肃北条湖沟废弃金矿及其遗留矿坑治理研究.pdf

第 卷第 期 年 月甘 肃 冶 金.文章编号:()3肃北条湖沟废弃金矿及其遗留矿坑治理研究陆红霞(酒泉职业技术学院甘肃 酒泉)摘 要:对肃北县条湖沟废弃砂金矿采坑、渣堆现状及其矿山地质环境问题进行调查的基础上提出通过渣堆处置、采坑回填、地质灾害防治等一系列工程措施对无序采矿遗留矿坑及弃渣潜在的地质灾害隐患进行治理有效解决废弃金矿对区域地质环境和地形地貌造成的破坏问题关键词:废弃金矿矿坑弃渣重金属污染区中图分类号:.文献标识码:():.:引言酒泉市是甘肃省重要的金属矿产资源富集地区优势金属矿产有、等其中已查明矿产资源中、等资源保有量居全国前列 目前酒泉肃北蒙古族自治县共有 多个矿种 多处矿点矿种多、分布广 在金属矿产资源长期开发利用过程中产生了一系列生态环境问题存在地质灾害隐患 肃北县自然资源局 年 月公示信息全县共有 个历史遗留矿山图斑 通过核查认定对废弃金属矿山进行综合处置恢复矿区生态功能十分迫切且必要 废弃金属矿山的主要形态与治理技术.主要形态及危害金属矿的开采改变了矿山原有的生态系统对区域土壤、地质结构、岩层等地质环境产生了重大影响 矿山生产和生活设施建设占用大量的土地资源开采后期形成大量丧失原有功能的荒废地 由于气候条件和地质环境的变化废弃金属矿山中含有的重金属等有毒有害元素对矿区自然环境造成污染同时也不可避免的对区域岩层稳定性形成破坏增加了安全和地质灾害隐患发生的可能性金属矿产资源利用所采用的技术工艺和开采方式不同废弃后对区域的影响呈现出矿山排土场、废石及尾矿堆存场、露天采坑、采空塌陷区、重金属污染区、废弃生产生活设施占压区等不同的形态表现出以下几方面的特征:废弃金属矿山改变了矿山地质生态环境导致区域土壤贫瘠废弃金属矿山特别是有色金属矿山重金属元素含量过高存在很大的环境污染风险金属矿山的开发对当地动、植物栖息地形成了干扰破坏了区域生态平衡废弃金属矿山形成的采坑、堆存弃渣容易产生扬尘污染大气环境并危及人类生活废弃金属矿山基金项目:酒泉市科技支撑计划项目()存在泥石流、水土流失等地质灾害隐患.治理技术进展自然资源部 年发布实施了全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(年)明确了我国废弃金属矿山土地综合处置与治理的工作目标和任务为科学有序开展废弃金属矿山综合处置与治理工作提供了指引 国务院办公厅 年印发实施了关于鼓励和支持社会资本参与生态保护修复的意见为我国废弃金属矿山综合处置与治理及技术研究工作提供了政策支持目前国内已形成较为成熟的废弃金属矿山综合处置与治理技术措施制定废弃金属矿山综合处置和治理规划统筹协调、科学有序推进处置和治理工作对废弃金属矿山露采边坡进行加固对地下采空区进行回填并确保稳定逐步恢复矿山区域生态环境消除或减轻安全隐患结合废弃矿山区域气候条件、水文特征、地质环境等因地制宜选择科学合理的处置技术和措施控制并降低区域环境污染因素对破坏土地等进行生态修复恢复区域生态功能 条湖沟废弃金矿地质环境及其危害勘查分析.自然与地质环境概况肃北县条湖沟废弃金矿位于县城东南约 处海拔 为典型的内陆高寒荒漠草甸气候 矿体位于河床内地势较为平坦土壤垂直结构带和水平结构带规律明显主要分布灰棕漠土、高山草原土、高山寒漠土、风沙土、盐化草甸土、耕灌灰棕漠土等土壤类型矿区天然植被较为完整土地利用现状为其它草地废弃金矿大地构造属秦祁昆造山带和南祁连早古生代褶皱带地层岩性较为简单岩石整体强度及稳定性差 属无主砂金矿无探、采矿权设置开采历史久远 年肃北县组织政府有关部门对该砂金开采点进行了肃清.矿坑及渣堆勘查分析.矿坑勘查及其危害分析勘查发现废弃金矿分南北两个区块共分布采坑 处其中南部(一区块)有采坑 处北部(二区块)有采坑 处均为无序开采 露天开采期间在沟道及两侧山坡开挖形成采坑开挖坑壁呈陡直状部分坑壁小型崩塌较发育在坑底有小规模崩塌堆积体形成零星分布但规模较大的负地形采用地形测量、剖面工程地质测绘等方法对采坑分布面积、深度、剖面形态等特征参数进行测量见表 处采坑占地表面积 最大开挖深度在.形成采空区体积在 合计总占地面积 、形成采空区体积.