论文部分内容阅读
摘要：巴林石矿采矿历史悠久，采矿导致的矿山地质环境问题严重。在分析采矿导致的主要矿山地质环境问题基础上，总结了以往矿山地质环境恢复治理成效及主要治理措施，对治理效果不佳的采矿边坡提出了改进措施。结果表明，巴林石矿山地质环境治理项目的实施能够达到环境更新、生态恢复，有效改善矿山地质环境，具有较大的环境、经济和社会效益。
关键词：巴林石；矿山地质环境；恢复治理；环境更新；生态恢复
巴林石属中国四大印石之一，主要产于内蒙古自治区赤峰市巴林右旗大板镇西北部雅玛吐山的大小化石山一带。巴林石矿采矿历史悠久，最早始于辽代，伪满时期与建国后的“大跃进”时期均有开采，20世纪80年代进行了大规模开发，至今仍在开采，由此导致的矿山地质环境问题较为严重。露天采矿形成的凹坑、渣堆遍布矿区，边坡陡立，岩石裸露。同时，露天采坑和采矿边坡存在崩塌地质灾害隐患，威胁着矿山工人安全，占用浪费了土地资源，影响破坏了地形地貌景观；采矿形成的废石废渣无序堆放，既占用土地，又是当地的一个固体污染源，矿渣中含有硫化汞物质，存在着对下游水源、农田产生污染的可能.存在着矿产资源开发利用与环境破坏共存的局面。国家与地方各级政府十分关注和重视巴林石矿矿山地质环境恢复治理工作，自2005年以来，财政部、国土资源部先后五次下拨专项资金对巴林石矿山地质环境恢复治理项目予以补助，治理效果较为显著，矿山地质环境得到了有效改善。
1.主要矿山地质环境问题
1.1矿山地质灾害
巴林石矿露天开采形成的采坑及边坡众多，规模大小不一，采深在5m～30m，坡壁较陡，岩性主要为酸性火山碎屑岩，岩体风化严重，节理、裂隙发育，完整性差，存在诱发崩塌地质灾害的隐患，对矿区内作业的矿工生命安全构成了威胁。
1.2占用及破坏土地资源
采矿形成的露天采坑、边坡、渣堆破坏植被，损毁土地资源。巴林石矿区内分布采坑23个，面积3.9718hm2；边坡11条，面积1.0410hm2；渣石堆78个，面积19.7859hm2。损毁土地资源利用类型为草地，植被类型包括冬青、针茅、甘草等，植被高度10cm～40cm。损毁土地总面积24.80hm2。
13含水层的影响与破坏
开采区地下水类型为火山岩风化裂隙水，含水岩性为凝灰岩、流纹岩、流纹安山岩、安山岩夹流纹安山集块岩，裂缝宽度一般3mm，大者达15mm，其内多被高岭石充填。富水性不均匀，区域泉流量在10m3/d～50m3/d，单位涌水量0.02L/s·m～0.11L/s·m，水位埋深30m～60m，露天采矿未揭露火山岩风化裂隙水。矿山自2004年转入地下开采，开拓方式为平硐和斜井，巷道内局部见滴水现象，采矿揭露了风化裂隙水，破坏了含水层结构。
1.4地形地貌景观影响破坏
巴林石矿矿山地质环境突出的问题是对地形地貌景观的影响破坏，露天采坑密布、陡壁基岩裸露，凹凸不平，渣石无序堆积，远观山坡千创百孔，影响改变了地形地貌，严重破坏了整体协调的自然景观。
2.矿山地质环境治理现状
内蒙古赤峰巴林石国家矿山公园属中国第一批国家矿山公园之一，景区内自然风光秀美不仅具有得天独厚后的旅游资源，而且孕育了以巴林石为代表的奇特独有的中国石文化和矿产开采遗迹，既具有非常重要的地质意义和科学研究价值，又是不可多得的旅游资源。巴林石矿区即为矿山公园的矿产遗迹旅游区。2005年，内蒙古自治区国土资源厅将巴林石矿山地质环境恢复治理列为近期46项重点治理项目之一，财政部、国土资源部先后五次下拨专项资金对巴林石矿矿山地质环境治理项目予以补助。经过近几年治理，矿山地质环境得到了显著改善（图1和图2）。
