华蓥市高顶山矿山地质环境保护与治理恢复措施

冯 娟，陈 斌，姜 鑫

（甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院，兰州730050）

华蓥市高顶山矿山地质环境保护与治理恢复措施

冯 娟，陈 斌，姜 鑫

（甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院，兰州730050）

针对高顶山矿山存在的矿渣堆边坡不稳、破坏地形地貌自然景观、压覆土地植被、泥石流等地质环境问题，通过分析研究，提出矿山地质环境保护与治理恢复措施，保护区内人民生命财产安全。

高顶山矿山；地质环境；治理恢复

华蓥市高顶山煤资源较丰富，20世纪末，该区域的煤矿得以全面开采，现在历经40a左右的开采，由于资源枯竭、关井压产以及矿业秩序整顿等原因，90%以上的矿井闭坑或关闭，但留下如矿渣堆边坡不稳，破坏地形地貌自然景观，压覆土地植被、泥石流等地质环境问题，对区内人民生产、生活以及生命财产安全造成一定的威胁。因此，实施该矿山地质环境恢复治理非常必要且十分紧迫。

1 高顶山矿山环境地质问题

1．1 矿渣堆边坡不稳

1．1．1 矿渣堆概况

高顶山矿区留下近1．5×106m3矿渣，其中近8× 105m3矿渣未采取任何防护措施，采煤形成的弃渣堆物质成分以煤矸石、煤渣、碎块石为主，采石形成的弃渣堆物质成分以碎块石为主（表1、图1～4）。

表1 高顶山矿山弃渣堆特征一览表

强降雨作用下，诱发矿渣堆积体滑塌，威胁清溪河两岸生命财产安全，其危害程度大，危险性大，对地质环境影响程度严重。

图1 严家河煤矿弃渣堆特征

图2 旺荣采石场旁弃渣堆特征

图3 高顶山一矿弃渣堆

图4 渠江采石场弃渣堆

1．1．2 矿渣堆稳定性

表2 土体物理力学参数指标统计表

各矿渣堆整体稳定性较好，即矿渣堆沿基覆界面在工况Ⅰ、工况Ⅱ、工况Ⅲ下均处于稳定状态。

表2 矿渣堆稳定性计算成果表

搜索最不利滑面位置并对其稳定性进行验算（表2），处于欠稳定—基本稳定状态，计算结果与现场调查相吻合，即严家河煤矿弃渣堆、旺荣采石场旁弃渣堆、高顶山一矿弃渣堆以及渠江采石场弃渣堆在自然状态下存在局部的溜滑、坍塌迹象，暴雨致使上述变形加剧。

1．2 地形地貌景观破坏

高顶山矿区位于华蓥山森林公园风景区范围内，广（安）邻（水）高速公路上可清晰地看到矿山及其周边环境，矿渣堆随意堆放，植被破坏严重，地形地貌以及自然景观遭到严重破坏。

渠江采石场露采边坡对地形地貌景观破坏尤为严重，露采工作面高度115m、宽度600m，6处弃渣堆，严重影响自然景观，大大增加了潜在地质灾害发生的可能性。采矿活动对地形地貌景观影响和破坏程度为严重。

1．3 土地植被压覆

高顶山矿山历经40a左右的开采，产生的1．5× 106m3的矿渣，不可避免地占用大面积的土地和植被，有的矿渣堆积压覆农民耕种的良田，严重地破坏了自然景观和生态环境，致使矿区国土资源的严重破坏和损失，且水土流失日益严重。矿山自然资源和植被现状影响评估结果为较严重。

1．4 泥石流

高顶山矿区所处主沟道于1976年已建泥石流拦挡坝一座，库容4 200m3，于2008年淤满，正常使用期32a，期间经历50a一遇暴雨一次（1998年）、20a一遇暴雨二次（1984年、2004年）。经现场调查与理论计算可知：泥石流暴发时泥石流冲出量为4．6×103m3（20a一遇），泥石流重度1．307t／m3，泥石流固体物质重度2．65t／m3，据此计算一次泥石流固体冲出总量为1．2×103m3（20a一遇）、1．4× 103m3（50a一遇）。

2 治理恢复措施

根据上述高顶山矿山环境地质问题，治理工程主要针对采矿活动所形成的弃渣堆、矿渣为主要固体松散物源的泥石流以及露采工作面。

2．1 工程治理方案

2．1．1 人工削坡

针对高顶山一矿弃渣堆两处局部不稳定区进行人工削坡，削坡面积1 381m2，削除的土方就近填埋坡面小型冲沟，削坡控制坡度1∶1．4。

2．1．2 挡土墙

针对稳定性差的矿渣堆，坡脚布设挡土墙，以提高矿渣堆整体稳定性。挡土墙采用M10浆砌块石砌筑，顶宽0．8m，底宽1．3m，高度3．0m，基础埋深1．0m，面坡1∶0．2，墙背直立。

2．1．3 拦挡坝

在高顶山矿区所处主沟道中上游布设一座拦挡坝，以治理沟内泥石流隐患，拦挡坝采用M10浆砌块石砌筑，顶宽1．2m，底宽4．2m，高度4．5m，基础埋深1．5m，迎水坡比1∶0．6，背水坡比1∶0．1，下部设置护坦长度5．0m，库容1．1×104m3。

2．2 生物工程方案

2．2．1 土地复垦

对矿山渣堆进行平整，培植客土，种植松树、小叶榕、杜鹃、长青藤，不仅可以恢复矿山自然环境，而且可给居民创造一定的经济收入。

2．2．2 土地整治

对部分矿区进行土地整治，采用治理工程、生物工程等措施，采取复垦复绿的方式提高土地利用率，改善居民的生产、生活条件。

3 结语

1）高顶山矿山主要的地质环境问题为：矿渣堆边坡不稳、破坏地形地貌自然景观、压覆土地植被、泥石流等。

2）高顶山矿山地质环境保护与治理恢复措施为工程治理与生物工程相结合。

3）加强矿山地质环境保护与采取恢复治理措施等，既可以修复生态环境，也可以为社会发展提供更多资源。

［1］刘民生，张丰述，钟东，等．四川钙芒硝矿山地质环境保护与治理恢复建议［J］．四川地质学报，2015，35（1）：95－98．

［2］刘明涛．杨树沟锰矿矿山地质环境保护与恢复治理方案研究［J］．大科技，2013（8）：229－230．

The Geological Environmental Protection and Renovation Measures of Gaodingshan Mine Site in Huaying City

FENG Juan，etc．
（Third Institute Geological and Mineral Exploration of Gansu Provincial Bureau of Geology and Mineral Rosources，Lanzhou730050，China）

Gaodingshan mine site has left some geological problems such as the unstable slag heap，the destruction of the topography of the natural landscape，the land vegetation cover，the mud－rock flow，and so on．This paper makes an analysis to these problems and proposes mine geological environment protection and restoration measures to protectlives and property in the protecting zone．

Gaodingshan mine site；geological environment；renovation measures

P618．11

A

1009－8984（2016）02－0075－03

10．3969／j．issn．1009－8984．2016．02．018

2016－03－06

冯娟（1981－），女（汉），陕西汉中，工程师主要研究地质灾害。