矿山地质环境生态修复工程单元探索

时间:2022-07-11 11:06:38

矿山地质环境生态修复工程单元探索

摘要:矿山地质环境生态修复是国土空间生态修复六大重要内容即矿山地质环境生态修复、流域和湿地生态修复、退化污染废弃地生态修复、海洋海岛海岸带生态修复、山水林田湖草生态修复、生物多样性与景观生态修复之一,是对矿山地质环境治理和矿山土地复垦及矿山生态修复的整合。准确划分矿山地质环境生态修复工程单元(单位工程、分部工程、分项工程),对于加强生态文明建设、统筹推进“五位一体”总体布局及矿山地质环境生态修复工作等方面意义深远。

关键词:矿山地质环境;土地复垦;生态环境修复;工程单元

矿山地质环境生态修复指通过多种生态环境修复手段,对矿产资源勘查开发导致的矿山生态系统破坏进行修复与重建。其内涵是平衡矿山开采与生态保护。事实上,这是一种平衡人类发展破坏与保护生态系统的方法与手段,是对矿山地质环境治理、矿山土地复垦及矿山生态修复的整合。党的十八大以来,以同志为核心的党中央高度重视社会主义生态文明建设,坚持把生态文明建设作为统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局的重要内容,坚持节约资源和保护环境的基本国策,坚持绿色发展,把生态文明建设融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各个方面和全过程,加大生态环境保护建设力度,推动生态文明建设在重点突破中实现整体推进。党的报告又指出“统筹山水林田湖草系统治理,实行最严格的生态环境保护制度”,大力践行“绿水青山就是金山银山”的理念,统筹推进国土空间综合治理与生态修复,全面打造“美丽中国”新局面。以上为国土空间生态修复理论基础。矿山地质环境生态修复是国土空间生态修复六大重要内容即矿山地质环境生态修复、流域和湿地生态修复、退化污染废弃地生态修复、海洋海岛海岸带生态修复、山水林田湖草生态修复、生物多样性与景观生态修复之一。矿山地质环境生态修复(包括矿山地质环境治理、矿山土地复垦、矿山生态修复)是近二十年发展起来的新兴行业。人们在对矿山地质环境、生态环境遭受破坏与影响的认识还很粗浅。对矿山地质环境恢复与治理、土地复垦与整治、生态修复与重建等方面的技术、经验更是不足。因此,有必要提出问题并进行讨论。

1矿山地质环境与生态环境问题

因矿产资源勘查开发等活动引发矿山地质灾害、地形地貌景观破坏和含水层破坏等问题的总称。具体内容如下所述。

1.1矿山地质灾害

(1)地面塌陷:井工开采矿山,自坑道顶部至地表,随着采空区增大,依次形成冒落带、裂隙带及影响带,最终导致地面开裂、变形等,从而引发塌陷,也叫采空塌陷。

(2)崩塌与滑坡:一是露天矿山采场或采坑形成高陡边坡,因坡前(脚)开挖(矿山开采)失稳引发崩塌、滑坡。二是采空塌陷坑高陡边坡,也会导致崩塌与滑坡。三是煤矸石、废弃矿石、排土场等堆积物高、陡,也容易发生堆积体滑坡。

(3)泥石流:矿山开采产生煤矸石、废弃矿石和排土场等堆积物,具备了物源条件,除了会发生上述滑坡外,当具备地形和水源条件时,形成泥石流。矿山地质灾害威胁与危害矿山人员与设施、村民与房屋,及破坏损毁土地植被资源等。

1.2地形地貌景观破坏

(1)土地植被资源占压:煤矸石、废弃矿石、排土场等堆积物占压土地植被资源。

(2)土地植被资源破坏损毁:露天矿山采场、采坑及工业场地开挖破坏损毁土地植被资源。占压、破坏损毁土地植被资源的类型主要分为水田、旱地、林地草地及未开发利用地4种。

(3)景观破坏:砂石矿山、露天矿山破坏原始地貌景观、形态、改变坡度等现象。

(4)岩石裸露:砂石矿山、露天矿山,因为采矿需要剥离浅表层岩石与土壤,大量基岩裸露地表现象。破坏损毁土地植被资源,甚至引发崩塌、滑坡等地质灾害。

(5)山体破损:砂石矿山、露天矿山采矿活动,引发山体开裂、变形、破损等现象,如继续变形,还会引发崩塌、滑坡等地质灾害。井工矿山随着采矿强度增强、采空区宽广,也会造成山体破损,甚至引发地裂缝、地面沉降等问题。矿山地质灾害、地形地貌景观破坏等问题,它们并不孤立,有时会互相影响、互相转化;有时则会同时存在。如“山体破损”与“崩塌、滑坡”、“岩石裸露”与“采场、采坑破坏损毁土地植被资源”,等等。所以,在矿山地质环境勘查工作中应注意区分,把握主流,定名准确。

