露天矿山项目的复垦方案分析——以双河铁矿项目为例

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冶金冶炼
露天矿山项目的复垦方案分析——以双河铁矿项目为例
李庆东
（辽宁 鞍山 114000）
摘 要：
随着矿产资源的不断开发与利用，相关专业领域对矿山地质环境问题的关注度越来越高。

土壤环境退化、区域环境恶劣、地质灾害多发以及人工裸露地面增多等均属于露天矿山过度开采的恶果，加剧了社会生态环境的恶化程度。

《土地复垦规定》在我国的全面实施，以土地复垦和生态修复为核心，以生态学原理为基础，以矿山可开发性为依托，极大的恢复了被破坏的生态平衡体系，重新开启了土地资源开发与复垦的良性循环[1]。

本文以双河铁矿项目为例，通过露天矿山项目的复垦方案的制定，统筹协调资源开发和生态修复，保护矿产地质资源和环境免遭破坏及污染，为下一阶段露天矿山各项工作的开展提供科学依据。

关键词：
露天矿山；复垦；双河铁矿中图分类号：S731.6 文献标识码：A 文章编号：
11-5004（2020）07-0168-2收稿日期：
2020-04作者简介：
李庆东，男，生于1989年，汉族，辽宁鞍山人，本科，毕业于辽宁工程技术大学采矿工程专业，助理工程师，研究方向 ：矿产投资。

1 项目概况
本项目主要以辽阳县双河铁矿为研究对象，该矿区省地处
辽宁省辽阳县省寒岭镇东北方向，矿区面积为0.4873km 2，开采深度为+293m ～-150m。

寒岭镇附近区域拥有十分丰富的矿产资源，境内矿产资源储量居于全市乡镇地区首位，铁、石灰石、粘土、煤以及硅等是该地区主要矿中，总贮量达到5亿t 左右，其中铁矿石贮量在2亿t 以上，占总贮量的40%左右，截至目前，该地区开采总量仅为600万t，具有巨大的开发潜力和发展空间。

2 矿山开采现状及对环境的破坏2.1 矿山开采现状
依据辽宁省2014年所划定矿区范围，矿区在深度上进行了适当的拓展，矿区平面范围由9个拐点圈定，主要以露天开采为主，铁矿是主要开采矿种。

依据相关开发利用方案，一期将开发利用储量设计在1030.55万t，开发方式以露天开采为主，+110m ～+24m 为具体开采标高，生产能力为200万t/a，6年为其服务年限。

二期在开采方式上主要以地下开采为主。

经历过多年生产，矿山各项系统基本完善，如，运输系统、排水系统以及供电系统等，成为一个集工业场地、露天开采、运输道路为一体的矿区。

工业场地所处地区为细河南岸，露天采场开采时间较长，形成了山坡型露天坑，目前，平台已经开采至+100m 标高，采坑长大约在900m ～920m 之间，宽约为400m ～950m，在整个矿区范围内广泛分布。

2.2 矿山开采对环境的破坏（1）工业场地、运输道路。

工业场地与运输道路主要利用内容为场地内原有设施，未形成对场地的占用，工业场地破坏土地资源面积等同于当前实际，采矿用地是其破坏土地利用类型。

0.1962hm 2为运输道路对土地资源面积的破坏，破坏土地利用类型同样为采矿用地。

（2）采坑。

整个矿区内分布有大量形态不规则的采坑，采坑平均长为900m ～920m，宽度在400m ～950m 之间，+290m 和
+100m 分别为为其顶标高和底标高，边坡角为50°～70°，局
部区域倾角可达到70°作用，导致多个部位形成突出性平台或者边坡，其中边坡在高度上具有非均匀性特点，并且部分局部边坡被大量绿植所覆盖。

