安徽省矿山地质环境治理技术方法总结

吴兴付，张品楠，夏继忠，孙 健

（安徽省地质环境监测总站，安徽合肥230001）

安徽省矿山地质环境治理技术方法总结

吴兴付*，张品楠，夏继忠，孙 健

（安徽省地质环境监测总站，安徽合肥230001）

根据安徽省已开展的矿山地质环境治理项目的调查评价结果，按照矿山种类、开采方式、矿山地质环境问题等进行了矿山地质环境治理技术方法的提炼总结，并针对技术方法适宜特点，提出了今后省内矿山地质环境治理工作中应注重研究的内容。

矿山地质环境；治理；技术方法

安徽省地处华东腹地，是我国东部襟江近海的内陆省份，跨长江、淮河中下游，东连江苏、浙江，西接湖北、河南，南邻江西，北靠山东。安徽省东西宽约450km，南北长约570km，总面积13.96×104km2，约占全国总面积的1.45%，居华东第3位，全国第22位。2009年末,安徽省户籍人口6675.7万人，常住人口6118万人，城镇化率38.7%［1］。

1 矿产资源开发与矿山地质环境问题

2009年，安徽省已列入资源统计、开发利用的矿产有106种（含亚种），各类经济类型矿山5130个，其中部级发证40个，省级发证588个，市级发证4502。全省共有大型矿山345个，中型矿山246个，小型及以下矿山4539个，矿业从业人数37.58万人，年产矿石量43699.9× 104t，工业总产值7485714.55万元，矿产品销售收入6695309.74万元，利润总额达588230.57万元［2］。

2009年安徽省共发生63起小型规模的矿山地质灾害，直接经济192.4万元；主要矿山占用及破坏土地总面积为5240.91hm2；五大矿山城市（淮南、淮北、宿州、铜陵、马鞍山）抽排地下水达17500×104t，矿区累计地下水均衡破坏的范围达24010hm2，地下水污染面积7885hm2，地表水污染面积17335hm2；主要矿山累计排放废水为9651.66×104t；固体废弃物年排放量约25911.35×104t［2］。

2 矿山地质环境治理概况

矿山地质环境治理按主体资金来源可分为国家投资、省级投资和企业自主资金治理3种方式。从2003年起至2009年，国家、省及地方、企业联合出资，重点对淮北市、宿州市、淮南市、马鞍山市、铜陵市、安庆市、宣城市、巢湖市、安庆市、池州市、黄山市、芜湖市、蚌埠市、滁州市等地区的100多处矿山实施了地质环境治理，先后投入治理费用83453.08万元，综合治理面积5744.49hm2，复垦土地2988.84hm2［1,3］。

3 矿山地质环境治理技术方法简述

根据已完成的100多个矿山地质环境治理项目的调查结果，安徽省矿山地质环境治理重点是消除矿山地质灾害和进行矿山土地复垦，矿山地质环境治理方法主要受其开采方式影响，露天开采和井工开采是矿山开采的2大方式［1,4］，其地质环境问题差异明显，其治理方法显著不同。煤矿在安徽省两淮地区点多面广，采煤塌陷地质环境问题突出，地质环境治理有其特点。

3.1 露采矿山地质环境治理技术

安徽省露采矿山主要是建筑石料矿、砖瓦粘土矿和少量金属矿，最突出的地质环境问题是地形地貌景观破坏和边坡稳定问题，治理技术主要是场地平整、削坡减载、支挡锚固、截洪排水、覆土绿化和植被重建［1,5］。

（1）建筑石料矿。建筑石料矿山地质环境治理首要任务是消除崩塌、滑坡及泥石流地质灾害隐患，然后依山就势进行地形整理，修复地形地貌景观，再进行覆土、复绿。如淮北相山采石场和凤阳九华山采石场。

消除地质灾害隐患首先是清理边坡的危岩，通过削方减载，将不稳定边坡改造成稳定边坡，对难以降坡的隐患进行边坡加固。

地形整理多依山就势，要求做到起伏得当、错落有致、田塘有别、沟渠路桥涵齐全，既修复了地形地貌，同时恢复了土地功能。

植被重建要求选择当地速生耐旱、耐贫瘠的植物群落，草、灌、乔搭配合理，管护方便。

（2）砖瓦用粘土矿。安徽省砖瓦用粘土矿众多，大多位于平原区。此类矿山地质环境问题主要是占用土地资源、破坏地形地貌景观。治理目标主要是恢复为建设用地或农用地；治理技术方法简单，主要是地形整理。如枞阳县黄羹轮窑厂，利用场地清理、挖高填低，把采矿场变成了工业园区用地，增加了土地的使用价值。

