高原高寒煤矿区生态环境修复治理模式与关键技术.pdf

第4 6 卷第l 期 2 0 2 1 年1 月 煤炭学报 J O U R N A LO FC H I N AC O A LS O C I E T Y V 0 1 ．4 6N o ．1 J a n ．2 0 2 l 蓦董j j ’摹 _ 孽_ _ j _ i 薯鬻鬻嚣i 鬻薹薯j 冀鬈 萋蠹 羹彝蒸囊纛攀势羹i | - ※ ■※o ；_ ；_ - ※辩※●_ 。辑※，“喾≯尊j 高原高寒煤矿区生态环境修复治理 模式与关键技术 王佟1 ，_ ，杜斌3 ，李聪聪4 ，王辉4 ，周伟5 ，王宏6 ，林中月1 ，赵欣3 ，熊 涛7 1 ．中国煤炭地质总局，北京1 0 0 0 3 8 ；2 ．西安科技大学地质与环境学院，陕西西安7 1 0 0 5 4 ；3 ．中国煤炭地质总局勘查研究总院，北京 1 0 0 0 3 9 ；4 ．中国煤炭地质总局航测遥感局，陕西西安7 1 0 1 9 9 ；5 ．中国地质大学 北京 土地科学技术学院，北京1 0 0 0 8 3 ；6 ．中国煤炭科工集团 北京土地整治与生态修复研究院北京1 0 0 0 1 3 ；7 ．中煤地质集团有限公司，北京1 0 0 0 4 9 摘要矿山的生态治理与环境修复是保证资源开采可持续发展的必要条件。高原高寒煤矿区生 态修复涉及煤炭资源勘查开发与保护、冻土、水资源、草甸湿地、土壤、植被、生态环境等多方面的科 学问题，难度较大。根据问题导向、科学精准、集中整治、分类施策的要求，遵循“山水林田湖草是 一个生命共同体”的理念，对青海木里矿区煤炭露天开采存在的生态环境问题研究发现，目前矿区 存在的生态环境问题有地貌景观破坏、植被破坏、土地挖损和压占、冻土破坏、水系湿地破坏与采坑 积水、地下水含水层破坏、土地沙化与水土流失、不稳定边坡8 种类型。针对以往煤矿开发造成的 八大生态环境问题。以煤炭生态地质勘查理论为指导，综合研究并形成了地形地貌重塑技术、土壤 重构及植被恢复技术、水系自然连通技术、煤炭资源保护技术、边坡稳定性综合监测技术五大关键 技术。综合运用以上技术，系统对采坑渣山治理、植被恢复、水环境和资源等进行统筹规划，对矿区 生态环境进行综合整治，形成4 种具有高原高寒特色的生态修复重点治理模式，分别为水系连通、 引水代填、关键层再造以及依山就势。治理工程实践中按照“地质 生态”、“自然恢复 工程治理” 的综合治理思路，通过与各井渣山边坡稳定程度、水系传输与采坑积水情况、资源赋存状态等相结 合，最终形成“一坑一策”的7 种治理方法边坡阶梯整治 坑底部分复绿 引水代填形成高原湖泊 聚乎更三号井 、保留采坑积水形成的高原湖泊 边坡与渣山整治 覆土恢复植被 水文定期监测 聚乎更四号井 、采坑部分回填形成梯田 边坡与渣山整治 植被复绿 地表水系自然连通 聚乎 更五号井 、资源保护 边坡与渣山整治 采坑形成高原湖泊 水系自然连通 植被复绿 聚乎更七 号井 、边坡与渣山平整 植被复绿 保留高原湖泊 水系自然连通 聚乎更八号井 、资源保护 采 坑回填 削坡整治美化 地貌恢复与周围环境相协调 聚乎更九号井 、采坑回填 边帮整形 坑底 就势整平 景观协调 哆嗦贡玛区 。探索了露天煤矿区生态环境一体化修复治理路径，在木里矿 区生态修复治理实践中得到有效的应用。 关键词高原高寒地区；煤炭生态地质勘查；生态修复；治理模式；一坑一策；木里矿区 中图分类号T E D l 6 7 ；T D 8 2 3文献标志码A文章编号0 2 5 3 9 9 9 3 2 0 2 1 0 卜0 2 3 0 一1 5 收稿日期2 0 2 l 一0 卜1 2修回日期2 0 2 l O 卜2 4责任编辑韩晋平D O I l O ．1 3 2 2 5 ／j ．c nk i ．j c c s ．2 0 2 1 ．0 0 7 3 基金项目中国煤炭地质总局“高原高寒地区煤炭生态地质勘查与矿山生态修复技术研究”资助项目 中煤地办科技 2 0 2 0 8 8 号 ；国家自然科学基金资助项目 4 1 9 7 7 4 1 5 作者简介王佟 1 9 5 9 一 ，男，甘肃会宁人，教授级高级工程师，博士生导师。E m a i l w a n g l o n 9 5 1 7 1 2 6 ．c o m 引用格式王佟，杜斌，李聪聪，等．高原高寒煤矿区生态环境修复治理模式与关键技术[ J ] ．煤炭学报，2 0 2 l ，4 6 1 2 3 0 2 4 4 ． W A N GT o n g ，D UB i n ，L IC o n g c o n g ，e ta 1 ．E c o l o g i c a le n v i m n m e n tr e h a b i l i t a t i o nm a 怕g e m e n tm 0 I e Ia n dk e yI e c h n o l 晒e si np l a t e a ua l p i n ec o a lm i n e [ J ] ．J o u m a l “c h i n ac o a lS o c i e I y ，2 0 2 l ，4 6 I 2 3 0 一2 4 4 ． 移动阅读 万方数据 第l 期王佟等高原高寒煤矿区生态环境修复治理模式与关键技术 2 3 1 E c o l o g i c a le n 、r i r o m n e n tr e h a b i l i t a t i o nm a n a g e m e n tm o d e la n dk e y t e c h n o l o g i e si np l a t e a ua l p i n ec o a lm i n e w A N GT o n 9 1 ⋯，D uB i n 3 ，L Ic o n g c o n r ，w A N GH u i 4 ，z H o uw e i 5 ，w A N GH o n 9 6 ，L I Nz h o n g y u e l ， Z H A 0X i n 3 ．