宝日希勒闭坑矿区地质环境恢复治理

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摘要：通过实际调查、分析，对呼伦贝尔市宝日希勒闭坑矿区的地质环境恢复治理工作进行了综合评价，确定了工程方案。

关键词：闭坑矿区 恢复治理 地质状况

1. 引言

呼伦贝尔市陈巴尔虎旗宝日希勒矿区自二十世纪七十年代开发以来，已有近三十年的开发历史。由于过去对环境治理认识不足，资源开发缺乏统一规划，九十年代后期小煤窑数量急剧膨胀，粗放经营和落后的生产技术不仅浪费了大量资源，而且产生了严重的采空区地面塌陷，致使矿区草原植被破坏、地下水位下降、粉尘污染、水土流失等环境地质问题愈演愈烈。给矿区人民生命、财产安全带来了严重隐患，矿区生态环境急剧恶化。现治理区内所有煤矿均闭坑。

在《内蒙古自治区矿山环境保护与治理规划》中，宝日希勒闭坑矿区被列为近期地质环境治理的46项重点矿山之一。根据《关于下达2010年矿山地质环境治理和地质遗迹保护项目任务书的通知》（内国土资字[2010]83号）及《2010年度矿山地质环境治理和地质遗迹保护项目任务书》（1001号），呼伦贝尔市宝日希勒闭坑矿区（五期）矿山地质环境恢复治理被列入2010年度自治区探矿权采矿权使用费价款项目计划，本文结合该矿区的地理位置、地质状况，着重介绍了工程设计方法。

2. 地理条件

呼伦贝尔市宝日希勒闭坑矿区位于呼伦贝尔市海拉尔区的北侧，行政区划隶属于陈巴尔虎旗宝日希勒镇。矿区内通过砂石路以及草原自然路与宝日希勒镇相连，交通方便。宝日希勒闭坑矿区地理坐标东经119°43′15″～119°50′05″，北纬49o22′20″～49o24′00″。该矿区地势开阔，为波状高平原地貌，属呼伦贝尔剥蚀高平原的东北部。总体地势呈北高南低的缓坡状，地形坡度2o～5o，海拔高度600～720m，相对高差120m。

3. 地质状况

3.1 地层岩性

矿区地表均为第四系松散层所覆盖，无基岩，根据区域地质及矿区钻探资料，区内地层比较简单，主要是中生界白垩系扎赉诺尔群，新生界第四系更新统和全新统，现由老到新分述如下：

3.1.1白垩系扎赉诺尔群大磨拐河组（K1d）

该地层广泛发育于海拉尔盆地，属于宝日希勒煤田的含煤地层，根据钻探资料反映，其埋深20～50m，该组地层厚约595～1540m。

3.1.2第四系（Q）

矿区第四系十分发育，广泛分布于煤系地层之上，主要为更新统冰水沉积、冲洪积、湖沼沉积和全新统湖沼沉积、风积地层。厚度在4.85～77.95m。

3.2 岩土体类型

根据矿区地层岩性、岩石物理力学性质、岩土体结构及工程地质特征，将矿区内岩土体类型划分为五种类型。

3.2.1较硬岩

扎赉诺尔群下部砂砾岩段不同程度存在较坚硬岩石，其分布不连续，呈扁豆状或透镜体状，厚度一般0.2～0.5m，最厚可达1.0m，岩性以矽质胶结或铁质胶结的粉砂岩为主，结构致密，孔隙率和含水率低，硬度大，抗压强度15.0～60.0Mpa。

3.2.2软岩～极软岩

扎赉诺尔群地层岩性由上而下胶结程度逐渐增强，抗压强度逐渐增大。顶部的砂砾岩、泥岩，胶结疏松，成岩程度相对较差，抗压强度0.8～4.0MPa；煤层和中部的砂砾岩，胶结程度相对较好，抗压强度3.0～8.0MPa；下部的砂砾岩、泥岩随埋深增大，胶结程度较好，孔隙率和含水率低，硬度大，抗压强度可达6.0～12.0MPa。

3.2.3 砂土

主要分布于第四系全新统冲洪积、风积层中，岩性为粉土、砂土，天然含水量14～18，比重2.66～2.70，容重1.7～1.8g/cm3。

3.2.4 粘性土

主要分布于第四系中―上更新统湖积层中，岩性为粘土、含砾粘土，其厚度变化大，硬塑～可塑。天然含水量19.6～29.1，容重1.55～1.64g/cm3。

3.2.5碎石土

分布于第四系中―上更新统冰水堆积层中，岩性为含泥砂、砾石、泥包砾，砾径1～5cm，泥包卵石分选差。呈次棱角状，天然含水量15.0～27.7，容重1.95～2.04g/cm3。

