王 旭，张 晨，王 伟，刘思聪
(1. 河南省有色金属地质矿产局第四地质大队，河南 郑州 450000；
2. 河南省有色金属矿产探测工程技术研究中心，河南 郑州 450000；
3. 河南省有色金属地质矿产局第六地质大队，河南 郑州 450000；
4. 河南有色地矿钻探有限公司，河南 郑州 45000)
矿山在开采建设过程中，会造成原始地面、地形地貌景观等的重塑，重塑的过程会造成地表植被的破坏、地下水体的污染及周边生态环境的影响[1-4]。矿山现状条件下，已形成的废石堆场、矿石堆场、工业场地、高位水池、矿石道路等，对地质环境影响较大，对地形地貌景观破坏影响较严重[5]。本次通过矿山地质环境调查、矿山地质环境影响范围，并结合采矿工程布局，确定评估区面积为73.89 hm2。对因采矿活动造成的地质环境影响进行评估，未发现崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害，主要影响为对地形地貌的挖损、占压等，采取地质环境治理与土地复垦工程，使矿区生态环境恢复，为后期矿山生态环境治理恢复提供依据[6-7]。
矿区大地构造属华北地块南缘，区域上构造-岩浆活动发育，是热液金属矿产的成矿有利地段，为外方山金、铅、锌Ⅳ级成矿带，分布有铅、锌、铜、钼、银及萤石、水晶、金等多种矿床(点)，是豫西地区有色贵金属矿产的主要成矿区[3-4](见图1)。地层分区属华北地层区豫西分区渑池-确山小区，出露岩性有英安质流纹岩、玄武质安山岩、凝灰质砂岩、紫红色砾岩及石英砂岩等。构造位于拔莱坪-廖庄背斜的南翼，发育断层主要有EW、SN、NW、NE向4组。侵入岩主要为燕山晚期的花岗岩。
图1 区域地质
矿山开采建设造成矿山地质环境影响，现状条件下未发现崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害。采空区未发现地面塌陷地裂缝现象，地质灾害发育程度弱，其他区域均为原始地貌，地质灾害不发育，地质灾害对矿山地质环境影响较轻，造成含水层破坏较轻，废石堆场1、废石堆场2对地形地貌景观破坏严重，工业场地、高位水池、矿石道路对地形地貌景观破坏较严重，废石废渣对水土环境污染较严重。共造成土地损毁面积0.909 6 hm2。
3.1 评估范围及重要性
根据矿山地质环境调查结果、矿山地质环境问题影响范围，并结合采矿工程布局，确定本次评估范围[4-8]。矿区面积0.728 2 km2，结合采矿活动影响范围，最终确定评估区面积73.89 hm2。评估区内有居民住房，已无人居住，无交通要道或重要建筑设施，紧邻一处重要旅游景区(点)，区内无较重要水源地，采矿活动破坏的有耕地、林地、村庄，因此评估区属重要区。
3.2 地质灾害危险性现状评估
评估区属中低山地貌，地势高低起伏，地形坡度较大，位于外方山脉南部的中低山区，整个地势西高东低。据现场实地调查，评估区已形成2个废石堆场、1个工业场地、1条矿山道路和1个高位水池及小面积采空区。现状条件下未发现崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害。废石场目前正在使用，历年来未见崩塌、滑坡、泥石流现象，但堆积较高较陡，废石结构较松散，遇强降雨斜坡面废石较易滑落，威胁对象为运送废石的车辆和人员，受威胁的人数<10人，可能造成的直接经济损失<100万元[2]。因此现状条件下，废石场崩塌、滑坡、泥石流地质灾害发育程度中等，危害程度小，地质灾害危险性小，对地质环境影响程度较轻。
3.3 地形地貌景观破坏现状评估
工业场地1处，占地面积共约0.192 1 hm2，场地内还有办公生活用房、井口房、卷扬机房、变压器房、空压机房等建筑物，对原生的地形地貌景观产生了破坏，其破坏程度较大，影响较严重。