按照甘肃省地质灾害危险性评估规程对损毁程度、灾害风险进行分析评价废弃金矿内一区块 及二区块、挖损损毁程度为中度损毁其余均为轻度损毁 采坑损毁土地利用现状为其它草地采坑挖损区植被资源、土壤层结构完全破坏对原始地形地貌景观的连续性、一致性、观赏性造成完全破坏土地利用力降低地质灾害风险大或较大对矿山地质环境的影响程度为严重表 废弃金矿采坑基本特征参数表区块类型编号采坑数量/个面积/深度范围/平均深度/挖损体积/一区块.二区块.总计.渣堆勘查及其危害分析经实地勘查南北两个区块共分布渣堆 处其中南部(一区块)有渣堆 处北部(二区块)有渣堆 处均为无序开采堆积形成 采用地形测量、井探、剖面工程地质测绘等方式对渣堆分布面积、高度、剖面形态等特征参数进行测量见表 表 渣堆基本特征参数表区块类型编号渣堆数量/个占地面积/高度范围/平均高度/堆积量/一区块.二区块.总计.处渣堆占地面积 堆积高度在.渣堆方量 一般顺沟道堆积形成前缘高 的边坡坡度在 顶部形成平台平台宽度在 合计占地第 期 陆红霞:肃北条湖沟废弃金矿及其遗留矿坑治理研究 面积 、渣堆方量 按照甘肃省地质灾害危险性评估规程对损毁程度、灾害风险进行分析评价废弃金矿内一区块、及二区块、压占损毁程度为中度损毁其余均为轻度损毁损毁土地利用现状为其它草地弃渣无序堆放和雨水冲刷对土壤层结构及原始地形地貌景观的连续性、一致性、观赏性造成完全破坏存在一定的地质灾害风险和环境安全隐患 工程措施研究.矿坑、渣堆处置工程.一区块渣堆处置工程设计对一区块内具备处置施工条件、压占损毁程度较严重、与周边地形不相协调的渣堆采用推土机自上而下分层开挖清理运至采坑进行回填处理在渣堆清运过程中确保不破坏原始土壤层不对矿区造成新的地质扰动 其中 渣堆回填、采坑 渣堆回填 采坑 渣堆运至 处回填处理其余对地表造成轻度损毁的堆渣就近清运回填.一区块采坑回填工程设计对一区块内 处采坑进行回填治理回填土方为渣堆清运量 采坑回填弃渣运至坑底后摊平虚铺厚度不大于.用机械分层碾压压实系数不小于.回填后使地形与周边相一致确保地形坡度不大于 确保采坑回填质量稳定风险隐患得到有效治理(图)图 废弃金矿采坑治理工程示意图.二区块矿坑、渣堆处置工程根据废弃金矿治理目标将二区块内 处渣堆及 处采坑采用推土机及装载机挖高填低分段整平近南北向坡度不大于 整平时将渣堆进行筛分将卵、砾石置于底层细颗粒物质置于中间并进行分层压实压实系数不小于.将筛分后的土壤覆于表层覆土厚度不小于 并按照每亩 增施农家肥确保治理后的土地植被恢复工程效果得到强化(图).地质灾害防治工程由于废弃金矿形成较多的高陡边坡为保证治理效果防止季节性冲沟水流对治理区域冲刷造成图 废弃金矿土地恢复治理工程示意图水土流失形成新的地质灾害隐患在治理区域西侧沿西侧山近南北向坡砌筑“”型截排水渠坡面近东西向分段设置“”型截排水渠坡面截排水渠采用混凝土砌筑渠身两侧及渠底采用二八水泥土手工锤夯实确保灾害治理工程效果不产生新的地质灾害隐患为进一步强化废弃金矿灾害防治工程措施效果防止边坡受风砂侵蚀和雨水冲刷对工程整体进行铺砌修建构筑物并进行栽植养护 安排专人对一些重要的工程措施、植被和治理区域土地等进行有针对性的管护工作 结语经实地勘查和评价现状条件下条湖废弃金矿存在的地质灾害风险隐患主要有:采矿活动产生的遗留矿坑、弃渣逐步发生风化形成较为严重的扬尘及水土流失等环境问题对地形地貌景观造成持续破坏采矿活动产生的遗留矿坑、弃渣中的重金属元素随雨水渗入土壤对土地资源、土壤性状及地下水产生持续污染和破坏遗留地质灾害风险隐患对矿区水文和地质结构的持续扰动使局部地段出现变形、移位等地质病害 综合评价废弃金矿存在严重的地质环境问题和较大的地质灾害风险隐患 本文提出了渣堆处置工程、采坑回填工程、地质灾害防治工程等工程措施对矿区地质灾害隐患进行了有效治理参考文献:陈秀清黄晓辉.酒泉市西沟石灰岩矿山地质环境评估及生态恢复治理研究.中国资源综合利用():.赵福刚.金属矿山废弃地综合处置技术研究现状.现代矿业():.赵建仓杜军祖赵 冰等.甘肃省肃北某铁矿山地质环境恢复治理研究.地质灾害与环境保护():.蒙学礼蒙发强刘振龙等.肃北县敖包沟金矿矿山地质环境问题及恢复治理措施.能源与环保():.收稿日期:作者简介:陆红霞()女甘肃省会宁县人高校讲师硕士研究生 主要从事环境工程专业教学与科研工作 甘 肃 冶 金 第 卷