门源县松树南沟金矿矿山地质环境问题及生态修复治理措施

摘要：门源回族自治县松树南沟金矿由于长期开采，对矿山地质环境造成严重破坏。评估区内具有不稳定边坡5处，崩塌1处，泥石流沟2条。采矿活动对含水层的影响较轻，对土地资源的损毁程度严重，对原始地形地貌景观破坏程度严重。因此，针对不同的矿山地质环境问题提出相对应的治理措施，为矿山地质环境治理提供重要的地质支撑。

关键词：矿山地质环境；生态修复；治理措施；松树南沟金矿

中图分类号：TD167 文献标识码：A 文章编号：1008-9500（2024）10-0-04

51

Geological Environment Problems and Ecological Restoration Measures of Songshunangou Gold Mine in Menyuan County

HAO Tinglai

（Qinghai Nonferrous Second Geological Exploration Institute， Xining 810000， China）

Abstract： Due to long-term mining， the Songshunangou gold mine in Menyuan Hui autonomous county has caused serious damage to the geological environment of the mine. There are 5 unstable slopes， 1 collapse and 2 debris flow gullies in the evaluation area. The impact of mining activities on aquifers is relatively light， the degree of damage to land resources is severe， and the degree of damage to the original terrain and landscape is severe. Therefore， corresponding governance measures are proposed for different geological environment problems in mines， providing important geological support for the governance of mining geological environment.

Keywords： mining geological environment; ecological restoration; governance measures; Songshunangou gold mine

近年来，矿山地质环境保护越来越受到重视，通过减少矿山开采活动造成的地质环境破坏，保护人们的生命和财产安全，从而促进矿产资源的合理开发利用和经济社会、资源环境的协调发展[1-2]。为此，选择地质环境问题相对具有代表性的青海省门源回族自治县（以下简称门源县）松树南沟金矿西矿区矿山进行研究，分析其存在的地质灾害问题，提出相应的生态修复治理措施。青海省门源县松树南沟金矿西矿区位于青海省门源县城西南30 km处的达坂山西段北坡松树南沟—金子沟，行政区划属青海省海北藏族自治州门源县青石嘴镇管辖。矿山设计开采金矿，矿山生产规模为43.2万t/a，属大型矿山。地表为露天开采方式，深部采用地下开采方式，由于矿山开采造成了一定的地质环境问题。

1 地质环境背景

松树南沟金矿地处青藏高原东北边缘，地貌类型为侵蚀构造中山，地势南高北低，地形切割强烈，山势较为陡峻。矿区主要出露地层为奥陶系上统、三叠系和第四系，岩性为粉黏土、碎石土、细碧岩、斑状花岗闪长岩以及砂岩。区内断裂较为发育，以北西西～南东东向断裂为主，控制了本区热液脉型金矿的产出。该地区地震加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45 s，相应的地震基本烈度为Ⅶ度。矿区地下水的补给、径流、排泄受区内的地层、构造、地貌等自然条件控制。矿区地下水的补给主要为大气降水、冰雪融水。矿区土壤类型为高山草甸土，由植被层、腐殖质层、过渡层以及母质层组成，土层薄，粗骨性较强，土壤冻结期长，通气不良，土壤呈中性反应，主要生长披碱草，土壤表面植被覆盖繁茂，覆盖度一般为60%～75%。除区内采选矿工程活动外，矿区及周边主要为牧业活动，矿山周围无常住人口，其他人类工程活动强度一般。

2 矿山地质灾害现状

根据调查，评估区内地质灾害类型主要有不稳定边坡、崩塌、泥石流3个类别，全区不稳定边坡有5处，泥石流沟有2条，崩塌有1处。

2.1 不稳定边坡危险性现状

全区有不稳定边坡5段（Q1～Q5），均为采矿工程活动所致的人工边坡，坡体主要由玄武安山岩、斑状花岗闪长岩组成，坡体较陡，坡度53°～63°，

边坡经治理后，现状调查坡面无裂痕等变形情况。5段

不稳定边坡高度均大于40 m，发育程度均为强发育。

露天采场北侧边坡（Q1）：坡高为40 m，现状为4个高度约为10 m的台阶边坡，坡长为170 m，坡体主要由抗风化能力中等的玄武安山岩组成，边坡下部（3 700 m平台处）可见少量斑状花岗闪长岩。岩层产状为201°∠58°，坡向为207°，倾角为61°，属顺向坡，且岩层倾角小于坡角，经人工开采后，基岩裸露，无植被发育，主要威胁对象为机械设备和现场工作人员（3～7人）。现状评估Q1不稳定边坡发育程度强，危害程度小，危险性中等。

