1、第3期2011年6月礦產保護與利用CONSERVATION AND UTILIZATION OF MINERAL RESOURCES3Jun2011礦業環保金礦開采土地破壞類型及復墾措施*葛利玲1,潘元慶1,賀傳閱1,王素葉2(1.河南省國土資源科學研究院;2.河南省國土資源調查規劃院,河南鄭州,450016摘要:礦區土地復墾是為了改善生態環境,實現土地資源可持續利用。以靈寶市金源三礦為例,通過分析采選礦工程破壞土地類型,采用工程技術措施、生物化學措施,妥善處理了生產過程中所破壞的土地及所產生的廢石,施工建設中被擾動、破壞的地貌、植被得到有效的治理和恢復,礦區周邊環境得到明顯改善。關鍵詞:金礦

2、;土地破壞;類型;復墾;措施中圖分類號:TD88文獻標識碼:B文章編號:10010076(201103003806Damaged Land Types and Reclamation Measures Caused by Gold MiningGE Liling,PAN Yuanqing,HE Chuanyue,et al(Henan Academy of Land and Resource,Zhengzhou450016,China Abstract:The aim of land reclamation in mining areas is to improve ecoenvironmen

3、t and to a-chieve a sustainable use of land resourcesTaking miningdressing engineering of Lingbao Jinyuan Mine as an example,the authors analyzed damaged land types,and taking some engineer-ing and biochemical measures,which had made a good achievement on damaged land and waste rocks,and which have

4、done an effective control and recovery of damaged landform and vegetationThe environment had been improved obviously around the mining areasKey words:glod mine;land damage;type;reclamation;measure土地資源與礦產資源都是國家的重要自然資源,在開發礦產資源的同時,要保護利用好土地資源,這就要求既要貫徹落實“十分珍惜和合理利用土地,切實保護耕地”的基本國策,又要加大礦產資源的開發力度,為國民經濟發展服務。長

5、期以來,在我國工業化、城鎮化進程中,礦產資源開發支持了各項生產建設,但也留下了大量廢棄地未得到及時復墾利用。隨著各地經濟建設步伐的加快,工礦廢棄地的數量依然持續增加,導致土地復墾“舊賬未還、新賬又欠”,嚴重破壞了生態環境,加劇了人地矛盾,影響了經濟社會的可持續發展1。因此,通過土地復墾,使在生產過程中所破壞的土地及所產生的廢石等得到妥善處理,使施工建設中被擾動、破壞的地貌、植被得到有效的治理和恢復,使礦區周邊環境得到明顯改善,在礦區的建設期和生產期對土地的破壞程度降到最低。1金源三礦概況金源三礦位于河南省靈寶市城區西南方向的陽平鎮,從西至東大湖羅山、靈湖竹峪、橋上寨三個礦區,依次相連,橫跨大湖

6、峪、靈湖峪、夫夫峪,屬靈寶市陽平鎮管轄。礦區距陽平鎮10km,有簡易公路相通,陽平鎮距隴海鐵路靈寶車站35km,有310國道相連。靈寶境內隴海鐵路、310、209國道、連霍高速彼此相連,交通頗為方便。金源三礦是一家集黃金采、選、冶、精深加工、網上交易為一體,金、銀、銅、*收稿日期:20110106;修回日期:20110609作者簡介:葛利玲(1978,女,工程師,工程碩士,主要從事土地利用總體規劃、土地評估。鉬、鐵、硫多礦種鏈式開發的綜合性礦業公司,黃金產量位居河南省黃金礦山企業首位。11自然環境概況111地形地貌金源三礦礦區地處小秦嶺山系東段北坡,地形陡峻,地勢南高北低,相對高差604m,區

7、內切割強烈,溝谷狹窄,山坡陡峭,地形較復雜。112氣候氣象礦區屬暖溫帶大陸高山性氣候,夏季涼爽、冬季寒冷,霜凍期一般為十月至翌年三月。最高氣溫427,最低16,年平均溫度127。年降水量429 988mm,平均650mm,多集中在七、八、九三個月。113土壤植被礦區土壤主要為褐土和潮土兩大類。褐土母質為黃土,土層深厚,較肥沃,質地中至重壤,保水保肥性能好,適宜多種農作物生長,土壤pH值在8 88之間,土壤平均有機質含量116%,含氮量00915%,全磷014%,速效鉀001765%;潮土成土母質為河流沖積物,層次分明厚度不一,質地輕至中壤,保水保肥性能好,適宜農作物生長。土壤pH 值在7 85

