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摘要：矿产资源开采、选洗以及冶炼可能会对矿山环境产生非常大的负面影响，直接或者间接地损害矿山周边生态环境和附近群众的身体健康。本文以长沟峪煤矿为例，研究该矿山的基本情况和地质环境构造，梳理矿山地质环境保护与恢复治理原则及目标，提出环境保护与恢复治理方案，进行效益分析和治理效果分析，以期改善闭坑矿山环境。
关键词：闭坑矿山；环境保护；治理方案
矿产资源开采为社会经济发展做出了非常大的贡献，但是因为过度开采会导致生态环境恶化，越来越多的矿山已经陆续闭坑停采。过去的采矿活动对生态环境带来的影响是客观存在的，比如，原始地貌被严重损坏，植被退化，土地沙化，附近水体遭受污染，农作物生长受到影响等[1]。近年来，日益严重的矿山环境问题引起国家的高度重视，我国相继出台很多政策法规，将受到破坏的矿山环境予以恢复。所以，闭坑矿山环境保护与恢复治理成为一个非常重要的研究课题。它对于有效恢复矿山生态环境，确保矿业持续健康发展具有非常重要的现实意义。受国家政策引导，长沟峪煤矿于2016年3月停产。为贯彻落实《矿山地质环境保护规定》和《国土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与恢复治理方案编制审查及有关工作的通知》的有关规定和要求，必须全面做好长沟峪煤矿闭坑后的地质环境保护与恢复治理工作。
1长沟峪煤矿概述
长沟峪煤矿位于北京市西南部，距离北京45km，行政区隶属房山区周口店镇管辖。矿区南北长为9.3km，东西宽为5.4km，矿区面积为25.82km2。铁路包括京广线周口店支线和京源线，公路有107国道，交通十分便捷。矿区气候类型是温带大陆性季风气候，春季干燥，夏季多雨，秋季干燥，冬季寒冷。矿区年平均气温保持在12℃左右，1月最低温度为-4.7℃，7月属于全年气温最高的月份，平均温度介于-144-环境保护26～27℃，评估区年降雨量为650mm，因受地形影响，区内雨量分布差别很大，一般为迎风坡地带雨量偏大，年平均在700mm左右，而背风坡则偏小，在550mm左右。长沟峪煤矿地处北京西山地区，为太行山之余脉，矿区范围内主要为山区，地势西北高，东南低。矿区最高峰海拔为1307m，当地人称其为猫耳山，煤田东部主要是丘陵，高程一般为100～150m。长沟峪煤矿生产的煤炭为无烟煤，主要供给工业炼钢及出口。该无烟煤为低灰、低硫、高发热量，只需要人工捡出矸石，然后进行筛分，煤炭不需要洗选加工，就可进入市场直接销售。
2矿山地质环境保护与恢复治理原则目标
2.1矿山地质环境保护与恢复治理原则。一是谁开发谁保护、谁破坏谁治理的原则。长沟峪煤矿是治理主体，有责任对矿山环境进行保护，对于开采中出现的地质环境问题及生态环境破坏，必须由矿方进行治理，而且矿山在开发前就要制定保护性开发方案[2]。二是科学合理、因地制宜的原则。矿山地质环境保护与治理主要是对矿区进行监测，及时发现和治理威胁采矿活动生产安全的塌陷坑、地裂缝，保证矿区行人人身安全。同时，按照矿区规划，全面做好矿区地形地貌景观及土地资源恢复工作。
2.2矿山地质环境保护与恢复治理目标。通过开展保护与治理工作，及时处理目前存在的矿山地质环境问题，有效消除潜在地质灾害对矿区行人带来的威胁，最大限度地修复生态环境，进而实现被损毁的土地基本恢复，达到保护和恢复评估区自然生态环境，与周边生态环境相协调的最终目标[3]。