露天采场东侧边坡（Q2）：坡高为50 m，坡长为260 m，坡体由抗风化能力中等的玄武岩、安山岩组成，岩层产状为201°∠58°，坡向为275°，倾角为58°，属于斜交坡，经人工开采后，基岩裸露，无植被发育。现状评估Q2不稳定边坡发育程度强，危害程度小，危险性中等。

露天采场西侧边坡（Q3）：坡高为120 m，坡长为260 m，坡体由抗风化能力中等的玄武岩、安山岩组成，岩层产状为201°∠58°，坡向为97°，倾角为55°，属于斜交坡。边坡破坏形式主要为楔形状滑动重力剪切破坏，少量重力拉断破坏，边坡经治理后，现状调查坡面无裂痕等变形情况，主要威胁对象为机械设备和现场工作人员（4～7人）。现状评估Q3不稳定边坡发育程度强，危害程度小，危险性中等。

露天采场南侧边坡：本段边坡坡高为290 m，坡长为600 m，坡体由抗风化能力中等的玄武岩、安山岩、斑状花岗闪长岩组成，岩层产状为201°∠58°，坡向为28°，倾角为55°，属于反向坡。本段边坡根据风化程度的差异，分为Q4和Q5两段。Q4段：南侧边坡3 700～3 790 m平台，坡高为90 m，坡长为600 m，边坡治理后，现状调查坡面无裂痕等变形情况，主要威胁对象为机械设备和现场工作人员（5～9人）。现状评估Q4不稳定边坡发育程度强，危害程度小，危险性中等。Q5段：南侧边坡3 790～3 980 m平台，坡高为200 m，坡长为600 m，强风化，坡体主要由抗风化能力中等的玄武岩、安山岩组成，高度约为130 m（3 790～3 920 m平台），堆积物坡度为43°（见图1），边坡治理后，现状调查坡面无裂痕等变形情况，主要威胁对象为机械设备和现场工作人员（5～30人）。现状评估Q5不稳定边坡发育程度强，危害程度中等，危险性大。

2.2 崩塌（B）危险性现状

评估区共计发育1处崩塌（危岩体），如图2所示，B位于采场西侧，排土场南侧，为矿山采矿修建公路所致。开挖后，上部岩体裂隙发育较强，多呈菱块状，裂隙中多充填粉黏土等物质，岩体局部呈架空状态，体积约为500 m3，现状条件下处于较稳定状态，现状条件下无威胁对象。现状评估B崩塌（危岩）发育程度中等，危害程度小，危险性小。

2.3 泥石流（N）危险性现状

泥石流发育特征为评估区共计发育2条泥石流沟。

东侧N1泥石流：位于采场东侧松树南沟内，三面环山，一面出口，山顶植被发育较差，覆盖率小于10%，为碎石堆积，碎石厚度小于0.1m，沟道长度约为8.7 km，流域面积为8.0 km2，下游沟道切割深度在0.5～5.0 m；流域内，最高点高程为4 100 m，最低点位于青石嘴至矿山公路处，高程约为3 310 m，相对高差为1 090 m，沟谷平均纵比降为12.53%；沟源支沟不发育，主沟道顺直，沟谷呈宽“U”型，东侧沟岸山坡较陡，坡度在31°～57°，局部可见受流水侵蚀而诱发的小型崩塌，西侧沟岸山坡坡度在11°～23°，流域植被发育较好，主要为披碱草，覆盖率在60%～75%，沟口未见堆积扇发育，尾矿库位于泥石流流通区内，为泥石流提供了丰富的物源。

西侧N2泥石流：位于采场西侧騲馿沟内，沟脑三面环山，一面出口，山顶植被发育较差，覆盖率小于7%，为碎石堆积，碎石厚度小于0.15 m，沟道长度约为5.4 m，流域面积为7.3 km2，下游沟道切割深度在0.5～1m；流域内，最高点高程为4 100 m，