8、之間,土壤平均有機質含量0953%,含氮量0054%,全磷0162%,速效鉀00149%。礦區處于秦嶺山系熊耳山南麓,屬剝蝕中低山地貌,植被覆蓋率為826%,地表植被以天然次生林為主,另有人工種植的用材林和經濟樹種。主要樹種有刺槐、旱柳、榆樹、皂角、泡桐、核桃和香椿等;主要灌木有酸棗、胡枝子、荊條、迎春花和連翹等;草本植物主要有白羊草、拔針草、蒼耳和野菊花等。114水文特征礦區位于小秦嶺構造帶北坡前緣,地下水接受大氣降水補給,礦區處于水文地質單元中的流逕地段,是基巖地下水向孔隙地水轉換部位。礦區屬構造侵蝕地形,南部高山、北部黃土塬,最高標高1100 m,北部河床最低為640m,屬淺切割的低中山

9、區。礦區有地表水體、大、小湖河經流礦區西北部,羅山河流量為0083 14967m2/s,小湖河流量為0029 3942m2/s。12社會經濟概況該礦區位于靈寶市陽平鎮,陽平鎮位于豫陜晉三省交界處的靈寶市西部,南依秦嶺,北鄰黃河,距離市區25km,連霍高速公路、310國道和隴海鐵路穿鎮而過,國土總面積2166km2。全鎮轄44個行政村,167個自然村,355個村民組,70350人。2007年全鎮國民生產總值3億元,財政收入40458萬元,農民人均純收入4710元。2金源三礦開采方式及開拓運輸方式金源三礦所屬的大湖羅山金礦、靈湖竹峪金礦和橋上寨金礦等均屬地下開采多年的老礦山,按照各礦區礦體保有的資

10、源儲量,設計開采范圍內的礦體薄、埋藏深,不具備露天開采的條件,且在原來的開采和探礦過程中形成的一些井巷工程可以利用,因此,確定采用地下開采方式進行開采。根據礦體賦存狀況、開采技術條件,考慮到礦山地形地貌,結合礦山實際的探礦情況,確定該礦各礦山采用的開拓運輸方案有平硐開拓運輸方案、豎井開拓運輸方案、豎井斜井聯合開拓運輸方案、斜井盲斜井聯合開拓運輸方案。3礦山開采破壞土地預測31破壞土地類型預測在采選礦工程建設和生產過程中,大量廢渣棄石的堆放、礦石存放等人為活動會破壞、擾動和影響項目區地貌、地表結構,降低地面植被覆蓋度,引起水土流失,造成土地破壞。具體分析如下:(1工業廠房的建造、廢石場和尾礦庫對

11、地面的壓占,主要是對地表土壤的硬化,從而影響地表植被的正常生長,改變周邊生態環境。(2土地復墾期間對取土場進行取土,對地表植被造成嚴重的破壞,改變土壤的理化性質,降低土壤有機質含量。(3地下開采會產生大量采空區,其上覆巖層有可能失去支撐,產生變形。該礦區礦體厚度薄,上覆巖層為黏土巖、砂巖、頁巖、灰巖等,雖然整體穩定性較好,同時采取井下掘進廢石充填采空區等措施,但采空區引起地表下沉塌陷的可能性依然存在,因此要加強巖移動態監測,發現塌陷傾向要及時消除山體沉陷威脅。32破壞土地程度預測·93·第3期葛利玲,等:金礦開采土地破壞類型及復墾措施321破壞程度預測指標根據礦產開采的開采

12、工藝、開挖深度、破壞區工程地質狀況、環境污染等確定土地破壞程度。根據中華人民共和國土地管理法和國務院頒布的土地復墾規定,把金源三礦采選礦工程土地破壞程度預測等級數確定為3級標準,分別定為一級(輕度破壞、二級(中度破壞、三級(重度破壞。各評價因素根據類似工程的土地破壞因素調查情況,參考各學科的經驗數據劃分的因素等級標準。破壞程度預測標準見表1。表1壓占地破壞程度指標評價因子評價等級輕度破壞中度破壞重度破壞壓占面積/m211 55排土高度/m22 1010邊坡坡度/22 66挖損土地厚度/cm2020 5050322預測結果金源三礦采選礦工程中通過挖損、壓占對土地造成的破壞總面積為312808hm