1.3含水层破坏

(1)矿区甚至区域地下水位下降:因采矿抽排或疏干地下水后,致使矿区或区域地下水位下降。常见于储存在地下水位甚至是当地侵蚀基准面以下的井工开采矿山。

(2)井泉流量减小甚至干枯:因采矿抽排或疏干地下水,导致矿区甚至区域地下水位下降:减少甚至断绝了井泉补给来源,井泉流量减小甚至干枯。

(3)地表水体漏失:矿山开采引发岩、土变形、开裂,形成裂隙、裂缝等通道,使江河、湖泊、水库、山塘等地表水体与矿井充水主要含水层甚至是采矿坑道、采空区发生水力联系,引发地表水体漏失问题,严重时还会发生突水、淹矿等事故,造成矿山人员伤亡和财产损失。

(4)水质恶化:首先是含水层中地下水涌入坑道,水解矿层(煤层)中的矿物质,形成污染水,抽排至地面后,继而污染地表水或地下水,水体质量下降、恶化。其次是煤矸石、废弃矿石及排土场等各种堆积物,大气降雨、地表水冲刷、淋滤堆积物,水解其中的矿物质,也会形成污染水。再次是煤矸石、废弃矿石及排土场等各种堆积物在大气降雨、地表水的作用下,堆积物中的泥砂进入水体,造成浑浊、泥砂含量大的问题。水质污染成分与地质环境条件和矿物种类有关,如煤矿中含黄铁矿,污染的成分主要为SO42―,Fe2+、Fe3+,呈酸性;又如汞、锑、铅锌等硫化矿床矿,也主要呈酸性和SO42―超标,金属离子则分别为Hg2+、Sb2+、Pb2+、Zn2+。再如磷矿,水解、溶解P2O5使总磷超标。矿产资源勘查开发活动,破坏矿山地质环境并引发各种矿山地质环境问题,导致矿区水、土质量下降,继而破坏了生物(植物和动物)生长生活环境,致使生物减少、死亡甚至灭绝,造成整个生态系统失去原有的平衡。这就是矿山生态环境问题。矿山地质环境生态修复是矿山地质环境治理、矿山土地复垦和矿山生态环境修复的整合。

2矿山地质环境生态修复工程单元及基本概念

矿山地质环境生态修复,除国家投入重点、成片、集中区外,多数仍由矿山企业或地方政府承担,按照轻重缓急,根据经济实力,结合环保督察需要,分期分批完成。与建筑、水利等行业比较,具有投资少、要求快、工程量小、类型单一等特点。常见类型主要有堆积物处置、土地植被恢复、挡土墙、拦挡坝、排水沟、沉淀池等,是根据地质环境问题类型与规模、影响程度、治理需要等因素设计。工程单元的划分力求简单明了,让一线技术人员及工人容易掌握。

2.1工程

具有单独立项、审批、施工图及其批准文件,并在规定工期内按有关质量要求,由持相应勘查、设计、施工、监理等资质的独立法人资格单位共同完成的矿山地质环境生态修复项目。

2.2单位工程

单位工程就是工程的类型。如在某项矿山地质环境生态修复工程中由土地复垦、截排水沟、煤矸石废弃矿石处置、淋滤水收纳池沉淀池、挡土墙、土地植被恢复等不同工程类型组成,则1种工程类型就是1个单位工程。

2.3分部工程

具有独立施工条件和使用功能、效益的工程单元。它是在单位工程中按工程部位、结构型式、施工特点等划分的单元。如某矿山有多处煤矸石,那处置1处煤矸石就是1个分部工程。又如有3处土地植被恢复点,那就有3个分部工程。要修筑2条排水沟,1条排水沟就是1个分部工程,依此类推。

2.4分项工程分项工程是按不同施工方法、施工工艺、材料、工序和分段的工程。它是构成分部工程的基本项目,又称工程子目或子目。分项工程通过较为简单的施工过程就可以生产出来并可用适当计量单位进行计算的最小工程单元。如某一分部工程排水沟是由“挖沟槽”、“混凝土沟底”、“浆砌石沟帮”、“砂浆抹面”等组成,分别为1个分项工程。

3矿山地质环境生态修复常见工程单元划分

矿山地质环境生态修复常见工程单元划分见表1。

4结语

矿山地质环境生态修复是国土空间生态修复六大重要内容之一,是对矿山地质环境治理和矿山土地复垦及矿山生态修复的整合。矿山地质环境治理和矿山土地复垦是过程,矿山生态环境修复是目标。矿山地质环境问题主要有地质灾害、地形地貌景观破坏和含水层破坏。矿山生态环境问题指矿产资源勘查开发利用活动导致矿区水、土质量下降,破坏生物生长生活环境,生物减少、死亡甚至灭绝,造成整个生态系统失去原有的平衡。矿山地质环境生态修复工程单元划分为单位工程、分部工程和分项工程。单位工程指工程类型或种类;分部工程指具有独立施工条件和使用功能、效益的工程单元,是在单位工程中按工程部位、结构型式、施工特点等划分;分项工程指按不同施工方法、施工工艺、材料、工序和分段的工程,分项工程是构成分部工程的基本项目,又称工程子目或子目,它是最小的工程单元。

作者:罗康生 李仁启 代胜 陆治斌 单位:贵州省地质矿产勘查开发局一○一地质大队 贵州省地质环境监测院