巴林石矿自西向东划分为五个采区，五个采区内均分布有以往开采形成的露天采坑、采矿边坡、开采平硐、废石废渣堆，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ采区破坏较为严重，Ⅴ采区次之。经过治理，Ⅱ、Ⅲ采区治理效果较为明显，已治理过的采坑、渣堆多数恢复至原始地形地貌景观，恢复了植被，增加了土地利用面积，消除了地质灾害隐患，大大改善了矿山地质环境。Ⅰ、Ⅳ采区为生产采区，曾对个别渣堆、采坑进行过治理，目前整体治理成果不显著。
巴林石矿已治理采坑14个，面积1.5370hm2；渣石堆66個，面积17.1092hm2；对18个采矿平硐及3个斜井修筑砖砌门；将个别矿硐建成旅游矿硐、修筑观光游廊。
2.1露天采坑治理工程
巴林石矿矿山地质环境影响破坏区所处地势较高，多数采坑机械不能就位，主要治理工程为将堆积的渣石采用人工流槽的方法最大限量的就近回填至凹坑，回填部分尽量与采坑周边地形地势相协调，然后对采坑顶部未回填处边坡进行削坡整饰，再对回填后的场地覆土，种草绿化。
2.2渣石堆治理工程
巴林石矿渣石堆分布较分散，规模不一，除回填采坑外，堆积量仍较大。为此，矿山在Ⅱ、Ⅲ采区山坡下设置了三个渣石集中堆场，将Ⅱ、Ⅲ采区回填采坑后剩余渣石全部清运至了集中堆场。对集中堆场顶部和坡面进行整平，表层覆盖0.3m厚含粒土，后砌置六棱空心混凝土砖，空心砖空隙内进一步覆土、种草绿化。
为避免机械挖损破坏地表腐殖土层，废渣清理时采用人工与机械相结合的方法，被渣石压占的土地经释放后已自然恢复植被。
2.3采矿边坡治理工程
巴林石矿遗留规模较大、对地形地貌景观影响较为严重的采矿边坡3条，编号为BP1、BP2、BP3，边坡要素见表1。3条边坡所处地势较高，边坡岩性为火山碎屑岩，治理措施主要是削坡，BP1和BP3坡面相对平直规整，但未绿化。根据赤峰市近几年实施的分期治理情况，对于高度小于10m的边坡，采取堆坡、覆土、种草的治理措施效果较好，采用此措施可对BP1和BP3边坡重塑，进一步治理完善（图3）。BP2坡面凹凸不平，坡高达40m，且位于印石广场（属矿山公园景点）可视范围内，应借鉴道路两侧边坡治理经验，首先削坡整饰，分级放坡，再对台阶绿化（图4）。
2.4平硐口和斜井口治理工程
巴林石矿历史遗留和近几年采矿开拓的平硐较多，为美化矿山环境和便于管理，对18个平硐和3个斜井修筑了砖砌门，高2.5m，宽2m。砖砌门的修筑提升了巴林石矿矿山地质环境恢复治理成效。
2.5建设矿山公园旅游景观
巴林石矿为矿产遗迹旅游区，景区内修建了旅游矿硐和游廊。旅游矿硐展厅主要治理措施为围岩削壁及展室开拓、硐室支护。地表修筑游廊长500m，主要展示巴林石矿在不同时期开采遗留的采矿遗迹和巴林石找矿标志。
3.存在问题
巴林石矿历史遗留的露天采坑、渣石堆、采矿边坡对矿山地质环境影响破坏较为严重，既影响地形地貌景观，又浪费了土地资源。经过集中治理的Ⅱ、Ⅲ采区治理效果显著，Ⅰ、Ⅳ采区个别渣堆、采坑单独治理效果不佳。治理难点是露天采坑顶部边坡和遗留的采矿边坡，坡壁立陡，基岩裸露，复绿难度较高。
4.结语
巴林石矿位于半干旱草原区，生态系统比较脆弱，应借鉴道路两侧边坡及同类矿山治理经验，加大投资和治理力度，尽可能实现地形地貌景观的协调融合。