13、2,破壞程度詳見表2。表2項目區土地擬破壞情況破壞類別破壞方式破壞程度工業場地壓占重度礦渣堆場及廢石溝壓占重度表土存放場壓占輕度尾礦庫壓占重度4土地復墾可行性評價礦區待復墾土地的適宜性評價,是在對項目區土地總體質量調查與擬破壞土地進行科學分析與預測的基礎上評價待復墾土地對于特定利用類型的適宜性,從而確定其合理利用方式的過程,為采取相應的復墾措施提供科學依據。41土地復墾適宜性評價對象礦區內的土地利用類型主要以有林地、園地和牧草地為主,礦區擬破壞土地面積共計312808 hm2。42土地復墾的適宜性評價原則421綜合分析與主導因素原則礦區土地破壞是一個由多種要素組成的復雜的開放系統,土地要素的不

14、同組合及其作用的消長構成了復雜多樣的土地類型,遭破壞的土地質量不但取決于構成土地的自然要素(如坡度、土壤質地等,同時還受到社會、經濟及技術條件的制約。評價過程中,在綜合分析考慮多種因素的基礎上,識別主導因素,客觀地反映破壞土地的適應性。422最佳效益原則確定復墾利用方向應以最小投入取得最佳的經濟、社會和生態效益為原則,兼顧區域土地利用的總體要求,發揮土地復墾的整體效益。423因地制宜和農用地優先原則在確定待復墾土地的利用方向時,根據評價單元的自然條件、區位和破壞程度等因素因地制宜地確定復墾的適宜性,有條件的情況下,優先復墾為農用地。424與地區土地總體規劃、農業規劃等相協調的原則在確定待復墾土

15、地的適宜性時,不僅要考慮被評價土地的自然條件和破壞狀況,還應考慮區域性的土地利用總體規劃和農業規劃等,統籌考慮本地區的社會經濟和礦區的生產建設發展。43土地復墾的適宜性評價方法有關土地復墾適宜性評價目前主要有專家評價法、經濟判斷指數法、極限條件法和多因素模糊綜合評價法等幾種。結合礦區地表土地破壞特征以及區域自然環境、社會環境特點,土地適宜性評價采用極限條件法進行,即按土地類型基本要求,對比采礦破壞土地的特征,并結合附近礦區土地復墾經驗和科學經濟的復墾措施,將需復墾的土地分為適宜和不適宜兩類,其中適宜類為破壞前已利用的土地(包括宜林地、宜草地,各種宜利用土地適宜性按破壞程度和可墾性進行分級評價,

16、不適宜為破壞前未利用土地或受到破壞嚴重、目前技術經濟條件下不宜復墾的土地。44評價結果在進行土地復墾適宜性評價時主要考慮土地破壞程度、地下水環境的影響程度。根據上述土地適·04·礦產保護與利用2011年宜性評價原則、評價方法、評價標準、評價單元劃分以及主導適宜性等,對礦區破壞土地進行適宜性評價,評價結果見表3。表3土地適宜性評價結果項目名稱權屬位置破壞類別破壞程度重度中度輕度面積/hm2適宜性宜耕宜林宜草橋上寨豎井生產輔助設施建設陽平鎮澗溝村工業場地03133不宜適宜適宜礦渣堆場41532不宜適宜適宜表土存放場04700不宜適宜適宜羅山豎井生產輔助設施建設陽平鎮桑元村工業場

17、地00632不宜適宜適宜礦渣堆場04311不宜適宜適宜表土存放場00500不宜適宜適宜3000t/d多金屬氧化礦綜合回收工程陽平鎮湖東村、南陽平村、郎寨村尾礦庫238000不宜適宜適宜表土存放場20000不宜適宜適宜根據現場調查綜合考慮復墾區土地破壞程度、地表、地下水環境等確定土地利用方向,復墾區土地主要適宜林地和草地。根據復墾區周圍種植情況,適宜作為林業用地、牧業用地使用,和周圍景觀形成呼應。5復墾標準51復墾工程標準(1復墾利用類型應與地形、地貌及周圍環境相協調;(2待復墾場地及邊坡穩定性可靠,原有工程設施(壩、堤等穩定(含地震情況下;(3用作復墾場地覆蓋材料不應含有害成分,如復墾場地含有

