第43屆三等獎論文---淺談東林公司塬林煤礦地質環境治理方案

淺談東林公司塬林煤礦地質環境治理方案

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鐵煤集團內蒙古東林煤炭有限責任公司 ?劉 ?睿

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摘要 ?利用表土剝離、平整、削坡、覆土、恢復植被等技術,對采煤沉陷區地面、矸石堆放場、防洪壩、取土場等處進行綜合治理,有效消除地質災害隱患,恢復土地資源,保護和改善了生態環境。

????關鍵詞??沉陷區 ??矸石堆放場 ???平整 ??恢復植被 ???監測 ??治理成效

1??東林公司塬林煤礦地質環境治理目標和任務

1.1??目標

東林公司塬林煤礦地質環境治理的總體目標是:建立起相對完善的東林公司塬林煤礦地質環境治理體系,在基本掌握東林公司塬林煤礦地質環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上,對東林公司塬林煤礦地質環境問題進行恢復治理,最大限度的消除東林公司塬林煤礦地質災害隱患,避免和減少礦區土地資源占用、破壞,以及地形地貌景觀和含水層的破壞和污染,實現礦業開發與東林公司塬林煤礦地質環境保護的協調發展。在采空區周圍設置警示牌,及時平整地表出現裂縫,并種植植被,盡快恢復地形地貌景觀,實現沉陷區防治目標。合理堆放矸石,對臨時矸石周轉場進行削坡處理,并通過生物工程措施使遭受破壞的區域土地資源得到有效恢復,同時與附近磚廠簽訂矸石銷售合同,使矸石綜合利用,實現矸石堆放場防治目標。

1.2 ?任務

????采取預防實施進行保護性開采,建立東林公司塬林煤礦地質環境監測系統,對東林公司塬林煤礦地質災害進行監測和及時預警,對東林公司塬林煤礦地質環境問題進行治理及復墾。主要包括預測沉陷區、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環境治理工程的技術方法

2.1 ?沉陷區地質環境治理工程

2.1.1治理內容

預測地面沉陷區面積為1827935 m2,沉陷區地表不出現大的裂縫或塌陷坑,只產生輕微的地表變形,最大地表下沉值為3.1m。

2.1.2 ?設置網圍欄

在預測地面沉陷區外圍設置網圍欄,圍欄采用混凝土預制樁及鐵絲制作的封禁圍欄。 每隔8m栽一水泥柱,水泥柱規格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號固定在水泥柱預留掛勾上。

2.1.3 ?設置警示牌

在預測沉陷區周圍設置警示牌,警示牌采用雙柱式鋼板,警示牌規格:長1.50m、厚0.10m、寬1.50(主牌高1.0m)的鋼板。

2.1.4 ?裂縫平整、恢復植被

對沉陷區產生的裂縫利用人工挖土進行平整,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地生長的草種沙蒿、羊草進行撒播。

2.2 ?矸石堆放場地質環境治理工程

矸石堆放場北側邊坡已經進行了覆土治理,治理區域呈不規則四邊形,本期主要對矸石場北側坡面進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

現狀矸石堆北側的邊坡坡角為40°,對其進行削坡治理,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

矸石場北側邊坡削坡整形后,采用挖掘機裝車、自卸卡車運輸,在取土場取土運至矸石場北側邊坡進行覆土,覆土厚度為0.3m,覆土中摻入10%的羊糞,充分攪拌,確保植被可以存活、生長。

2.2.3 ?平整、恢復植被

利用剝離的表土對矸石堆放場北側邊坡進行平整,平整厚度0.1m。對矸石堆放場北側的邊坡平整后,對其地表播撒草籽,草種主要選擇適合當地生長的草種沙蒿、羊草,播種方式為撒播。

2.3 ?防洪壩地質環境治理工程

2.3.1 ?治理內容

防洪壩總體呈梯形垂直于工業場地西側展布,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。本期治理區為壩頂部和北側邊坡,治理面積約為1512m2

2.3.2 ?平整、恢復植被

對防洪壩頂部以及北側邊坡進行平整,平整厚度為0.2m。對防洪壩頂部以及兩側邊坡覆土,厚度為0.3m,覆土中摻入10%的羊糞,充分攪拌,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地生長的草種沙蒿、羊草,播種方式為撒播。

2.4 ?至火藥庫矸石路恢復植被

治理區為矸石路兩側的邊坡,治理區域的面積為1200 m2。對矸石路兩側邊坡地表播撒草籽,草種主要選擇適合當地生長的草種沙蒿、羊草,播種方式為撒播。

2.5 ?工業場地職工宿舍區道路

治理區域為工業場地職工宿舍區的道路,治理區域的面積為3500m2。根據實際情況,對工業場地職工宿舍區的部分道路進行鋪磚治理,鋪磚類型為標準磚,另一部分道路進行混凝土硬化治理。

2.6 ?取土場

本方案對新增取土場的恢復治理面積為700m2。對取土場場地進行平整,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地生長的草種沙蒿、羊草,播種方式為撒播。

