重庆市南川区利农煤矿矸石山综合治理探讨

朱先亮　郑群敦

摘要:文章结合重庆市南川区利农煤矿矸石山堆放情况及当地的自然环境、社会环境等,探讨其综合治理措施。

关键词:矸石山;挡矸;平整放坡;截洪;植被绿化

中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)10-0071-02

重庆市南川区利农煤矿是当地一家小型煤矿生产企业,该矿始建于1984年,每年矸石平均产生量为5000吨,除少量用于充填井下采空区外,其余未进行综合利用,全部就地堆放。经过20多年的堆放目前该矸石山积矸量约8万t。

1矸石山概况

利农煤矿矸石山位于其主井西侧,沿山坡自然堆放,基岩为灰岩,原地面坡角11°～21°,矸石山长约80m,宽约35m,高近40m,堆体坡角达45°以上。由于该矿长期以来实施粗放式管理,未对矸石山采取有效的防护和综合整治措施,该矸石山处于极不稳定状态,易产生滑坡、泥石流等地质灾害,危害性较大,目前该矸石山已处于停用状态。

该矸石山下游30 m处为一条县级公路和大面积经济林地,若不采取措施,不仅对公路及行人、车辆构成安全隐患,同时还造成较大的环境影响。当地政府部门对其极其重视,安全监管部门、环保部门、水利部门等均达到现场进行察看,并委托相关单位设计综合治理方案。

2矸石山对环境的影响

根据其矿山地质灾害评估和环境影响评价,该矸石山存在的主要环境问题如下:

①灾害事故风险环境影响。该矸石山占地面积较大,矸石山堆体高,坡度角大,堆体且极不稳定,在地表径流冲刷作用下易产生滑坡、泥石流等地质灾害。一旦发生泥石流将对下游的公路、林地造成毁坏,危及到路行人生命安全。

②水土流失影响。该矸石山坡面大,沿斜坡堆放,上游汇水面积大,无截洪、排水等设施,地表径流水冲刷将造成大量水土流失。

③水体和环境空气污染。雨水冲刷和地表径流水冲灌将产生大量淋溶水,含有较高的SS等污染物,沿附近冲沟进入当地河流或农田,将造成地表水污染。矸石山中由于含有一定量的硫化物、煤屑及其他易燃、易氧化物质,在堆放过程中易发生缓慢氧化或自燃,产生SO2、CO等有毒、有害气体,不仅污染环境空气,对周边的人、畜等也可能产生危害;同时由于矸石山自然堆放,裸露面积大,干旱天气,受风蚀作用易产生扬尘污染。

3工程设计思路

按照目前国家对闭坑矿山的有关环保政策和《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》[环发(2005)109号],结合本项目的矸石山的实际情况,遵循“因地制宜,综合治理;整体规划,分步实施”的方针,对本项目矸石山主要采取挡矸、分层处理、覆盖黄土,种植植被,导排雨水的措施。

4矸石山综合治理方案

4.1矸石山特征

①本项目矸石山主要堆放的巷道掘进矸石(煤矸石量很少),通过巷道掘进地层岩性分析,主要为砂岩、泥质砂岩等为主,不含硫铁矿,根据项目所在区域内的其他矿山封场矸石山情况,本项目矸石山发生自燃的可能性小。

②矸石山占地面积不大,但堆体较高(近40 m),堆体坡角大(45°以上),为自然堆放,堆体不稳定。

③矸石山下游为大量经济林,坡脚20 m远处为一条县级公路。

4.2综合治理方案

针对本工程的实际情况和特征,对矸石山分步实施如下方案:

①清理场地。该矸石山为自然堆放,未采取挡护措施,出现较大的塌滑面,为便于工程开展,对矸石山坡脚塌滑下的矸石进行清理,平整场地。

②修建挡矸坝。为防止矸石山塌滑对附近公路和林地造成破坏,在矸石山坡脚约10 m处(便于后面矸石山坡面的消减)修建挡矸坝。根据矸石山的情况和坝体将要承载的压力,设计矸石山坡脚处修建长95 m、宽0.8 m、高3 m(其中地下0.5 m)的挡矸坝,采用石混结构。坝体靠近地面处每隔10 m预留一个100×100 mm的排水孔,用于导排矸石山产生的淋溶水。

③摊铺矸石山。该矸石山自然堆放,坡度角达45°以上,极易出现垮塌、滑坡现象,为此,本设计拟对矸石山坡面进行消减,由上至下,分层推散矸石,并采用机械压实,逐层实施摊铺,将坡面消减至30°左右,稳定坡面。

④修建导排水设施。该矸石山位于斜坡地带,上游山坡汇水面积大,为减少径流水冲刷矸石山,设计在矸石山上方来水向修建0.5×0.5m的截洪沟,两侧修建排水沟,将地表径流水有序引导,避开冲刷矸石山。

⑤土地复垦。由于矸石山保水性较差,且养分缺乏,不利于植被生长,设计对分层压实的矸石山坡面上覆盖800mm厚的熟土,种植耐干旱、根系发达、易生长的灌草。根据当地植被情况,主要选择种植车桑子、胡枝子、藤蔓紫薇、马棘、刺槐、高羊茅、狼尾草、狗尾草等,种植季节选在春季。

工程设计示意图如图2。

4.3工程后期维护

本工程实施后,前期植被根系不发达、枝叶不够茂密,且矸石山保水性较差,必须做好植被的灌溉,确保植被能够很好的成活;当若干年后植被已恢复,根系发达时,棕纤维作为天然材料逐渐腐烂成为肥料,对环境污染小,而随着矸石山的稳定,保水性也逐步提高,对植被生长有利。对截洪沟、排水沟等经常进行清理,保证排水畅通。

5结 语

本设计根据矸石山实际情况,采取了工程和植被相结合的实施方案,无论从理论上,还是经济上都是可行的。对矸石山实施了治理后,可以很好地降低矸石山溃坝奉献、恢复地表生态环境具有较好的积极的作用。

参考文献:

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[2] 荀兰平.煤矸石山的治理方法探讨[J].科技咨询导报,2007,(2).

[3] 董倩,刘东燕,彭文轩.重庆市矸石山环境地质灾害效应及稳定性分析[J].中国地质灾害与防治学报,2006,(1).