新疆哈巴河县某金属矿山地质环境保护与土地复垦治理措施

2021-06-13谭晓东张紫昭张利飞郝瑞华

世界有色金属 2021年5期

谭晓东，张紫昭，张利飞，郝瑞华

（新疆大学，新疆乌鲁木齐 830000）

1 矿山概况

矿区位于新疆哈巴河县正东方位，直距约30km，矿区交通便利，由217国道可直达哈巴河县城。从哈巴河县城至矿区交通便利，附近有国防公路，可达矿区西部不滚勒河旁。行政区划隶属新疆维吾尔自治区阿勒泰地区哈巴河县管辖，面积0.455平方千米。开采矿种为金属矿，开采方式为地下开采，开采深度为1253m至789m标高，开采规模为25.5万吨/年，属中型矿山。

2 矿山地质环境背景

（1）地形地貌。矿区属中低山地貌，海拔高度1110m～1260m左右，相对高差10m～110m，中东部地区局部地段切割较为强烈。矿区地形总体为中东部高、四周低，东部高、西部低，北部高、南部低。矿区山岭多为浑圆状，山体坡度约4°～35°。矿区西部有一南北走向沟谷，不滚勒河位于该沟谷中，沟谷呈“U”型沟谷底宽10m～25m，沟谷两岸山坡坡度约20°～35°，植被较发育，沟谷两侧植被覆盖率约35%。

（2）地层岩性。矿区范围内出露的地层主要由一套海相酸-中酸-中基性火山碎屑岩、火山岩夹碎屑岩组成，地层划分为：中泥盆统阿舍勒组（D2as）、该段岩石层理构造较为发育，发育有小型平行层理、沙纹层理、浪成波痕、包卷层理及条带状变形层理，上泥盆统其也组（D3q）宏观上呈现褐红、灰白色地貌特征，和少量第四系，主要为第四系冲洪积物，分布于矿区河谷、冲沟地形低洼处，岩性主要为卵砾石和亚砂土，结构松散，厚度小于0.2m～1.5m。

（3）地质构造。矿区处于玛尔卡库里反“S”型构造带中南北向构造向北西向构造的转折端附近，构造作用强烈，构造特征较为复杂。总体构造方向为北西向，在矿区北部、西部以近南北向为主，矿区北部构造线转为北东向。

（4）气象、水文地质特征。本区属典型的北温带寒冷干旱气候，多年年平均气温5.31℃。多年年平均降水量226.57mm，矿区的含水层为层状岩类裂隙潜水含水层，块状岩类裂隙潜水含水层，第四系潜水含水层作为矿区的主要含水层，地下水埋藏深度0.5m～1.5m，含水层岩性比较单一，主要为砂砾石、碎石及不等粒砂、砂土，含水层富水性较强，不滚勒河对地下水有补给作用，矿区在开采过程中不会对含水层造成影响。

（5）工程地质条件。根据工程性质，将矿区地层划分为松散岩组、层状岩组和块状岩组，松散岩组主要分布于矿区中西部的不滚勒河谷内，主要由砂砾石、碎石、不等粒砂及亚砂土等组成，结构体呈颗粒状、碎屑状，未胶结、极松散、混杂堆积，层状岩组分布于整个矿区，主要为硅化（沉）凝灰岩、安山质火山角砾岩、层状凝灰岩，块状岩组主要有花岗岩、英云闪长岩、属半坚硬-坚硬岩石，稳定性较好，预测发生灾害的可能性小。

（6）环境地质条件。矿石中无有毒有害物质，矿区开采矿石选矿尾砂也经过相关检测后是无毒无害的，生产过程中的废水和废渣都是矿山循环利用，生产用地为天然牧草地。矿体开采、矿石加工过程中易产生粉尘，矿山也定期采用喷洒水车进行喷洒；对周边地表和地下水源及水质不会产生破坏，在今后的生产中继续严格生产。矿山在开采矿体的过程中，对地表植被有一定的破坏，应该在生产的同时开展绿化和土地复垦工作。

3 矿区土地利用现状

根据现场调查以及哈巴河县自然资源局出具的矿区土地利用现状类型图可知，权属性质全部国有，产权清晰，土地利用类型见下表。

表1 矿区土地利用现状类型

4 矿山地质环境影响和土地损毁评估

（1）矿山地质环境影响评估。①评估范围。依据《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》，根据矿山地质环境调查范围内地质构造分布情况、矿体的赋存情况、矿体已开采现状、矿山地质环境问题影响和矿山开发利用方案综合确定评估区面积为1.82853平方千米。②评估级别。通过评估区重要程度为较重要区、矿山生产建设规模为中型、矿山地质环境条件复杂程度为复杂综合确定矿山的评估级别为一级。

