浅谈某盐矿矿山地质环境保护与土地复垦工作

周涛

（江苏煤炭地质勘探三队，江苏 常州213017）

1 矿山地质环境与土地资源调查概述

本矿区位于江苏省丰县，城北断层与鸳楼断层之间的师砦凹陷中部，地表地形平坦，全为第四系覆盖，地面标高+37～+41m，自然坡降1/3000～1/10000。

矿区内松散层（Q+N）厚度为303.2～356.45m，平均325.36m。主采盐层顶板埋深约864.00～970.40m，含盐亚段厚度164.6～487.11m， 盐 层 累 厚 18.3～217.28m， 底 界 埋 深884.2～1500m。矿区边界隔水条件较好，矿体上覆盐系顶板多为厚层泥岩，构造裂隙不发育，矿床无直接充水水源，水文地质条件属于简单类型。矿区矿体埋深大，硬石膏岩、泥岩、钙芒硝岩三种岩石组成开采岩盐的顶底板，抗压强度一般较强，工程地质条件为简单～中等。矿区土地利用类型以耕地为主，其次是园地、城镇村及工矿用地、水域及水利设施用地。

2 矿山地质环境影响

2.1 矿山地质灾害分析。本矿区自1989 年建井以来，开采规模小，至2008 年矿区整合后开采量有所增长，现矿区范围内共有生产井13 口，开采方式为钻井水溶法，目前已形成一定范围的溶腔。在综合考虑地层结构、采矿方法及矿山建设情况的基础上，确定评估区可能发生的地质灾害类型主要为地面沉降和地面塌陷（采空塌陷）灾害。

（1）地面沉降是平原地区较普遍的一种灾害类型，主要是由于地下水开采引起；本矿区生产用水已停止使用地下水，主要生产用水为制盐生产循环水，并把制盐过程中蒸汽冷凝水作为补充。评估区周边地下水开采程度也较低，目前尚未引起大范围的地下水位下降。（2）矿层开采深度必须在安全开采深度以下，结合本区岩性和岩性力学特征，安全开采深度参照《煤炭工业设计规范》中计算顶板冒落带和导水裂隙带经验公式进行计算：

式中：H安—安全开采深度，m；

H裂（Hf）—裂隙带深度，m；

H保—保护层厚度，m；

H松—上覆层厚度（m），本块段为303.2～356.45m；

M—开采完毕后溶腔净空高（m）；

N—分层开采层数；

本次采用矿区东侧和北侧勘探井K-1 孔和t-1 孔进行安全开采深度计算：

位于矿区东侧的勘探井K-1 孔累计开采厚度为133.61m，按5 层组合开采，NaCl 平均品位为66.68%，残渣膨胀率平均8.84%，单井回采率为70%。位于矿区北侧的勘探井t-1 孔累计开采厚度为166.77m，按7 层组合开采，NaCl 平均品位为73.92%，残渣膨胀率平均8.84%，单井回采率为70%。

安全开采最大深度计算结果表

安全开采最大结果表明，本盐矿安全开采深度最大为804.16m，目前矿山主要开采3-5 盐层，开采深度为1120.00～1460.00m，位于安全开采深度以下。矿区生产井正常运行，土地正常耕种，周边村庄房屋及道路等建（构）筑物未发现变形开裂迹象。因此，矿区地面塌陷灾害影响程度较轻。

2.2 矿区含水层破坏分析。矿区对含水层破坏存在两种途径：一是矿区盐层顶板冒落带向上扩展，将开采层与含水层串通，导致卤水进入含水层，污染地下水；二是采卤系统的渗漏，造成地下水水质的污染。

本区主要含水层赋存于380m 以浅，而矿层埋深一般大于864.00m。矿层隔水顶板厚度大，分布稳定，岩体胶结程度高，饱和抗压强度都在10.0～47.4Mpa，孔隙度较低，且裂隙不发育，构造呈简单单斜，具良好的隔水性能；一般不会出现矿层与含水层之间串通而造成地下水水质恶化的现象。

采卤系统主要采用对接连通井生产，露天或浅埋藏无缝钢管输送。如果采卤井的封止效果差、输卤管路丝扣链接不紧密、储卤池腐蚀及开裂，可能会导致卤水渗透漏失，造成地下水的污染，地面土壤碱化，但在日常生产中加强管理则可避免污染发生。

