石灰石矿矿山地质环境治理实践

妥翔

摘 要：石灰石矿区地质灾害发育特征我祁连山石灰石矿床围岩岩体结构以碎裂结构、散体结构为主，软弱结构面、不良工程地质层发育，存在饱水软弱岩层或松散软弱岩层，含水砂层多，分布广，残坡积层、基岩风化破碎带厚度大于10m、稳固性差，开采中形成的弃渣、废矿，不合理的堆放，压埋破坏土地资源，为泥石流的形成提供了大量的物质来源，同时也易形成崩塌或滑坡及地裂缝等灾害。

关键词：石灰石矿;矿山地质;环境治理

1 石灰石矿区地质灾害发育特征

石灰岩矿区的地质灾害类型及发育特征由其岩性、埋藏特点及开采方式所决定，集中体现为崩塌、滑坡和泥石流3种地质灾害。

1.1 崩塌与滑坡

从失稳的形式上看，矿区边坡地质灾害主要为崩塌与滑坡;从崩滑体物性上讲，又可分为土质边坡崩塌滑坡与岩质边坡崩塌滑坡。岩层厚度巨大但埋藏浅的她质沉积特征，决定了石灰岩矿～般采用露天凹陷开采法采矿[1]。剥离上覆第四系土层时，坡度一般不超过45。坡高不大于5.0m，放坡级数一般为1-2级，个别地区可达3级。开采下伏灰岩层时，每级坡高一般为10.0m，坡度约70;越往下开采[2]。则每级坡高可适当增大，最大可定为15.0m;但具体挖掘时应根据当地岩层的裂隙发育程度、地质构造情况及水文地质条件等因素综合考虑放坡高度及坡度。爆破、挖掘机械振动及运输车辆的动荷载，均会对矿区边坡稳定性造成不利影响，严重时甚至直接导致崩塌与滑坡的发生。对于裂隙发育的灰岩层，虽然多数方解石脉所充填，但充填的方解石脉与灰岩间形成了物性界面，其强度仍大大弱于完整性良好的灰岩体。因此，几乎在每次爆破的过程中，均会发生规模不一的崩塌或滑坡地质灾害[3]。

1.2 泥石流方面

观山片区各矿区多数属于祁连山自然保护区，区内人类工程活动主要为乡村便道建设和水利设施（引水渠）建设两方面，其次为放牧。据实地勘查，乡村便道和水利设施均处于沟底的河床内，工程建设过程中未进行过规模性开挖坡体，只是在沟床的局部为修建设施曾进行过挖方取土（石），在工程设施的近邻地带形成了带状的松散堆积物，进而为泥石流的形成提供了固体物源。

2 石灰岩矿山地质环境恢复治理

矿山地质环境保护与恢复治理主要从地质灾害影响、含水层破坏，地形地貌景观及土地资源影响4个方面进行现状评估及预测。上一节主要阐述了地质灾害的类型及防治，本节集中讨论石灰岩矿区的含水层破坏、地形地貌景观及土地资源影响3个方面。

2.1 石灰石矿山地形地貌景观治理

祁连山地区矿床围岩岩层产状变化大，断裂构造发育或有全新世活动断裂，导水断裂切割矿层（体）围岩、覆岩和主要含水层（带）或沟通地表水体，导水性强，对采场充水影响大。地形地貌景观破坏的防治措施应根据矿区不同的土地类型、破坏的特点和矿山终采后的情况确定。做到重点治理与面上治理相结合，永久工程和临时工程相结合，工程措施与植物措施相结合，充分发挥工程措施速效性和控制性，同时也要发挥生物措施的后续性和生态效应。

治理对象一般有废石堆场、尾矿库、矿山道路、边坡及矿山工业设施区等。治理措施从美观及环境恢复的角度出发，优先考虑生物措施和植物措施。对于废石堆场、尾矿库、矿山道路、边坡坡面及矿山工业设施区等的复绿工作，不具有实质性难度;而对于最底部的采坑平台，其治理措施是石灰岩矿区地质环境恢复治理的重点，也是难点。

