川北某锰矿土地复垦方案优化研究

郑建明

（吉林化工学院，吉林 吉林 132022）

0 引言

地下矿山开采对于环境的影响与选择的采矿方法有关，采矿方法选择不当，开采结束后地表易造成塌陷，从而造成大量土地破坏，而且塌陷坑无法实现复垦。如果采用充填法开采，对地表的破坏较小，但开采成本成倍增加。采用崩落法开采时，就一定会造成地表塌陷，其对地貌的破坏性不亚于露天开采。

对于矿山开采造成的土地损毁如何进行有效复垦，业界进行了各种尝试，但没有统一的放之四海皆准的方案。

川北某锰矿为地下开采矿山，且位于地震带影响范围，“5.12”汶川特大地震曾导致坑道几乎全部损毁，基于安全考虑，矿山原有巷道全部废弃，重新施工井巷工程。根据矿体赋存状况和矿区的地形条件，矿山目前采用平硐开拓。

1 矿山现状

该矿山为开采矿山，持有采矿许可证。根据平武自然资源和规划局文件该矿山符合当地矿产资源规划，矿权四至界线清楚，矿权无重叠、无争议、无纠纷；无信访事件；不属于政策性关闭矿山；按时参加了矿业权勘查信息公示。矿山开采占地区域不涉及各类保护区、风景名胜区、大熊猫国家公园，不涉及重要工程项目、城镇集镇，不占用基本农田。

矿山开采面积1.56km2，生产规模5万t/年，服务年限11年，开采深度500m。

矿山1988年开始采矿，一直属于无序的民采，直到2000年10月四川省平武锰业集团有限公司取得了该锰矿区的采矿许可证，期间未有正规设计对该采区进行设计，于2010年11月委托有资质单位对该矿山编制了开发利用方案，办理了采矿证延续。矿山开采出来的矿石，用汽车运至距公司总部（冶炼厂）加工，生产富锰渣，运往江油市销售或销往外地。

根据地形及矿体赋存情况，Ⅰ矿体可布置5个中段，Ⅱ号矿体可布置5个中段，Ⅲ号矿体可布置8个中段，Ⅳ号矿体可布置6个中段。

2 开发方案简述

（1）Ⅰ矿体：掘进完1456m中段沿脉运输巷道，1456m—地表回风上山，1436m沿脉运输巷道，1436～1456m回风上山，1416m沿脉运输巷道，1416～1436m回风上山，1396m沿脉运输巷道，1396～1416m回风上山，1376m沿脉运输巷道，1376～1396m回风上山后即可形成较为完整的开拓及通风系统。

（2）Ⅱ矿体：掘进完1431m回风平硐，1411m中段沿脉运输巷道，1411m—地表回风上山，1391m沿脉运输巷道，1391～1411m回风上山，1371m沿脉运输巷道，1371～1391m回风上山，1351m沿脉运输巷道，1351～1371m回风上山，1331m沿脉运输巷道，1331～1351m回风上山后即可形成较为完整的开拓及通风系统。

（3）Ⅲ矿体：掘进完1244m回风平硐，1224m中段沿脉运输巷道，1224m—地表回风上山，1204m沿脉运输巷道，1204～1224m回风上山，1184m沿脉运输巷道，1184～1204m回风上山，1164m沿脉运输巷道，1164～1184m回风上山，1144m沿脉运输巷道，1144～1164m回风上山，1124m沿脉运输巷道，1124～1144m回风上山，1104m沿脉运输巷道，1124～1124m回风上山，1084m沿脉运输巷道，1084～1104m回风上山后即可形成较为完整的开拓及通风系统。

（4）Ⅳ矿体：掘进完1295m回风平硐，1275m中段沿脉运输巷道，1275m—地表回风上山，1255m沿脉运输巷道，1255～1275m回风上山，1235m沿脉运输巷道，1235～1255m回风上山，1215m沿脉运输巷道，1215～1235m回风上山，1195m沿脉运输巷道，1195～1215m回风上山，1175m沿脉运输巷道，1175～1195m回风上山后即可形成较为完整的开拓及通风系统。

3 开采技术条件

矿区位于当地侵蚀基准面以上，地形地貌有利于自然排水，矿区内水文地质条件简单。

矿区受北东向区域构造的影响，褶皱、断层发育，节理裂隙发育，总体为一向斜构造。区内矿层以软质岩为主，抗风化能力一般至弱，在节理、裂隙发育地段，岩体较破碎，力学性质较差，稳固性差，坑采条件差。矿区中强风化带岩体较破碎，多风化成碎块、块状，岩体稳定性差；弱风化带岩体较完整，岩体一般较稳定。矿层及顶板岩石一般中至强风化，节理、裂隙发育地段采取一定的防护措施后基本稳定，平时有少量的掉石现象，局部因采矿范围过大及回采时有垮帮、冒顶发生，矿区工程地质条件为中等。

