矿区土地复垦地质灾害
Ⅰ 工矿区土地复垦与生态安全
白中科
1 土地复垦的概念、内涵、对象
土地复垦(Land Reclamation)是指采取工程、生物措施,对生产建设过程中因挖损、塌陷、压占等造成破坏、废弃的土地和自然灾害造成破坏、废弃的土地进行整治,使其恢复到可利用状态的活动。由于人为因素造成的矿区土地破坏,比由于自然灾害因素造成的原地貌土地破坏更为剧烈,故矿区破坏土地的复垦是所有破坏土地复垦中的重点和难点。
根据土地复垦的目标不同,土地复垦有农业、林业、牧业、建筑、水域复垦等。
土地复垦工程技术包括地貌重塑、土壤重构和植被重建。对受损生态系统恢复或重建而言,地貌重塑是的基础,土壤重构是核心,植被重建是保证。
土地复垦的主要对象是工矿区破坏的土地。
工矿区是工程建设区、工厂和矿区的总称,是指国土范围内修筑公路、铁路、水利工程和开办矿山、电力、化工、石油等工业企业以及采矿、取石、挖砂等建设活动的场地。因矿产资源开发造成的生态环境破坏极为严重,故矿区土地复垦是工矿区土地复垦的重点。
广义的矿区是指:我国国有大、中型矿山企业所在地区,包括生产作业区与当地居民(职工及其家属,以及当地农民等)生活所在地区,这里可能是依托矿业活动演替而建制的乡镇,甚至是县、市、工业小区。
狭义的矿区是指:以矿山生产作业区为核心的小区域,它不同于流域规划的范围以及按地貌界、行政区界划定的区域规划范围,这个范围是根据征地范围、待征地范围、施工开挖、弃渣堆垫地貌部位,弃渣堆垫方式以及洪水、沙害、泥石流的源地而确定的,可能是集中连片,也可能是零散分布。
同时,矿区范围内的乡镇、县市工业小区建设属典型的新兴城镇重建,而与生产作业区、影响区和预防保护区以种植业为主的生态系统重建不同。后者是土地复垦的主体和重点,复垦的时空尺度发端于采矿设计阶段,终止于矿山闭坑后的达到重建生态系统相对稳定的时期。但后者与前者紧密相关。
为便于分类指导土地复垦工程,根据不同依据和标准划分为若干类型:
(1)根据所在区域地貌特征可分为:黄土高原工矿区、东北缓丘漫岗工矿区、南方丘陵山地工矿区、黄淮海平原工矿区及西部风沙工矿区等。由于不同的区域地貌地面组成物质、坡度、地形等因子变化很大,造成的生态环境破坏程度和强度亦有明显差异。
(2)根据行业特征可分为:①采矿系统,包括煤炭开采业、铁矿山、铝土矿、石膏矿、金矿、铜矿、石棉矿、锡矿等。采矿系统以可根据开采方式分为露天开采和地下开采两大类。露天开采比地下开采地面扰动大,水土流失严重,但地下矿的水资源破坏和地面塌陷危害较大。②交通运输业,包括现有的和正在修建的铁路、公路、码头、海港、大型汽车站、火车站、飞机场等,以山区丘陵区公路、铁路建设造成的生态环境问题较为严重。③电力系统,主要包括火力发电厂、变电站等,以粉煤灰及其堆积场造成的污染流失为主。④冶金系统,包括钢铁联合企业、特殊钢厂、炼铁厂、其他金属工业企业,也可包括炼焦厂,主要是尾矿、炉渣及其他废弃物乱堆乱放造成的生态环境破坏。⑤化工系统,包括硫酸厂、烧碱厂、纯碱厂、磷肥厂、橡胶厂、造纸厂等,以环境污染为主,其次是水土流失。⑥建材系统,包括水泥厂、陶瓷厂、石料厂、挖砂场、石灰场、砖瓦窑等,以扰动地面、挖石取土取砂、破坏植被造成的水土流失为主。⑦水工程,包括水库、水电站、输水工程等。大型水库、水电站和引水工程在工程建设期间对河道、沟岸、水资源等造成的水土流失危害较为突出。⑧城市建设及其他系统,包括市政建设、居民区建设、风景旅游区开发、名胜古迹恢复重建等,城市建设过程中对水资源破坏、河道行洪障碍影响较大,特别是山区丘陵区的城市建设更要引起注意。
(3)按废弃物堆积形式可分为:平地堆山式、填凹(如填沟)堆垫式和河岸沟岸倾泻式三类。平地堆山式主要是容易造成滑坡、崩塌以及多种水力侵蚀;沟岸河岸倾泻式缩窄河道,影响行洪,河流输沙量剧增,相比而言填凹堆垫式较为妥当。
(4)按废弃物组成成分可分为:①粗颗粒废弃物工矿区,如铁矿、地下开采煤矿(矸石山)、采石场等,为砾石状排弃物。②细颗粒废弃物工矿区,如火力发电厂(粉煤灰)、砖厂(土状物)、铝厂(赤泥)、采沙厂、化工厂(废渣)、各种尾矿等。
(5)按废弃物含毒状况可分为:①有毒废弃物工矿区,如重金属矿、化工厂等。②无毒废弃物工矿区,如砖厂、水泥厂、采石场、低硫煤矿等。
(6)按生产建设规模可分:大、中、小型工矿区,各行业划分标准不同,一般是以生产能力、固定资产投资、职工人数、投入产出状况等综合划分。
(7)按权属关系可分为:国有工矿区(包括国家统配和地方国有)、乡镇工矿区、个体工矿区。一般国有工矿区为大、中型工矿区,造成的水土流失严重,但易管理,企业自身调控能力强,能在有关部门监督下,进行土地复垦工程,乡镇和个体工矿区属小型工矿区,数量多,分布广,难管理,往往以眼前利益为主,不考虑长远利益,土地复垦工作极为棘手。
2 土地复垦的学科交叉与科学问题
