卢宇平
(福建省煤田地质局 福建福州 350001)
截至2019 年12 月,自然资源部发布《关于探索利用市场化方式推进矿山生态修复的意见》,要求地方各级自然资源主管部门做好核定矿区土地利用现状地类、强化国土空间规划管控和引领、鼓励矿山土地综合修复利用、盘活矿山存量建设用地、合理利用废弃矿山土石料等方式,带动社会资本加速矿山生态修复进程。目前,国内外关于矿山修改技术较为成熟的有仿自然地貌修复技术、边采变覆技术、植物与微生物修复技术等。本文以南安市山心东花岗岩矿山生态环境修复为切入点,展开探讨。
矿区位于南安市东部80°方位,直距约16 km,行政区划隶属南安市丰州镇桃源村管辖。省道307 线上的丰州段经由矿区的西部,距离其相应的公路近为8 km,已经存在能够直接到达矿区的矿山公路,从矿区到达丰州镇的距约有7 km 的距离,交通方便。矿区在平面上呈近似长方形,北东方向平均长401 m,北西方向平均宽278 m,面积0.111 5 km2,开采标高159 m~110 m。详情见图1。
图1 矿区位置图
本区及其周边为泉州市设立的建筑用石材矿开采基地之一,开采历史可追溯至20 世纪90 年代初期。因多年以来均在开采,由此致使矿区周围环境当中存在大小不一的采坑约为几十个,进行开采的总体面积约为1.5 km2,经过统计可知,多年以来采出了数量可达几千万立方米的矿石。矿区周边土地类型主要有林地、农村道路用地、采矿用地和除耕地、园地及林、草地外的其他土地(如裸地)。其中,林地主要分布于矿区的东部和北部外围;农村道路用地为连接周边村庄的简易公路;采矿用地分布于矿区的北西和南东两侧;裸地为矿区周边早期采矿遗留迹地,分布于矿区中部及北西部。详情见图2。
图2 矿山现状照片
矿山已开采多年,采矿区域及附属场地土地均已遭到破坏的程度极为严重。在早期,采矿的有关区域已经开采到了159 m 这一深度,其中,在北东部分已经形成的斜坡为4 hm2,而在西南部分已经形成的斜坡为7 hm2,它的上半部分存在的剥离层相应的厚度大约为5 m~20 m,已损毁总面积11.15 hm2。
开采造成的土地损毁类型包括土地挖损和土地压占二种类型。矿山损毁程度达到重度程度,其原因为矿山土地已遭受严重破坏,地表表土普遍被剥离或压覆,裸岩暴露,植被消失,丧失了原有功能。
受多年开采影响,采矿区域、工业广场及排土场范围内的此类含水层基本已被剥离,被破坏的含水层总面积约12.93 hm2,其中采矿区域破坏面积5.28 hm2,工业广场破坏面积1.79 hm2,排土场破坏面积5.86 hm2。目前仅在采矿区域南西段临沟斜坡中局部地段赋存有此类含水层,分布面积约5.87 hm2,厚度5 m~20 m。矿区被破坏的含水层厚度较薄,矿区及周围数十平方公里范围内均为花岗岩隔水层出露区,矿区远离区域主要含水层,未造成矿区及周围含水层水位下降。
预计至闭坑,矿山除采矿区域地形会发生明显变化外,其他地段地形基本保持现有状态。因此,矿山地质灾害出现较大变化的地段为采矿区域,其他地段地质灾害评估与现状基本保持一致,不会发生明显变化。根据现场调查,矿山前期采矿采用露天山坡式开采。采矿区域范围内目前在北东边界附近形成台阶状永久边坡,在南西临沟面形成阶梯状临时边坡。当前,在矿石开采的区域当中尚未发生滑坡以及崩塌等不良状况,各个位置的边坡均处在相对较平稳的状况。
