浅谈花敖包特矿区地质环境治理与土地复垦工作

高建兵　张璇

摘要：以花敖包特矿区为研究对象，对矿山生产过程中产生的地质环境问题及土地破坏进行分析，并探讨解决方案。

关键词：地质环境治理；土地复垦；工程措施；生物措施；充填法

内蒙古草原地区是国家重要的生态安全保障区域，也是重要的矿产、能源供应基地，承担着保障全国“生态安全”与“能源安全”的双重角色[1]。近年来矿产资源的开发利用促进了草原的经济和社会繁荣发展，但同时也给草原带来的水土流失、植被退化等一系列负面的生态环境效应。为了缓减经济发展与生态保护之间的矛盾，在矿山生产过程中，地质环境治理与土地复垦工作就显得尤为重要了。

1. 项目区概况

项目区位于内蒙古自治区锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗巴彦花镇，地理坐标为东经118°56′39″—118°58′14″，北纬45°15′19″—45°16′07″。属于典型的干旱半干旱中温带气候。多年平均降水量375.1mm，年内降水分布不均，主要集中在6月～8月，占全年降水量的80%以上；年均蒸发量1714.7mm；区内多以西北风为主，最大风速31m/s；全年无霜期108天。矿区土壤类型主要为栗钙土，有机质含量1%～2%，有机质层厚度为40cm～60cm，下部有钙积层。矿区土壤中有机质、氮、磷含量均比较高，养分条件较好，土壤中的有机质含量接近同类土壤中有机质含量的上限。植被为典型的草原植被，以贝加尔针茅（Stipa baicalensis）+羊草（Aneurotepidimu chinense）为主要建群种，草优良牧草的比重为30%～40%。草地等级以Ⅱ等2级为主，草地营养类型以碳氮——氮碳型居多。

2. 项目区地质环境与土地利用现状

2.1 地质环境现状

矿区于2002年投产，经过十多年的开发，现已经形成了大面积采空区。但未发生地面塌陷、裂缝、地面沉陷地质灾害。

采区工业场地、新尾矿库、选矿区、办公区、储矿场、渣石排放场及矿区道路等建设在平缓地带，工程开挖量小，无高陡边坡，不存在崩塌、滑坡情况。

旧尾矿库地处低洼地带，存放大量尾矿，由于汇水面积小且现已停用，现状条件下，泥石流地质灾害不发育。

2.2 土地利用现状

矿区于2002年投产，矿区开发前土地利用类型为天然牧草地，开发后土地类型变更为采矿用地。开发过程中新尾矿库、旧尾矿库、选矿区、办公区、储矿场、渣石排放场这些功能区对原有地表生态环境造成的破坏较大；由于该矿区为地下开采故工业场地对原有环境破坏较小。

3. 项目区地质环境治理与土地复垦具体措施

根据《西乌珠穆沁旗土地总体利用规划（2009年～2020年）》项目区在利用功能上属于一般农业、林业、牧业用地。遵循因地制宜、治理复垦后土地可持续利用及生态环境保护的原则，根据项目地质环境及土地利用现状，科学合理分析未来可能出现的地质环境风险，并结合土地可持续利用发展思路，初步确定项目区地质环境治理后土地复垦为草地。采取必要的工程措施、生物措施及管护措施，积极有效地推进地质环境治理与土地复垦工作。

3.1 工程措施

由于矿山开采多年，地下形成大面积的采空区，地表旧尾矿库内也存放了大量尾砂，开采过程中产生的渣石排放也将占用大面积的土地资源。为了解决这些问题，采用尾砂回采——采空区充填——尾矿库治理三步走战略。

与矿山设计院合作，进行尾砂有害成分浸出、尾砂水泥配比强度、流体力学等实验，采用全尾砂结构流体胶结充填法对矿区已形成的采空区进行充填。具体流程为：将旧尾矿库中的尾砂进行回采，采出的尾砂经过粒径分选后与水泥进行科学配比，通过充填系统直接将砂浆充填于采空区中，对新产生的空区和历年所遗留的空区进行胶结充填。高质量的充填体可对围岩提供良好的支撑，不但可消除塌陷、裂缝、沉陷等地质灾害，减少旧尾矿库溃坝、泥石流等地质灾害风险及环境风险；还可保护矿区地表景观，提高矿石资源回收率，产生经济效益。

