铁矿地质环境破坏与工程治理措施

张毅

摘  要：矿山地质环境治理措施本着技术可行性进行实施，结合项目实际情况，因地制宜制定技术措施，针对矿山潜在地质灾害采取适宜的治理措 施。如通过井筒封堵和采空区充填并采取相关的地面变形监测、地下水监测和土壤监测措施，一旦发现问题及时处理，从而达到有效遏制地质灾害的目 的，使矿区地质环境始终保持稳定状态，避免造成人员、财产损失。本文对铁矿地质环境破坏与工程治理措施进行探讨。

关键词：铁矿;地质环境;工程治理

引言

随着我国经济的快速发展，在矿产资源方面的需求也逐步增加，导致 我国矿山开采规模不断扩大，为周围环境带来了一定程度破坏。尤其是在 铁矿开采中，地质环境破坏严重，需要采取有效工程治理措施，保证铁矿 开采的可持续进行。本文以某公司铁矿为例，分析了铁矿地质环境工程治 理的意义与原则，并提出了铁矿地质环境工程治理措施。

1 矿区概况

某矿区有乡村公路通过矿区，交通条件便利。根据矿区水文地质及工 程地质条件，上覆第四系水量较为丰富，应注意封堵，防止下灌。矿层顶 板局部有软弱层，且RQD值较低，稳定性差。根据矿区开采现状及矿区地 质环境条件，确定的地质灾害类型为采空塌陷及伴生地裂缝和岩溶塌陷。 现状条件下，评估区范围内地质环境影响程度为严重。预测条件下，评估 区范围内地质环境影响程度为严重。矿山地质环境保护与治理工程：一方 面，为了保证充填质量，设计采空区充填质量验证钻孔，在三个采空区设 计600m/3孔的工作量。另一方面，矿山闭坑后对各个井筒进行封闭。

2 铁矿地质环境工程治理的意义

根据矿山地质环境现状及预测，未来矿区地质灾害发育程度弱，危险 性小，危害程度小，遭受地质灾害的可能性小，不影响当地居民生活。通 过采取综合治理措施，使损毁的土地恢复到可供利用状态。通过采取预防 控制措施和工程、生物技术措施，尽量降低土地损毁程度，减少土地损毁 面积，改良区域环境，实现矿区生态系统新的平衡，通过矿区土地复垦增 加就业机会和经济收入，在一定程度上改善矿区周边人民的生活水平，促 进社会稳定。

3 铁矿地质环境工程治理的原则

第一，工程复垦与生态复垦相结合。矿区复垦分为工程复垦和生态复 垦两个阶段，工程复垦是生态复垦的基础，生态复垦是土地复垦的最终结 果，其目的都是为了恢复被损毁土地的利用价值，因此在确定工程技术措 施时应将两者有机地结合起来，主要体现在工程复垦阶段要为生态复垦打 好基础。第二，农用地复垦与耕地保护相结合。若要保障采矿后当地农民 的粮食来源，必须要做好复垦区的耕地建设，尽量增加耕地数量，提高耕 地质量，改善耕地生产能力在进行工程复垦时，必须严格贯彻复垦质量要 求，重点控制复垦单元的坡度、污染情况、土壤结构、土层厚度、水土保 持和灌溉措施等指标。

4 铁矿地质环境工程治理措施

4.1  生物和化学措施

生物措施就是利用生物化学措施，恢复土壤肥力和生物生产能力的 活动，它是实现废弃土地农业复垦的关键环节，主要内容为土壤改良和植 被品种、种植方法的筛选，结合矿区实际情况，适宜通过增施化肥，逐步 恢复矿区生态，恢复土壤肥力。土壤改良：绿肥是改良土壤，增加土壤有 机质含量的最有效方法。采矿损毁土地后，原植被也遭到损毁，在项目区 半干旱的脆弱生态条件下自然恢复植被较困难，且周期较长，选择适宜的 乡土农作物是恢复和重建矿区生态系统的关键。农作物的选择本着适地、 适树、适草的原则，针对矿区北温带大陆性季风气候，雨季降水多集中于 7～9月份，雨热同期，冬季寒的特点，结合矿区周围生长的乡土农作物，  农作物选用小麦、玉米。植被抚育措施：第一，施肥：施复合肥对于农作 物的生长来说是必需的，合理增施复合肥也是完全符合自然规律的仿生栽 培措施的，因此每公顷施复合肥约为750kg。第二，防病虫害。复垦区的 农业种植作物都是易受病虫害损毁的，所以尤为注意病虫害的防治。可合 理利用灯光诱杀、农业防治、药剂喷雾等方式防治病虫害。

