內蒙古棋盤井地區礦山環境恢復治理設計論文
白云烏素礦區棋盤井地區礦山位于內蒙古自治區鄂爾多斯市鄂托克旗棋盤井鎮西北，在多年的開采歷史中，造成了許多礦山環境問題。如地面塌陷造成房屋被毀事件時有發生。礦業開發所帶來的環境問題，使當地的草原生態環境和居民生活環境嚴重惡化，土地沙化趨勢明顯，成為制約當地經濟發展的重大障礙。同時土地沙化對鄂爾多斯國家級自然保護區存在嚴重威脅。因此對該地區礦山進行環境科學治理已成當務之急，刻不容緩。
1 礦區地質背景
1.1地質背景
1.1.1 地層
白云烏素礦區地層屬華北地層區鄂爾多斯分區賀蘭山—桌子山地層小區，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育。
1.1.2 地質構造與地震
白云烏素礦區所處大地構造單元屬鄂爾多斯西緣凹陷帶桌子山褶斷系，構造單元內總體構造線近南北向，主要發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，控制了桌子山地區的基本構造格架。
礦區地處華北地震區，地震動峰值加速度為0.2，歷史上屬地震多發區。根據中華人民共和國國家標準中國地震動參數區劃，對照烈度8度。
1.2 水文地質
白云烏素礦區位于桌子山煤田西南部，為半沙漠地區，干旱少雨。區內溝谷發育，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、構造等條件的影響，礦區地下水含水微弱而不均，水文地質條件較簡單，根據地下水的含水介質、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。
白云烏素礦區煤系地層屬石炭系和二疊系，主要煤層分布較穩定，煤層賦存條件較好。但應注意的是開采后期由于頂板裂隙的形成，可能導致與地表洪水的連通，將可能造成巷道突然涌水。本區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. 礦山環境問題
白云烏素礦區由于開采歷史較長，造成的礦山環境問題比較突出。特別是在棋盤井至烏海公路兩側，由于煤層埋藏淺，交通便利，礦業活動較集中，礦山環境問題特別突出。
2.1礦山固體廢棄物的堆放
棋盤井至烏海公路東側，由于煤層埋藏淺，煤礦開采企業往往采用露天剝離法開采，因此在公路東側分布有多處露天采坑。
該地區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年棋盤井地區計劃經濟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塵的主要物源，干旱多風季節礦區塵土飛揚，大氣中含塵量極高，能見度降低，過往車輛、行人深受其苦，給當地人們的.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區構成威脅。
3.礦山環境治理工程方案設計
3.1工程治理措施方案設計
(1)礦山固體廢棄物清除工程方案設計
利用裝載機、推土機、自卸汽車等機械設備全部清除擬治理區的礦山固體廢棄物。
該項工程的實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害。
(2)機械整平工程方案設計
利用推土機等機械設備在擬治理區受人類活動影響對原地貌形態改變較大的區域開展隨坡就勢機械整平工程，使治理區內的地勢變得較平坦，不要求按同一標高整平。該項目的開展既改善了當地的地貌景觀，又便于后期綠化工程的開展。
(3)泄洪渠建設工程方案設計
利用毛石、砂漿做為建筑材料，黑龍貴溝建設一條泄洪渠，泄洪渠規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計
(1)執行標準
生物工程中樹種的選擇、造林設計、林草植物的后期撫育管理均應符合以下國家標準與行業標準：
a國家技術監督局《水土保持綜合治理規范通則》(GB/T15772—1995);
b國家技術監督局《水土保持綜合治理技術規范荒地治理技術》(GB/T16453.2—1996);
c國家技術監督局《水土保持綜合治理技術規范坡耕地治理技術》(GB/T16453.1—1996);
d水利部《開發建設項目水土保持方案技術規范》(SL204—1998)
(2)種植喬木工程方案設計
在擬治理區內泄洪渠兩側種植喬木，建設防護林帶。建設防護林可以起到降塵、減弱風力和防止水土流失的作用。設計防護林以喬木為主，樹種選擇為小葉楊。小葉楊要求為胸徑8厘米左右的小樹。防護林設計帶寬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，防護林造林圖式見圖3-1。
(3)種植灌木工程設計
在擬治理區開展種植灌木工程，種植灌木可起到防風固沙的作用。所選樹種為冬青和檸條，要求苗干勻稱，根系發達，無病蟲害及機械損傷。株高要求1.5厘米以上.
(4)種植牧草工程方案設計
在擬治理區內呈網格狀布置的灌木林網格內播撒草籽用于草地建設。所選草籽要求適應性強，根據當地的實際情況，擬選定楊柴、沙打旺、沙蒿等為草籽。草地呈片狀分布。
4. 預期工作成果及效益
4.1預期工作成果
白云烏素礦區棋盤井地區礦山環境恢復治理項目治理工作結束后，由施工單位、監理單位與審計部門提交以下工作成果：
①治理工程竣工報告書
②治理工程監理報告書
③治理工程費用財務審計報告書
4.2效益分析
本次治理項目擬從環境、社會、經濟方面的效益進行分析
(1)環境效益
治理工程實施后，改善礦區居民的生活環境和棋盤井礦區的生態環境，使該地區的礦山環境得到好轉，使土地資源利用和環境建設協調發展，有利于礦區生態的良性循環。
具體體現在以下幾方面：
①礦區景觀的改善
②蓄水保土，防風固沙
③局部小氣候得到改善
(2)社會效益
該治理工程的實施，對提高當地礦山企業可持續發展能力，改善當地居民生產和生活環境，提高人民的生活水平，發展當地生產力和實現人民群眾的安居樂業具有十分重要的意義。
(3)經濟效益
①礦山地質環境恢復治理項目復墾利用了礦區的廢棄土地，恢復林草地131公頃，依當地征地價估計價值1115.8萬元。
②泄洪渠防護林：按立木林積生長量計算，楊樹平均生長量0.86立方米/公頃·年，售價400元/立方米，每公頃年產值344元。本次治理工程共復墾5.868公頃，速生用材林(楊樹)，總產值為2019元/年。
③牧草：從第二年開始產草，年均產干草 4.28噸/公頃 ，每噸售價200元，年產值856元/公頃 。
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