3总体部署
首先是地面塌陷防治工程。由于已有塌陷坑已进行治理，未来将坚持随时发现、随时治理的理念，实施废弃巷道的矸石井下回填，减少地下采空的空间和面积，降低地面采空塌陷灾害发生的可能性。其次是矸石山防治工程。针对矸石山存在的次生地质灾害隐患及对地形地貌景观的影响和破坏，主要采取削坡卸载、坡面和坡顶覆土绿化的方式进行治理。最后是地形地貌景观恢复治理工程。矿区地表为低山区，第四系的冲积、洪积、坡积的砂砾卵石及次生黄土等很薄，主要分布在河谷中和河谷阶地两侧，基岩裸露面积占比超过80%，植被不发育。本着经济、合理的原则，在地貌受损区根据地形条件进行植被绿化，可种植适宜当地生长的植被。
4矿山地质环境保护与恢复治理工程方案
矿区内存在的地质环境问题主要是采空区地面塌陷、含水层破坏、地质地貌景观破坏和土地资源被矸石山挤占。结合矿山地质环境保护与恢复治理工程总体部署和年度实施计划，针对存在的问题，本文提出具体的恢复与治理方案。
4.1采空塌陷灾害防治治理方案为近年一直采用的清淤、回填、平整、混凝土钢筋预制块浇筑、沟道两侧修建浆砌石挡墙的方式。在采取塌陷区土地生态恢复措施后，还需要采取生物措施对水土保持体系进行完善，达到治理水土流失的目的。生物措施主要是塌陷区复垦后农田防护林网的建设，以提高地表植被覆盖率，降低风速，有效保护农作物。
4.2含水层破坏防治。针对采矿活动对含水层的破坏，拟采用遥感结合人工巡视对地面塌陷、地形地貌景观和土地资源进行监测。按照《水污染物综合排放标准》（DB11/307—2013）的要求，采用污水处理系统处理后进行回收、排放。对于没有回收价值的酸性污水，可采用中和法，用碱性物质，如石灰或石灰石作为中和剂。对于含铁、锰等重金属离子的污水，可采用混凝、沉淀、吸附、离子交换和膜技术等处理方法。
4.3地形地貌景观破坏防治。目前，矿区只有一座捐兵湾矸石山需要治理，拟采取直接覆土绿化等措施进行治理，路边树立警示标志牌。种植与矿区周边植物系相同或相似的植被，恢复其生态功能。对矸石山的坡面及顶面进行覆土、绿化，降低矸石山对矿区地形地貌景观的影响，矸石山治理工程绿化面积约为7.6hm2。对于高陡边坡，可以采用“上爬下挂”的方法进行治理，即在坡底和坡顶种植攀爬植物。边坡下部一般存在由上部崩落形成的碎石土坡，坡面较缓，进行机械或人工整形后客土播撒或穴栽高大乔木。
4.4水环境破坏防治。长沟峪煤矿污水主要为矿井排水和生活污水。矿井排水主要来自井下，据长沟峪煤矿近年矿井涌水量观测统计，矿井正常涌水量为7128m3/d。生活污水主要由行政办公楼、食堂、浴室、宿舍等单元产生。目前，长沟峪煤矿污水处理能力为7200m3/d，日回收利用量为2880m3，可以满足矿区污水处理的要求。针对矿井排水，长沟峪煤矿建立了污水处理系统，污水处理能力为7200m3/d，采用絮凝、沉淀、过滤、消毒处理后，2880m3/d中水供井下降尘、消防洒水、地面降尘和绿化洒水使用，净化后的矿井水用于热泵供暖（该矿井有净化矿井水设备），扩大净化后矿井水的利用范围，剩余达标水外排。同时，将来自浴室、食堂等地的生活污水引入污水处理系统进行处理，使处理后的污水达到《水污染物综合排放标准》（GB11/307—2013）二级标准限值要求。