矿区土地复垦工程涉及自然科学、社会科学、经济科学等,其研究需要多学科交叉融合、多专家联手攻关。国内外从事土地复垦科学研究专家、学者的背景有土壤学、植物营养学、林学、测绘工程、土地管理、生态学、环境学、生物学、地理学、水土保持学、地球化学、管理学、经济学等,涉及的科研院所有农林院校、矿业院校、地质院校、综合性大学及中国科学院有关院所。土地复垦属于哪个学科曾有过争执,但土地复垦科学研究近20年来的事实证明,淡化土地复垦的学科问题,强化土地复垦的科学问题,更有利于土地复垦问题的解决。如下土地复垦不同阶段面临的问题,就是最好的佐证:
(1)矿区土地(壤)受到破坏后,必须通过详细的调查测试,探讨土地(壤)退化的原因、类型、过程、阶段和程度,尤其和原地貌土壤退化有什么不同。这需要地质地貌学、土壤学、采矿学、测绘工程、水土保持学、水文地质学、环境科学、植物生态学等学科理论、方法的交叉融合。
(2)在矿区地形地貌、地层结构剧烈扰动、土壤质量极度退化的状态下,要重构一个高质量的土壤,就必须对复垦土壤的母质来源进行详细的诊断,特别是对环境和植物有影响汞、铬、镉、铅、砷、铜等污染元素,氮、磷、钾、硼、铁、钼等营养元素进行分析;对某些污染严重的土壤要进行生物修复等措施。这需要地球化学、土壤学、环境微生物学、植物营养学、植物生态学、植物生理学等学科理论、方法的交叉融合。
(3)当复垦土来源背景值清楚后,要对废弃土地的资源再利用目标做出规划设计,结合复垦的目标(优质耕地、林地、牧地等),采取相应的技术经济措施,重新进行土壤剖面重构、人为加速风化熟化、土壤培肥等。这需要土地利用规划学、土地资源学、资源环境经济学、土地利用工程学、作物栽培学、林木培育学、土壤改良学等学科理论、方法的交叉融合。
(4)为了在短时间内能复垦一个高质量的土壤,必须对重构土壤的水、肥、气、热进行动态监测,并对土壤质量的演变做出科学、合理的预测,如重构的土壤能否演变为地带性土壤类型,重建植被演变的顶级群落是什么?这需要土壤地理学、土壤改良学、植物生态学、植物群落学等学科理论、方法的交叉与融合。
(5)矿区生态恢复重建是一个时空跨度较大的持续经济投入工程,如平朔矿区生态恢复重建将可能在100年左右,重建160km2。因此,为了正在开采矿区和今后将要开采矿区的持续发展,尤其是能够较准确地估计和把握矿区生态重建与经济发展的后果,人工正确地诱导生态最终演替方向,保持生态恢复重建的最小风险,准确评价重建生态系统的结构、功能,科学预测未来空间的发展趋势,这需要借用现代空间分析技术手段(GPS、RS、GIS、ES技术),引入恢复生态学、景观生态学、环境美学、环境质量评价等学科理论与方法。
矿区土地复垦研究赋予学科新的内涵,研究的学科价值在于:为进一步揭示人类经济活动强度干扰下的极度退化生态系统演替的途径提供理论依据;应用价值在于:为矿区废弃地生态恢复重建、保障矿区生态安全、人居安全、粮食安全和食品安全提供可借鉴的方法和技术。
矿区土地复垦研究需要室内实验室分析、解释、论证野外发生的现象和规律,更需要大型的野外实验室确定生态恢复重建的模式和效果,该野外实验室为地学类相关专业构建野外大型教学、科研复合型基地提供了机会,也为国家土地、环保、林业等部门生态环境综合整治的试验示范基地建设,以及培养中小学生“热爱自然、保护环境、重建家园、以德治国、依法治国”教育基地的构建提供了机会。
3 土地复垦的基本论点
3.1 土地复垦的态势选择
对人类经济活动造成的生态系统破损,有3种态势:①不作处理、任其发展;②自然恢复或人工复制出破坏前的土地存在状态;③借助人工支持和诱导,在自然条件的许可下,恢复重建一个符合代际需求的价值取向的可持续发展的生态系统。第一种态度只会使已退化的生态系统进一步恶化,必将导致不可逆转的灾难,显然不可取;第2种态度只有在原生态系统尚未“超负荷”的情况下,系统有“自净”的能力,随着时间的推移,系统可自然恢复。但对目前现代工业造成如此大规模的土地破坏,不可能再靠“自净”而自我恢复,也不可能、更没必要靠人工恢复原状。因此,针对工矿区破坏前本来就十分脆弱的生态系统及其中国人多地少的国情,只有采取超前、主动、协调、高效的土地复垦与生态重建工程,才能保证工矿区社会经济的可持续发展。在一些矿区,要选择意义更为明确的“重建”。
3.2 土地复垦的技术核心
工矿区土地复垦工程包括生境建设和群落建设。
生境建设包括地貌重塑工程、土体再造工程和土壤培肥工程,其核心是“造地”,即为生物群落建造一个良好的生境。
群落建设包括植被重建工程、微生物引入和发展、动物引入和发展。其核心是植被,即在建好的生境上建立人工植被,形成人工群落,这种群落是按人的功利而建的,在一段时间后要获得一定的效益。
土地复垦最根本的是造地、造土。因为气候在破坏前和破坏后一般是不变的,如气温、降雨等。破坏的是土地资源、土壤资源、水资源、生物资源等,但它们之间是密切联系的,如地表水、地下水及植被都与土壤、土地有关。尤其是当今现代化大生产,在生产过程中扰动的面积少则数平方公里,多达数十、数百平方公里,导致地貌改变、河流改道、植物群落消失、土地不能再利用、土壤丧失生产力。所以造地、造土就成了土地复垦的基础工程。同时,新造地的熟化培肥和水土流失控制、污染土地的修复、地貌景观的美化与持续稳定,自始至终决定于人工植被的建立,故如何利用采矿移动岩土的便利条件进行填沟造地、地貌重塑、土体再造和植被重建,又如何正确地进行工矿区破坏土地的调查、预测并科学地做出新造土地的适宜性评价,将是造好土地、用好土壤的关键。
