某粘土礦礦山地質環境治理及土地復墾探討

某粘土礦礦山地質環境治理及土地復墾探討的圖1


某粘土礦礦山地質環境治理及土地復墾探討


某粘土礦礦山地質環境治理及土地復墾探討的圖2

感謝原作者:江西省核工業地質局二六七大隊  黃智平 林 峰

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前言:本文對九江市福興新型建材廠磚瓦用粘土礦礦山的地質環境情況進行了分析,并提出了地質環境恢復治理和土地復墾方案。

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1 礦區地質環境條件


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評估區屬壟崗地貌區,總體地勢為北西高,南東低,地形相對平坦,一般高差 21m。地勢開闊平緩,坡度一般 5~10°。評估區出露地層為第四系上更新統新港粘土(Qp3x),結構較松散,水敏性強,呈可塑狀,粘粒、粉粒較多,遇水后易呈軟塑狀,干強度中,韌性中,中壓縮性,物理力學性質較差。礦床總體開采工程地質條件屬一般類型。評估區及其周邊地下水類型礦區地下水類型主要有松散巖類孔隙水,地下水補給來源主要為大氣降水。礦體開采標高為+79m~+61m,高于最低侵蝕基準面標高。礦區最低開采標高以上未見地下水出露,露天采場自然排水條件好。綜上所述,評估區水文地質條件屬簡單類型。本礦山為露天開采,在工業場地、露天采場的開采活動造成土地資源的輕度壓占破壞和嚴重挖損破壞,已損毀土地面積為3.224hm 2 ,損毀土地類型主要是旱地、有林地、及采礦用地。

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2 礦山地質環境問題


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2.1 地質災害現狀評估評估區屬壟崗地貌區,總體地勢為北西高,南東低,地形相對平坦,一般高差 21m。地勢開闊平緩,坡度一般 5~10°。根據評估區地形特征及礦山建設工程布局,礦區周邊自然斜坡坡度較緩,相對高差較小,根據自然斜坡穩定性分析,礦區周邊自然條件下穩定性好,發生崩塌、滑坡的可能性小。目前,礦山采場北東側、南東東側及南西西、及北東部形成 4段土質邊坡(編號 QP1、QP2、QP3、QP4),坡長分別為 134m、73m、130m、66m,坡向 QP1 為 250°,QP2 為 330°,QP3 為 30°,QP4 為90°,最大坡高分別為 11.1m、6.7m、9.5m、10.9m,坡度 50~60°。組成該邊坡的巖土體為第四系上更新統新港粘土(Qp3x),巖土體工程性質一般,目前未發現崩塌、滑坡等不良地質現象。QP3、QP4為臨時土質邊坡,隨著礦山的不斷開采,邊坡將消除,但因高度較大,在開采過程中應采取相應措施,防止發生崩塌、滑坡等地質災害。而 QP1、QP2 為永久性邊坡,且邊坡高度較高,穩定性差,應采取相應措施,防止發生崩塌、滑坡等地質災害。

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2.2 地形地貌景觀影響和破壞現狀評估


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由于前期礦山建設及采礦活動,在礦區北部的工業場地內設置了生產廠房、宿舍樓、辦公樓和附屬建筑,場地標高為 59.51~62.89m,由于開挖平整造成土地的嚴重損毀和壓占破壞,損毀面積為 3.0774hm 2 。礦區南西部的露天采場開挖損毀土地面積為0.1466hm 2 ,采坑底標高為 60.85~62.33m,主要形成兩段開采邊坡,坡高分別為 9.5m、10.9m,坡長分別約 130m、66m,坡度 50~60°。礦山的開采與開挖,對礦山地質環境和地形地貌有較大的改變與破壞。

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2.3 含水層的影響和破壞現狀評估


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評估區屬丘陵地貌,礦體開采標高為+91m~+61m,高于最低侵蝕基準面標高。周邊圍巖與礦體沒有明顯的礦坑充水含水巖組,均屬弱含水巖組,地下水補給來源主要為大氣降水。礦業活動不會破壞地下含水層結構。通過環境地質調查分析:礦石和廢石不易分解有害物質,對地下水、地表水不易造成污染。礦區屬附近無明顯污染源、地表水質較好,地質環境質量屬良好類型。綜上,現狀含水層破壞影響程度為較輕。

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2.4 土地損毀現狀評估


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江西省廬山區福興新型建材廠磚瓦用粘土礦礦區由露天采場和工業場地組成,已損毀土地面積為 3.224hm 2 ,破壞的土地類型為旱地、有林地、及采礦用地。現狀的已損毀土地破壞影響程度為較嚴重。

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3 擬采取的保護與治理措施


本礦山環境恢復治理與土地復墾方案責任范圍為 3.467hm 2 ,分露天采場、工業場地 2 個單元。露天采場 0.3890hm 2 、工業場地3.0780hm 2 。根據土地適宜性評價分析,江西省廬山區福興建材廠磚瓦用粘土礦項目區復墾方向如表 1。