若为山地露天开采，则底部平台最低标高一般高于地下水位，闭坑后底部平台不会积水，此时若暴雨天气条件下矿区能自然排水，则多采用覆土植树造林措施，但这类情况不多见。对矿区内的探槽、采坑进行回填、渣堆进行放坡平整，道路恢复，覆土并植草绿化;对形成不稳定斜坡和阻塞河道等部位进行削坡处理和拦渣墙工程设计、拦挡坝工程设计、宾格墙设计等提高斜坡整体稳定性，最后采用披碱草等植被对坡体进行绿化处理;另外，近年也出现了将闭坑的大型矿区发展成旅游区等新型可持续发展方式。如广东韶关大宝山矿区，当前正在规划为地质公园。其虽然为非石灰石矿区，但其发展模式及恢复治理模式值得借鉴。

2.2 石灰石矿山土地资源治理

土地资源的占用与破坏对象包括基本农田、耕地、林地或草地、荒地或未开发利用土地4大类。平原区石灰岩矿的开采多破坏基本农田、耕地、荒地或未开发利用土地;而山地石灰岩矿开采则多破坏林地或草地、荒地或未开发利用土地。实际上，石灰岩矿区土地资源一经破坏，则难以得到有效恢复。尤其是农田及耕地.该类型土地资源的恢复治理基本上是假命题。而对于林地或草地、荒地或未开发利用土地，则可以在一定程度上得到恢复。

2.3 矿区地质环境问题及主要治理措施

2.3.1 地下含水层保护

矿山含水层的保护工程是一项长期而艰巨的任务。采坑水应定期进行水质分析化验.排出地表后不能直接排放，需经过沉淀池净化处理，经检验合格后再排放。为防治污染，应修建截排水沟、沉砂池等，定期进行水质检查。具体可实行以下措施：尽量利用矿区原来的地形地物条件，将矿区内原有的鱼塘设计为沉淀池，把大气降雨的地表水引排至此.经沉淀后排出，减轻了开采过程中的水土流失危害。矿山开采结束后，让地下水通过自然径流而排泄，使区域水环境恢复到以前的状态。

2.3.2 地形地貌景观保护

肥沃的表土是复垦时再种植成功的关键要素。因此，就近妥善储存表层土并与底土分别堆放，尽可能做到恢复后保持原有的土壤结构，以利种植。在矿山开采之前，对废石场、预测塌陷的地段进行耕地表土层剥离，就近设立临时的废石土堆放场，贮存表土。在土地复垦时将表土覆盖在复垦平整后的地表达到耕地的基本要求，以恢复植被或种植庄稼。

在未来矿山建设和采矿活动过程中注意保护区内植被以防对环境造成破坏，在防治区附近设置警示牌，严禁越界无序开采矿石及废渣外运时应对运输车密封或加盖板、盖布，防止沿途抛洒造成污染;对已停采地段或终采矿山，适当降坡或回填，植树种草恢复自然.因地制宜修建一些辅助设施，保护矿山地质环境。

2.3.3 土地资源保护

土地资源问题主要为挖损与占用，对象为基本农田、耕地、林地或草地、荒地或未开发利用土地。本矿区土地资源破坏对象主要为林地或草地、荒地或未开发利用土地。结合遭受破坏对象，确定拆除矿山工业设施区及生活区，对场地清理平整并复绿。而对矿山道路、废石堆场等挖损与占用土地资源问题，确定对其进行复绿。矿坑底部平台自然恢复为水塘，用于发展渔业。道路边坡及开采边坡，计划全部复绿并开发成有当地特色的人文风情景观或休闲公园。

3 结论

经过上述分析我们可以看出，当前，在祁连山石灰石矿主要的地质灾害特点为床围岩岩体结构以碎裂结构、散体结构为主，软弱结构面、不良工程地质层发育。要想更好的对这些问题进行解决，需要针对性的从地形地貌景观及土地资源破坏两个方面分析了石灰石矿区的地质环境问题及其恢复治理措施.另外还需要深入探讨恢复治理的实际效果及原因，进而不断促进矿区持续健康的发展。

参考文献

[1]吴裕年，陈武民，镇平县杏花山灰岩矿地质环境问题及其治理研究[J].西部探矿工程，2012，（3）：183-186.

[2]李勇.广东省广宁县荣业矿区矿山地质环境保护与恢复治理方案[J].甘肃冶金，2011，33（3）：79-82.

[3]賈沛，常玉锋，张电吉，等.长桥石灰岩矿地质环境保护措施与效益研究[J].西部探矿工程，2011，（3）：220-222.