3 ?東林公司塬林煤礦地質環境治理質量要求

3.1 ?沉陷區治理質量要求

對產生的裂縫采用人工回填裂縫的措施進行平整,盡量與原始地形地貌相協調。采空區周圍設置警示牌和網圍欄,對人畜起到警示作用。裂縫平整后恢復植被,盡快恢復所破壞土地資源的使用功能。

3.2 ?矸石堆放場治理質量要求

按設計要求合理堆放矸石,矸石堆放高度符合設計要求,矸石堆放前對表土進行剝離,對矸石上部覆土平整后,恢復植被盡快恢復所破壞土地資源的使用功能。

3.3 ?防洪壩治理質量要求

對防洪壩的頂部和邊坡進行合理的設計,對堤壩的內外坡采取修坡處理作業,對壩頂和邊坡采取碾壓作業,保障堤壩土壤密實度達到設計要求,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量要求

兩側邊坡進行修整,防止發生滑坡。矸石路兩側邊坡已經覆土,本期治理只需要種草,盡快恢復所破壞土地資源的使用功能。

3.5 ?工業場地職工宿舍區道路整修治理質量要求

結合職工實際生活的需求進行道路整修,以方便職工生活為前提進行道路整修規劃,在硬化的同時,在周圍做一些植物綠化景觀。嚴格控制路面整修材料質量,路面治理要做到“平整無坑”的要求。對取土場場地進行平整,平整后,恢復植被。

4 ?東林公司塬林煤礦地質環境治理工程的管護措施

管護措施是對東林公司塬林煤礦本期復墾區域進行的植被管護工作,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,確保治理區草種成活率,必要時進行補種,保證恢復區的植被覆蓋度不低于原始狀態。

本次設計的管護措施如下:采用撒播方式種植,因種子表面有蠟質,播種前宜先浸水一夜再播種,以提高發芽率;播種后地面板結的,用簡易農作具(如短齒釘耙)及時進行松土,以提高出苗率;齊苗后,對缺苗斷壟地方應及時補種或移栽;定期進行澆灌和適度施肥,加快草苗的生長;專人看管,防止人畜踐踏,發現病蟲害及時防止,保證幼苗前期健康生長;冬季及返青期進行重點管護,盡量降低因凍害對第二年產草量造成的影響。

5 ?東林公司塬林煤礦地質環境治理工程的監測成效

5.1 ?地質災害監測

主要是對沉陷區進行監測,地面沉陷發生的位置、范圍、深度及地表破壞現象。地裂縫發生的位置、長度、深度、寬度及危害情況。

監測方法:首先通過實地調查或人工測量方法,調查地面沉陷發生的地段及規模,圈定發生地裂縫、地面沉陷范圍,對形成的地面塌陷監測時采用人工觀測、高精度的GPS、遙感等方法測量其大小及深度等。

監測頻率:日常對地面沉陷區進行每月4次實地觀察,監測人員2人。采用定期監測與不定期監測相結合的方式,并認真填寫地質災害監測記錄表,雨季等情況下增加監測頻率。

5.2 ?地下水動態監測

主要監測在生產過程中,東林公司塬林煤礦開發對地下水的水質、水位影響的情況,設置監測點,及時掌握地下水的變化信息。礦區現狀條件下已經布設了4口井作為地下水動態監測點,設置4個監測點。

監測方法:對地下水水位進行人工測量,觀測其水位變化幅度;定期采集礦井水和地下水水樣進行化驗、檢測,分析礦井水與地下水水質的差別和采礦活動對含水層及水質的影響情況。每次監測,都要做好觀測筆記,記錄觀測時間、地點、水位標高、涌水量,以及水質的化驗結果,并匯總成圖、表,方便比較、使用。

監測頻率:水質監測每年3次,即枯水期1次、豐水期2次;水位監測每月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,具體表現在如下方面:辦公生活區、工業場地及部分道路硬化工程的開展,極大地緩解了揚塵對大氣的污染,并方便了過往車輛及行人的通行;辦公生活區進行了大面積的綠化,種植了喬木,多種花草,改善了辦公環境。在礦區道路、塌陷區、高陡邊坡處、視線不良處及其他有安全隱患地段設置了警示牌,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;截水壩邊坡進行了覆土,種草,植被恢復效果較好。對沉陷區裂縫已進行了回填、覆土、種草,在一定程度上起到了恢復地形地貌的作用。

通過本期治理后,對治理后的效果進行監測,東林公司塬林煤礦選用優質草種、樹種,采取田、林、草、路、水,有機結合的治理方式,在治理區營造適生的灌草植被,使得植被成活率達到85%以上,防治了沉陷區的水土流失和土地沙化,美化了環境、凈化了空氣、滋養了水土、保護和改善了生態環境,使土地資源的可持續性利用,打造綠色生態景觀,促進了生態系統良性循環和可持續發展,保障地下水飲用水安全,防治破壞地下水。

參考文獻:

[1]?程伯禹,礦山地質災害防治與地質環境保護,中國地質災害與防治學報,147-151.

[2] 鄧學軍,礦山地質災害及其防治,中國地質,1999,1(9)32-34

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作者簡介: 劉 ?睿(1966年-),男,高級工程師,1992年畢業于阜新礦業學院,現任鐵煤集團內蒙古東林煤炭有限責任公司地測科副科長。電話:?13941063007。

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