矿山的矿业活动对地下水资源、区域地下水均衡没有造成明显的影响和破坏勘查区的含水层水位下降幅度较小 综合评价:矿山开采导致基岩裂隙水水位下降幅度较小对矿山地质环境问题影响程度为较轻.地貌景观破坏根据矿山地质环境现状调查勘查区内地形地貌景观破坏的主要区域为露采高陡边坡、采坑以及堆渣
7、平台等露天采区造成场内岩土体裸露对当地植被和原始地形地貌造成了破坏 主要为开采过程中剥离的岩体这些裸露的基岩面、堆积的废渣破坏了原始地形地貌景观.土地资源破坏占地类型包括旱地、林地、其他林地、其他草地、村庄及采矿用地根据勘查区土地现状调查矿区破坏原生土地类型主要为采矿用地与其他草地土地破坏类型主要为挖损与压占 损毁区共占用采矿用地.其他草地.勘查区各区块占地情况详见表 露天采区对土地资源破坏程度为严重第 期王鹏辉:黄河流域青石岭废弃矿山地质环境问题及恢复治理研究表 勘查区各区块占地情况统计分区损毁单元损毁面积/占地类型及面积/其他草地采矿用地 损毁程度破坏程度.压占严重.挖损严重.挖损严重.挖
8、损严重.挖损严重.挖损严重.压占严重.挖损 压占严重.压占严重.压占严重.压占严重总计.矿山地质环境发展趋势依据本次矿山地质环境现状调查结果结合勘查区开采现状、地质条件对区内矿山地质环境发展趋势预测如下由于该矿山为废弃矿山后续无开采活动不会再新增土地资源破坏和地貌景观破坏面积 勘查区存在 处不稳定边坡可能发生崩塌、滑坡地质灾害需要采取防治措施勘查区区域均为岩质地层严重缺乏土源植被难以自然恢复对土地资源和地形地貌景观破坏将持续需采取防治措施 地质环境恢复治理方案.地形整治在修建治理工程前需先进行地形整治对场地进行平整削高填低地形整治后确保满足场区排水、耕地修复和覆土绿化要求使之适合建设设计总挖方
9、量.万 其中石方总挖方量.万 石渣总挖方量.万 碎石土总挖方量.万 总填方量.万 其中石渣回填量.万 碎石土回填量.万 项目区内总挖填方平衡无渣土外运治理工程场地平整总面积.)削坡及平台修整针对 区、区、区内高陡边坡进行削坡修整将 区北侧边坡开挖后回填至南侧采坑内将 区北侧边坡按 级台阶放坡修整平台宽度 放坡坡率 将 区内边坡开挖回填至 区北采坑及 区 削坡及平台修整主要采用爆破与机械开挖相结合的施工手段岩石等级为 采用风钻钻孔、坡面石方开挖、推土机推运等多道施工工序部分软弱岩石及表层碎石采用机械开挖且在爆破开挖及机械开挖后均需采用推土机将石渣推运至合适位置存放以免影响下步施工爆破石方推运距离
10、为 机械开挖石方推运距离为 部分区域设计修复为耕地需按设计标高进行挖填平整要求平整后整体地形坡度小于 并将多余土石方回填至 采坑底部形成多阶平台 表层渣土采用机械开挖下部石方采用爆破施工)拆迁工程将治理区内废弃房屋拆除工程量为 )平整工程在覆土及修建治理工程前对场地进行平整场地平整总面积为.挡土墙工程在碎石土边坡坡脚修建挡土墙确保边坡稳定共部署挡土墙 段 挡土墙顶宽.底宽.面坡坡率.背坡坡率墙总高.基础埋深.采用碎石垫层.墙体采用 浆砌片石距离地面.处设置一排泄水孔泄水孔水平间距 采用直径 的 管每隔 或地形变化较大地段预留伸缩缝墙顶采用 砂浆抹面厚 外露部分采用 砂浆勾缝不得形成通缝.排水沟
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