4.5固废（煤矸石）利用。长沟峪煤矿固体废弃物主要为煤矸石。为减少环境污染，防止固废流失，长沟峪煤矿制定了以下矿山固体废弃物处理方案。一是堆积方案：在工业广场附近，选择一缓冲坡沟作为矸石倾倒堆积场地，此地既便于矸石排放，又利于今后综合利用，取之方便，防止形成泥石流。二是综合利用方案：用煤矸石分层铺35cm左右厚的路基，压实后密度可达1.8t/m3，这种路基具有良好的防透水性。另外，煤矸石制砖已成为煤矸石综合利用最为普及的一个方面，应用地区广，生产工艺成熟。利用煤矸石制空心砖，实现了制砖不用黏土、烧砖不用燃料，其社会环境、经济效益均超过了黏土实心砖。
5效益分析
5.1社会效益。长沟峪煤矿矿山环境保护与恢复治理工程的实施可以减缓和消除矿山型地质灾害的发生，工程的实施还能够为矿区附近居民提供更多的就业机会，对于维护社会安定起到积极的促进作用。
5.2环境效益。通过对矿区的治理，将修复矿区各种不良地质环境条件，消除影响环境的不利因素，改善当地生态环境，使生态系统逐渐恢复原有生态。
5.3经济效益。矿山地质环境保护与恢复治理工程将恢复一定面积的土地，通过草本植被和经济林的种植，可以创造经济效益，而且促进区域内社会经济的持续发展。重点开展防洪沟治理工程、河道治理工程、综合污水处理站建设工程，完成了矿综合污水处理站建设工程，污水站处理能力达7200m3/d，最终回收利用废水1900m3/d，节约水资源费181万元/a。
6治理效果分析
长沟峪煤矿已经于2016年3月停产，评估区属于“重要区”，本次矿山地质环境影响评估级别为“一级”。现状评估认为，矿区现状地质灾害对矿山开采的影响为“较严重”，对地下含水层影响为“较严重”，矿山开采对地形地貌及土地资源的影响和破坏为“较轻”。经现状评估，评估区内矿山地质环境影响较严重区面积为10.22km2，矿山地质环境影响较轻区面积为15.6km2。预测评估认为，矿区潜在地质灾害对矿山开采的影响为“较严重”，对地下含水层影响为“较严重”，矿山开采对地形地貌影响和破坏为“较轻”，对土地资源的压占和破坏为“较轻”。经评估，评估区内矿山地质环境影响较严重区面积为11.67km2，矿山地质环境影响较轻区面积为14.15km2。闭坑矿山生态环境问题治理分为重点、次重点、普通治理三个等级，人们要科学制定治理策略[4]。针对植被破坏与压占土地的情况，以覆绿为原则，种植和生态环境相符合的植被，选择乔木、灌木以及草皮结合的办法，边坡选择攀爬植物、鱼鳞坑、植生袋法等方式实施治理。地面沉陷或者塌陷选择填充复垦和非填充复垦方法，提升经济效益。
7结论
在开展闭坑矿山环境保护和恢复治理的过程中，人们必须转变传统的开发管理模式，构建完善的闭坑矿山环境保护和恢复治理责任制度，明确责任主体；必须从根本上改变恢复治理模式，结合实际情况来制定保护和恢复治理方案，还大自然一个绿水青山。闭坑矿山环境保护是一项综合系统工程，应以地质环境的影响评价分级治理为基础，以循环经济资源综合利用为原则，制定具体规划，分区、分阶段实施恢复治理方案，申报建设特色矿山公园、博物馆、红色教育培训和旅游基地，建设示范性工程，逐步推进矿山生态环境保护与恢复治理。
参考文献
1李澎.闭坑矿山环境影响评价[J].煤炭与化工，2019，42（11）：115-118.
2刘宏磊，武强，赵海卿，等.矿业城市生态环境正效应资源开发利用研究[J].能源与环保，2019，41（3）：117-121.
3邵建立，周斐.浅谈闭坑矿山环境保护与资源利用[J].科学技术创新，2018，（14）：1-2.
4赵耀娟.浅析抚顺市闭坑矿山环境恢复治理方法[J].能源环境保护，2015，29（6）：32-35.
作者:王玉梅 单位:北京节能环保中心