X I O N GT a 0 7 1 ．c 鼬t nA d m i n 拈￡r 。砌n ∥c o n f ‰z 9 影，日e 埘n g1 0 0 0 3 8 ，c 硒z 口；2 ．5 c 0 0 z 矿＆o f o g yo n dE 删i r o n 脚眦，尉’d nu 舶J e 巧妙旷J s c i e ，姗＆n c 凡。肠g y ，施’o 凡 7 1 0 0 5 4 ，∞i 加；3 ．＆舶r n ￡．p 7 唧e “i 增胁m Ⅱ把，∞i n oA d m i n 括￡m ￡i o no ，c o n f ＆o f D 影， 讲凡g1 0 0 0 3 9 ，吼i n o ；4 ．c i n oc o n f ，4 e o z 肌D ￡D g m m 眦咿。蒯 R e m o 把s e 瑚i 愕G r o 印c D ．，儿d ．，尉’o n7 1 0 1 9 9 ，眈i n Ⅱ；5 ．s c 0 0 f ∥k n d ＆i e 肿e8 n d 死如n o z o g y ，吼i 胁№i 淝”妙o ，＆∞c 拓w e 5B e 蚵昭，B e 讲增 1 0 0 0 8 3 ，∞抚o ；6 ．k 蒯R 咖锄Ⅱ如n 帆d ＆0 2 0 9 i c Ⅱfm 口捌池砌nE 昭i 聊e “n g ，醌i n nc o n z7 T e c n o 切口n dE 增i 聊e 一愕G r 0 印，B e 彬增l o o o l 3 ，吼i n 。； 7 ．吼i №c o o fG e o f o g yE 昭沁e r i 增c o 甲o m 渤凡，B e 舛n g1 0 0 0 4 9 ，C 船m A b s t r a c t E c o l o g i c a lm a n a g e m e n ta n de n v i m n m e n t a lr e s t o r a t i o no fm i n e sa r en e c e s s a r yc o n d i t i o n st oe n s u r et h e s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fm i n i n gi n d u s t r y ．T h ee c o l o g i c a lr e s t o r a t i o no ft h ep l a t e a ua l p i n ec o a lm i n i n ga r e ai n V o l V e s m a n ys c i e n t i f i ci s s u e ss u c ha sc o a lr e s o u r c ee x p l o r a t i o na n dd e v e l o p m e n ta n dp r o t e c t i o n ，f } o z e ns o i l ，w a t e rr e s o u r c e s ， m e a d o ww e t l a n d ，s o i l ，v e g e t a t i o n ，e c o l o 舀c a le n v i r o n m e n t ，e t c ．A c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n t so fp r o b l e mo r i e n t a t i o n ， s c i e n t i f i cp r e c i s i o n ，c e n t r a l i z e dr e c t i f i c a t i o n ，a n dc l a s s i 6 e dp 0 1 i c yi m p l e m e n t a t i o n ，a n df b l l o w i n gt h ec o n c e p tt h a tt h e “l a n d s c a p e ，f o r e s t ，6 e l d ，l a k ea n dg r a s sa r eac o m m u n i t yo fl i f e “ ，r e s e a r c ho nt h ee c 0 1 0 9 i c a le n V i r o n m e n tp r o b l e m se x - i s t e di no p e n - p i tc o a lm i n i n gi nM u l im i n i n ga r e af o u n dt h ec u Ⅱe n te c o l o g i c a le n V i m n m e n ti nt h em i n i n ga r e aT h e p r o b l e m si n c l u d el a n d s c a p ed e s t I u c t i o n ，v e g e t a t i o nd e s t r u c t i o n ，l a n dd e s t l l J c t i o na n do c c u p a t i o n ，f t o z e ns o i l d e s t m c t i o n ，w a t e rs y s t e mw e t l a n dd e s t l l 】c t i o na n dw a t e ra c c u m u l a t i o ni nm i n i n gp i t s ，g r o u n d w a t e ra q u i f b rd e s t m c t i o n ，1 a n dd e s e r t i f i c a t i o na n ds o i le m s i o n ，a n du n s t a b l es l o p e s ．