第43屆三等獎?wù)撐?--淺談東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境治理方案
淺談東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境治理方案
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鐵煤集團(tuán)內(nèi)蒙古東林煤炭有限責(zé)任公司 ?劉 ?睿
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摘要 ?利用表土剝離、平整、削坡、覆土、恢復(fù)植被等技術(shù)，對采煤沉陷區(qū)地面、矸石堆放場、防洪壩、取土場等處進(jìn)行綜合治理，有效消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，恢復(fù)土地資源，保護(hù)和改善了生態(tài)環(huán)境。
????關(guān)鍵詞??沉陷區(qū) ??矸石堆放場 ???平整 ??恢復(fù)植被 ???監(jiān)測 ??治理成效
1??東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境治理目標(biāo)和任務(wù)
1.1??目標(biāo)
東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境治理的總體目標(biāo)是：建立起相對完善的東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境治理體系，在基本掌握東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境問題的分布狀況與影響程度及占用破壞的土地利用類型的基礎(chǔ)上，對東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境問題進(jìn)行恢復(fù)治理，最大限度的消除東林公司塬林煤礦地質(zhì)災(zāi)害隱患，避免和減少礦區(qū)土地資源占用、破壞，以及地形地貌景觀和含水層的破壞和污染，實現(xiàn)礦業(yè)開發(fā)與東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。在采空區(qū)周圍設(shè)置警示牌，及時平整地表出現(xiàn)裂縫，并種植植被，盡快恢復(fù)地形地貌景觀，實現(xiàn)沉陷區(qū)防治目標(biāo)。合理堆放矸石，對臨時矸石周轉(zhuǎn)場進(jìn)行削坡處理，并通過生物工程措施使遭受破壞的區(qū)域土地資源得到有效恢復(fù)，同時與附近磚廠簽訂矸石銷售合同，使矸石綜合利用，實現(xiàn)矸石堆放場防治目標(biāo)。
1.2 ?任務(wù)
????采取預(yù)防實施進(jìn)行保護(hù)性開采，建立東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，對東林公司塬林煤礦地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測和及時預(yù)警，對東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境問題進(jìn)行治理及復(fù)墾。主要包括預(yù)測沉陷區(qū)、矸石堆放場、防洪壩、至火藥庫矸石路、取土場等項目實施。
2 ?東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境治理工程的技術(shù)方法
2.1 ?沉陷區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理工程
2.1.1治理內(nèi)容
預(yù)測地面沉陷區(qū)面積為1827935 m2，沉陷區(qū)地表不出現(xiàn)大的裂縫或塌陷坑，只產(chǎn)生輕微的地表變形，最大地表下沉值為3.1m。
2.1.2 ?設(shè)置網(wǎng)圍欄
在預(yù)測地面沉陷區(qū)外圍設(shè)置網(wǎng)圍欄，圍欄采用混凝土預(yù)制樁及鐵絲制作的封禁圍欄。 每隔8m栽一水泥柱，水泥柱規(guī)格0.15*0.15*2.30m，埋深0.5m，出露1.8m, 出露部分拉6道刺絲，用12號固定在水泥柱預(yù)留掛勾上。
2.1.3 ?設(shè)置警示牌
在預(yù)測沉陷區(qū)周圍設(shè)置警示牌，警示牌采用雙柱式鋼板，警示牌規(guī)格：長1.50m、厚0.10m、寬1.50（主牌高1.0m）的鋼板。
2.1.4 ?裂縫平整、恢復(fù)植被
對沉陷區(qū)產(chǎn)生的裂縫利用人工挖土進(jìn)行平整，平整厚度0.2m。裂縫平整后，對其地表播撒草籽，草種主要選擇適合當(dāng)?shù)厣L的草種沙蒿、羊草進(jìn)行撒播。
2.2 ?矸石堆放場地質(zhì)環(huán)境治理工程
