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摘要 ：以巩义市某露天矿山为案例，研究分析了矿 山开采存在的地质灾害隐患、地形地貌景观破坏、土地资 源破坏等矿山地质环境问题，通过采用浮石清理、土地平 整、复垦绿化、修建道路和挡土墙等矿山综合治理修复技 术，实现矿产资源利用和生态环境保护的绿色协调发展。 为露天矿山的综合治理提供了修复思路和建议。
矿产资源的开发和利用不可避免的会造成矿山地质 环境问题，极大地破坏了周边的生态环境，严重影响当地 居民的生产和生活。因此，开展矿山环境综合治理修复技 术的研究具有重大的现实意义，是推进我国经济快速发 展的重要支撑力量， 是落实习近平生态文明思想的重要抓 手，有助于切实筑牢我国生态安全屏障、保障经济绿色高 质量发展。
本文以河南省巩义市某露天矿山为例，经过现场实地 勘查，理清该矿山存在的地质环境问题，深入研究后提出 针对该矿山的生态修复治理技术， 对我国矿山的综合治理 具有一定的参考和指导作用。
1 矿区地质环境
该矿山位于河南省郑州市巩义市东南 123°方向， 直线距离 18km，距离大峪沟镇约 3.8km，主要开采矿种 为建筑石料用灰岩矿，开采方式为露天开采，矿区面积 0.0591km2.310 国道经过大峪沟镇，向北可直达巩义市， 向北东可达郑州市上街区， 大峪沟镇与矿区之间为乡村的 村村通水泥路及部分运矿简易道路， 交通较为便利。
矿区地貌属低山区丘陵区，整体地势呈西南部高， 东北部低，最高点位于矿区西北部山梁上，海拔标高约 +385m ;最低点位于矿区东部采坑底部，标高为 +290m， 相对高差 95m。矿区内地层出露简单，主要为奥陶系中统 马家沟组和零星分布的新生界第四系， 马家沟组(O2m) ： 区内大面积出露，主要以浅灰—灰色厚层状石灰岩为主， 厚层状，隐晶质结构，其次为白云质灰岩，局部夹泥质灰 岩及薄层泥岩，上部具溶蚀现象及缝合线，下部含白云 质 ;第四系(Q)：主要分布于周边未开采的区域，与下伏各时代底层为角度不整合接触。岩性主要为棕黄色粘 土坡积物，厚 0 ～ 8m，平均 5m。矿区范围内地质构造较 简单，地层为单斜形态， 地层总体走向近东西向， 倾向北， 倾角 10°, 区内未发现大的褶曲及断层，岩石中节理、裂 隙较发育。近地表处裂隙充填有泥质对矿石质量有一定 影响。
矿区内矿种为石灰岩，岩性较坚硬，抗压程度高，稳 固性好，属半坚硬 - 坚硬性岩石工程地质。岩石内裂隙相 对不发育，多为沟谷遍布因风化作用而形成的风化裂隙 或重力作用形成的卸荷裂隙，该裂隙对开采影响不大。矿 区范围属暖温带大陆性半干旱季风气候，四季分明，夏季 炎热多雨，冬季寒冷，春季干旱多风，年平均气温 14.6℃, 年降水量 316mm ～ 990.6mm， 平均 583mm， 降水多集中 在七、八、九 3 个月 ;年蒸发量为 1612.4mm ～ 2563.0mm， 平均2136.4mm ;历年最大冻土带深度22cm ;最多风向为 西南，年平均风速为 3.4m/s。矿区内植被类型多样，乔木 有侧柏、大叶女贞，草本类有扫帚苗、狗尾巴草，护坡草、 拉拉草、葎草，长势良好。 据现场观察，已治理区土层厚 度 0.6m， 土壤肥力一般。
矿区内无大的地表水体。区内大部分开采面标高在 +303m 以上，仅在东部边缘存在投影面积 3514m2 的小采 坑，采坑开采标高为 +290m ～ +303m，采坑内集水面积 647m2.据了解，该区地下水位标高在 +300m 左右，对矿 床开采标高 +300m 以上区域无影响。矿区出露岩石为厚 层状石灰岩，近地表的岩石，浅部溶隙、裂隙发育，具有 一定的含水性。但其厚度仅 0.2m ～ 1.2m，矿区内没有断 层。所以， 对矿区未来开采没有影响。
2 矿山地质环境问题
2.1 矿山地质灾害
根据《地质灾害危险性评估》(DZ/T0286-2015)，结 合该矿区基础资料分析、现状调查结论，本区地质灾害评 估灾种定为崩塌。通过实地调查，该矿已形成露天采坑， 平面投影面积为 8.6552hm2.开采坡度近 60°~ 90°, 边 坡岩性以黄土、灰岩为主，现场调查发现坡面随时有浮石下落，威胁对象主要为治理区进出人员及车辆，存在一定 安全隐患。现状条件下，地质灾害发育中等，规模小，地 质灾害危险性小。
2.2 含水层破坏