最低点位于沟路处，高程约为3 340 m，相对高差为1 060 m，沟谷平均纵比降为20.48%；沟源支沟不发育，主沟道顺直，沟谷呈“U”型，坡岸坡度在37°～51°，局部可见受流水侵蚀而诱发的崩塌，坡面植被主要为披碱草，覆盖率为60%～75%，局部可见基岩裸露，沟口未见堆积扇发育，排土场位于泥石流流通区内，为泥石流提供了丰富的物源。

泥石流形成条件如下：评估区属高原中高山山地，相对高差约为1 000 m，坡面植被生长较好，岩体节理、裂隙发育，风化强烈，沟内废弃矿渣，为泥石流的形成提供了丰富的物源，泥石流沟两侧植被覆盖较好，当遇历时短、强度大的集中降雨时，为泥石流的形成提供充足的水动力条件。

现状条件下，N1泥石流沟对下侧采区公路、尾矿、尾水车间（工作人员约45人）造成威胁，N2泥石流沟对沟下游取水点造成威胁（工作人员约2人）。现状评估N1泥石流发育程度弱，危害程度中等，危险性中等；现状评估N2泥石流发育程度弱，危害程度小，危险性小。

3 矿区含水层破坏现状

现状条件下，松树南沟金矿西矿区为露天开采矿，未进行井采，开采标高为4 020～3 710 m，矿区侵蚀基准面约为3 300 m，开采区位于地下水位以上，矿区地表水系不发育，未影响矿区及周围生产生活供水，含水层及地下水流场未发生变化，处于原始状态，现状评估采矿活动对含水层的影响较轻。

4 矿区土地损毁现状

该矿区土地资源的损毁主要有露天采矿、排土场、选矿厂与工业场地、取水房、生活办公区以及矿山道路等。土地损毁形式包括挖损、压占，其中露天采矿、矿山道路以挖损为主，生活办公区、选矿厂与工业场地、取水房以及排土场以压占为主，地下开采的塌陷区以坍塌为主。

现状矿山损毁土地面积为88.13 hm2，损毁土地方式包括压占和挖损。其中，挖损土地约为45.26 hm2，压占损毁土地面积为42.87 hm2，土地权属门源县青石嘴上铁迈村和苏吉滩乡扎麻图村。项目用地方式为临时用地。现状总体评估采矿活动对土地资源的损毁程度严重。

5 矿区地形地貌景观破坏现状

松树南沟金矿西矿区远离各类自然保护区、人文景观、风景旅游区、城市以及主要交通干线。该矿以露天开采为主，矿业活动主要形成了露天采矿、排土场、生活办公区。露天开采形成了面积为23.76 hm2露天采坑1个；矿区西侧的排土场面积为33.77 hm2，堆放有矿山开采形成的弃土、弃渣；矿区北侧约2 km的山脊上设有生活办公区，面积为2.2 hm2。矿业活动改变了原始地形地貌景观。现状评估采矿活动对原始地形地貌景观破坏程度严重。

6 生态修复治理措施

6.1 不稳定边坡治理措施

对于Q1～Q5不稳定边坡，主要采取削坡减载、支撑防护、喷浆加固等措施[2]。对于存在危岩体或滑坡体的部位采取削坡减载措施，以减轻上部荷载，增加岩体的稳定性，消除崩塌隐患；对存在较大节理和裂隙的岩体采取灌浆加固措施，防止因雨水冲刷而加大节理和裂隙面，增强岩体的稳定性。此处应采取边开采边治理方式，以保证生产人员及施工机械的安全。

6.2 泥石流灾害的治理措施

为预防泥石流灾害对采矿活动的影响，应在露天采场、排土场上游方向（矿区南侧）设置截排水沟，将坡面地表流水截、排至下游[1]。在雨季及冰雪融化期，项目复垦工程实施后采场内各平台及底部积水过多，本方案设计在露天采场外围和排土场外围分别开挖一条截水沟，将过多的积水疏导至矿区外。本次治理设计截水沟外径为0.8 m×0.6 m（宽×高）（见图3），内部过水断面为“U”字形，过水断面面积为0.143 m2。