废石堆场2处，废石堆场1，面积为0.163 6 hm2，废石堆积总量约3 000 m3；
废石堆场2，面积为0.350 5 hm2，废石堆积总量约5 000 m3。2处废石堆场对原生的地形地貌景观产生了破坏，其破坏程度大，影响严重。
高位水池1个，面积0.011 5 hm2，其破坏程度较大，影响较严重。
矿山道路面积0.206 8 hm2，对原有山坡地形地貌景观造成破坏，直达乡村道路，其破坏程度较严重。
除此之外，现状情况下，评估区其他区域地形地貌景观影响和破坏程度较轻。
3.4 水土环境污染现状评估
矿山排出的废水主要为生产废水，矿井排水监测因子中的pH、色度、总硬度、Pb、Cd、As及硫化物均没有超出标准值，监测因子中的悬浮物SS含量为81 mg/L，COD含量为128 mg/L，矿井排水中重金属总铅平均浓度值为0.04 mg/L(排放标准限值为1.0 mg/L)，总锌平均浓度为0.11 mg/L[6-7](见表1)。现状条件下，矿山开采对水环境污染较轻。
表1 矿山主要污染物监测值 mg/L
矿区内有2处废石堆场，废石堆积总量约8 000 m3。依据现状调查，废石堆场未采取防渗及覆盖措施，根据本矿山的环评报告判断，废石中的硫化物矿与水接触，会形成各种重金属离子和硫酸根离子，现状条件下矿山开采对土环境污染影响程度较严重。
3.5 矿山土地损毁现状评估
矿山已损毁土地共计0.909 6 hm2，已损毁土地情况见表2。
表2 已损毁土地单元情况汇总
1)工业场地损毁土地现状
开采平硐590、608硐口位于矿区南部，形成工业场地，其损毁的土地利用类型为其他林地和村庄用地，面积分别为0.183 6 hm2和0.008 5 hm2，损毁类型为压占，压占时间1.6 a，损毁程度为重度。
2)废石堆场1和废石堆场2损毁土地现状
废石堆场1位于工业场地南侧，顶部长约20 m，宽约10 m，高约10 m，面积0.163 6 hm2，损毁地类为其他林地和村庄用地，面积分别为0.158 5 hm2和0.005 1 hm2，没有采取防渗围挡措施，损毁类型为压占和污染，压占时间大于3 a，土地损毁程度为重度(见图2a)。
废石堆场2位于废石堆场1南侧，外缘长约30 m，顶宽约10 m，坡度约60°，面积0.350 5 hm2，损毁地类为其他林地。没有采取防渗围挡措施，损毁类型为压占，压占时间大于3 a，土地损毁程度为重度(见图2b)。
图2 废石堆场1(a)、废石堆场2(b)
3)矿山道路损毁土地现状
依据前述分析预测，矿山道路损毁土地利用类型为其他林地，面积0.206 8 hm2，其中有0.014 9 hm2的面积与废石堆场1重叠。损毁类型为压占，压占时间大于3 a，损毁程度为重度。
4)高位水池损毁土地现状
高位水池位于工业场地西侧，面积0.011 5 hm2，损毁地类主要为其他林地，损毁类型为压占，压占时间大于3 a，土地损毁程度为重度。
4.1 矿山地质环境防治分区
根据矿山地质环境影响程度综合评估[5]，将评估区划分为4个重点防治区，包括废石堆场、矿山堆场、表土堆场，3个次重点防治区工业场地、矿山道路、高位水池，其他地区为一般防治区。
4.2 矿山地质环境治理
4.2.1 废石堆场治理
废石堆场在堆放废石前，应铺设800 g/m2防渗土工膜，渗漏系数可达到0.171×10-7～0.899×10-7cm/s，可做到基本不渗漏。在废石堆场外围修建截排水沟，截排水沟断面采用梯形，上口宽0.9 m，下口宽0.5 m，边坡1∶0.4。沿废石堆场底部修建重力式挡渣墙，挡渣墙高5 m，长度28 m。废石堆场治理工程设计见图3。
图3 废石堆场治理工程设计
4.2.2 表土堆场治理
表土堆场上、下游修建截、排水沟，上游防止降雨汇入表土堆场内，下游疏导雨水。表土堆存期间，在表土上撒播狗牙根草籽(计入土地复垦工程量)，面积共0.114 7 hm2。在表土堆场下游设置植生袋围堰，防止土壤被雨水冲刷，表土堆场整体保护工程见图4。