本区地下水仅属大气降水补给，构造、基岩裂隙溶隙 不发育，导水、储水条件差，相对隶属隔水层范畴。一般 大气降水多形成面流汇集流至矿区内部水塘， 直接渗入补 给地下水量小。现状进行了表土的剥离、局部的露采。开 挖标高一般在地下水位标高以上(据了解，该区地下水位 标高在 +300m 左右)，矿区及附近村庄生产生活用水受开 采影响较小， 对区域地下水、含水层影响程度为较轻。
2.3 地形地貌景观破坏
根据现场实地调查，矿区地形地貌问题主要是一处斜 坡渣堆和矿区的高陡边坡。
斜坡渣石堆 ：位于矿区水塘西北边的斜坡处，地表 已被严重挖损，高差 13m，坡度 60°, 平面投影面积为 748m2.对地形地貌景观影响严重。
高陡边坡 ：现场调查，治理区周围 60°~ 90°高陡 边坡环绕四周，多数已超出采矿证边界，陡壁基岩裸露， 视觉污染严重， 对地形地貌景观影响较大。
2.4 土地资源破坏
该 矿 原 采 矿 证 面 积 为 5.91hm2 ，其 中 灌 木 林 地 4.36hm2.草地 1.49hm2.采矿用地 0.06hm2.矿区土地资源 破坏表现在 ：采矿对地面的压占， 矿山生产活动对土地资 源的挖损。地形地貌景观中已论述，渣石堆和高陡边坡影 响和破坏土地资源，改变了土地使用性质和功能，使原本 植被茂盛覆盖区变成采石场和渣石堆存区。
采矿活动对当地的土地利用的影响主要是开挖、道路 建设和辅助系统等工程建设用地， 这些设施对土地的占用 基本是永久性的， 从而使这些土地失去原有的使用功能和 生态功能， 从而对局部的土地利用产生一定的影响。
该矿共破坏治理面积为 8.6552hm2.其中已经恢复治 理面积 1.4982hm2.已破坏未治理面积 7.1570hm2.依据该 矿所在乡镇土地利用现状图，已破坏未治理区中，旱地 0.0965hm2.有林地 0.13hm2.灌木林地 4.7703hm2.其他草 地 0.9815hm2.村庄用地 0.0575hm2.采矿用地 1.1212hm2. 土地资源破坏较严重。
3 矿山修复治理技术
3.1 治理原则
(1)“实事求是，因地制宜”原则。根据不同矿山的水 文地质、工程地质、环境地质条件及矿山地质灾害等地质环境问题， 采取科学合理的矿山地质环境恢复、治理技术。 (2)“技术可行，经济合理”原则。以国家制定的技术规范为科学依据选择切实可行的治理修复技术， 注重环境 恢复治理的经济效益。依靠科技进步，最大限度地减少或 避免矿产开发引发的矿山地质环境问题。
(3)工程复垦技术和生物技术相结合。采取工程措施， 实现土地的再利用 ;生态重建即通过一定的生物措施、植 被重建，实现土地的可持续发展。前者是后者的基础，后 者是前者的保障。所以，采取工程措施与生态重建是相辅 相成的统一结合体， 实现恢复生态系统的可持续发展。
(4)生态效益优先，社会、经济效益综合考虑。开展 以控制水土流失、改善生态环境和恢复土地生产力为核心 的植被重建工程，防止情况恶化。根据地区经济发展模式 及主要农业结构，选择合理的生态系统结构，实现生态、 经济、社会效益综合最优。
3.2 治理技术
3.2.1 浮石清理
浮石是采矿时，遗留在边坡上的碎石，刮风时，碎石 会下落，造成安全隐患。该矿区周边高陡边坡上存在浮 石，因此需对其进行清理。根据矿区浮石分布的实际情 况，采用人工和机械相结合的方法进行清理，首先考虑机 械清理，若受矿山采场地形等限制，机械清理不能满足 实际情况，则采用人工清理的方式，人工清理时必须在保 证作业人员安全的前提下进行，清理浮石时，要采用自上 而下的顺序，严禁自下而上作业，浮石清除后坡面平整顺 直，清理的浮石运送至露天低洼处进行填平处理。
3.2.2 场地平整
根据矿区实际情况，本次场地平整主要对象为矿区内 一处斜坡渣石堆和2块高低不平的地块。
矿区内有一斜坡渣石堆，位于矿区水塘西北边的斜坡 处，地表已被严重挖损，高差 13m，坡度 60°, 平面投影 面积为 748m2.水塘西南处现状为三级台阶，矿区整体地 势呈西南高、东北低，综合考虑周围地形，同时与三级台 阶做好衔接，将该斜坡渣石堆修建为二级台阶，标高分别 为 +297m、+300m， 面积分别为 536m2、212m2.
矿区北部和西部有两处地块，地块 1 面积 3263m2.地 块 2 面积 7431m2.现状条件下，场地内有少量渣堆，地 面不平整，设计将渣堆就地消化，平整后覆土复绿。平 整后的地块与矿区整体西南高东北低的地势相协调，方 便雨水汇入池塘，将地块 1 和地块 2 均平整为西部高、 东 部低 的 地势， 地块 1 标 高 +304m~307m， 地块 2 标 高 +306m ～ +308m， 地块 1 场地平整面积 3263m2.地块2场地平整面积 7431m2.
