內(nèi)蒙古棋盤(pán)井地區(qū)礦山環(huán)境恢復(fù)治理設(shè)計(jì)論文
白云烏素礦區(qū)棋盤(pán)井地區(qū)礦山位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市鄂托克旗棋盤(pán)井鎮(zhèn)西北，在多年的開(kāi)采歷史中，造成了許多礦山環(huán)境問(wèn)題。如地面塌陷造成房屋被毀事件時(shí)有發(fā)生。礦業(yè)開(kāi)發(fā)所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，使當(dāng)?shù)氐牟菰鷳B(tài)環(huán)境和居民生活環(huán)境嚴(yán)重惡化，土地沙化趨勢(shì)明顯，成為制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的重大障礙。同時(shí)土地沙化對(duì)鄂爾多斯國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)存在嚴(yán)重威脅。因此對(duì)該地區(qū)礦山進(jìn)行環(huán)境科學(xué)治理已成當(dāng)務(wù)之急，刻不容緩。
1 礦區(qū)地質(zhì)背景
1.1地質(zhì)背景
1.1.1 地層
白云烏素礦區(qū)地層屬華北地層區(qū)鄂爾多斯分區(qū)賀蘭山—桌子山地層小區(qū)，除志留—泥盆系缺失外，其它時(shí)代地層基本齊全，其中石炭系及二疊系發(fā)育。
1.1.2 地質(zhì)構(gòu)造與地震
白云烏素礦區(qū)所處大地構(gòu)造單元屬鄂爾多斯西緣凹陷帶桌子山褶斷系，構(gòu)造單元內(nèi)總體構(gòu)造線近南北向，主要發(fā)育有近南北向的桌子山背斜、崗德?tīng)柹奖承奔白雷由綎|麓的千里山逆斷層和崗德?tīng)枴鱽?lái)峰逆斷層，控制了桌子山地區(qū)的基本構(gòu)造格架。
礦區(qū)地處華北地震區(qū)，地震動(dòng)峰值加速度為0.2，歷史上屬地震多發(fā)區(qū)。根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃，對(duì)照烈度8度。
1.2 水文地質(zhì)
白云烏素礦區(qū)位于桌子山煤田西南部，為半沙漠地區(qū)，干旱少雨。區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育，但無(wú)一常年地表逕流，僅7—9月雨季暴雨過(guò)后才有短時(shí)間洪水傾注而下。受巖性、構(gòu)造等條件的影響，礦區(qū)地下水含水微弱而不均，水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，根據(jù)地下水的含水介質(zhì)、賦存條件及水力特性的不同，地下水類(lèi)型可劃分為松散巖類(lèi)孔隙水及基巖裂隙水。
白云烏素礦區(qū)煤系地層屬石炭系和二疊系，主要煤層分布較穩(wěn)定，煤層賦存條件較好。但應(yīng)注意的是開(kāi)采后期由于頂板裂隙的形成，可能導(dǎo)致與地表洪水的連通，將可能造成巷道突然涌水。本區(qū)礦井瓦斯涌出量較高，屬高瓦斯礦井，同時(shí)煤塵具有爆炸性。
2. 礦山環(huán)境問(wèn)題
白云烏素礦區(qū)由于開(kāi)采歷史較長(zhǎng)，造成的礦山環(huán)境問(wèn)題比較突出。特別是在棋盤(pán)井至烏海公路兩側(cè)，由于煤層埋藏淺，交通便利，礦業(yè)活動(dòng)較集中，礦山環(huán)境問(wèn)題特別突出。
2.1礦山固體廢棄物的堆放
棋盤(pán)井至烏海公路東側(cè)，由于煤層埋藏淺，煤礦開(kāi)采企業(yè)往往采用露天剝離法開(kāi)采，因此在公路東側(cè)分布有多處露天采坑。
該地區(qū)礦山固體廢棄物成分主要有剝離巖土、煤矸石和粉煤灰，其中以剝離巖土和煤矸石的堆放量最大。截止到2008年棋盤(pán)井地區(qū)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期遺留的礦山固廢堆積量為1375460立方米。
同時(shí)，固體廢棄物的無(wú)序堆放是形成揚(yáng)塵的主要物源，干旱多風(fēng)季節(jié)礦區(qū)塵土飛揚(yáng)，大氣中含塵量極高，能見(jiàn)度降低，過(guò)往車(chē)輛、行人深受其苦，給當(dāng)?shù)厝藗兊?正常生活帶來(lái)極大不便。土地沙化的趨勢(shì)對(duì)鄂爾多斯國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)構(gòu)成威脅。
3.礦山環(huán)境治理工程方案設(shè)計(jì)
3.1工程治理措施方案設(shè)計(jì)
(1)礦山固體廢棄物清除工程方案設(shè)計(jì)
利用裝載機(jī)、推土機(jī)、自卸汽車(chē)等機(jī)械設(shè)備全部清除擬治理區(qū)的礦山固體廢棄物。
該項(xiàng)工程的實(shí)施既治理了無(wú)序堆放的礦山固廢占用土地資源和對(duì)地貌景觀破壞的礦山環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)疏通了黑龍貴溝的河道，消除了洪水灌入巷道的災(zāi)害。
(2)機(jī)械整平工程方案設(shè)計(jì)
利用推土機(jī)等機(jī)械設(shè)備在擬治理區(qū)受人類(lèi)活動(dòng)影響對(duì)原地貌形態(tài)改變較大的區(qū)域開(kāi)展隨坡就勢(shì)機(jī)械整平工程，使治理區(qū)內(nèi)的地勢(shì)變得較平坦，不要求按同一標(biāo)高整平。該項(xiàng)目的開(kāi)展既改善了當(dāng)?shù)氐牡孛簿坝^，又便于后期綠化工程的開(kāi)展。