矸石堆放場北側(cè)邊坡已經(jīng)進(jìn)行了覆土治理，治理區(qū)域呈不規(guī)則四邊形，本期主要對矸石場北側(cè)坡面進(jìn)行邊坡整形治理工程，最終治理面積1600m2。
2.2.1 ?削坡、墊坡整形
現(xiàn)狀矸石堆北側(cè)的邊坡坡角為40°，對其進(jìn)行削坡治理，將邊坡坡角整形為25°，將多余的矸石墊在坡角，如治理示意圖1所示。
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圖1 ?削坡治理示意圖
2.2.2 ?覆土
矸石場北側(cè)邊坡削坡整形后，采用挖掘機(jī)裝車、自卸卡車運(yùn)輸，在取土場取土運(yùn)至矸石場北側(cè)邊坡進(jìn)行覆土，覆土厚度為0.3m，覆土中摻入10%的羊糞，充分?jǐn)嚢瑁_保植被可以存活、生長。
2.2.3 ?平整、恢復(fù)植被
利用剝離的表土對矸石堆放場北側(cè)邊坡進(jìn)行平整，平整厚度0.1m。對矸石堆放場北側(cè)的邊坡平整后，對其地表播撒草籽，草種主要選擇適合當(dāng)?shù)厣L的草種沙蒿、羊草，播種方式為撒播。
2.3 ?防洪壩地質(zhì)環(huán)境治理工程
2.3.1 ?治理內(nèi)容
防洪壩總體呈梯形垂直于工業(yè)場地西側(cè)展布，總長約280m，壩體上寬約2m，下寬約5m，壩高均高1.5m，占地面積約為1400 m2。本期治理區(qū)為壩頂部和北側(cè)邊坡，治理面積約為1512m2。
2.3.2 ?平整、恢復(fù)植被
對防洪壩頂部以及北側(cè)邊坡進(jìn)行平整，平整厚度為0.2m。對防洪壩頂部以及兩側(cè)邊坡覆土，厚度為0.3m，覆土中摻入10%的羊糞，充分?jǐn)嚢?，確保植被可以存活、生長。對其地表播撒草籽，草種主要選擇適合當(dāng)?shù)厣L的草種沙蒿、羊草，播種方式為撒播。
2.4 ?至火藥庫矸石路恢復(fù)植被
治理區(qū)為矸石路兩側(cè)的邊坡，治理區(qū)域的面積為1200 m2。對矸石路兩側(cè)邊坡地表播撒草籽，草種主要選擇適合當(dāng)?shù)厣L的草種沙蒿、羊草，播種方式為撒播。
2.5 ?工業(yè)場地職工宿舍區(qū)道路
治理區(qū)域為工業(yè)場地職工宿舍區(qū)的道路，治理區(qū)域的面積為3500m2。根據(jù)實際情況，對工業(yè)場地職工宿舍區(qū)的部分道路進(jìn)行鋪磚治理，鋪磚類型為標(biāo)準(zhǔn)磚，另一部分道路進(jìn)行混凝土硬化治理。
2.6 ?取土場
本方案對新增取土場的恢復(fù)治理面積為700m2。對取土場場地進(jìn)行平整，平整厚度為0.2m。對取土場場地平整后，對其地表播撒草籽，草種主要選擇適合當(dāng)?shù)厣L的草種沙蒿、羊草，播種方式為撒播。
3 ?東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境治理質(zhì)量要求
3.1 ?沉陷區(qū)治理質(zhì)量要求
對產(chǎn)生的裂縫采用人工回填裂縫的措施進(jìn)行平整，盡量與原始地形地貌相協(xié)調(diào)。采空區(qū)周圍設(shè)置警示牌和網(wǎng)圍欄，對人畜起到警示作用。裂縫平整后恢復(fù)植被，盡快恢復(fù)所破壞土地資源的使用功能。
3.2 ?矸石堆放場治理質(zhì)量要求
按設(shè)計要求合理堆放矸石，矸石堆放高度符合設(shè)計要求，矸石堆放前對表土進(jìn)行剝離，對矸石上部覆土平整后，恢復(fù)植被盡快恢復(fù)所破壞土地資源的使用功能。
3.3 ?防洪壩治理質(zhì)量要求
對防洪壩的頂部和邊坡進(jìn)行合理的設(shè)計，對堤壩的內(nèi)外坡采取修坡處理作業(yè)，對壩頂和邊坡采取碾壓作業(yè)，保障堤壩土壤密實度達(dá)到設(shè)計要求，將表面平整壓實，有效避免壩體受到水體沖刷造成損壞。
3.4 ?至火藥庫矸石路治理質(zhì)量要求
兩側(cè)邊坡進(jìn)行修整，防止發(fā)生滑坡。矸石路兩側(cè)邊坡已經(jīng)覆土，本期治理只需要種草，盡快恢復(fù)所破壞土地資源的使用功能。
3.5 ?工業(yè)場地職工宿舍區(qū)道路整修治理質(zhì)量要求
結(jié)合職工實際生活的需求進(jìn)行道路整修，以方便職工生活為前提進(jìn)行道路整修規(guī)劃，在硬化的同時，在周圍做一些植物綠化景觀。嚴(yán)格控制路面整修材料質(zhì)量，路面治理要做到“平整無坑”的要求。對取土場場地進(jìn)行平整，平整后，恢復(fù)植被。
4 ?東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境治理工程的管護(hù)措施
管護(hù)措施是對東林公司塬林煤礦本期復(fù)墾區(qū)域進(jìn)行的植被管護(hù)工作，主要包括日常的田間管理（澆灌、除草殺蟲等）以及越冬與返青期的管護(hù)，確保治理區(qū)草種成活率，必要時進(jìn)行補(bǔ)種，保證恢復(fù)區(qū)的植被覆蓋度不低于原始狀態(tài)。