大量采坑的出现彻底改变了矿区原有地形，并且对地表植被产生了极大的破坏。

（3）地质灾害。

在矿山开采与建设过程中，时常发生崩塌、滑塌以及顺层滑坡等地质灾害。

①崩塌。

矿区范围内相关开采工作完成后，现场容易产生凹陷型露天采场，该采场分为6个台阶，每一台阶的高度为24m，采场顶标高和底标高分别为+290m 和+24m，斜长角闪岩、云母石英片麻岩以及磁铁石英岩等共同组成矿体围岩。

50°～70°是整个露天采场的边坡角，部分角度可>70°。

即使在长期风化过程中，边坡节理裂隙仍然可以继续发育，局部位置形成危岩，再加上其他因素的影响，如，雨季降水冲刷或者采矿爆破震动等，可能导致危岩崩塌，直接威胁采坑底部施工作业人员生命财产安全。

②滑塌。

通过对现场的实际调查与研究发现，采坑+170m 以上的边坡受废石影响较为严重，大量废石堆砌于边坡周围，随着堆放时间的不断增长，坡度基本已经达到自然安息角，其大量植物生长于局部。

另外，受采场陡峭边坡的影响，若与强降雨天气，边坡废石在雨水的冲刷下进入采坑，从而形成严重的滑塌现象，对采矿生产安全及其相关设备产生严重影响。

③顺层滑坡。

矿区岩层的分布主要呈东南走向，矿区北侧采场边坡与岩层倾向相一致，具体如图1所示，其中软弱岩层发育程度较低，但在实际露天开采过程中岩层坡脚已被切挖，并且在雨水冲刷以及重力条件下，拉张裂缝产生与岩层上缘部分，构成了露天
边坡顺层滑坡隐患。

图1 露天采场横剖面示意图
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顺层滑坡现象在采场发生的可能性属于中等，但若任由其发生将对采场底部作业人员及施工机械设备造成重大影响，具有较大的危害性。

（4）污染土地。

在矿山开凿过程中，必将产生大量废水，但受机械设备以及开采效益等因素限制，矿山开采过程中所产生的绝大部分污水，直接被排放，并未经过专业的净化处理。

而所排放污水某种程度上容易形成对水源、地表土壤以及周围农田的破坏与影响，甚至污水在长期排放过程中逐渐向地层内部渗透，形成对地下水源的污染，对农作物以及整个生态环境造成更深层次的影响及破坏[2]。

（5）水土流失。

矿区正式开采前，需大规模砍伐周边植被，这一做法加剧的地面土壤的松弛度，导致地面自身水土保护能力逐渐丧失，情节较为严重者可能引发一系列环境问题，如，水土流失、土地荒漠化等等。

3以双河铁矿项目为例——分析露天矿山项目的复垦方案3.1 将工业场地和道路纳入复垦责任范围
通过对矿区开采现场实际勘察后，针对工业场地和道路方面进行复垦方案的中心指定，具体内容如下：
进一步细化工业场地，目前矿区对1.0891hm2的土地形成了严重的压占损毁，办公建筑以及厂房等日常生活办公设施分布于场地内。

提高办公建筑质量，配备相应的基础设施，增设面积为0.0997hm2左右的办公楼及厂房等建筑内容，增加现场绿化面积，保留一定的孔底。

除此之外，相关专家人员还提出，将工业场地及运输道路纳入复垦责任范围，并围绕相关内容增加了大量复垦工程[3]。

3.2核实露天采场边坡复垦面积，提高土地复垦率
若要从根本上提高土地复垦率，首先需有效核实露天采场边坡、底部以及阶段平台面积，完成相关开采任务后，确保露天采场面积不超过37.6303hm2。

其中，边坡面积、底部面积以及阶段平台面积分别为16.7275hm2、3.3420hm2、17.5608hm2。

一般情况下，露天采场底部均为凹陷型，发生积水现象的可能性较大，因此，方案中明确提出在结束矿山开采后，对露天采场底部以废石及尾砂等进行回填，直至回填层与封闭圈持平，最大限度的避免形成大量积水。