18、害成分,應先處置去除。視其廢棄物性質、場地條件,必要時設置隔離層后再行覆蓋。充分利用從廢棄地收集的表土作為頂部覆蓋層;(4覆蓋后的場地規范、平整,覆蓋層容重等滿足復墾利用要求;(5復墾場地應有滿足要求的排水設施,防洪標準符合當地要求;(6復墾場地有控制水土流失的措施;(7復墾場地有控制污染措施,包括空氣、地表水、地下水等;(8復墾場地道路、交通干線布置合理。52復墾技術標準根據土地適宜性評價的結果,被破壞土地復墾為不同用途土地時復墾標準為:521礦渣堆場的土地復墾工程(1廢石場最終確定坡度應與土地利用方式相適應,機械作業區坡度小于20;(2對于破壞土地復墾為林地時,地面覆土厚度03m以上;(3

19、廢石場的排水設施應滿足場地要求,設計和施工中有控制水土流失措施,特別是控制邊坡水土流失,pH值適中,土地平整后可覆土直接進行栽植樹木。522工業場地的土地復墾工程工業場地對土地的破壞主要是壓占,對于破壞土地復墾為林地時,平整土地和覆蓋表土,采用坑栽時,應先期挖好坑暴露一段時間,坑內放少許客土或人工土,也可放置風化碎屑土巖。(1清除廢棄設施,填平補齊地面,依據當地條件,用于農、林、牧業。(2工業場地構筑物拆除以后最終確定坡度應與土地利用方式相適應,機械作業區坡度小于20。(3對于破壞土地復墾為林地時,地面覆土厚度達到03m以上。523表土存儲場的土地復墾工程表土存儲場對土地的破壞主要是壓占,對于

20、破壞土地復墾為林地時,表土處理后平整、翻耕,種植樹木。524尾礦庫土地復墾工程尾礦庫對土地的的破壞主要是壓占,對于破壞土地復墾為農業用地時的要求是:覆土厚度為自然·14·第3期葛利玲,等:金礦開采土地破壞類型及復墾措施沉實土壤03m以上;覆土后場地平整,地面坡度一般不超過5。用作林業時,坡度不超過25;防洪標準為10年一遇;有控制水土流失措施,邊坡宜植被保護。53生態恢復標準531林業用地標準(1復墾后林業用地地形可有適當坡度。需鋪表土層,對種植樹木,表土一般不小于03m,樹穴處局部深挖鋪土1m左右,客土栽植。(2苗木規格選擇當地的優良品種,要求根系發達,耐旱、耐寒。一般要

21、求為1年生的實生壯苗,無病蟲害。(3土層下填充材料不能含有害元素,如含有害元素,則需要鋪設隔離層,其厚度不小于04m,且需要夯實。532牧業用地標準復墾后牧業用地的表土層厚度不小于020m,其中腐殖土厚度不小于02 03m,土層質量密度不大于15g/cm2,黏土與砂的顆粒組成為13或12;孔隙度不小于40% 45%;pH值為6 8。植被覆蓋度應達到70%以上,地上鮮草產量達到3600 kg/hm2。6預防控制與土地復墾措施61預防控制措施生產過程中產生的污染主要有“廢水、廢氣、廢渣”等,應采取必要的環保措施,有組織地進行治理,以全面達到國家規定的環保標準。治理措施如下:611廢水治理措施工業廢

22、水主要來源于井下涌水,廢水影響井下水質的污染因子主要是懸浮物,通過對污水采用集中沉淀處理,沉淀產生的泥漿由人工清理送至地表廢石場、改善排水系統,有效防止積水,改善坑內水水質等措施,減少污水排放,堅持嚴格的廢水排放標準,嚴格執行污水綜合排放標準(GB89781996。612廢氣治理措施工業廢氣主要是井下污風,其主要成分為粉塵、CO2、CO、NOX及游離的SiO2,污風從設置的回風井排出地面。通過采用良好的通風系統,加大通風量,稀釋粉塵濃度和井下產塵點采用噴霧、灑水、濕式鑿巖,降低粉塵濃度。預計外排污風含塵濃度小于12mg/m3,符合大氣污染物綜合排放標準(GB162971996二級要求。613廢