地方政府和矿山企业应提高对生态环境的保护意识，以“恢复矿山植被、保护矿山生态、绿化矿山面貌、美化矿山环境、促进产业繁荣、走可持续发展道路”为宗旨，保障本区生态环境向良性发展，有效保护公园内及周边地区以巴林石采矿遗迹为主题的自然资源，实现资源开发和环境保护协调发展，达到生态效益、经济效益和社会效益的统一。
关键词：巴林石；矿山地质环境；恢复治理；环境更新；生态恢复
巴林石属中国四大印石之一，主要产于内蒙古自治区赤峰市巴林右旗大板镇西北部雅玛吐山的大小化石山一带。巴林石矿采矿历史悠久，最早始于辽代，伪满时期与建国后的“大跃进”时期均有开采，20世纪80年代进行了大规模开发，至今仍在开采，由此导致的矿山地质环境问题较为严重。露天采矿形成的凹坑、渣堆遍布矿区，边坡陡立，岩石裸露。同时，露天采坑和采矿边坡存在崩塌地质灾害隐患，威胁着矿山工人安全，占用浪费了土地资源，影响破坏了地形地貌景观；采矿形成的废石废渣无序堆放，既占用土地，又是当地的一个固体污染源，矿渣中含有硫化汞物质，存在着对下游水源、农田产生污染的可能.存在着矿产资源开发利用与环境破坏共存的局面。国家与地方各级政府十分关注和重视巴林石矿矿山地质环境恢复治理工作，自2005年以来，财政部、国土资源部先后五次下拨专项资金对巴林石矿山地质环境恢复治理项目予以补助，治理效果较为显著，矿山地质环境得到了有效改善。
1.主要矿山地质环境问题
1.1矿山地质灾害
巴林石矿露天开采形成的采坑及边坡众多，规模大小不一，采深在5m～30m，坡壁较陡，岩性主要为酸性火山碎屑岩，岩体风化严重，节理、裂隙发育，完整性差，存在诱发崩塌地质灾害的隐患，对矿区内作业的矿工生命安全构成了威胁。
1.2占用及破坏土地资源
采矿形成的露天采坑、边坡、渣堆破坏植被，损毁土地资源。巴林石矿区内分布采坑23个，面积3.9718hm2；边坡11条，面积1.0410hm2；渣石堆78个，面积19.7859hm2。损毁土地资源利用类型为草地，植被类型包括冬青、针茅、甘草等，植被高度10cm～40cm。损毁土地总面积24.80hm2。
13含水层的影响与破坏
开采区地下水类型为火山岩风化裂隙水，含水岩性为凝灰岩、流纹岩、流纹安山岩、安山岩夹流纹安山集块岩，裂缝宽度一般3mm，大者达15mm，其内多被高岭石充填。富水性不均匀，区域泉流量在10m3/d～50m3/d，单位涌水量0.02L/s·m～0.11L/s·m，水位埋深30m～60m，露天采矿未揭露火山岩风化裂隙水。矿山自2004年转入地下开采，开拓方式为平硐和斜井，巷道内局部见滴水现象，采矿揭露了风化裂隙水，破坏了含水层结构。
1.4地形地貌景观影响破坏
巴林石矿矿山地质环境突出的问题是对地形地貌景观的影响破坏，露天采坑密布、陡壁基岩裸露，凹凸不平，渣石无序堆积，远观山坡千创百孔，影响改变了地形地貌，严重破坏了整体协调的自然景观。
2.矿山地质环境治理现状
内蒙古赤峰巴林石国家矿山公园属中国第一批国家矿山公园之一，景区内自然风光秀美不仅具有得天独厚后的旅游资源，而且孕育了以巴林石为代表的奇特独有的中国石文化和矿产开采遗迹，既具有非常重要的地质意义和科学研究价值，又是不可多得的旅游资源。巴林石矿区即为矿山公园的矿产遗迹旅游区。2005年，内蒙古自治区国土资源厅将巴林石矿山地质环境恢复治理列为近期46项重点治理项目之一，财政部、国土资源部先后五次下拨专项资金对巴林石矿矿山地质环境治理项目予以补助。经过近几年治理，矿山地质环境得到了显著改善（图1和图2）。