本次設(shè)計的管護(hù)措施如下：采用撒播方式種植，因種子表面有蠟質(zhì)，播種前宜先浸水一夜再播種，以提高發(fā)芽率；播種后地面板結(jié)的，用簡易農(nóng)作具（如短齒釘耙）及時進(jìn)行松土，以提高出苗率；齊苗后，對缺苗斷壟地方應(yīng)及時補(bǔ)種或移栽；定期進(jìn)行澆灌和適度施肥，加快草苗的生長；專人看管，防止人畜踐踏，發(fā)現(xiàn)病蟲害及時防止，保證幼苗前期健康生長；冬季及返青期進(jìn)行重點(diǎn)管護(hù)，盡量降低因凍害對第二年產(chǎn)草量造成的影響。
5 ?東林公司塬林煤礦地質(zhì)環(huán)境治理工程的監(jiān)測成效
5.1 ?地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測
主要是對沉陷區(qū)進(jìn)行監(jiān)測，地面沉陷發(fā)生的位置、范圍、深度及地表破壞現(xiàn)象。地裂縫發(fā)生的位置、長度、深度、寬度及危害情況。
監(jiān)測方法：首先通過實地調(diào)查或人工測量方法，調(diào)查地面沉陷發(fā)生的地段及規(guī)模，圈定發(fā)生地裂縫、地面沉陷范圍，對形成的地面塌陷監(jiān)測時采用人工觀測、高精度的GPS、遙感等方法測量其大小及深度等。
監(jiān)測頻率：日常對地面沉陷區(qū)進(jìn)行每月4次實地觀察，監(jiān)測人員2人。采用定期監(jiān)測與不定期監(jiān)測相結(jié)合的方式，并認(rèn)真填寫地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測記錄表，雨季等情況下增加監(jiān)測頻率。
5.2 ?地下水動態(tài)監(jiān)測
主要監(jiān)測在生產(chǎn)過程中，東林公司塬林煤礦開發(fā)對地下水的水質(zhì)、水位影響的情況，設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，及時掌握地下水的變化信息。礦區(qū)現(xiàn)狀條件下已經(jīng)布設(shè)了4口井作為地下水動態(tài)監(jiān)測點(diǎn)，設(shè)置4個監(jiān)測點(diǎn)。
監(jiān)測方法：對地下水水位進(jìn)行人工測量，觀測其水位變化幅度；定期采集礦井水和地下水水樣進(jìn)行化驗、檢測，分析礦井水與地下水水質(zhì)的差別和采礦活動對含水層及水質(zhì)的影響情況。每次監(jiān)測，都要做好觀測筆記，記錄觀測時間、地點(diǎn)、水位標(biāo)高、涌水量，以及水質(zhì)的化驗結(jié)果，并匯總成圖、表，方便比較、使用。
監(jiān)測頻率：水質(zhì)監(jiān)測每年3次，即枯水期1次、豐水期2次；水位監(jiān)測每月1次。
5.3 ?治理后效果
已完成的治理工程取得了明顯的效果，具體表現(xiàn)在如下方面：辦公生活區(qū)、工業(yè)場地及部分道路硬化工程的開展，極大地緩解了揚(yáng)塵對大氣的污染，并方便了過往車輛及行人的通行；辦公生活區(qū)進(jìn)行了大面積的綠化，種植了喬木，多種花草，改善了辦公環(huán)境。在礦區(qū)道路、塌陷區(qū)、高陡邊坡處、視線不良處及其他有安全隱患地段設(shè)置了警示牌，起到了警示提醒作用，防止了人、車誤入而引起誤傷、誤損事故；截水壩邊坡進(jìn)行了覆土，種草，植被恢復(fù)效果較好。對沉陷區(qū)裂縫已進(jìn)行了回填、覆土、種草，在一定程度上起到了恢復(fù)地形地貌的作用。
通過本期治理后，對治理后的效果進(jìn)行監(jiān)測，東林公司塬林煤礦選用優(yōu)質(zhì)草種、樹種，采取田、林、草、路、水，有機(jī)結(jié)合的治理方式，在治理區(qū)營造適生的灌草植被，使得植被成活率達(dá)到85%以上，防治了沉陷區(qū)的水土流失和土地沙化，美化了環(huán)境、凈化了空氣、滋養(yǎng)了水土、保護(hù)和改善了生態(tài)環(huán)境，使土地資源的可持續(xù)性利用，打造綠色生態(tài)景觀，促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展，保障地下水飲用水安全，防治破壞地下水。
參考文獻(xiàn)：
[1]?程伯禹,礦山地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)，中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，147-151.
[2] 鄧學(xué)軍，礦山地質(zhì)災(zāi)害及其防治，中國地質(zhì)，1999,1（9）32-34
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作者簡介： 劉 ?睿（1966年-），男，高級工程師，1992年畢業(yè)于阜新礦業(yè)學(xué)院，現(xiàn)任鐵煤集團(tuán)內(nèi)蒙古東林煤炭有限責(zé)任公司地測科副科長。電話：?13941063007。
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