铁山南矿山环境恢复治理研究

周计

1.1研究背景

随着我国经济的发展，工业化、城镇化步伐的加陕，人类不断的从地球内部获取矿产资源，其结果是返回自然的废弃物增多，形成众多的污染源，造成生态环境的破坏，导致生态环境恶化、地质灾害频繁。据不完全统计，全国发生采矿塌陷的城市近40个，造成严重破坏的25个。此外，矿业活动对矿区环境造成的影响以严重影响和较严重影响为主。我国因采矿引起的矿山环境问题较多，类型较为复杂，依据问题性质可将矿山地质环境问题划分为：地面变形问题、矿山生态失衡问题、沙漠化和水土流失等问题。

1.2选题依据

铁山南井田内原有近20余处矿山井硐，后由相关政府下令进行了彻底的关闭，至2006年止，矿区内的煤矿全部关闭。矿区内煤矿的开采方式为均为巷道开采，矿区覆盖面积约1.7Km²。据勘查，铁山南井田矿山采场废弃后，在地表上遗留下2个未封闭矿洞，1处采空塌陷带，1个滑坡，四个煤矸石堆。这些灾害点威胁至憔山村村民约130人的生产生活。

1.3研究目的及意义

研究目的：矿区开采始于1982年，前后开采时间达20余年。但矿山开采造成生态环境破坏和失衡，以及对当地环境造成了破坏。基于铁山南井田矿山环境恢复治理研究，进一步对矿山废弃地结构优化和布局安排进行研究，最后就生态导向的矿山环境恢复治理提出顶层设计。

理论意义：为侵蚀剥蚀低山丘陵地貌区矿山环境恢复治理提出理论支撑，对全国同类型地貌区的矿山废弃地环境治理提出参考。

1.研究思路

通过对铁山南矿区废弃地现状进行调查，主要包括自然状况、社会经济状况、矿业废弃地分布，得出铁山南矿区废弃地的分布特征；通过自然条件、环境影响、灾害风脸、区位条件、经济基础、开发效益选取评价因子，确定因子权重，建立达县草兴乡铁山南矿区废弃地评价模型；通过对达县草兴乡铁山南矿区环境恢复治理评价模型分析，将塌陷地、挖损地、压占地、污染地、灾害地的宜耕、宜林性进行分析。提出保障达县草兴乡铁山南矿区环境治理的建议和措施。

2.研究内容及方法

（一）研究内容。通过对矿区地质环境的治理，最大限度保护和恢复矿区及周边生态环境，发展循环经济，建设绿色矿业；恢复和扩大土地资源，有效提高土地利用价值；逐渐解决生产矿山的无废开采与废弃矿山（物）的综合开发利用；最终实现矿产资源开发与生态环境保护协调发展。

（1）合理利用治理区现有的地质地形条件，在注重生态效益、社会效益的同时，兼顾经济效益，为矿区的可持续发展创造条件。

（2）结合矿山地质环境条件及斜坡的结构特征，采用结构相对简单、技术经济可行的工程措施，全面治理达县草兴乡铁山南井田矿区的生态、地质环境。

按矿山开采现状及地质环境问题类型及其影响程度，因地制宜，采取工程措施、生物措施相结合的方式进行治理。工程措施主要采取主动治理与被动防护相结合的方式，主动治理如坡面防护或清坡减载，被动防护如对矿渣主要采取拦挡的方式进行治理；生物措施主要采取土覆盖、重建植被、保持水土，使生态环境逐步恢复，达到治理的目的。

（二）研究方法

（1）边坡稳定设计。由于各堆积体边坡整体结构稳定，坡体局部失稳主要表现为坡面局部滑塌，雨季时有加剧迹象，故设计工况只需考虑对边坡表面进行护坡处理；矿渣支挡措施只需考虑雨季饱水及地震条件下的稳定性。

（2）治理工程总体设计

1、根据本次勘查报告的结论，燕山村3、4、6社废矿区矿山地质环境治理工程主要针对：①2个矿洞坑②4处煤矸石堆③荒废土地等几部分进行工程治理。

2、根据矿山地质环境治理的指导思想与原则，并结合矿区内发育的活动特点、危害状况等，在综合考虑工作量、施工安排、治理效果等方面的基础上，现就达县草兴乡铁山南井田矿山的实际情况来考虑矿区地质环境治理工程的布置和选型。①矿洞：根据勘查报告结论。结合这次可研的现场地质调查情况分析，矿洞未封闭，有小道可遭到矿洞，有条件进行工程封闭。因此采用栏杆将矿洞封闭，消除安全隐患。②煤矸石堆：对于4处煤矸石堆，由于直接对当地居民的生产生活造成影响。污染附近耕地、水源，同时可能污染下游河流，造成更大的危害。因此有必要进行治理，根据煤矸石的特征，坡脚采用修MIO浆砌石护脚墙、挡墙。

（3）植被恢复设计

1、植被恢复工程树种选择。清理平整坡面后进行植树固坡绿化，种植树种为紫穗槐。紫穗槐又名锦槐、紫花槐，豆科紫穗槐属，为落叶丛生灌木，紫穗槐有植苗、插条、直播三种方法。造林前，应进行条状或带状整地。紫穗槐抗风力强，生长快，生长期长，枝叶繁密，是防风林带紧密种植结构的首选树种。

2、植被恢复工程草种选择。植草选用混植，选用抗寒的高羊茅与抗旱的狗牙根按1：1比例混种。

狗牙根（学名：Cynodondactylon（Linn.）Pers）；科属：禾本科；狗牙根为禾本科狗牙根属多年生草本植物，具发达的根状茎和匍匐枝，匍匐枝扩展能力极强，在适宜的土壤中能迅速蔓延。

3、坡面整理及植被恢复设计。对现有渣体及滑坡体裸露的坡面采用植树固坡绿化，种植树种为紫穗槐，紫穗槐选用树径3cm的种苗，栽植顺坡面挖成宽20cm，深20cm的条沟，一米3墩，每墩3株。栽植深度以超过原土印1cm左右为宜。紫穗槐栽植要做到随起苗随栽植，远运的苗木，应将根系蘸泥浆，再用草袋或塑料薄膜包装，做好苗木保湿工作。栽植后要立即灌透水一次，5天后再浇一次透水，浇过第二次水后封坑，踩实。

3.预期研究成果

通过对草兴乡燕山村3、4、6社废矿区矿山地质环境治理，恢复和改善该区地质环境，转变经济发展模式。通过对草兴乡燕山村3、4、6社废矿区矿山地质环境治理，有力地促进了该地区的生态平衡，有效防止水土流失、污染耕地、水源等环境问题，通过改善该区生态环境，可形成区域性生态屏障，促进区域经济的可持续陕速发展。

通过治理工作可较大程度的改善治理区由于采矿活动所造成的地质环境问题，恢复原地形地貌，同时，按推荐方案治理，将现有278亩荒废土地作为经济林耕作，在一定程度上可以增加该区农民的收入以及提高社会经济效益。