A i m i n ga tt h ee i g h tm a j o re c 0 1 0 9 i c a le n V i r o n m e n t a lp m b l e m sc a u s e d b yc o a lm i n ed e v e l o p m e n ti nt h ep a s t ，g u i d e db yt h et h e o r yo fc o a le c o l o g i c a lg e o l o g i c a le x p l o r a t i o n ，f i V ek e yt e c h n o l o g i e sh a v eb e e nc o m p r e h e n s i v e l ys t u d i e da n df b 珊e d ，n a m e l y t o p o g r a p h i ca n dl a n d f b 邢r e m o d e l i n gt e c h n o l o g y ，s o i lr e - c o n s t m c t i o na n dv e g e t a t i o nr e s t o m t i o nt e c h n o l o g y ，w a t e rs y s t e mn a t u r a lC o n n e c t i n gt e c h n o l o g r ，c o a lr e s o u r c ep m t e c t i o n t e c h n o l o g y ，c o m p r e h e n s i v es l o p es t a b i l i t ym o n i t o r i n gt e c h n o l o g y ，c o m p r e h e n s i v e l yu s i n gt h ea b o V et e c h n o l o g i e s ，s y s t e m a t i c a l l yp l a nt h em a n a g e m e n to fp i ts l a gh i l l s ，v e g e t a t i o nr e s t o r a t i o n ，w a t e re n V i r o n m e n ta n dr e s o u r c e s ，e t c ．，a n dc o m 。 p r e h e n s i v e l yr e m e d i a t et h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n to ft h em i n i n ga r e a ．F o u rk e ym a n a g e m e n tm o d e l sf o re c o l o g i c a lr e s - t o r a t i o nw i t hp l a t e a ua n da l p i n ec h a r a c t e r i s t i c sa r ew a t e rs y s t e mc o n n e c t i o n ，w a t e rd i V e r s i o na n d6 l l i n g ，k e yl a y e rI ℃一 c o n s t m c t i o n ，a n dm o u n t a i n o u ss i t u a t i o na n dl a n d s c a p ec o o r d i n “o n ．A c c o r d i n gt ot h ec o m p r e h e n s i v et r e a t m e n ti d e ao f “g e o l o g y e c o l o g ，”，“n a t u r a lr e s t o r a t i o n e n g i n e e r i n gt r e a t m e n t ”，t h et r e a t m e n te n g i n e e r i n gp r a c t i c ei sc o m b i n e dw i t h t h es t a b i l i t yo ft h es l o p e so fe a c hw e Us l a gm o u n t a i n ，t h et r a n s m i s s i o no ft h ew a t e rs y s t e ma n dt h ea c c u m u l a t i o no fw a t e ri nt h em i n i n gp i t ，a n dt h es t a t eo fr e s o u r c eo c c u r r e n c e ．