23、渣處理措施廢渣主要來自井下掘進廢石。廢石運到棄石棄渣場內集中堆放,廢石塊度大,堆置范圍小,不構成沙塵源。設計在其服務年限終了時,進行覆土植被,改善自然環境。614噪聲治理措施噪聲主要來自軸流風機、空壓機等等。對產生噪聲的固定設備在選型上盡量選擇性能穩定的低噪音設備,對于噪聲較大,噪聲超標的設備采用橡膠墊、減振器減振等措施,并盡可能設置獨立機房,且值班室與設備隔開,使工人勞動場所的噪聲干擾降到最低。615環境管理及監測為保護環境,礦山設有專職環境監護人員,購置環境保護監測儀器,以加強對污染物的監測和治理工作,確保環保達標。62工程技術措施土地復墾的工程技術措施即通過一定的工程措施進行造地、整地的

24、過程,同時在造地、整地過程中通過水土保持工程建設減少土地流失發生的可能性,增強再造地地貌的穩定性,為生態重建創造有利的條件。621工業場地工程技術措施工業場地首先進行表土剝離,集中存放,待礦山閉坑后,用簡單機械和人工對場地清理建設期留下的廢棄土石和垃圾進行清運,對砌體房屋進行砌體拆除,對工業場地進行地基清理和平整,覆土后栽植喬木和撒播牧草。622礦渣堆場工程技術措施首先進行表土剝離,集中存放。待礦山閉坑后,對礦石堆場進行平整,覆土后栽植灌木和撒播牧草。623表土存放區工程技術措施表土存放區主要用于存放剝離的表土,主要做好臨時防護措施,待生產結束后對表土存放區地面·24·礦產

25、保護與利用2011年第3 期 葛利玲， 等： 金礦開采土地破壞類型及復墾措施 · 43· 平整， 整平后恢復植被。 6 2 4 尾礦庫工程技術措施 凍措施。防凍措施包括： （ 1 ） 在適合季節種植， 爭取在入冬之前培育為 壯苗； （ 2 ） 針對種植第一年的植被可以在入冬前在地 表覆蓋塑料布、 草苫子等， 以提高植物的抗凍能力。 施肥： 復墾地范圍大、 分布較廣， 主要靠種植綠 肥作物和固氮植物以及植物的枯枝落葉， 動物的糞 便與尸體等來增加土壤營養物質， 少量的無機肥也 可適當使用， 以提高苗木的成活率和生長速度。 金 源三礦復墾方案擬采用的生物化學技術措施見表 4。

26、表4 復墾單元 工業場地 礦渣堆場 表土存放場 尾礦庫 擬采用的生物措施 生物措施 種植喬木 種植灌木、 撒播牧草 種植喬木 撒播牧草 種植灌木、 生產前對其進行表土剝離， 剝離的表土堆放在 表土存放區， 待生產結束后對其進行土地平整恢復 2 植被 。尾礦庫坡腳修建擋渣墻以攔截堆放的廢 石， 尾礦庫下游設置尾礦壩， 壩體采用廢石堆積而 成。 6 3 生物化學措施 生物復墾就是利用生物化學措施， 恢復土壤肥 力和生物生產能力的活動， 它是實現廢棄土地農業 復墾的關鍵環節， 主要內容為土壤改良和植被品種 、 種植方法的篩選。 6 3 1 土壤改良 項目區覆蓋的表土盡管來源豐富， 但是養分貧 瘠， 缺乏必要的營養元素和有機質， 因此需要采取一 系列措施改良土壤的理化性質， 主要方法有： （ 1 ） 人工 施 肥。 對 復 墾 后 土 地 施 用 適 當 的 有 無機肥料以提高土壤中有機物含量 ， 改良土壤結 機、 構， 消除其不良理化性質， 并作為綠肥法的啟動方 式，