內(nèi)蒙古棋盤井地區(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井鎮(zhèn)西北，在多年的開采歷史中，造成了許多礦山環(huán)境問題。如地面塌陷造成房屋被毀事件時有發(fā)生。礦業(yè)開發(fā)所帶來的環(huán)境問題，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，土地沙化趨勢明顯，成為制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的重大障礙。同時土地沙化對鄂爾多斯國家級自然保護(hù)區(qū)存在嚴(yán)重威脅。因此對該地區(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、崗德爾山背斜及桌子山東麓的千里山逆斷層和崗德爾—西來峰逆斷層，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)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)中國地震動參數(shù)區(qū)劃，對照烈度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，但無一常年地表逕流，僅7—9月雨季暴雨過后才有短時間洪水傾注而下。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，地下水類型可劃分為松散巖類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，同時煤塵具有爆炸性。
2. 礦山環(huán)境問題
白云烏素礦區(qū)由于開采歷史較長，造成的礦山環(huán)境問題比較突出。特別是在棋盤井至烏海公路兩側(cè)，由于煤層埋藏淺，交通便利，礦業(yè)活動較集中，礦山環(huán)境問題特別突出。
2.1礦山固體廢棄物的堆放
棋盤井至烏海公路東側(cè)，由于煤層埋藏淺，煤礦開采企業(yè)往往采用露天剝離法開采，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年棋盤井地區(qū)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時期遺留的礦山固廢堆積量為1375460立方米。
同時，固體廢棄物的無序堆放是形成揚(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，能見度降低，過往車輛、行人深受其苦，給當(dāng)?shù)厝藗兊?正常生活帶來極大不便。土地沙化的趨勢對鄂爾多斯國家級自然保護(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)施既治理了無序堆放的礦山固廢占用土地資源和對地貌景觀破壞的礦山環(huán)境問題，同時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)受人類活動影響對原地貌形態(tài)改變較大的區(qū)域開展隨坡就勢機(jī)械整平工程，使治理區(qū)內(nèi)的地勢變得較平坦，不要求按同一標(biāo)高整平。該項(xiàng)目的開展既改善了當(dāng)?shù)氐牡孛簿坝^，又便于后期綠化工程的開展。
(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)符合以下國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：
a國家技術(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，樹種選擇為小葉楊。小葉楊要求為胸徑8厘米左右的小樹。防護(hù)林設(shè)計(jì)帶寬9米。種植小葉楊樹坑的形狀為圓形，直徑0.6米，深0.6米。參考株距2米，行距3米，防護(hù)林造林圖式見圖3-1。
(3)種植灌木工程設(shè)計(jì)
在擬治理區(qū)開展種植灌木工程，種植灌木可起到防風(fēng)固沙的作用。所選樹種為冬青和檸條，要求苗干勻稱，根系發(fā)達(dá)，無病蟲害及機(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)部門提交以下工作成果：
①治理工程竣工報(bào)告書
②治理工程監(jiān)理報(bào)告書
③治理工程費(fèi)用財(cái)務(wù)審計(jì)報(bào)告書
4.2效益分析
本次治理項(xiàng)目擬從環(huán)境、社會、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)社會效益
該治理工程的實(shí)施，對提高當(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1115.8萬元。
②泄洪渠防護(hù)林：按立木林積生長量計(jì)算，楊樹平均生長量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)，總產(chǎn)值為2019元/年。
③牧草：從第二年開始產(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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