在采矿的地区当中会留下相对较多矿坑,因不及时回填,致使周围的地表上出现较多的坑洼,还会使得地表下陷,长此以往,会致使土地出现荒废这一严重局面。此外,在对矿山进行开采的过程当中,周围的植被变得稀疏,自然地貌也将受到破坏,加之存在塌方、滑坡以及泥石流等多种自然灾害,因而当地居民的日常生活也将受到严重的安全隐患影响,阻碍了经济发展。
预计矿山闭坑,本矿区实际损毁土地总面积21.67 hm2,损毁地段包括采矿区域、工业广场、排土场、办公生活区和矿山公路五个部分。矿山开采期间及闭坑后,拟采用大叶相思树和芒花、爬山虎对矿山环境进行绿化,其中矿山公路沿线、采场边界、永久边坡平台及坡脚、办公生活区拟种植大叶相思树,采坑平台拟采用芒花绿化,形成高大乔木林环抱、草地覆盖、层次分明的绿色矿山。绿化措施包括采矿区域、工业广场、排土场、矿山公路两侧及办公生活区进行绿化治理,绿化植物选用大叶相思树、爬山虎及芒花草三种植物。
位于矿区南部的桃源水库及仙人井水库,同采矿区之间约有800 m 距离,且采矿区不位于上述所提及的水库汇集的区域里,因而在开采矿山的时候并不会为水库的安全以及蓄水功能造成不良的影响。在矿区的0.5 km 的半径之内并未经过关键的高压线路以及通信光缆,远离城市及居民集中居住区,矿山开采对上述敏感目标均无影响。
本矿山边坡若发生小规模塌方、岩块掉落或局部形成松散岩石发育区时,应采取必要的措施进行治理。治理工程质量要求如下:
(1)土质边坡安息角≤40°。
(2)需要在土质的边坡上对土墙进行修建的时候,应当采取的方式是以仰斜式的重力墙来对土墙进行阻挡,同时借助浆砌块石砌墙,同时墙面的坡度为≤1∶0.2,仰斜式墙背坡度≤1∶0.3 以及墙顶宽度≥0.5 m。
(3)在岩质边坡出现滑坡等灾害的时候,应当对仰斜式重力墙进行阻挡以及治理,通过浆砌块石砌筑,仰斜式的墙背相应的坡度≤1∶0.35,而墙背的坡度≤1∶0.2,墙顶宽度≥0.5 m。根据现场调查,矿山前期采矿采用露天山坡式开采,采矿区域范围内目前在北东边界附近形成台阶状永久边坡,在南西临沟面形成阶梯状临时边坡。现阶段虽未发生地质灾害的条件,但地质灾害的预防也需要必要的措施。
矿山采剥工作面应设立长期监测点,在汛期、雨季及突发暴雨应严密监测,建立临灾预报制度。矿山应制定防台风预案,台风来临前,应停止作业,及时撤离矿区所有工作人员,雨后应及时派专人对采场进行巡查,发现异常情况,应先通报、后处理,确保安全后方可恢复生产。
在对矿山周边的环境进行治理以及恢复的过程当中,依照因地制宜这一原则,对当下与矿山相关的治理状况进行掌握,提供充足的资金,借助各种类型的高新技术。基于实现这一基础,促使治理的模式得到充分完善,从而推动环境能够尽早得到治理以及恢复。此外,应当提高关于思想层面的重视程度,对各类资源进行整合,寻找到有效且科学的解决对策,从而促使具有较高针对性地与矿山息息相关的开采管理具体模式得以形成,实现边进行开采且边进行治理。当下,已有相关的学者就关于治理矿山以及优化生态的数个成功例子展开研究工作,然而由于土壤以及地质等的系统的构成成分相对较为复杂,因而在对矿山周边环境相关的保护、治理以及恢复等环节进行研究时,应当进行长时间地实地检验工作,以最终促进矿山合理开发及管理的可持续发展。本文针对南安市山心东矿山存在的现有问题基础上,有针对性地提供了一整套完整的恢复治理方案,设计出具体的整改措施,相信在实际工程开展中可以作为有效的理论支撑,进而达到治理目的,并为今后同类型矿山的恢复治理提供科学、合理的案例。