3.3 土地复垦的方案特点
工矿区土地复垦涉及自然、社会、经济等,是一项复杂的系统工程,故其方案应系统综合;工矿区土地复垦规划应能预测未来的变化趋势,可以指导人们适时、适地采取措施,故其方案应动态可调;工矿区土地复垦规划既要在理论上有指导意义,更重要的在实践上具有可操作性,故其方案不仅规划者认可,而且应得到决策者、工矿企业方和民众的认可;工矿区土地复垦规划应注重为改善当地环境质量、发展当地工农业生产、改善群众生活和促进社会进步创造必要条件,故其方案对施工过程中造成的不利影响和损失应以补偿。因此,工矿区土地复垦方案应具备系统综合、动态可调、实际可操作和损失可补偿的特点。同时,工矿区土地复垦应不断地将多学科专家的知识和经验,进行引进、组装、优化、配套、加上必要的创新构成专家系统,解决常规方法不能解决的问题。
3.4 土地复垦的研究趋势
国内外矿区土地复垦研究表现出如下趋势:①人性化趋势,即“以人为本”为指导思想,追求矿区土地复垦以适应人类发展和提高生活质量需求的趋势愈来愈明显。②可持续化趋势,即以社会经济可持续发展为目标,追求资源、环境、人类发展的协调与和谐的趋势愈来愈明显。③全程化趋势,即以循环经济为理念,追求资源勘探、评价、采选、开发、回收、综合利用、生态恢复重建一体化,实现经济、社会、环境效益最大化的趋势愈来愈明显。④产业化趋势,即以产业链条延伸为关键,体现矿区土地复垦的长期化、专业化、投资主体的多元化、复垦结果的多效益化以及枯竭城镇的产业转型的产业化趋势愈来愈明显。
4 土地复垦与生态安全、粮食安全
据概查,目前全国采掘工业,包括煤炭、冶金、有色、黄金、化工、建材、石油、天然气、铀矿、烧瓦制砖、电厂粉煤灰等,累计毁坏面积近400万hm2。而我国土地复垦率目前不到12%,即目前全国仅有40多万hm2的土地得到了复垦利用,仍有300多万hm2被破坏的土地荒芜,每年还以数十万公顷的速度在递增。矿山废弃地通过水土流失、风蚀沙漠化、下湿内涝、盐渍化、土壤污染等多种形式,严重影响着矿区及周边的生态景观,已经发生突变性的滑坡、泥石流等地质灾害,严重威胁着矿山生产安全和人们的生命财产。进入21世纪以来,我国国民经济处于快速发展时期,人均能源消费水平不断增长,拉动了电力、煤炭、石油等能源行业的高速增长。但随之带来以土地破坏为核心的生态环境问题愈加严重。
通过土地复垦,可缓解生态破坏和环境污染造成的经济损失,也可缓和企业和地方的矛盾,减轻了国家安置农民的负担,促进了社会安定。如把现有的400万hm2废弃地复垦利用,以50%为耕地,即为200万hm2,产量按5250kg/hm2计,每年增加粮食105亿千克,可使2625万人达到“小康水平”或2100万人达到“富裕水平”;30%复垦为林果、牧业、水产养殖用地,即为120万hm2;20%复垦为建设用地,即为80万hm2,可满足我国4~5年的非农业建设用地,等于节约耕地80万hm2。因此,我国工矿区土地复垦意义重大。
参考文献
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Ⅱ 地质灾害损毁土地复垦模式
(一)崩塌损毁土地复垦模式
崩塌损毁土地具有复垦为耕地潜力的主要为土质崩塌或小型岩石—土质混合型崩塌,纯岩石崩塌基本不具有复垦为耕地的潜力,主要复垦为林地、草地。其复垦模式为:清除石块——土地平整,或清除石块——土地平整——客土覆盖,前者适合于土质崩塌损毁土地复垦,后者适合于岩石—土质崩塌且石质比例较大的损毁土地复垦。
清除石块:因崩塌可能存在部分石块的混合,且石块在崩塌过程中翻滚于崩积物表面,清除的石块需有序堆放以备用。
土地平整:与前面所述相同。
客土覆盖:对于岩—土混合型崩塌,且岩石比例较大,不能满足耕作要求时,需利用客土进行覆盖。
(二)滑坡损毁土地复垦模式
在滑坡区域进行土地复垦时,滑坡损毁土地位置不同,其复垦模式也不尽相同。
滑坡体与抛滑体的复垦模式为:设置截流沟——修建排水沟——修建挡土墙——清除石块——土地平整——翻耕。
滑坡前缘复垦模式为:修建挡土墙——清除石块——土地平整。
设置截流沟:主要在滑坡后缘或滑坡体后端滑坡体外的山坡上设置截流沟,阻止滑坡体以上山坡坡面径流冲刷滑坡体,阻止坡面径流导致滑坡体再次滑动,保证滑坡体的相对稳定性。截流沟比降一般控制在1:800~1:1500,截流沟流水要有序汇入排水沟,截流沟的断面尺寸要根据汇水面积及该区3小时或6小时最大降雨量计算确定,截流沟可为土渠、浆砌渠等,如滑坡体面积较大,且坡度较陡,可在滑坡体上不同高程位置设置多层截流沟,以缓解坡面径流的冲刷,减少水土流失。
修建排水沟:在滑坡体上垂直(或近于垂直)等高线设置排水沟。排水沟上端与截流沟连通,下端与自然溪沟或河流相接,保障排水畅通。排水沟比降一般控制在1:300~1:1000,排水沟断面大小根据截流沟汇入水量及最大暴雨量计算确定。在坡度变化较大、形成陡坎超过3米处设置跌水,以缓冲排水冲力。对于自然形成断面较大的排水溪沟,一般为土质,在可能垮塌处设置堡坎保护沟壁。而在复垦范围内设置的排水沟,可采用块石、卵石浆砌,对于常年有排水的排水沟,尽量设置排水口,并配渠系,在枯水季节将流水引入耕地范围或引流进入蓄水设施(如蓄水池、山平塘等)。