4.2  含水层破坏修复

根据现有开采条件，开采活动必然造成含水层结构破坏，水位下降是 不可避免的，制定含水层环境的预防控制措施的目的在于减少含水层结构 破坏、延缓水位下降、减少疏干量、保护地下水水质等，通过以下措施，  建立起相对完善的含水层保护体系。矿山对采空区采取隔离措施、对断 层、裂隙采取注浆封堵措施，对新形成的采空区实行充填后分区封闭，以 减少矿坑排水量。为减轻矿山用水影响附近农田灌溉，矿山选矿全部利用 矿坑排水;为防止矿坑排水影响周围地下水水质，矿山埋设专用管道将选 矿剩余尾矿水排到胶莱河入海口。

4.3  水土环境污染修复

矿区水土环境、生态环境得到恢复，提高人们生产生活环境质量，改 善工农关系，实现社会和谐、经济可持续发展。在工程治理的过程中，优化 爆破设计，降低炸药单耗，减少残留的炸药量。地面选矿环节的生产废水主 要为尾矿回水，尾矿回水可以处理后重新进入选矿环节使用。生活排水利用 化粪池处理后，利用生活排水管网集中排放。化粪池定期清理外运。

4.4  地质灾害预防

为了减轻采空塌陷地质灾害对地表建筑设施的危害，结合本矿区地质 环境条件和铁矿开采条件，建议采取如下防治措施：  第一，留设保护矿柱：  村庄、工业广场、井下巷道、公路、矿区边界等需要留设保护矿柱的均要按 规范要求留设足够的保护矿柱。第二，充填开采：充填法开采的特点是在矿 产资源被采出后，及时以取自尾矿的充填材料将采空区充填，以减轻采空区 覆岩的移动和破坏，从而减小矿产资源开发对矿山地质环境的影响。

4.5  土地复垦预防控制措施

为减少矿山建设对土地的损毁，尽量缩小对土地的影响范围，各种生 产活动应严格控制在规划区域内，将临时占地面积控制在最低限度，尽可 能地避免造成土壤与植被大面积损毁，而使本来就脆弱的生态系统受到威 胁。在矿山基建期内，应尽量减少对耕地损毁，有效保护耕地不受损坏。  矿石的运输按规定路线进行，严禁另外开辟道路，对土地产生新的破坏。  生产过程中产生的生产、生活垃圾严禁乱堆、乱扔，应设置指定的处理地 点。闭坑后对各场地进行清理，拆除的建筑垃圾严禁乱堆、乱放。复垦过 程中应尽量减少施工占地，减少地表植被破坏面积。复垦后及时对植被 进行管护，对地形地貌变化、土体位移及微地貌变化、土壤质地及生产能 力、植被成活率、生长情况等进行监测，及时采取规避及治理措施，保证 复垦效果。

结束语

综上所述，本矿山主要因为矿井涌水量较大和对土地资源破坏严重。 另外地质灾害是采空塌陷及伴生地裂缝危险程度中等，需要矿山企业切实 按照开发利用方案和设计进行开采，先探后采，留有足够的顶板厚度，优 化开采技术和充填工艺参数，及时充填采空区，充分灌浆接顶，确保上下 盘不发生错动和塌落。工业厂区、井口及提升附属设施等设置警示牌，确 保人员安全。闭坑后拆除井架、回填井巷、恢复原有地貌。

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