露天采场经过回填之后回填面面积为7.5429hm2，阶段平台面积10.4603hm2，边坡面积9.6271hm2。

但经过相关专家实地调研后提出新增取土场的观点，并强其与运输道路、工业场地等一并归为复垦责任范围。

具体复垦方案中新增一处面积为0.6000hm2的取土场，在露天采场复垦区增加工业场地、运输道路以及取土场三项内容，整个复垦区面积达到39.5156hm2。

复垦工程实施后，复垦土地面积为29.8885hm2（露天采场回填面及阶段平台、工业场地、运输道路、取土场），土地复垦率由71.2%提高至75.6%，未复垦土地为露天采场较陡边坡，面积为9.6271hm2。

3.3 加强土地复垦技术研究
“科学技术是第一生产力”。

为进一步实现我国现阶段复垦工作中的相关内容及重要内容，需强化对土地复垦技术的研究，根据相关规定制定一系列土地复垦技术标准，与此同时，增强国家质检在生物技术、土地复垦规划技术、工程技术等科学技术文化方面的交流与沟通，通过更加深入的研究与分析，制定与我国实际国情相符，且更具科学性、合理性及有效性的技术规划与准则，促使我国土地复垦质量的全面提升。

3.4 完善土地复垦的相关法律法规
当前阶段，我国在土地复垦工作过程中如何进一步健全和完善相关法律法规是首要任务。

在明确相关法律法规时，需与顺应我国现阶段经济社会发展快速变化特点，与此同时，成立专门的土地复垦机构，负责各项工作任务的具体开展，并根据实际工作内容，制定一系列与之相匹配的工作实施标准及细则要求[4]。

另外，还应有效提升土地复垦工作中各环节的检查力度与管理水平，通过对工作全过程的动态化、实时化追踪，保证工作开展的有效性与合理性，对负责土地复垦工作相关部门的权利、义务以及责任等进行有效明确，充分调动相关工作人员参与工作的主动性与积极性，对各部门以及复垦组织之间的工作范围以及岗位职责进行有效划分，全面提升各部门之间的联动性，构建一个极具协调性、完善性的工作体系，实现对自身管理职能的不断强化。

4 结语
综上所述，在矿山露天开采过程中，容易对当地生态环境乃至整个自然系统产生直接破坏，加剧整个生态结构的不稳定性。

而土地复垦工作不但是一种有效的生态修复技术，且在某种程度上与矿区周边地区经济发展及生态环境变化有着紧密联系，作为一项集社会、经济、环境等因素于一体的综合工程，土地复垦在矿区的全面贯彻落实，不但能够推动人类与自然的和谐发展，且能够实现综合治理经济、社会、自然，推动三者平衡发展。

参考文献
[1] 朱成立,穆慧,翟亚明.基于适宜性评价的露天矿山农用地复垦研究[J].山东
农业科学,2016,48(04):83-86.
[2] 王青,胥孝川,顾晓薇,等.金属矿床露天开采的生态足迹和生态成本[J].资源
科学,2018,12(11):119-124.
[3] 文卓,皇甫玉辉,孙天竹,等.我国矿山土地复垦与生态修复存在的问题及建
议[J].矿产勘查,2019,10(12):3076-3078.
[4] 郭文彬,余学义,魏金发,等.呼伦贝尔草原露天矿区开采与复垦一体化研究
[J].煤炭工程,2017,14(10):176-178.
表1 方案修改前后面积变化对照表
修改前面积（hm2）修改后面积（hm2）损毁单元露天采场、工业场地、运输道路42.6063hm2露天采场、工业场地、运输道路、取土场39.5156hm2复垦区露天采场、工业场地、运输道路42.6063hm2露天采场、工业场地、运输道路、取土场39.5156hm2复垦责任范围露天采场42.3210hm2露天采场、工业场地、运输道路、取土场39.5156hm2复垦土地面积露天采场底部、阶段平台29.4032hm2露天采场底部、阶段平台、工业场地、运输道路、取土场29.8885hm2土地复垦率71.2%75.6%
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