矿区位于龙门山地震带上，“5·12”汶川特大地震受到重创，抗震设防烈度为Ⅷ度，一般中硬场地地震动峰值加速度为0.20～0.30g区（相当于地震基本烈度Ⅷ度区），地震动特征周期为0.40s。根据矿区地质环境现状，矿区附近无污染源，矿石和废石不易分解出有害组分，无大的环境地质隐患等情况，矿区地质环境类型属第二类即矿区地质环境质量中等[1]。

4 土地利用现状

项目区面积应包括矿区内占地面积和矿区外占地面积。矿区范围内占地面积为3.1519hm2，其中旱地占地面积为1.9836hm2，有林地占地面积为0.968hm2，村庄占地面积为0.1099hm2，裸地占地面积为0.0904hm2。矿区范围外占地面积为0.2365hm2，其中旱地占地面积为0.1764hm2，有林地占地面积为0.0207m2，村庄占地面积为0.0394hm2。项目区面积为3.3884hm2。

5 土地损毁与评估

5.1 评估区重要程度

评估区内无重要交通要道或建筑设施；远离各级自然保护区及旅游景区（点）；无较重要水源地；矿山建设破坏旱地、乔木林地等，评估区内居民主要为矿区生产和管理人员，人口约为20人；评估区的重要程度划分为重要区。

5.2 矿山地质环境条件复杂程度

评估区属中高山区，地形陡峻，矿区海拔780～1760m，相对高差980m，坡度在20°～75°，相对高差较大；地质构造较复杂，断裂构造较发育；地下采矿活动和疏干排水导致矿区周围主要充水含水层破坏可能性小，水文地质条件简单；可采矿层的顶、底板稳定性较好，工程地质条件简单；矿山经过多年开采采空区面积和空间较大，无重复开采，采空区部分得到处理，采动影响较强烈；矿山地质环境条件复杂程度为中等。

评估区重要程度分级为重要区，矿山地质环境条件为复杂程度为中等，矿山建设规模为中型，矿山地质环境影响评估级别为一级。

5.3 土地损毁环节和时序

矿山生产采用地下开采。采用平硐开拓，采矿方法为普通房柱采矿法。采场采出的矿石，中段采用人推0.5m3翻斗矿车运输矿、岩石。矿石直接运至总部进行加工销售。生产工艺流程为：井下开采→放矿→井下装→提升矿石→运输→总部加工外售。

5.4 已损毁各类土地现状

根据该项目的生产建设特点，由于该矿已建成多年，场内的各种基础设施已经十分完善，土地破坏方式主要表现为：挖损和压占。石坎锰矿已损毁土地面积3.3884hm2，损毁方式为挖损、压占，其中挖损损毁0.0018hm2，压占损毁3.3704hm2；损毁土地类型为有林地0.9887hm2，旱地2.16hm2；村庄0.1493hm2，裸地0.0904hm2；矿区内损毁3.1519hm2，矿区外损毁0.2365hm2。

6 土地复垦设计

通过土地复垦，对损毁的耕地、林地整理，恢复其土地功能，恢复地形地貌景观、提高土地资源利用率，以简单的工程措施和防治费用获得最大的防治效果，使土地复垦与社会效益、环境效益、经济效益及资源的合理开发利用密切结合，达到统一。

本项目实施后，土地复垦面积3.3704hm2，复垦方向为有林地和旱地，土地复垦率为99.47%。

6.1 覆土工程

复垦为有林地的土地，用自卸汽车将表土运输到复垦单元，全面覆土，覆土厚度0.3m，心土层0.2m，利用推土机进行平土，表土回填及整地过程中应地面与周边地形相协调，应避免出现中间低四周高，以避免雨天造成洼地积水。

复垦为旱地的土地，用自卸汽车将表土运输到复垦单元，全面覆土，覆土厚度0.5m，利用推土机进行平土，表土回填及整地过程中应地面与周边地形相协调，应避免出现中间低四周高，以避免雨天造成洼地积水[2]。

6.2 林木恢复

栽植马桑和火棘，采用穴栽法植树，每穴需要覆土0.02m2，种植间距1.0m×1.0m或1株/1m2。

6.3 绿肥改良

播撒草种思茅草和狗牙根。思茅草撒播量为35kg/hm2；狗牙根撒播量为30kg/hm2。种植方式采用草籽人工撒播的形式。

6.4 工程技术措施

采用全面覆土。用自卸汽车将表土运输到复垦单元，采用推土机推土方式进行覆土。整地过程中应地面与周边地形相协调，应避免出现中间低四周高，以避免雨天造成洼地积水。

生物化学措施应因地制宜，根据不同的地区采用不同的施工工艺，选择不同的植被种类，保护当地植物群落，恢复当地的生态环境[3]。

7 结论

确定根据土地复垦适宜性评价结果，确定土地复垦单元8个，共复垦土地面积3.3884hm2（约50.83亩），复垦责任范围面积3.3704hm2，复垦率为99.47%。