S e v e nt r e a t m e n tm e t h o d so f “o n ep i ta n do n ep o l i c y “ w e r e f i n a l l yf 0 珊e d s l o p es t e pi m p r o v e m e n t p a r t i a lr e g r e e n i n go ft h eb o t t o mo ft h ep i t w a t e rd i V e r s i o nt of o r mp l a t e a u l a k e s J v h uG e n gN o ．3W e l l ，p l a t e a ul a k e sf o 珊e db yr e t a i n i n gt h ew a t e ra c c u m u l a t e di nt h em i n i n gp i t r e n o V a t i o n o fs l o p ea n ds l a gh i U c o v e rs o i lt oI ℃s t o r ev e g e t a t i o n r e g u l a rh y d r o l o g i c a lm o n i t o r i n g J V h uG e n gN o ．4W e U ，p a r t i a l b a c k f i l l i n go fm i n i n gp i t st of 0 珊t e r r a c e s s l o p ea n ds l a gh i nr e n o v a t i o n v e g e t a t i o nr e s t o m t i o n n a t u r a lc o n n e c t i o no f s u I f a c ew a t e rs y s t e m J v h uG e n gN o ．5W e U ，r e s o u r c ep r o t e c t i o n s l o p ea n ds l a gm o u n t a i nr e m e d i a t i o n m i n i n gp i t st o f o mp l a t e a ul a k e s w a t e rs y s t e mn a t u r a lc o n n e c t i o n v e g e t a t i o nr e s t o r a t i o n J u h uN o ．7w e l l ，s l o p ea n ds l a gm o u n t a i n l e v e l i n g v e g e t a t i o nr e s t o r a t i o n r e t e n t i o no fp l a t e a ul a k e s N a t u r a lc o n n e c t i o no fw a t e rs y s t e m J V h uG e n gN o ．8 w e l l ，r e s o u r c ep r o t e c t i o n m i n i n gp i tb a c k 6 l l i n g s l o p ec u t t i n ga n db e a u t i 6 c a t i o n 1 a n d f b 珊r e s t o r a t i o n i nh a 瑚o n y w i t ht h es u I T o u n d i n ge n v i I D n m e n t J v h uG e n gN o ．9w e l l ，m i n i n gp i tb a c k f i U i n g s i d es l o p es h a p i n g p i tb o t t o ml e V e l i n g l a n d s c a p ec o o r d i n a t i o n D u o s u oG o n g m aD i s t r i c t ．E x p l o r et h ep a t ho fi n t e g r a t e dr e s t o r a t i o na n dg o V e r n a n c eo f t h ee c o l o g i c a le n v i m n m e n ti nt h eo p e n p i tc o a lm i n ea r e a ，a n dg e te f b c t i v ea p p “c a t i o ni nt h ep r a c t i c eo fe c o l o g i c a l r e s t o r a t i o na n dg o v e m a n c ei nt h eM u l im i n i n ga r e a ，i no r d e rt or e a l i z et h ee c o l o g i c a le n V i r o n m e n to ft h em i n i n ga r e a a n dt h es u n ．