（3）金属矿。多为大中型铁矿山，矿山地质环境问题主要是地形地貌景观破坏、矿山地质灾害和“三废”占地及环境污染等。矿山地质环境治理技术方法主要是地形整理、边坡加固、土地复垦和植被恢复。

南山铁矿凹山采区治理方法借得推荐，该矿为露天凹陷式开采，矿山地质环境治理主要针对地质条件较差的西北帮及北帮开展了边坡加固、喷锚护坡，消除了对+30m台阶上的汽车联络通道和铁路运输线的威胁，保证了矿山的正常生产和财产安全。

向山硫铁矿的治理方法也较典型，通过地形整理，覆土造地，将其恢复成林地，按不同地面标高开展了地形整理，覆土造地，恢复成了果园、农田和建设用地，经济和环境效益十分显著。

3.2 井工开采非煤矿山地质环境治理技术

（1）井工开采金属矿山治理技术。多为历史遗留的大中型老矿山，主要矿山地质环境问题是地面塌陷和酸水污染问题。治理技术方法主要是利用选矿产生的尾矿进行井下嗣后充填，地表塌陷区回填，再进行土地功能恢复和生态恢复。

铜陵铜官山治理主要采用地表回填塌陷坑，井口充填采空区和钻孔灌注溶洞，多数恢复为建设用地，地局部治理效果较为显著。但是，由于采空区嗣后充填的施工技术难度较大，费用较高，填料的配比和井下胶结程度难以确定，地下采空区的充填效果较差。

近期投产的铁矿山主要位于霍邱县平原区，均采取充填开采技术，地面建立充填站与地下采空区相通，形成了井上井下充填系统，利用选矿产生的尾砂配比水泥浆进行井下充填，采一充一，边采边填，通过钻孔取芯验证及近2年的地表观测，充填效果显著，地表未见地面塌陷迹象。

（2）井工开采非金属矿山治理技术。安徽省井工开采的非金属矿山较少，与井工开采金属矿山主要区别是采空地面塌陷范围相对较小，且污染程度较轻，但固体废弃物较多，且容易造成地表水漏失。安徽省实施治理的典型非金属矿山是庐江矾矿和东兴盐矿。

庐江矾矿在历史开采过程中形成了大量的废渣，多就近堆放在各个平硐口附近，形成滑坡隐患。其治理方法采用桩板墙对废渣进行阻挡，但未能对采空区进行充填，因此未能彻底消除采空塌陷及诱发滑坡次生地质灾害隐患，治理效果较差。

东兴盐矿充分利用矿山固体废弃物和水泥浆对地下溶腔进行充填、对卤井进行封堵，利用选矿废渣对地表塌陷坑进行回填，既减轻了的地面塌陷的危害，又减少了固体废弃物占地，变废为宝、变害为利。

3.3 井工开采煤矿地质环境治理技术

安徽省的煤矿主要分布在两淮地区，且多为大型矿山企业，开采方式均为井工开采，地面多形成较大面积的塌陷区。多数大型矿山都因地制宜开展了矿山治理工作，宜农则农、宜林则林、宜渔则渔、宜建则建［6-7］，多数矿山还同时开展了田、塘、水、林、路综合治理，具体可分以下几种模式：

（1）深度塌陷区水面养殖模式。此类治理区多远离村镇区，周边村民多从事农业种植，地表塌陷深度较大，位于当地地下潜水位以下，形成了常年积水区，地面变得高低不平，相对高差较大，如毛郢孜煤矿塌陷区，治理措施主要是采取塌陷地回填造地、挖深造塘等工程措施进行土地复垦，开挖修建水塘进行渔业养殖，有利于改善农村生产方式和产业结构，促进农民生活方式的多元化。

（2）浅度塌陷区复垦造地种植复垦模式。此类治理区多远离村镇区，周边村民多从事农业种植，多为采空塌陷区的边缘，地表塌陷深度小，位于当地地下潜水位以上，地面局部出现塌陷裂缝，变形较小，不利于降水的排泄，如百善煤矿塌陷区，治理措施是采取塌陷地回填造地工程措施进行土地复垦。根据地面塌陷深度，进行平整划块、农田耕植，增加了耕地存量，提高了部分失地农民的经济收入。

（3）煤矸石充填塌陷坑造地用于生产生活基地复垦模式。此类治理区多位于城镇、矿区或大村庄聚集区，周边表现为居民多基建用地少，矿区固体废弃物多、堆占面积大，如朱庄煤矿塌陷区，影响到代庄、暗楼、双庄等620户2465名村民的居住，同时矸石堆放在工业广场受保护范围边缘的可耕地上。由于塌陷地周边交通条件十分便利，把煤矸石堆放与塌陷区回填治理结合起来，利用发热量较低的煤矸石回填塌陷地，营造基建用地，垫高、平整、压实矸石，修建基础设施，作为村民搬迁基建用地，既减少了固体废弃物的堆放量，又解决了失地村民的居住安置。