4. 工程设计

4.1 治理范围

根据《呼伦贝尔市宝日希勒闭坑矿区矿山地质环境恢复治理工程项目可行性研究报告》和实测地形图范围内地面塌陷坑的分布现状及治理工程任务书下达的治理经费，确定的治理范围为宝三矿塌陷区、宝一矿塌陷区、六采区塌陷区、群益矿塌陷区及北侧地方煤矿塌陷区。总治理面积5.32km2，治理区拐点坐标见表1。

4.2工程方案

本次矿山地质环境治理区整体形状近似“多边形”，东西最长3.9km，南北最宽3.6km，面积为5.32km2。治理区内现有塌陷坑为767个，总土地破坏面积238563.27m2。

4.2.1 取土区的确定

根据陈巴尔虎旗国土局《关于指定宝日希勒闭坑矿区（五期）矿山地质环境治理取土场的通知》，确定本次矿山地质环境治理项目塌陷坑回填与覆土的取土区为神宝露天矿排土场。取土区位于神宝露天矿排土场东北角，选取土质为碎石土、粉土、耕植土。

4.2.2 回填路线的确定

由于治理区地形复杂，塌陷坑、采空区分布面积较大，土方回填运输车辆驶入将会对施工安全带来隐患。通过野外实地调查、对照原宝一矿、原宝三矿、原六采区、原群益矿开采工作面井上下对照图，结合2010年5月7日对该治理区拍摄的遥感图片进行分析，本着施工安全及经济合理的原则，确定各治理分区地面塌陷坑回填载重汽车运输路线。

4.2.3施工机械的确定

治理区内采空区虽已基本稳定，但受到外力的作用，还会发生采空区塌陷，如2010年5月一辆大吨位的运土车冒然驶入原地方煤矿塌陷区内，造成车辆陷入塌陷坑内。为了保证此次矿山地质环境治理工程施工的安全，施工机械选用：装载机1.5m3；履带式推土机55kw；自卸汽车5T。

4.2.4地面塌陷坑回填

选取神宝露天矿排土场的固体废弃物为回填物，运用自卸汽车按照各治理分区的指定回填路线，进行地面塌陷坑回填。回填时将粒径较大的土方回填至坑底，粒径较小的土方回填至上部。回填方式：由于治理区内塌陷坑大部分边坡近似直立，坑边地段由于塌陷导致土质松软不能承受较大载荷，为了保证施工安全，应将自卸汽车与塌陷坑保持10～30m的安全距离时将土方卸载，运用55kw履带式推土机将土方推运至坑内。

4.2.5塌陷坑表层覆土

回填后的塌陷坑表层覆盖30cm厚的耕植土，以便恢复植被所需。耕植土选用取土点内堆积的耕植土进行回填。

4.2.6治理区平整

由于治理区塌陷坑数量较多，面积较大，连成片的塌陷坑周边延伸有数十条长度不一的塌陷裂缝，为了恢复治理区内原有地形地貌，并达到回填后与周边地貌相协调的景观效果，在回填塌陷坑表面及周边裂缝区域进行机械平整。平整机械选用：55kw履带式推土机。平整时按照推高垫低缓坡衔接的方式进行推运，推运深度为0.15m。总推运面积1817062m2，总推运土方量为272558m3。

4.2.7 治理区植被恢复

在回填平整后的表面混合播撒种植适合当地生长的羊草、冰草、冷蒿等草籽。混合播种比例主要以羊草为主，占总播撒比例的60%，其余为冰草、冷蒿占总播撒比例的40%。播种方式为翻耕播种，总播撒面积1817062m2。播种区域应保证草种成活率（植被覆盖率）达到70%以上，若低于该成活率的区域应及时补种。

4.2.8 配套设施

为了更好的宣传矿山地质环境治理项目的工作成果，在治理区内修建一块宣传牌。宣传牌为砖砌结构，表面抹灰，宣传标语应镶嵌在墙体内，主要内容为项目主管单位、实施单位、设计单位等相关工作情况。修建基础长为7m，宽为0.5m，埋深为0.3m。顶部为宣传墙面，长6m，宽0.3m，高3m。

5. 结束语

呼伦贝尔市宝日希勒闭坑矿区矿山地质环境恢复治理目标是：恢复矿区原有地形、地貌景观；消除闭坑矿区地质灾害隐患；恢复植被，改善矿区生态环境；通过治理使矿区废弃的土地得到重新利用，促进地方经济发展。

2011年5月，内蒙古鑫冠测绘有限责任公司受内蒙古地质环境监测院委托，在原有矿区地形图（1：2000）基础上，使用天宝GPS5800型卫星定位系统等设备对治理区塌陷坑的分布、面积、平均深度进行了实测，测量精度为1：2000，为塌陷坑土方回填量计算提供了依据。

采用GOOGLE地图实拍卫星遥感图片（拍摄时段为2010年5月7日），对治理区及周边地质环境进行分析解译，为合理确定治理区范围、取土位置和治理区与取土区之间的最佳回填运输路线提供了依据。

参考文献:

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