（2）矿区含水层破坏现状分析与预测。现状采矿活动主要对岩类裂隙潜水含水层在矿体开采范围之上、导水裂隙带高度内结构受到破坏，影响较严重，而在导水裂隙带高度之上的含水层结构受采矿活动影响较轻；现状抽排矿井水对地下水水量影响较轻；预测未来开采活动对含水层结构影响较轻。

（3）矿区地形地貌景观破坏现状分析与预测。现状条件下矿山道路对地形地貌景观的影响为严重，采矿项目部、爆破器材库、办公生活区、垃圾填埋场、工业广场、选矿厂、矿石堆放场、废石堆放场对地形地貌景观的影响为较严重。其他区域对地形地貌景观的影响为较轻。预测情况下对评估采矿活动对矿山开采采空塌陷影响区内地形地貌景观的影响程度为“严重”。

5 矿山地质环境治理分区与土地复垦范围

根据采矿活动对矿山地质灾害、矿区含水层、矿区地形地貌景观、矿区水土环境污染与矿区土地损毁现状评估和预测评估结果将矿山地质环境保护与恢复治理区域划分为重点防治区（Ⅰ）、次重点防治区（Ⅱ）、一般防治区（Ⅲ）三个区：重点防治区（Ⅰ）包括：矿山道路及预测地面塌陷区，面积11.1公顷；次重点防治区（Ⅱ）包括：采矿项目部、选矿厂、尾矿库、矿石堆放场、1号废石场、2号废石场、办公生活区、垃圾填埋场、爆破器材库、工业广场，面积26.61公顷；一般防治区（Ⅲ）包括评估区内除矿山地面布局和采矿影响范围以外的其他区域，面积145.143公顷。

6 矿山地质环境治理与土地复垦工程

6.1 矿山地质环境保护

①矿山地质灾害的防护。矿山开采过程中，在采空塌陷影响范围内设置监测点进行监测了解地表变形；在开采工作过程中，保留保安矿柱支撑采空区，且采用全尾砂胶结充填采空区；对矿山的崩塌灾害点设置围栏警示牌等预警设备，对有泥石流隐患的地点进行排水沟的修建；闭矿后，也要对矿山可能存在的地质灾害进行排查，并及时处理。②矿区土地资源的防护。在采矿活动中，加强对土地资源影响和损毁程度的监测，降低对土地资源的损毁；对矿山后期不再使用的区域近期应植树绿化恢复成草地，恢复土地的使用功能。③矿区含水层的防护。对地下水含水层水质进行定期监测，做好对水资源的合理利用和保护；对矿山废弃物的排放要做好防护措施，防止有害成分通过淋虑下渗污染地下水。④水土环境的防护。按照“统一规划、源头控制、防复结合”的原则，结合项目特点、施工方式及工艺等，主要采取监测和预防控制措施。废水处理后循环利用，矿山废石及尾砂均回收利用，生活垃圾集中外运到垃圾处理站，以减少对水土环境的污染。

6.2 矿区土地复垦

本矿山损毁土地面积37.71公顷，复垦责任区面积37.71公顷，由于矿山道路矿山道路作为矿山行政主管部门监督检查、矿山工作人员出入矿区的唯一通道不进行复垦，故复垦区面积为35.86公顷，复垦率为95.09%。矿山损毁土地类型为天然牧草地和采矿用地。

（1）工程技术措施。根据复垦方向、现场情况等基础条件，确定的工程措施主要为：建筑物拆除、地面平整、覆土工程等。①建筑物拆除。矿山闭坑后，对采矿项目部、工业广场、办公生活区、爆破器材库等的建筑物进行拆除不再留续使用。拆除建筑物拆除产生的建筑垃圾用于井筒回填来治理后期的矿山环境。②覆土工程。覆土是在砌体拆除后。通过土方拉运的方式对复垦区单元进行覆土，分多层回填。③土地平整工程。对表层覆土进行平整，其目的是通过机械、人工进行平整，便于生物措施的实施，是后期进行植被恢复措施的基础，是把损毁土地变为可利用地的重要的前期工程。

（2）生物措施。土地复垦生物措施与土地复垦工程技术措施均为土地复垦工作的重要组成部分。土地复垦工程技术可以直接产生经济效益；而采取土地复垦生物措施则可以间接创造经济效益和环境效益。本方案中主要为植被恢复工程，矿区土地复垦方向为天然牧草地，各类设施拆除后，对场地土地开展覆土和平整工作，随后开始植被重建工程，通过当地调查，最终因地制宜的选择羊茅和针矛进行种植恢复。