由尾砂采出形成的采坑，可用渣石进行回填、平整、覆土并进行复垦。由于旧尾矿库在设计时就采用了防渗技术，堆放渣石可以减少渣石存放过程中雨水冲刷浸出物对环境影响，也可以减少渣石堆放占用土地资源。对旧尾矿库覆土要求：覆土厚度为0.3m沉实土壤，覆土的土壤pH值在当地范围内，有机质含量不能低于当地土壤的含量；覆盖后的场地规范、平整，覆盖层容重等满足复垦利用要求，坡度一般不超过35°，可用作牧业生产。

3.2 生物措施

在办公楼、选矿厂周边及道路两边种植丁香树、榆叶梅等景观树种，为了提高植被成活率及遵循自然选择规律，在复垦区内主要以种植牧草为主，草种选择遵守以下原则：

（1）选择抗旱、抗贫瘠优良草种，多种草类混合种植（例如：草木犀+沙打旺）；

（2）用于复垦牧草种子必须是一级种，并且要有“一签、三证”，即要有标签、生产经营许可证、合格证和检疫证；

（3）有防治病、虫害措施和退化措施；

（4）三年后牧草覆盖率达30%，单位面积产草量不低于500kg/hm2。

（5）撒播技术要点：沙打旺+草木犀比例2∶3，播种量40kg/hm2，播种时间一般选择在夏初，播种深度1.5cm～2.0cm，播后随即镇压l～2次。

根据《中国主要作物需水量与灌溉》中西部干旱地区天然牧草需水量150mm～720mm，故项目区恢复的植被可以依靠自然降雨量维持生产。但是考虑到复垦区区春秋季节干旱少雨为尽快恢复土地生产力，复垦方案设计对复垦后的土地每年春季返青期及秋季进行2次灌溉，每公顷每次灌溉用水500m3，年灌溉用水量2030m3，共管护3年，总用水量6090m3。所需水源来自矿区水源井。

3.3 监测与管护措施

（1）植被恢复效果监测

植被恢复效果监测指植被恢复质量监测。为尽快恢复土地的生产力，保证植被恢复质量，拟采用随机调查样方的方法对植被恢复效果进行监测，主要参数见下表。

（2）管护措施

由于治理区范围大、分布较广，管护难度较大。治理后的草地应进行人工管理，防止牲畜对恢复植被的损害，牧草稀疏的地方应在第二年雨季前及时补播。严格执行禁放牧、禁开荒、禁采石、禁狩猎、禁用火，要及时防治虫害、抚育，搞好防火等工作。对复垦后的土地加强灌溉，及时进行浇水，既可促进新播牧草生长，也为优良的原有牧草种子成熟或营养繁殖创造条件。每年春、秋两季灌水，以提高草的成活率和生长速度。加强播种草地的管理，是播种成功的关键环节。

4. 结语

在矿山生产和社会经济发展过程中，我们要本着“不再欠新账，加快还旧账”的矿山地质环境治理思路，按照“谁破坏，谁治理”、“谁治理、谁受益”的土地复垦原则，构建“政府主导、政策扶持、社会参与、开发式治理、市场化运作”的矿山地质环境治理和土地复垦新模式，加强政府政策引导与社会资金整合作用，充分调动企业在矿山地质环境治理中的积极性，不断探索利用新技术对矿山开发过程中产生的地质环境与土地利用问题进行综合治理。在开发“金山银山”的同时，也要保护“绿水青山”，建立环境友好型矿区，为建设祖国北疆生态屏障贡献一份力量。

参考文献：

[1] 白淑英，吴奇，沈渭寿，等.内蒙古草原矿区土地退化特征[J].生态与农村环境学报2016，32（2）：178-186.

[2] 娜仁花.浅谈内蒙古土地复垦工程建设的必要性[J].西部资源，2012（6）.

[3] 刘博，王宝龙.内蒙古土地复垦模式探讨及存在的问题与对策[J].西部资源，2012（3）.