图4 表土堆场保护工程设计
4.2.3 工业场地治理
矿山闭坑后，对工业场地的附属物全部拆除，并对地基和硬化地面进行挖除，进行场地清理[6-8]。建筑物包括有空压机房、变电所、机修间、材料库、办公室、宿舍等。经统计建筑物面积共385 m2，地下部分构筑物拆除192.5 m3。本次设计按每平方米产生建筑物垃圾5 m3(包括地基拆除)计算，共拆除建筑垃圾2 117.5 m3，需及时清运，可用于回填就近废弃井口硐口，运距小于500 m。对井口硐口进行回填封堵，包括平硐、风井、斜井。
4.2.4 塌陷影响区治理
区内表土覆盖层与风化层较厚，充填裂缝需土量较少，就近人工挖土充填捣实即可，充填高度与原地面一致。对宽度小于20 cm的裂缝，就近挖土充填，对于大于20 cm的裂缝，先挖表土，然后下部充填碎石土，上部充填0.5 m厚表土，最后捣实即可，充填高度与原地面一致。充填方法见图5。
图5 缝充填示意
4.3 矿区土地复垦
根据土地复垦适宜性评价，复垦地类有旱地、有林地、其他林地、农村道路，旱地不需要设计灌排工程，因地块较小，也不需要设计田间道、生产路、林网，高位水池继续保留，只在周围栽植树木恢复周边生态环境，矿山生产道路留作农村道路，路边栽植树木[9-11]。
4.3.1 土壤重构工程
废石堆场复垦为有林地，在进行坡面整形之后，对废石堆场坡面及坡顶进行覆土，覆土厚度0.8 m；
矿石堆场复垦为有林地，在矿石全部运走之后去除土工防渗膜，挖坑植树，树坑覆土0.8 m；
表土堆场复垦为有林地及旱地，林地挖坑植树，树坑覆土0.8 m，旱地覆土0.6 m；
工业场地复垦为有林地及旱地，林地挖坑植树，树坑覆土0.8 m，旱地覆土0.6 m。
4.3.2 植被重建工程
林草恢复工程，废石堆场、矿石堆场、表土堆场、工业场地进行林草恢复，对塌陷影响区受地裂缝和地面塌陷影响的其他林地进行补植。对高位水池和矿山道路进行景观恢复，在高位水池周边和矿山道路两侧栽植树木。
废石堆场平台上刺槐和紫穗槐隔行种植，种植间距1.5 m×1.5 m，林间撒播小鳞苔草；
坡面按照2 m×2.5 m的间距种植刺槐，林间穴播苍耳，行距0.3 m×0.3 m，坡脚栽植一行爬山虎，株距1 m。矿石堆场刺槐和紫穗槐隔行种植，种植间距1.5 m×1.5 m。表土堆场按1.5 m×1.5 m的间距种植刺槐，刺槐中间撒播小鳞苔草。工业场地按1.5 m×1.5 m的间距种植刺槐，刺槐中间撒播小鳞苔草。道路两侧及高位水池周边栽植刺槐，种植间距2 m。
通过对矿山地质环境现状调查，评估了矿业活动对该地区的地质环境影响程度，采取矿山地质环境治理和土地复垦方法，达到消除地质灾害隐患和改善生态环境的目标。
1)矿区位于华北地块南缘，属外方山多金属成矿带，区域内采矿活动频繁。矿区因开采形成了废石堆场、矿石堆场、工业场地、高位水池、矿石道路等，共造成土地损毁面积0.909 6 hm2，对地形地貌景观、水土环境污染破坏较严重。
2)根据矿山地质环境调查结果，本次评估区面积划定为73.89 hm2，评估区属重要区。通过地质灾害危险性现状评估，对地质环境影响程度较轻。通过水土环境污染现状评估，矿山开采对土环境污染影响程度较严重。通过废石堆场、矿石堆场、工业场地、高位水池、矿石道路等现状评估，对地形地貌景观破坏影响较严重。
3)根据矿山地质环境影响程度综合评估，将评估区划分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区。并针对防治区特征，开展矿山地质环境治理与土地复垦工程，力求将地质环境影响程度降至最低。
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