修建挡土墙:主要是在滑坡体前缘或易卸荷地段设置挡土墙,防止滑坡体再次滑动,使复垦区具有一定的稳定性。挡土墙应设在基础稳定的硬基础之上,这样挡土墙才能对滑坡体具有较大抵挡作用。挡土墙外侧坡比一般控制在1:0.2~1:0.75,挡土墙可采用浆砌块石、浆砌条石或C20砼,必要时可加钢筋。由于滑坡体中含有一定水分,所以在挡土墙设计中一定要设置泄水孔,使滑坡体岩石土壤中含水量保持正常状态。
清除石块:由于山体的岩石破裂崩落或抛出,滑坡体和滑坡前缘存在一定比例的石块,复垦前应先清除石块。对于直径大于20厘米的石块,清理时要有目的、有序地堆放,以备用于截流沟、排水沟、田坎修筑和道路修筑等。对于直径大于5厘米、小于20厘米的石块,也要有序堆放,作为修建道路的基础使用。复垦时应尽量利用地方材料,节约资金。可先清除大的石块,对于直径较大的石块,可采用大锤分解,特别大者,可爆破分解,直径超大的在不失去稳定性的情况下,则可原地保留(需要利用者除外)。小于5厘米的碎石则无需清除。
土地平整及翻耕因与前面叙述相同,这里不再叙述。
(三)泥石流损毁土地复垦模式
泥石流损毁土地也是自然灾害损毁土地的重要类型,在强烈地表径流的作用下,水流侵蚀地表土壤、岩石,侵蚀的土壤、岩石与径流一起流动,形成泥石流。泥石流冲出山口(或沟口、宽缓地带),由于地势突然开阔,泥石流动能减小,泥石流中的石块、泥土等慢慢沉积,形成扇形堆积区。因泥石流损毁土地一般在沟口或坡度变缓地段,土地复垦潜力较大。其土地复垦模式为:疏通——修建挡土墙——表土剥离——土地平整——客土覆盖。
疏通:就是疏通泥石流堆积扇周围的溪沟或冲沟,让原顺势流淌的水流按照疏通的沟道流动,避免水流侵蚀泥石流堆积扇。疏通的沟道要根据汇水面积及最大暴雨量设计,保证绝对的安全。在疏通沟道靠泥石流堆积扇一侧一般要设置挡土墙(或泥石流导流槽),挡土墙的高度要高于堆积扇顶面50厘米以上,挡土墙外坡坡比不小于1:0.2,条件允许的情况下可直立。挡土墙可采用浆砌块石或浆砌卵石,尽量少用混凝土,以增加冲刷阻力。疏通沟道还需考虑水流方向,不宜直角或小于直角拐弯,以削减流水冲力,否则会造成溢坝现象。
修建挡土墙:主要是在泥石流堆积扇前缘,靠河流或冲沟侧设置挡土墙,阻止流水冲刷堆积扇,保证复垦耕地的可持续性和稳定性。挡土墙高度取决于河流或溪沟的最大洪水位,一般高于最大洪水位80厘米,挡土墙可采用浆砌块石或浆砌卵石,也可采用混凝土,挡土墙外坡比在1:0.2~1:0.5 之间为宜。挡土墙长度一般略大于堆积扇与河流或溪沟的交界长度。
表土剥离:就是剥离泥石流堆积扇表面的石块。泥石流为密度大的流体,其在流动过程中,直径大者慢慢漂浮于表面,随坡度变缓、流速变慢而发生沉积,致使表面往往为石块,剖面上具有从下至上石块直径逐渐变大的趋势。因此,对大部分泥石流损毁土地进行复垦,必须剥离表面石块(部分泥石流石块直径小于5厘米除外)。同样,在剥离石块时,将大块的石块有序堆放,为其他工程备用(如修建挡土墙、渠系、田坎、道路等)。对于泥石流石块剥离,规模较大时可先采用机械剥离后,再次用人工清除。
对于石块直径较大的泥石流损毁土地复垦,一般需要客土覆盖,土地平整和客土覆盖模式与前面叙述基本相同。
(四)堰塞湖损毁土地复垦模式
堰塞湖是自然灾害的重要类型之一,主要发育在山地、河流较多地区,因瞬间滑坡、崩塌造成河流阻塞形成堰塞湖。
堰塞湖损毁土地中,具有复垦条件的主要为损毁耕地,其损毁类型有两种:一是淹没耕地,二是冲毁耕地。
对于淹没耕地采取的复垦模式为:清渣——翻耕。
清渣:主要是清除堰塞湖淹没土地时沉淀的淤泥、流砂。因形成堰塞湖后,上游河道冲刷其他灾害产生的崩塌物、滑坡体及松散的岩石、泥土,致使河流水体夹杂大量泥沙,而堰塞湖淹没土地后,水体动能减小或基本消失,泥沙沉淀覆盖在原耕地表面,当堰塞湖泄水后,水位下降,原淹没的土地又显露出来,要对这部分土地进行复垦,必须清除淤泥、流砂。
翻耕:因耕地被水浸泡,在清除淤泥、流砂后,对原耕地进行翻耕、晾晒,使之达到耕作要求。
对于冲毁耕地采取的复垦模式为:土地平整——客土覆盖。
土地平整:主要是对堰塞湖泄水时冲毁的耕地进行土地平整(含筑埂)。因堰塞湖泄水能量较大,常将耕地疏松的耕作层冲走,埂坎损毁,平整度受到影响,因此进行土地平整。
客土覆盖:因原耕作层冲毁,有效土层变薄,需进行客土覆盖,其覆盖厚度取决于原残留表土厚度,保留多覆盖厚度就小,反之则大,原则上要求有效土壤层厚度大于50厘米。
(五)地面塌陷损毁土地复垦模式
对于小规模塌陷且深度不大,不影响排灌并基本具备复垦条件的土地,可直接将其复垦为耕地。
对于积水塌陷地或季节性积水塌陷地的复垦模式为:疏排。
疏排:对于塌陷程度小、坡度缓的土地,通过开挖沟渠,形成主、支渠工程配套,建成旱能浇、涝能排的水利工程网络系统,防止积涝发生,将塌陷地复垦为耕地。
