2.河北省地矿局第五地质大队 河北省唐山市 063000
摘要：玉田县源同发采石厂由于无序开采，形成了较严重的矿山环境问题。本研究通过对玉田县源同发采石厂矿山地质环境综合治理工程研究，深入调查分析治理区地质环境条件及地质环境问题现状，并提出了可行性综合治理方案，消除地质灾害隐患，减少矿区开采造成的水土流失，为其它矿区废弃地复垦起到示范作用。
关键词：地质灾害问题；治理措施；效益
引言
唐山市露天矿山由于多年前无序开采，给当地生态环境造成了不同程度的污染和破坏。自2013年以来，唐山市开展了一系列露天矿山污染整治专项攻坚行动，关闭取缔了一大批污染环境、破坏生态的露天矿山，并全部实施修复绿化。玉田县源同发采石厂被列为关停取缔露天矿山之一，由于无序开采，对矿山及其周边环境造成了污染，破坏了地形地貌景观，存在较严重的地质灾害隐患。因此，结合源同发采石厂地质环境破坏现状及现场调查，进行矿山地质环境综合治理工程研究十分必要。
1 地质环境条件
1.1 地形地貌
玉田县源同发采石厂位于燕山山脉东段，地势西高东低，属低山丘陵区。东北部最高峰程山海拔标高257.3m，矿区南部沟谷最低海拔标高约20m，地形坡度17°-35°。矿区范围内最高海拔标高约+179m，最低海拔标高为+56m，高差在123m左右。矿区地形起伏变化较大，地形地貌较复杂。
1.2 地层岩性及地质构造
矿区内所见基岩为中元古界蓟县系雾迷山组三段。山间沟谷、坡脚地带、山前平原广布新生界第四系。
（1）蓟县系雾迷山组三段（Jxw3）：主要分布于玉田县北部山区的西、中部。北侧的霍家峪-石岭口-高家团城-李家团城-齐家团城-桃花峪-小陵一带，南侧的峰山-赵家房-蟒山定府-香椿园一带也有分布。底部为紫红色的粉砂泥状白云岩；下部由灰色、浅灰色含粉砂泥晶白云岩、含灰白云质砂砾岩、燧石条带白云；上部为深灰色厚层泥晶灰质白云岩，含灰白色硅质条纹和条带；顶部可见鲕粒白云岩、泥晶灰质白云岩。
（2）第四系（Q）：主要分布山间沟谷、坡脚地带、山前平原地带，厚度在0-10m。
1.3 水文地质条件
治理区范围内基岩裸露，开采场地均在斜坡上，采场内水的主要来源为大气降水，开采为山坡型露天开采，采场底界标高为56m，当地最低侵蚀基准面为30m，高于当地最低侵蚀基准面，雨季降水易于渗透及自然排出，水文地质条件简单。
1.4 工程地质条件
治理区地层岩性主要为层状燧石条带白云岩，硬度中等，倾向96°，倾角19°，岩层间无软弱层。岩石微风化-中风化，节理裂隙较发育，垂直岩层方向发育两组节理，两组节理相互直交连通性较好。
矿区内边坡均较陡峭，坡度在50°-85°之间，边坡较破碎，基岩裸露，坡面节理裂隙发育。边坡多存在浮石及孤石，且北侧采面坡面堆积大量废渣，坡角处多堆积碎石，矿区内工程地质条件复杂。
2 存在地质环境问题分析
根据治理区实地调查，治理区存在的地质环境问题主要包括：地质灾害问题，地形地貌景观及土地资源破坏问题。
2.1 地质灾害问题
（1）崩塌地质灾害
由于矿山无序开采，造成边坡陡峭，边坡基岩裸露，基岩裂隙发育。矿区南、北两侧边坡存在多处危石，危石局部外倾，坡面岩石风化程度中等，局部裂隙发育，处于欠稳定状态，坡脚堆积少量碎石，崩塌地质灾害发育，规模较大，地质灾害危险性中等，对矿山地质环境影响程度较严重；
（2）不稳定边坡地质灾害
矿区北侧采面坡面堆积大量废渣，经现场实地调查，废渣堆积长度约170m，堆积高度约70m，局部接近80m，废渣堆积坡度在40°-50°之间，为矿山无序开采造成。边坡坡度大于自然安歇脚，在降雨作用下，受水流冲刷影响，废渣极易沿坡面滑塌，不稳定边坡地质灾害发育，规模较大，地质灾害危险性中等，对矿山地质环境影响程度较严重。
2.2水资源、水环境问题
治理区内采场最低标高约56m，治理区附近无地表水体，地下水的补给来源主要为大气降水，排泄方式主要为自然排泄，不会对地下水造成影响。根据当地实际调查，附近井水水位及水质没有变化，矿区生产没有破坏当地水均衡，对水体没有造成污染，生活及工业用水没有受到影响。现状条件下治理区对水资源及水环境影响程度较轻。
2.3矿山开采对地形地貌景观破坏
治理区内的露天采场、边坡等破坏总面积约33.03hm2，植被已被完全破坏。植被破坏后是加剧水土流失，尤其是采坑周围的高陡边坡。矿山开采占用和破坏土地资源类型主要是林地，防治难度较大，现状条件下矿山开采对地形地貌景观破坏严重。
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2.4矿山开采对土地资源的破坏