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3.1 地質災害治理


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工業場地排水溝與露天采場基底排水溝相連接,設計尺寸一樣。排水溝采用預制 U 型槽鋪設,U 型槽過水斷面上口寬 40cm、深 40cm、厚 5cm,采用 C20 混凝土壓制。基坑開挖橫斷面積為0.266m 2 ,基坑底部先鋪設 10cm 厚 C20 碎石墊層找平,混凝土 U型槽在接頭處須留設 30mm 寬的縫隙,校正好線型后采用 1:2 水泥砂漿勾縫,砂漿飽滿。U 型槽安裝后兩側同時對稱分層回填,嚴格控制分層厚度,采用自制木夯人工夯實。在 U 型槽安裝、勾縫完畢后,兩邊搗制 C20 混凝土壓頂,厚度 15cm。排水溝總長617.7m。排水溝選用選用預制 U 型槽,過水斷面尺寸為 0.40m×0.40m時,流量 Q 排=A×C×(R×i)0.5=0.068m 3 /s>0.052m 3 /s,可滿足要求。

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3.2 露天采場基底復墾設計


在礦山開采結束后,露天采場基底標高在+61m,較為平整,面積為 0.2166hm 2 。只需用機械進行平整壓實,平整按照東高西低,整體 1%的水利坡度傾斜進行平整,以利于雨季場地內匯水能較好地排出。露天采場基底的覆土采用堆積在排土場的剝離表土,采用1m 3 挖掘機開挖,自卸汽車運輸,最大運距約 200m,用推土機攤鋪,面狀覆土厚度 40cm,覆土面積為 0.2166hm 2 ,然后翻耕平整后進行穴狀整地、植被恢復。共需覆土 866.4m 3 。植被選擇根據實地調查并結合當地的種植條件,喬木選擇松樹、灌木選擇胡枝子、草籽選擇芭茅草。露天采場基底復墾成喬灌草混交林,覆土面積為 0.2166hm 2 ,采用混合種植的方法,園坑穴種植喬木、灌木,面狀撒播草籽,喬木園坑穴直徑 30cm,坑深30cm;灌木園坑穴直徑 20cm,坑深 20cm,喬灌木種植間距為 3m。喬木要求粗徑大于 3cm(徑粗指從地面往上 10cm 處粗度),苗高不低于 100cm,且頂芽飽滿,無病蟲危害和機械損傷;灌木要求粗徑大于 1cm(徑粗指從地面往上各分枝 5cm 處粗度),苗高不低于 50cm,根系完整,生長良好。栽植時做到根舒壓實,上面增一層松土成龜背形。植被種植后應對其進行一定程度的施肥以保證植被的生長,施肥標準為 400kg/hm 2 。工程量:種植喬木 246 株、種植灌木 246 株、撒播草籽0.2166hm 2 、施肥 86.64kg。

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3.3 露天采場邊坡復墾設計

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在平臺外側采用漿砌紅磚砌筑 30cm×30cm 擋土墻,長103m,以防止平臺回填土方流失。采用 7.5 號水泥砂漿砌筑,10號砂漿勾縫,外側用 20mm 厚的 1:2 水泥砂漿抹平。擋土墻建好后采用人工在平臺內回填土方,厚度為 30cm,共需覆土 156m 3 ,并人工整平。工程量:漿砌磚塊 9.27m 3 、砌體砂漿抹面 30.9m 2 、人工裝運土156m 3 、人工平土 520m 2 。植被選擇根據實地調查并結合當地的種植條件,灌木選擇胡枝子、草籽選擇芭茅草。露天采場邊坡平臺復墾成灌草混交林,長 103m,園坑穴種植灌木,面狀撒播草籽,灌木園坑穴直徑20cm,坑深 20cm,灌木種植間距為 2m。因組成邊坡巖土體為第四系上更新統新港粘土(Qp3x),故在邊坡表面通過撒播草籽的方式進行復綠,邊坡撒播草籽面積為 0.1873hm 2 。植被種植后應對其進行一定程度的施肥以保證植被的生長,施肥標準為 400kg/hm 2 。工程量:種植灌木 104 株、撒播草籽 0.2393hm 2 、施肥 95.7kg。

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3.4 工業場地復墾設計


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工業場地復墾成旱地,標高約 63.8~61m,故先對工業場地依地勢進行場地平整,然后對其進行面狀覆土,用推土機攤鋪,覆土厚度 40cm,覆土面積為 2.9700hm 2 ,共需覆土 11880m 3 。翻耕平整后對其進行一定程度的施肥以保證植被的生長,施肥標準為400kg/hm 2 。復墾程序包括場地平整、機械裝運土、推土機推土、排水溝設置。

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4 結束語


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金屬非金屬礦山安全管理工作被高度重視,各企業積極引入信息化管理手段,采取現代化管理模式,但安全生產風險因素較多,還需要從各方面嚴格落實安全管理工作,以減少安全事故的發生。



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