对于塌陷区的复垦模式为:表土剥离——疏排——挖深垫浅——土地平整——覆表土。
挖深垫浅:对于塌陷区来说,在实施的过程中还要与挖深垫浅、土地平整、表土剥离与回填等其他复垦措施相结合,以治理塌陷区局部特别低洼地段的积水,使整个塌陷区的排水系统畅通,通过土地平整改变塌陷地坡度,减少水土流失。对于积水面积大或积水深的塌陷地,采用疏排降法无法排除塌陷区内积水,又不适宜采用充填法复垦的塌陷区,其具体工艺是:首先,通过人工或挖掘机的方式挖深积水区,因挖出来的泥土含水量大,推土和运输都极为不便,需要就近堆放、沉淀一定时间;其次,在泥土沉淀的同时,对挖深区形成的深积水区进行整治,修建鱼塘或改建为其他蓄水设施,并完善鱼塘的水利配套设施建设;然后,将沉淀过的泥土填充到塌陷深度较浅的区域,按设计的农田田块高程进行土地平整;最后,建设、完善整个复垦区域的灌排沟渠、田间道路、生产路、防护林等农田体系。
表土剥离、土地平整、覆表土与前面叙述基本相同,不再重复。
Ⅲ 矿山地质环境保护与治理恢复及土地复垦方案属于地质灾害治理工程设计吗
理论算 看具体立项规划
Ⅳ 矿山地质环境保护与土地复垦方案合并了
国家级绿色矿山基本条件为了贯彻实施科学发展观,规范矿山专企业行为,加强行业自律属,履行企业社会责任,推进绿色矿业发展,构建资源节约型、环境友好型和谐社会,实现《全国矿产资源规划》中确定的建立绿色矿山格局的目标,特制定绿色矿山基本条件。一、依法办矿(一)严格遵守《矿产资源法》等法律法规,合法经营,证照齐全,遵纪守法。(二)矿产资源开发利用活动符合矿产资源规划的要求和规定,符合国家产业政策。(三)认真执行《矿产资源开发利用方案》、《矿山地质环境保护与治理恢复方案》、《矿山土地复垦方案》等。(四)三年内未受到相关的行政处罚,未发生严重违法事件。二、规范管理(一)积极加入并自觉遵守《绿色矿业公约》,制订有切实可行的绿色矿山建设规划,目标明确,措施得当,责任到位,成效显著。(二)具有健全完善的矿产资源开发利用、环境保护、土地复垦、生态重建、安全生产等规章制度和保障措施。(三)推行企业健康、安全、环保认证和产品质量体系认证,实现矿山管理的科学化、制度化和规范化。三、综合利用(一)按照矿产资源开发规划与设计,较好地完成了资源开发与综...
Ⅳ 矿山土地复垦属于地质灾害治理工程设计吗
不是,地质环境灾害没有这个灾种,当然也算不到地质灾害治理工程设计中,你可以看看地灾的定义。
Ⅵ 矿山地质灾害治理措施
(一)地面沉降及塌陷的防治措施
西南地区矿山地面沉降和塌陷的治理措施,主要是采用避让和填埋。
1)居民点搬迁;
2)房屋、建筑物加固;
3)对重要建筑群、道路及不适合搬迁的居民点、城镇、工业区预留安全矿柱,划定禁采边界;
4)对已形成的沉陷区、裂缝进行综合治理,宜农则农,宜林则林,宜牧则牧,因地制宜开展土地复垦工作。
(二)泥石流的防治措施
西南地区矿山泥石流主要分布在矿业开发程度较高的能源、金属、非金属矿山。如贵州务川汞矿区、汪家寨煤矿区、开阳磷矿区、四川泸沽铁矿区、石棉矿区、大树硫铁矿区、重庆狮子山煤矿区、云南东川铜矿区、易门铜矿区、石缸河锡矿区等,主要措施是:
1.合理堆放废渣,减少泥石流的发生几率
矿山废石废渣排放,采取合理勘察选址、集中有序堆放;现有废石、渣堆进行覆土,并植树种草绿化,坡脚砌筑挡土墙坝,防止废石、渣滚落,坡面修筑浆砌石护坡或进行其他固化措施,防止雨水冲刷;对占用主要行洪通道如河谷、沟谷的废石废渣,进行清理或修建行洪渠或管道,保证洪水的顺利通过,截断泥石流形成的物源条件。
2.新建尾矿库严格设计程序,防止新的泥石流产生
新建尾矿库必须由国内有相应资质的专业单位按照国家相关规范进行选址、评估、勘察、设计、施工及监理。严禁无勘测、无设计、无监理进行施工。尾矿库上游必须保证汇水面积小,下游无重要建筑交通线、工矿企业、居民点等设施。坝体内各项设施齐全,并达到国家规定相应的防洪、抗震标准。正在使用的尾矿库必须按照设计使用要求,进行坝体、库内设施的监测维护、加固。坝面应随坝体的逐步升高进行浆砌块石固化或绿化,防止雨水冲刷。达到设计使用年限、设计库容的尾矿库,应立即停用,启动闭库程序,严禁超设计能力使用。同时,对已闭库的尾矿库和正在使用的尾矿库,设专职人员对其进行监测,并制定相应的预警、应急防灾措施,防止尾矿库溃决事故而引发泥石流地质灾害。
3.禁止乱挖滥采,随意堆放弃渣,从源头上防止泥石流的产生
在各矿区内禁止大矿小开、乱采滥挖、随意弃置废石、尾矿等现象,对地质环境造成极大破坏的个体私营矿点进行清理、关闭整顿,恢复矿业秩序,保护地质环境。
(三)崩塌、滑坡的防治措施
崩塌、滑坡是采矿工程活动易引发的地质灾害。主要表现在煤矿、铝土矿、磷矿、汞矿等能源、金属、非金属矿山。近年来,西南地区针对矿山开采引发的崩塌、滑坡地质灾害采取的防治措施主要如下:
1)加强监测;
2)采用科学合理的开采布局,如:露采矿山严格按照设计的剥采比进行台阶式开采,放缓采面、坡面,限制采面、坡面高度等;
3)对危险地段修建防护面,并采取削方减载、减少振动、坡脚堆载、抗滑桩支挡措施等。