治理区开采多年，区内主要为两个较大的露天采坑，总破坏面积17.37hm2。其中破坏旱地面积0.73hm2，小于2hm2，对土地资源破坏程度较严重；破坏林地面积0.09hm2，小于2hm2，对土地资源破坏程度较轻；破坏其他草地面积3.79hm2，大于2hm2，小于4hm2，对土地资源破坏程度较严重。综上所述，治理区对土地资源破坏程度为较严重。
3 综合治理方案设计
根据治理区地质环境破坏现状及现场实际情况，根据因地制宜的原则，采取不同的治理措施：
（1）防护工程
为防止人或家畜的误入造成不必要的损失，在治理区采场坡顶距坡肩3m处拉设防护网，栽立水泥桩，桩距4m，规格为直径80mm*80mm、高2.0m（地下0.4m，地面外露1.6m），然后沿水泥桩拉双股刺绳，刺距40cm，距地面0.3m拉第一根，往上每隔0.4m拉一根。共拉设刺网3560m，布设水泥桩222根。在防护网上外侧醒目位置设置警示牌。共布置8块。
（2）石方工程
①清理浮石。清理采场边坡坡面及坡脚的浮石，清理面积约49500m2，清理平均厚度约0.2m，总清理方量约9900m3，清理后的碎石总量全部就近平整；
②清理废渣。对采坑北侧高陡边坡处堆积的废渣进行清运。采用机械进行处理。废渣堆积面积约16600㎡，堆积平均厚度约8m，总清理废渣量约132800m³；
③人工清除危岩。由于采坑北侧高陡边坡存在多处孤石，机械无法施工，因此拟采用人工进行清除。清理面积约2100 m2，清理方量约5600m3。
④机械削坡。对采坑北侧及南侧的高陡边坡进行削坡治理，削坡后的坡度控制在60°以内。总削坡长度约100m，共计削坡量约16500m³。
⑤场地平整。对平台1、2、3、4、5进行机械平整，总平整面积约63300m2，总计平整方量约46000m³。
（3）覆土工程
对采场东西两侧平整后的边坡平台及底部平台进行覆土工作。平台覆土厚度0.3m，总覆土面积66000m2，总覆土量19800m3。覆土后进行适当压实。压实度不小于0.85。在平台靠近坡角处的挡墙内侧覆土，覆土厚度0.5m，总覆土长度2570m，覆土宽度约1.5m，覆土量1930m3。采场共计覆土量21730 m3。
（4）挡墙工程
在采场北侧采面高陡边坡坡角处设置I型浆砌石挡墙，块石尺寸不小于20cm，砂浆采用M10砌筑砂浆。挡墙采用浆砌块石结构。挡墙高度2.0m，挡墙顶宽0.6m，底宽1.2m，迎坡垂直，背坡坡度1：0.3。挡墙底部每隔10m设置排水孔1处，排水孔采用2吋（Φ50mm）PVC管；挡墙沿横向
每隔20m设置沉降通缝。挡墙总长度362m，总砌筑方量652m3。布设排水管91m。
在采场低矮边坡坡角及坡顶底部设置II型浆砌石挡墙，用于防止土壤冲刷。挡墙采用浆砌块石结构。块石尺寸不小于15cm，砂浆采用M10砌筑砂浆。挡墙高度0.5m，挡墙顶宽0.4m，底宽0.5m，挡墙每10m设置沉降通缝。挡墙总长度2210m，总砌筑方量508 m3。布设排水管23m。
（5）绿化工程
对平台及边坡进行绿化治理。平台内覆草，覆草面积66000m2。采用草籽撒播，草籽撒播量为20g/m2；挡墙内侧栽植爬山虎，株间距0.2m，栽植长度共2572m，共计栽植爬山虎12860株。
4 预期治理效益分析
4.1 社会效益
本矿山治理后，可以减少矿区开采造成的水土流失，减轻所造成的损失和危害。矿区复垦能够减少生态环境破坏等问题，为建设工程及其附近地区创造良好的生态环境，有利于当地居民的身心健康。成功的矿山复垦治理可为地方矿山、企业复垦起到带头模范作用，也能为地方其它废弃地复垦起到示范作用，改变只注重经济，不重生态保护的现象。综上所述，本项目对当地社会发展会有较大的促进作用，具有良好的社会可行性。
4.2 环境效益
通过对矿山地质环境的恢复治理，将会使治理区生态环境大大改善，为治理区及周边生态环境的安全提供重要保障。植物可以滞尘、吸收有害有毒物质，起到净化空气的作用，且植物的根系能够增加土壤的贮水能力，从而减少治理区的水土流失；通过恢复耕地、植树造林，优化治理区气候条件，改善治理区地貌景观，改变了治理区脏乱差的落后面貌，美化了矿山地质环境。
4.3 经济效益
项目完成后可以带动地方经济的有序、良性的发展。可增加绿地面积260多亩，一直困扰着各级地方政府的地质环境和生态环境的得以解决，将对地方经济的发展起到不可估量的推动作用。
参考文献：
[1]唐山市人民政府.唐山市大气污染防治采石场环境治理攻坚行动方案[Z].2014.
[2]唐山市人民政府.唐山市露天矿山污染深度整治专项实施方案[Z].2016.
[3]张振东.玉田县源同发采石厂矿山地质环境综合治理设计方案. 2017.
论文作者:赵晓苗1，2,李昌存1
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
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