3.2.3 复垦绿化
本次绿化主要目的是遮挡裸露的基岩及陡壁，主要 在各平台上种植乔木、撒播草籽及攀爬类植物。栽植植物 前，需对场地进行覆土处理，考虑到复垦类型为有林地， 覆土厚度为 60cm。
在新修道路靠近草地两边种植行道树，株距为 1.5m×1.5m， 共栽植 173 株。在新修建的平台上种植侧柏， 侧柏， 喜光， 幼时稍耐荫， 适应性强， 对土壤要求不严， 在 酸性、中性、石灰性和轻盐碱土壤中均可生长。两平台面 积共 758m2.株距 1.5m×1.5m， 共栽植侧柏 238 株， 为了 提高绿化率，同时点播树籽。在地块 1 和地块2 上种植侧 柏， 地块面积共 10694m2.株距为 1.5m×1.5m， 共栽植侧 柏 4753 株，为了提高绿化率，同时点播树籽，由于地块 1 和地块2 紧邻高陡边坡，因此在地块靠近高陡边坡一侧种 植爬山虎， 株距 0.5m， 栽植爬山虎 678 株。
3.2.4 修建道路和挡土墙
矿区道路为土路，给矿区的运输造成不便，为了方便 矿区土地平整、绿化工程以及后期运输，在矿区修建一条 主干道， 宽 4m， 长 462m ;一条岔道， 宽 3m， 长 100m， 均 为200mm 厚泥结碎石路面， 路面面积2148m2.为了保证新修建的平台所覆表土不被雨水冲刷而流 失，在各平台区外边缘砌筑挡土保水岸墙，保证覆土的稳 定性。修建挡墙为浆砌石挡土墙，宽 0.5m，高 4.2m，两平 台处的挡土墙总长度为 117m。
3.2.5 养护工程
养护期为 3 年，以浇灌养护为主，养护用水为治理区 内水塘存水，若水量不够可用村庄的吃水井，水量有保 证。浇水次数， 种植后第 1 个月， 头 3 天，每天 1 次 ;4 ～ 9 天，每3天1次 ;10 ～ 30天，每10天一次，共7次，先保 证成活。第二到第四个月，每20 天 1 次，以后每季度 1 次， 直至养护期结束。共需养护浇水23 次。用水量 ：乔木每次 100kg， 攀爬类植物每次 75kg。
3.3 效益分析
3.3.1 社会效益
矿山地质环境综合治理项目属公益性、社会性项目， 其价值具有间接性、潜在性和长久性的特点，主要表现在 减灾、防灾及地形地貌景观恢复方面，将对后续类似矿山 地质环境治理工程起到“示范工程”效应 ;该项目工作有助于缓解矿业开发与环境保护之间的矛盾， 适应经济社会 可持续发展的战略要求。防止地质灾害发生，保障矿区及 周边人民生命财产安全。最大限度地减少采矿对土地资 源的破坏，设计的实施可恢复土地功能。通过设计的实施 可及时恢复项目区内土地功能，发展经济，为构建和谐农 村、和谐社会创造了条件。
3.3.2 环境效益
水环境效益 ：场地内降雨通过排水系统进入场地内 水塘，用于后期的植被养护及耕地浇灌，充分利用水资 源，使发挥最大效益。
大气环境效益 ：通过治理工程，避免了堆积废石与大 气的直接联系，基本阻断了有害粉尘进入空气的通道，同 时缓解了排土场堆积物氧化造成的大气组分动态变化。
绿地效益 ：矿山地质环境保护与恢复治理工程因地 制宜、因害设防，采取削、拦、排、护、整、填、植等方面 的综合治理措施对矿山地质环境进行治理。设计实施后， 工程措施与生物措施相结合，消除了矿区高陡采坑边坡， 治理区内均进行植树及撒播草籽进行绿化， 一方面利于区 内地貌景观建设， 另一方面通过治理提高土地利用率和生 产力，使旱地、有林地得以恢复，同时增加了环境容量。 对改善大气质量、当地地形地貌景观具有重要作用。
3.3.3 经济效益
矿山地质环境治理工程是防灾工程，防灾工程是防治 和减轻正在或可能发生的各种灾害为主要目的工程。防灾 工程的经济效益主要由减灾效益和增值效益两部分组成， 并以减灾效益为主，增值效益为辅，或只有减灾效益而没 有增值效益。如果不对损毁土地进行恢复治理，一方面严 重影响区内农业生产，从而增加企业赔偿费用，给企业造 成持续的经济负担。另一方面，降低了土地的利用等级， 土地使用价值下降。对矿山生态环境治理有利用农业生 产，产生较好的经济效益。
4 结论
开展矿山综合修复，是构建优美矿山环境的必然要求 和必经之路，有助于矿产资源的高质量绿色发展，实现资 源的高效利用，促进人与自然和谐共生，因此，选用适宜 的矿山综合修复技术显得至关重要。
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