防治对象主要针对威胁矿山企业自身工作面、采场的灾害隐患点以及部分对周围居民点存在较大威胁的隐患点。如重庆市天府矿务局一井矸石山治理工程位于天府镇南1km东山脚下,20世纪50~80年代开采煤矿,倾倒弃渣厚5~30m,顺坡向堆积,由于长年累月冲刷侵蚀,在岩面附近地下水富集、饱和形成滑带,给坡下厂房、民舍带来安全隐患。为防止地质灾害的发生,治理工程内容如下:矸石山西侧坡脚布9根1m×1m抗滑桩;在西侧、西南侧布设条石护坡挡墙、片石挡墙,支挡松散弃渣下滑;钢筋格构砼,位于斜坡中上部,2.5m×2.5m格距,呈菱形展布护坡地梁;格构内植树绿化;条石挡墙外侧修排水沟,沟底宽600mm,高900mm,1∶0.25梯形放坡,抗滑桩外侧沟底修底宽400mm,高900mm的截水沟;为方便群众,治理环境,在条石挡墙外侧修便道,以及运输材料的通行便道。治理后,原有的矸石山边坡得到稳定,潜在滑坡安全隐患得以消除,保证了坡下厂房和民舍的安全。
贵州省务川汞矿由于30多年的矿山开采,致使矿区发生了地面塌陷、地裂缝、滑坡、泥石流、尾矿库坝坡失稳、渗漏、翻坝等环境地质问题,使矿区生态环境破坏、水环境恶化。务川汞矿山地质环境治理恢复工程有针对性地采取了下述治理措施:尾矿库坝坡失稳的治理措施是设有反滤层的块石压坡工程、排渗井系统工程、排洪区工程及监测工程;地面塌陷、地裂缝的治理措施是塌陷坑填埋工程、监测系统及警示系统工程;同时对塌陷区、尾矿库库区及矿区的房前屋后进行了植树种草绿化。
经过对务川汞矿矿山地质环境治理恢复工程使矿山环境地质问题得到改善,居民的生存质量得到提高。
Ⅶ 《矿山地质环境保护与恢复治理》与《矿山土地复垦》的区别
《矿山地质环境保护与恢复治理》,主要从矿山地质环境保护的角度出发,版提出如何进行矿山地质权环境保护,同时针对当前矿山地质环境因开采而遭受破坏如何进行治理,该题目内涵包括对矿山 地质环境保护与恢复治理两个方面,并且具有关联度。
《矿山土地复垦》是指,矿山土地因开挖等,造成对土地破坏,在这样的前提下,如何对矿山土地复垦;
前者,对没有进行矿山建设和施工区域具有预防和指导作用,后者,主要是对已经进行矿山开采,进行后续补救工作。
如果是写论文,希望对症选择。祝你成功。
Ⅷ 矿区地质灾害防治与环境保护对策
山东省矿产资源丰富,在开采过程中反映出来的地质灾害也具多样性、复杂性。比如说,即使同类矿产,由于成矿条件和矿区地质、水文地质条件的差异,以及矿山开采阶段的不同,产生的矿区地质灾害类型、危害程度等也各具侧重性。我们进行矿区地质灾害类型、分布发育规律及危害程度调查研究,归根结底还是为了预防和减轻灾害带来的破坏和损失,更好地保护矿区地质环境,这也是进行矿区地质灾害防灾减灾对策研究工作的主要目的。目前,矿区地质灾害防灾减灾对策,在省内、国内乃至国际上尚处于研究、摸索阶段,本次矿区地质灾害防灾减灾对策研究主要依据各主要矿山实践经验和野外实地调查资料,具有一定的科学性和可操作性。
一、矿区地质灾害防治对策
(一)采空塌陷防治对策
采空塌陷是矿区地质灾害中发生规模及危害最大、影响最广的主要地质灾害。因此,前人在其防治对策方面也颇有研究。
1.探索科学的采矿方式
(1)充填法采矿
预防采空塌陷最为有效的方法是充填法采矿。中国矿业大学研制的高水速凝充填材料,具有充填速度快、强度高且较稳定等特征,充填液只需20分钟便连砂带水一起固化成高结晶水充填体,其强度1d可达3MPa,3d可达4~5MPa,最终可达5MPa以上。该充填材料不需脱、排水且有一定膨胀性,充盈系数优于混凝土,在招远金矿进行充填试验效果良好。
充填法采矿防止采空塌陷,在目前开采的铁、金矿山中具有较强的可操作性,因为这类矿山矿体多呈脉状或条带状发育,相应采空区也呈条带状,便于充填,所需充填材料相对较少,经济上不需投入太大而且效果明显。充填法开采铁、金矿目前在全省已进行了全面推广和应用,其中莱芜铁矿区及招远金矿区基本上都采取了此种采矿方式。而煤矿等沉积型矿产开采采空区范围广,如果实行充填,花费巨大且效果不明显,从煤矿开采经济效益上分析也不合算,因此,目前煤矿开采以顶板陷落法为主。
(2)“自下往上”异向开采
煤矿开采一般是从上层煤起自上而下采,这样对煤矿建设来说,具有见效及投资回收快等优势,但对于采空塌陷来说,是愈采愈烈,许多塌陷区是反复塌了再塌,同时浅部采空塌陷也构成对深部采矿的威胁,比如,在汛期,大气降水直接通过塌陷坑进入巷道,增加矿坑排水量乃至造成淹井事故的发生等等。
湘潭矿业学院与煤炭部门立项研究煤矿开采方式,提出具有多层煤的煤田,采用由深部至浅部开采的方式,可有效地减轻采空塌陷危害。目前,这一研究已通过国家正式鉴定,如果这种开采方式可行的话,在鲁西南及黄河北远景煤田区开采应该参考、借鉴。
2.加强科学研究,提高采煤技术水平
目前,世界上有些国家井下采煤矸石不出井,用来充填井下采空区,既可以减轻采空塌陷又可避免排矸对地质环境的影响,如此可谓一举两得。而省内煤矿的采煤方式与我国大多数煤矿一样,使得利用煤矸石充填井下采空区变得复杂化且费用较高,这在新汶矿务局张庄煤矿及国内其他煤矿都已得到证明。这就是,目前技术水平条件下,欲使矸石不排向地表直接充填采空区是不现实的,因此,需加强科学研究,努力改进采煤技术,赶上国际先进水平。目前,煤矿开采为减轻采空塌陷危害,根据各矿实际条件,采用的主要技术措施有:
1)同一煤层多工作面协调开采,减少地表不均匀下沉,减少倾斜和水平变形对民房的影响;
2)分煤层交错布置工作面,可减少不均匀下沉和静态变形值,使部分变形得以抵消。不同煤层开采边界交错布置,错距控制在40~80m;
3)积极推广沿空送巷、沿空留巷等采煤新工艺、新方法,实行无煤柱开采,以使地表均匀下沉;
4)积极开展新技术、新方法的研究。如华丰矿通过注浆减沉,取得较好的效果;汶南矿在采13层、15层煤时,采用矸石充填老空区,既减少了矿井排矸量,又减缓了顶板下沉,减轻了采动对地表的影响。
3.治理对策
坚持以防为主,防治结合的原则,做到预防为先。
(1)防范
1)实行预报制度,对可能出现的地面塌陷地区(重点为地下采空区)进行预测预报工作,从发生时间、发生地点到成灾范围和影响强度进行长、中、短期全方位预测预报。
2)加强地质环境监测,建立群测群防监测系统。
3)禁止年产3万t以下的小型煤矿继续开采。这类小煤矿因无力负担巨额抽水费用,通常开采煤层较浅,极易形成采空塌陷。
4)严密监测地下水动态。在采空区,今后诱发地面塌陷的因素除继续叠加开采外,就是地下水位变动对其产生的影响,因此,一切引起地下水位变化的人类工程活动,都要经过严格的论证和控制方可实施。
5)采空区内进行工程建设必须进行地质灾害危险性评估。
(2)治理
1)界定地质灾害的责任,实行“谁引发,谁治理”的原则,由造成地质灾害的责任人或单位提供治理经费,制定或委托制定地质灾害治理方案,承担或委托承担地质灾害治理工程。
2)采空区回填,推广中国矿业大学研制的高水速凝材料,该充填液只需20分钟便可使砂水凝结成高结晶水充填体,最终强度可达5MPa以上。
4.减灾措施
在山东省各类矿山中,煤矿开采产生的采空塌陷规模大、危害程度高,因此采空塌陷减灾措施主要针对煤矿而言,其他矿种可参照。
山东省煤炭资源多分布于人口多、村庄建筑物稠密的广大农村地区,压煤量大。目前,煤炭部门为减少采空塌陷危害,采矿前实行一次性征地。这些地区,往往在采空后半年至一年内发生采空塌陷,使大量耕地减产或绝产。
为减轻采空塌陷危害,除了进行村庄搬迁、重点交通和水利设施布置禁采区或留设防护煤柱以保护人民生命财产和国家重点建筑物不受损害外,更重要的是对于塌陷地区进行治理和综合利用。根据实际情况,塌陷区内大部分土地可以复垦还田,少部分地区塌陷程度严重,常年积水或地形起伏过大,不能复垦,建议发展水产养殖业,亦可以修建公园,既美化环境又改善人们的精神生活。
山东省治理和综合利用塌陷区做得较好的是肥城市。肥城市狠抓采空塌陷地的开发复垦,目前已累计开发复垦塌陷地2万余亩,其中建成鱼塘6000余亩,复垦土地14000余亩,创经济效益5亿元。肥城市现有采空塌陷地6.5万亩,并仍以每年2000亩的速度递增,开发复垦塌陷势在必行,为此,该市规定:凡复垦塌陷地进行粮食生产的,3年内不交合同定购任务;从事林果业、养殖业生产的,从有收益之年起,3年内免征农林特产税,并适当延长承包期,种植业延长到20年,养殖业延长到30年。对4000多万元塌陷地开发资金的使用,该市实行以奖代补、规模治理的重点扶持办法,对常年较深的积水区,实行挖塘养鱼、淤泥造地、种养结合、立体开发;对塌陷变形地,削高填洼、划方整平,恢复耕种。该市湖屯镇西湖西村在复垦的500亩塌陷地上搞特色种植,亩收达千元以上,石横镇马坊村利用塌陷地养甲鱼,每亩收益超过10万多元。可观的经济效益,进一步激发了广大群众投资的积极性,全市每年都有几十万人投身塌陷地开发之中。
由此看来,采空塌陷区的综合治理工作,应当在当地政府的高度重视和大力支持下,根据塌陷程度、周围环境进行统一规划,力争使之具有新的地面生态环境,形成新的经济增长点。
值得可喜的是,全社会正在逐步重视地面塌陷的治理工作。据悉,经国务院开发办批准国家级采空塌陷地综合治理示范区目前在山东省枣庄市设立。示范区第一期治理工程为期3年,总投资达2400万元。有关部门将对采矿塌陷地有计划地进行综合治理,使其发挥更好的经济效益和社会效益,以促进全市耕地总量的动态平衡。
(二)崩、滑、流(渣石流)重力地质灾害防治对策
1.避让
避让是减灾防灾最有效最可行的方案之一,在渣堆重力危害即将发生或短期来不及治理的渣堆可采取避让措施。
2.削坡
渣堆坡度大多大于40°,未达到平衡状态,可采用削坡减重的方法减小其坡角。
3.挡土墙
挡土墙是对不宜削坡的较大型渣堆进行的一种工程治理方法。采用挡土墙可以有效地防止渣堆坍塌,保护渣堆下建筑物的安全。
4.绿化护坡
对难以治理的渣堆,可进行植树、种草等绿化措施。植被是斜坡稳定的重要因素,植被对渣堆提供一个保护层,缓冲了雨水对渣堆的冲击。
5.综合利用
可利用渣堆进行铺路、制砖、回填采空区等。矸石堆主要用于以下方面:①公路建设及做砖、水泥等建材行业的辅助材料;②进行重选硫精矿及硫铁矿;③作为辅助原料进行低热发电。