(3)泄洪渠建設(shè)工程方案設(shè)計(jì)
利用毛石、砂漿做為建筑材料，黑龍貴溝建設(shè)一條泄洪渠，泄洪渠規(guī)格和已建泄洪渠相同。泄洪渠上寬27米，底寬23米，高3.5米，坡長(zhǎng)4.5米，渠體底座高1米，寬1.5米。
3.2 生物治理措施方案設(shè)計(jì)
(1)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
生物工程中樹(shù)種的選擇、造林設(shè)計(jì)、林草植物的后期撫育管理均應(yīng)符合以下國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：
a國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局《水土保持綜合治理規(guī)范通則》(GB/T15772—1995);
b國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范荒地治理技術(shù)》(GB/T16453.2—1996);
c國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范坡耕地治理技術(shù)》(GB/T16453.1—1996);
d水利部《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案技術(shù)規(guī)范》(SL204—1998)
(2)種植喬木工程方案設(shè)計(jì)
在擬治理區(qū)內(nèi)泄洪渠兩側(cè)種植喬木，建設(shè)防護(hù)林帶。建設(shè)防護(hù)林可以起到降塵、減弱風(fēng)力和防止水土流失的作用。設(shè)計(jì)防護(hù)林以喬木為主，樹(shù)種選擇為小葉楊。小葉楊要求為胸徑8厘米左右的小樹(shù)。防護(hù)林設(shè)計(jì)帶寬9米。種植小葉楊樹(shù)坑的形狀為圓形，直徑0.6米，深0.6米。參考株距2米，行距3米，防護(hù)林造林圖式見(jiàn)圖3-1。
(3)種植灌木工程設(shè)計(jì)
在擬治理區(qū)開(kāi)展種植灌木工程，種植灌木可起到防風(fēng)固沙的作用。所選樹(shù)種為冬青和檸條，要求苗干勻稱(chēng)，根系發(fā)達(dá)，無(wú)病蟲(chóng)害及機(jī)械損傷。株高要求1.5厘米以上.
(4)種植牧草工程方案設(shè)計(jì)
在擬治理區(qū)內(nèi)呈網(wǎng)格狀布置的灌木林網(wǎng)格內(nèi)播撒草籽用于草地建設(shè)。所選草籽要求適應(yīng)性強(qiáng)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，擬選定楊柴、沙打旺、沙蒿等為草籽。草地呈片狀分布。
4. 預(yù)期工作成果及效益
4.1預(yù)期工作成果
白云烏素礦區(qū)棋盤(pán)井地區(qū)礦山環(huán)境恢復(fù)治理項(xiàng)目治理工作結(jié)束后，由施工單位、監(jiān)理單位與審計(jì)部門(mén)提交以下工作成果：
①治理工程竣工報(bào)告書(shū)
②治理工程監(jiān)理報(bào)告書(shū)
③治理工程費(fèi)用財(cái)務(wù)審計(jì)報(bào)告書(shū)
4.2效益分析
本次治理項(xiàng)目擬從環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)方面的效益進(jìn)行分析
(1)環(huán)境效益
治理工程實(shí)施后，改善礦區(qū)居民的生活環(huán)境和棋盤(pán)井礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，使該地區(qū)的礦山環(huán)境得到好轉(zhuǎn)，使土地資源利用和環(huán)境建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展，有利于礦區(qū)生態(tài)的良性循環(huán)。
具體體現(xiàn)在以下幾方面：
①礦區(qū)景觀的改善
②蓄水保土，防風(fēng)固沙
③局部小氣候得到改善
(2)社會(huì)效益
該治理工程的實(shí)施，對(duì)提高當(dāng)?shù)氐V山企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力，改善當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)和生活環(huán)境，提高人民的生活水平，發(fā)展當(dāng)?shù)厣a(chǎn)力和實(shí)現(xiàn)人民群眾的安居樂(lè)業(yè)具有十分重要的意義。
(3)經(jīng)濟(jì)效益
①礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理項(xiàng)目復(fù)墾利用了礦區(qū)的廢棄土地，恢復(fù)林草地131公頃，依當(dāng)?shù)卣鞯貎r(jià)估計(jì)價(jià)值1115.8萬(wàn)元。
②泄洪渠防護(hù)林：按立木林積生長(zhǎng)量計(jì)算，楊樹(shù)平均生長(zhǎng)量0.86立方米/公頃·年，售價(jià)400元/立方米，每公頃年產(chǎn)值344元。本次治理工程共復(fù)墾5.868公頃，速生用材林(楊樹(shù))，總產(chǎn)值為2019元/年。
③牧草：從第二年開(kāi)始產(chǎn)草，年均產(chǎn)干草 4.28噸/公頃 ，每噸售價(jià)200元，年產(chǎn)值856元/公頃 。
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