巴林石矿自西向东划分为五个采区，五个采区内均分布有以往开采形成的露天采坑、采矿边坡、开采平硐、废石废渣堆，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ采区破坏较为严重，Ⅴ采区次之。经过治理，Ⅱ、Ⅲ采区治理效果较为明显，已治理过的采坑、渣堆多数恢复至原始地形地貌景观，恢复了植被，增加了土地利用面积，消除了地质灾害隐患，大大改善了矿山地质环境。Ⅰ、Ⅳ采区为生产采区，曾对个别渣堆、采坑进行过治理，目前整体治理成果不显著。
巴林石矿已治理采坑14个，面积1.5370hm2；渣石堆66個，面积17.1092hm2；对18个采矿平硐及3个斜井修筑砖砌门；将个别矿硐建成旅游矿硐、修筑观光游廊。
2.1露天采坑治理工程
巴林石矿矿山地质环境影响破坏区所处地势较高，多数采坑机械不能就位，主要治理工程为将堆积的渣石采用人工流槽的方法最大限量的就近回填至凹坑，回填部分尽量与采坑周边地形地势相协调，然后对采坑顶部未回填处边坡进行削坡整饰，再对回填后的场地覆土，种草绿化。
2.2渣石堆治理工程
巴林石矿渣石堆分布较分散，规模不一，除回填采坑外，堆积量仍较大。为此，矿山在Ⅱ、Ⅲ采区山坡下设置了三个渣石集中堆场，将Ⅱ、Ⅲ采区回填采坑后剩余渣石全部清运至了集中堆场。对集中堆场顶部和坡面进行整平，表层覆盖0.3m厚含粒土，后砌置六棱空心混凝土砖，空心砖空隙内进一步覆土、种草绿化。
为避免机械挖损破坏地表腐殖土层，废渣清理时采用人工与机械相结合的方法，被渣石压占的土地经释放后已自然恢复植被。
2.3采矿边坡治理工程
巴林石矿遗留规模较大、对地形地貌景观影响较为严重的采矿边坡3条，编号为BP1、BP2、BP3，边坡要素见表1。3条边坡所处地势较高，边坡岩性为火山碎屑岩，治理措施主要是削坡，BP1和BP3坡面相对平直规整，但未绿化。根据赤峰市近几年实施的分期治理情况，对于高度小于10m的边坡，采取堆坡、覆土、种草的治理措施效果较好，采用此措施可对BP1和BP3边坡重塑，进一步治理完善（图3）。BP2坡面凹凸不平，坡高达40m，且位于印石广场（属矿山公园景点）可视范围内，应借鉴道路两侧边坡治理经验，首先削坡整饰，分级放坡，再对台阶绿化（图4）。
2.4平硐口和斜井口治理工程
巴林石矿历史遗留和近几年采矿开拓的平硐较多，为美化矿山环境和便于管理，对18个平硐和3个斜井修筑了砖砌门，高2.5m，宽2m。砖砌门的修筑提升了巴林石矿矿山地质环境恢复治理成效。
2.5建设矿山公园旅游景观
巴林石矿为矿产遗迹旅游区，景区内修建了旅游矿硐和游廊。旅游矿硐展厅主要治理措施为围岩削壁及展室开拓、硐室支护。地表修筑游廊长500m，主要展示巴林石矿在不同时期开采遗留的采矿遗迹和巴林石找矿标志。
3.存在问题
巴林石矿历史遗留的露天采坑、渣石堆、采矿边坡对矿山地质环境影响破坏较为严重，既影响地形地貌景观，又浪费了土地资源。经过集中治理的Ⅱ、Ⅲ采区治理效果显著，Ⅰ、Ⅳ采区个别渣堆、采坑单独治理效果不佳。治理难点是露天采坑顶部边坡和遗留的采矿边坡，坡壁立陡，基岩裸露，复绿难度较高。
4.结语
巴林石矿位于半干旱草原区，生态系统比较脆弱，应借鉴道路两侧边坡及同类矿山治理经验，加大投资和治理力度，尽可能实现地形地貌景观的协调融合。
地方政府和矿山企业应提高对生态环境的保护意识，以“恢复矿山植被、保护矿山生态、绿化矿山面貌、美化矿山环境、促进产业繁荣、走可持续发展道路”为宗旨，保障本区生态环境向良性发展，有效保护公园内及周边地区以巴林石采矿遗迹为主题的自然资源，实现资源开发和环境保护协调发展，达到生态效益、经济效益和社会效益的统一。