(三)地面沉降及散落油污染治理对策
加强地面变形和地面沉降监测和研究,建立预测预报系统,采取减少开采量、回灌注水措施,减少地面沉降量。
对散落油污染防治的重点是防止油气开发区跑、冒、滴、漏现象。
二、矿区生态环境保护与恢复
21世纪是山东省全面推进信息化、工业化、城市化和国际化进程,加速社会主义现代化建设,建设经济文化强省的重要时期。矿产资源是经济社会发展的重要物质基础,矿业是经济与社会发展的基础产业。为贯彻中央人口、资源、环境基本国策和“有序有偿、供需平衡、结构优化、集约高效”的总方针,实施可持续发展战略,加强对全省矿产资源勘查、开发利用宏观调控,促进资源利用方式与管理方式的根本转变,推动矿业开发的经济效益、社会效益、资源效益和环境效益协调发展。依据《山东省矿产资源总体规划》保护和合理开发利用矿产资源,提高可持续发展的保障能力,促进矿产资源开发利用与生态建设和环境保护协调发展。
(一)调整矿山规模结构
保持矿山开采与矿床储量规模相适应,优化资源配置,杜绝资源分割与重复建设,实现规模经营。矿山最低开采规模,按矿种及按大、中、小型矿区(床)分别限定,作为新建矿山准入条件之一。对不符合最低开采规模要求的小型矿山企业,加快改组、改制和资产重组,形成规模经营。对不符合生产条件、生产能力过小、破坏浪费矿产资源、污染破坏矿山生态环境的矿山依法予以关闭。
(二)优化采、选、冶结构
按照山东省抓大扶优和促进结构调整的要求,加大采、选、冶结构调整力度,改变过去盲目建设选矿厂、冶炼厂,采、选、冶失衡,经济效益低下的局面。实现合理采、集中选、定点炼,资源相对集中开发,采、选、冶基本合理配套的开发建设模式。以改造提升传统产业的关键技术为中心,加大科技创新力度,着力研究提高采、选、冶水平的新工艺、新技术、淘汰落后工艺。禁止使用堆浸法提金、土法炼油,关闭选冶能力小于100t/d的金矿选冶厂,关闭生产能力3万t/a以下的小钢厂、10万t/a以下的立窑水泥厂和日熔量400级以下的浮化玻璃厂。在不久的将来,力争全省采、选、冶结构基本合理配套。
1.提高矿山开采回采率
加大监管力度,完善“三率”考核体系,“三率”水平较低的矿种、矿山要重点考核。鼓励矿山企业依靠科技进步,提高采、选、冶技术装备水平,开发利用低品位、难选冶矿产。金矿、铁矿等地下开采的金属矿山,应采用胶结充填采矿法,提高开采回采率,防止地面塌陷。加强铁、铜难采矿体高效采矿方法和贫铁矿开发利用研究;石膏矿开采,要积极推广房柱式-崩落采矿法,试验臂式采矿法,开展同时开采多层石膏、多层盐、多层硫技术研究;煤矿推广无矿柱开采,厚煤层可先采上分层后放顶,极薄煤层无人工作面开采等采矿法,提高开采回采率,继续对“离层注浆”、地下气化、膏体充填等技术进行研究试验,解决“三下”煤的开采问题;铁矿、石膏矿限制使用房柱式采矿法;金矿禁止使用房柱式采矿法。
2.提高矿产资源综合利用水平
通过加强矿产资源综合利用监督管理,加大矿产资源综合利用投入,抓好矿产资源综合利用技术开发应用,努力提高矿产资源综合利用水平面。重点做好铁矿中伴生的铜、钴、金,金矿中伴生的银、铜、铅、硫等元素的综合回收;同时鼓励煤矿企业综合利用与煤共(伴)生的高岭土、耐火粘土矿、硫铁矿等矿产。到2005年综合利用共(伴)生矿产的矿山数达到60%,回收率平均提高2~3个百分点。
(三)新建矿山准入条件
为优化全省矿业结构,有效保护和合理利用矿产资源,设立新建矿山企业除应符合国家有关法律、法规外,还必须具备下列准入条件:
———资质条件。有与所建矿山规模相适应的资金、技术、人才及其有关规定的条件。
———资源条件。必须有经资源储量管理部门认定的相应类型的矿产资源储量。
———规模条件。应符合《山东省矿产资源总体规划》确定的矿区(床)最低开采规模标准,并与可供开采的矿产储量相适应,矿山建设须符合规模生产、集约经营的原则。
———技术经济条件。有符合国家规定的矿山设计或矿产资源开发利用方案、开采方法、选矿工艺及采、选设备必须科学、先进、合理、安全。开采回采率、采矿贫化率、选矿回收率指标能达到规定要求,对具有工业价值的共(伴)生矿产能综合开采、综合利用。
———生态环境保护条件。符合《山东省矿产资源总体规划》确定的生态环境准入条件,并提供经有关部门批准的环评报告;矿山环境影响报告书、土地复垦及地质灾害防治措施应符合国家有关规定,并与矿山建设同时进行。
沿海及海洋矿产资源的开采,还必须符合《海洋环境保护法》、《海域使用管理法》,应当与海洋功能区划相衔接。
———规划分区条件。国家和省矿产资源规划所规定的禁止开采区、禁止开采的矿种和已规划开发利用的矿区以外的区域,是新建矿山准入的矿种地区。
Ⅸ 什么是矿区土地复垦方案
经批准、核准或者备案的矿山生产建设项目,土地复垦义务人按照土地复垦规定编制的相关方案,主要包括以下内容:项目概况和项目区土地利用现状;破坏土地现状与预测;土地复垦可行性分析、复垦标准和措施;土地复垦的目标和任务;土地复垦工程和投资估(概)算;土地复垦工作计划与进度安排。
Ⅹ 甲级地质灾害危险性评估单位可以做矿山的土地复垦报告吗
要勘察设计才可以吧 危险性评估只能做地灾吧