（4）煤矿固废充填塌陷区覆土营造经济林果复垦模式。此类治理区多位于城镇、矿区工业广场附近，地表塌陷深度一般小于1.5m，矿区固体废弃物多、堆放面积大，如新庄孜煤矿塌陷区，矿井年产矸石量约(25～30)×104m3，累计堆放矸石约169×104m3。主要采用矸石回填造地、覆土绿化等措施进行土地复垦，填矸覆土造地后达到农作物耕种及植树绿化要求。利用机械采剥、采装表土和矸石，回填采煤沉陷区，分层整平、压实，矸石回填到设计标高后，再覆盖表土于矸石层之上，完成沟渠蓄排水、植树绿化，既减少了固体废弃物的堆放量，提高了治理区周边的林木的绿化率，又增加了一定的经济收入。

（5）深浅交错尚未稳定的塌陷区用作鱼鸭混养、果蔬(菜)间作复垦模式。

此类治理区位于城镇、矿区工业广场附近，靠近地表水体，塌陷深度变化较大，如潘一煤矿塌陷治理区，多煤层的重复采动，地表最大下沉5m，与泥河连成一体，主要采用回填造地、覆地绿化等进行土地复垦，填矸覆土造地后达到农作物、蔬菜耕种及植树绿化要求，沿泥河进行水面和沟渠进行鸭鹅养殖，既减少了塌陷区土地的闲置率，又改善了周边的产业结构。

4 建议

（1）矿山地质环境治理从源头抓起，科学合理地设置矿权界线和编制科学合理的开发利用方案。矿权设置考虑矿体整体性，开发方案要考虑矿区整体开发，至少要考虑矿山闭坑后地形的完美和微地貌单元的整体保留或整体消除。

（2）丘陵山区井工开采矿山慎用房柱法开采，多用充填法开采。丘陵山区井工开采矿山多允许地面塌陷，闭坑后采空区稳定性很差；地表塌陷坑回填和滑坡隐患终究是治标不治本，长期留有巨大隐患。因此，井工开采矿山应多采用充填法开采，彻底消除地质灾害隐患，切实保护矿山生态环境。

（3）加大矿山地质环境治理经费投入［8］。矿山地质环境治理要保证经费投入，一般情况下，保证金收缴和矿山地质环境治理经费预算不能小于企业利润的10%。

（4）重视矿山水土环境保护与治理。在今后的矿山地质环境保护与综合治理方案编制过程中，不论治理级别大小，均应对矿山水土环境进行采样测试，其化验结果将作为检验此后矿业活动是否影响矿山环境的主要背景依据，如果部分指标因受矿业活动影响出现增加或减少，矿山企业应对此负责，应接受处罚并负责修复和治理。

（5）建立矿山地质环境监测网［8］。矿山地质环境是动态变化的，仅依靠一次两次的调查是远远不够的，因此建议建立省级矿山地质环境骨干监测网和矿山企业自主监测网，及时发现问题，及早开展治理，为矿山地质环境保护提供可靠依据。

[1]孙健，吴兴付，夏继忠，等.安徽省矿山地质环境治理技术与成效调查评价[R].安徽省地质环境监测总站，2011:7，14，97-101.

[2]柴义伦，夏继忠，杨玉华，等.安徽省矿山地质环境形势分析报告（2009年度）[R].安徽省地质环境监测总站:8-23.

[3]安徽省国土资源厅.安徽省地质环境公报（2009年度）[R]: 14-15.

[4]安徽省国土资源厅.安徽省矿山地质环境保护技术规程汇编（试行）[R]:105-106.

[5]李良军，王少龙，孙凤贤，等.安徽省矿山地质环境调查与评估[R].安徽省地质环境监测总站,2005:34-39.

[6]武强,刘伏昌,李铎.矿山环境研究理论与实践[M].北京：地质出版社，2005:284.

[7]淮北市人民政府.淮北市（城市规划区）矿山地质环境治理规划（2006-2010）[R].2006:10-23.

[8]安徽省国土资源厅.安徽省矿山地质环境保护与治理规划[R].2008:37，39.

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1004-5716(2015)08-0162-03

2014-09-03

吴兴付（1977-），男（汉族），安徽利辛人，高级工程师，现从事水文地质、工程地质、环境地质勘查研究工作。