为防止次生泥石流发生，依据先挡后弃原则，在排土场西侧设置铅丝石笼挡墙，降低废石向外扩散破坏土地资源和对工作人员安全的影响。在对沟谷上游的弃渣堆采用铅丝石笼进行护坡拦挡处理后，须在沟谷下游设置拦沙坝，拦沙坝采用重力式，断面形状呈梯形。

6.3 采空塌陷灾害治理工程

本矿区的地面塌陷灾害主要系井工开采形成的采空区，破坏了上覆岩层的原始应力平衡状态，使地面产生变形，逐步沉降所致[2]。矿山闭坑后，对于矿区内的井巷平硐，利用废石回填后用浆砌石进行井口封堵。平硐废石回填的长度为20 m，浆砌石的封堵长度为5 m，竖井全部回填，无须用浆砌石封口。经计算，井巷平硐废石封堵量共3 282.9 m3，浆砌石的封堵量共110.65 m3。

6.4 含水层破坏修复

矿山开采中矿体均位于当地最低侵蚀基准面以上，因此对所在地的含水层破坏或影响较小；矿区地下水主要接受大气降水的补给，矿山生产不产生有毒、有害物质，对含水层水质影响较轻微。为避免或减轻矿山开采、生产对含水层水质的影响，采取下列防治措施：一是生活用水采用化粪池处理；二是矿区产生的工业垃圾、生活垃圾等要进行集中堆放，及时处理，防止对水体等造成二次污染；三是对生产过程中可能产生的污染及时采用隔离等方式，防止生产过程对地下水造成污染；四是矿山闭坑后，利用剩余的废石回填地下采空区。

6.5 土地复垦工程

针对矿区土地损毁和矿区地形地貌景观破坏，开展土地复垦工作进行修复治理，如采取人工清理大块石、覆土、种草、配肥、铺设无纺布、拆除无纺布以及安装网围栏等措施，改善矿山植被生长环境，更好更快地帮助矿山植被恢复[3]。复垦前，先进行坡面的碎石、危岩（生产过程中同时进行）清理，修整原则为坡面无浮石和危岩。本次恢复治理需要拉运客土作为覆土的土源。客土从门源县周边区域拉运，考虑到植被生长发育的需要，兼顾经济效益，本次覆土设计厚度为0.2 m。本方案选择当地能够自然存活的垂穗披肩草、中华羊茅、冷地早熟禾，种植比例为1∶1∶1，灌木选用荆条。种草密度播种量为

300 kg/hm2。种植灌木，按照1.5 m×1.5 m密度进行种植。铺设无纺布时，按照“从上到下，由远及近”的整体原则进行，相邻两块无纺布搭接宽度不小于10 cm；压盖无纺布时，使用土块或小“土堆”，禁止使用石块。矿山复绿后，为防止还未完全长成的草籽被羊群、牛群啃食，需要在复垦区周围布设网围栏，采用镀锌钢材质网围栏，高度为1.7 m。

6.6 矿山地质环境监测

本次矿山地质环境主要监测采空区地面发展变化范围、速率、方式等地面塌陷动态情况，泥石流沟的动态情况，不稳定边坡坡面活动变形强度，含水层及土地资源破坏情况。监测方法为人工巡视加在线监测。监测点主要布设于在地面塌陷区、不稳定边坡坡面及各地质灾害点及各个矿山工程，同时在硐口监测地下含水层状况。

7 结论

实施地质环境保护与恢复治理工程，减少水土流失，有利于水土保持，防止占压土地，科学处理矿区废弃物，恢复土地植被天然资源，提高资源使用效益；预防矿区开采活动可能引发的地质灾害，可解除地质灾害对矿区及其外围人身安全的威胁。矿山应高度重视采空区变形可能诱发的塌陷、崩塌和滑坡危害，认真开展地表移动变形监测，发生问题及时汇报，并做好预防、预报以及预警。

参考文献

1 汪江英，石常亮，王 哲.刘家滩金矿矿山地质环境现状与恢复治理方案[J].资源信息与工程，2021（5）：90-93.

2 赵 瑛，刘阳阳，栗 燊，等.青海省纳日贡玛铜钼矿地质环境问题及环境恢复研究[J].中国锰业，2023（4）：61-66.

3 祁化明，孙 强，卜凡玉.废弃采石宕口矿山地质环境治理实践[J].中国资源综合利用，2023

（2）：145-147.