2.3 地形地貌景观破坏分析。矿山附近无自然保护区、人文景观、风景旅游区，开采方式采用水溶法开采，开采活动主要位于地下，地表以上仅有1 个采卤基地，1 个采输卤中心，13 口采卤井口少量占地。采矿活动对矿山地形地貌景观破坏程度较轻。

2.4 矿区水土环境污染分析。采矿活动对土地资源影响和破坏具有分区性，生产井、采卤基地及采输卤中心对土地资源影响和破坏较严重，其余地区对土地资源影响破坏较轻。

2.5 土地复垦区。未来5 年内项目复垦区为关闭在生产井两口，占地面积20m2。

3 矿山地质环境治理与土地复垦工程

3.1 矿山地质环境治理。由于采矿年限还未到期，矿井仍继续生产，因此，该阶段地质环境保护和治理恢复工作部署以保护、监测、预防为主，矿山地质环境保护措施如下：

（1）地面变形监测：本矿山存在采空地面塌陷和地面沉降的可能性，按照“以防为主、防治结合”的原则，采用人工观测和全站仪监测相结合的监测措施。人工监测：人工监测点主要布置在井口、村庄、河流。共布设人工监测点16 个，监测周期为1 次/月。全站仪监测：利用以往已建11 个水准监测点，并在拟新建对接井组的井口位置布设2 个水准监测点，建立监测网，监测频率2 次/年。（2）水环境监测：以水质监测为主，包括地下水、地表水监测，进行水位监测，水质监测为一般水样简分析。地下水监测：根据本矿区情况，本区共布置3 个观测点，各含水岩组均设置监测孔1 个，其中Ⅰ含监测孔借用周边居民民井，Ⅱ含、Ⅲ含监测孔已于2012 年施工。水位监测3 口井，监测频率2 次/年。水质检测3 口井，监测频率2 次/年。地表水监测：在矿区周边主要地表水河的下游设置监测点1 处，主要为水质监测，监测频率2次/年。（3）土壤质量监测：在矿区选择可能遭受土壤污染的代表性地段（盐井井场、输卤管线）作为主要土壤取样监测点。另外，在未被污染的地段布置少量的（1～2 个点）土壤取样监测点，进行对比。共安排12 个监测点，变化异常时增加监测点，监测矿区土壤盐渍化程度，监测频率1 次/半年。（4）生态环境监测：管线沿线生态巡查，对植物生长情况进行监测，周期为2 次/月。井口周边现场巡查，主要是对土地复垦过程与效果的监测，包括土壤肥力状况、植物生长情况、配套设施使用情况等，监测周期为1 次/月。

3.2 土地复垦工程。未来企业仍将继续生产，现阶段土地复垦主要为关闭两口井占用井口用地。根据矿山施工开采规划，结合矿区土地破坏的形式，按照土地复垦方向和质量要求，针对2 个不同土地复垦单元（分别为旱地、村庄）进行工程复垦工作，本次以土地复垦技术措施以旱地复垦单元为例。

（1）采卤井封闭、整平：开采结束后，对采卤井进行封孔，后对地表整平。（2）污染土地水洗：对破坏的土地资源进行水洗（包括人工、天然），用清水对污染土壤进行洗涤，将附着在土壤颗粒表面的有机和无机污染物转移至水溶液中，从而达到洗涤和清洁污染土壤的目的，水洗深度约1.5m。（3）表土剥离：在施工前将地表50cm 厚表土搬运到固定场地存储。（4）土地翻耕：利用拖拉机拖带三铧犁对清理后的场地进行翻耕，土地翻耕深度20cm。（5）表土回填：利用拖式铲车在翻耕后回填，在场地覆土50cm，土源为之前剥离表土。（6）土壤培肥：用有机肥料的措施进行土壤培肥，复垦3 年后达到周边同类型土地质量水平。

4 结论

矿区环境保护主要以监测工程为主，分为地面变形监测、水环境监测、土壤质量监测和生态环境监测，针对不同监测工程，提出了监测工作的目的、内容、监测点的布设、监测方法、监测工作量和主要技术要求。

土地复垦工作根据盐矿实际情况提出主要技术措施，保证复垦三年后达到周边地区同等土地利用类型水平。