0 u n d i n gn a t u m le n v i m n m e n to fQ i l i a nM o u n t a i n ． K e yw o r d s p l a t e a ua l p i n er e g i o n ；c o a le c o - g e o l o g i c a le x p l o r a t i o n ；e c o l o g i c a lr e s t o r a t i o n ；g o V e m a n c em o d e l ；o n ep i t a n do n ep o l i c y ；M u l im i n i n ga r e a 万方数据 煤炭学报 2 0 2 1 年第4 6 卷 煤炭是我国的优势矿产资源，在我国的能源结构 中具有基础性保障地位⋯。近年来煤炭在能源中的 比例有一定下降，但仍占我国能源的6 0 ％左右，且煤 炭的生产和消费量仍在逐年增加。煤炭开采引起的 生态环境问题与生态修复治理已经得到广泛的关注， 根据我国煤炭资源“九宫”分区的特征心】，结合地形 地貌、自然气候和生态功能分区等因素，除西藏及周 边地区煤炭资源赋存少且未大规模开发之外，将我国 煤炭生态地质恢复治理类型分区划分为以下8 种东 北平原区、黄淮海平原区、东南低山丘陵地区、沙漠草 原区、沙漠戈壁区、高原高寒区、黄土高原区和山地岩 溶区，其中高原高寒地区生态环境脆弱，是生态环境 修复治理和资源保护的难点地区，笔者以青海省木里 矿区为例，通过矿山生态恢复治理工程实践研究高原 高寒地区生态修复治理模式和关键技术。 木里矿区位于祁连山南麓腹地，黄河重要支流大 通河源头，背靠祁连山国家公园，祁连山是我国西北 地区重要的地理分界线和生态安全屏障的重要组成 部分，也是物种遗传基因库和生物多样性保护优先区 域和青海湖水源涵养地，又是我国西部生态安全屏障 的重要组成部分，生态地位和水源涵养功能都极其重 要。近些年来，在全球变暖的大背景下，气候环境的 变化对青藏高原生态系统群落组成和结构、植物生长 状况、植被覆盖度‘5J 、草地植被和土壤环境№J 、高寒 植被的物候特征“ 。8 1 都产生了一定的影响，但相对气 候产生的影响，人类采矿活动造成的影响程度更大。 木里矿区是青海省最大的煤炭矿区也是西北地 区重要的炼焦煤资源产地一J ，同时又是我国陆域天 然气水合物分布区【10 。。前人对木里地区在煤炭资源 赋存规律[ 1 1 。1 4 1 以及天然气水合物[ 10 ’b 叫7 1 等方面的 研究较多，2 0 世纪6 0 年代木里煤田发现以后，逐步 进行小规模开采，大规模的开采始于2 l 世纪初，主要 为大开挖式露天开采，在开采煤炭资源的同时，对生 态环境的影响日益加剧，引起了国内外不同程度的关 注。2 0 1 4 年8 月英国卫报报道了木里露天煤矿开 采对生态系统扰动与破坏情况，在国内外引起了强烈 反响。2 0 1 4 2 0 1 8 年，青海省对木里矿区进行了生 态环境综合整治，并取得了较好的治理效果，但仍有 企业非法开采煤炭资源，2 0 2 0 年8 月经济参考报 对兴青公司非法开采进行了报道8 | ，在社会上产生 了一定的影响，青海省委省政府迅速行动，开展大面 积矿山环境恢复治理。 新时代生态文明建设已上升到国家战略高度，绿 水青山就是金山银山，生态环境保护与修复要遵循 “山水林田湖草”生命共同体理念9 | ，煤矿山环境治 理及生态修复技术研究是煤炭地质研究的重要方 向【2 0 ] ，必须统筹好资源保障与生态环境的关系【2 ， 以水而定、量水而行，因地制宜“ 2 | ，在修复中最大程 度的保护水资源。针对煤矿生态修复治理，国内有学 者提出“边采边复旧3 J ”的理念与技术，但大部分是基 于低海拔地区的煤矿山生态修复。近年来，专家学者 从高原高寒地区生态修复的现状出发，就加强统一规 划、划定生态红线、积极完善生态补偿机制等方面提 出对策建议Ⅲ‘2 川，并在采坑回填及地表生态恢 复‘2 8 | 、覆土措施‘圳、冻土保护‘3 0 。3 及矿山遥感监 测∞2 。3 副等方面都做了有益的探索，但尚未形成系统 化的修复治理体系。木里矿区生态恢复是目前我国 在高原、高寒、高海拔地区开展的大面积矿山治理的 首例示范性工程，国内外鲜有成功经验和成熟模式可 借鉴，具有很强的探索和试验意义。笔者在主持开展 木里矿区生态环境综合治理的实践过程中，以“山水 林田湖草”为一个生命共同体的理念，从煤炭生态地 质勘查旧角度，针对矿区生态环境与资源的破坏和 扰动，开展有针对性的关键技术研究，形成高原高寒 区的生态环境修复治理模式，着力实现木里矿区生态 系统质量整体修复提升，与周边自然生态环境有机融 合，为高原高寒地区煤矿区生态修复提供借鉴。 1 矿区现状与主要生态环境问题 1 ．1 矿区现状 木里矿区地处中祁连山高海拔地区，主要以高原 冰缘地貌类型为主，海拔38 0 0 42 0 0m ，为典型的 高原高寒缺氧地区，属典型的高原大陆性气候，自然 条件非常严酷，土壤类型主要以高山草甸土、沼泽草 甸土为主，土层厚度1 0 5 0c m ，常年冻土覆盖，沼 泽、湿地和高山草甸发育。植被类型分为高寒沼泽类 和高寒草甸类，具有较明显的高寒地区形态特征。区 内生态环境较脆弱，易被破坏，且难以恢复一J 。区内 发育的河流有上哆嗦河、下哆嗦河、江仓曲及其支流， 均属大通河水系。河水依靠高山融雪水、泉水及大气 降水补给，采坑两侧多为季节性冲沟。水文地质条件 简单，地表水动态随季节性变化明显。木里矿区含煤 地层为中侏罗统江仓组和木里组，主要开采煤层为 下．、下煤层，煤层埋深0 10 0 0m ，平均煤层厚度7 一 1 2m ，属暴露式一半隐伏式煤田。根据木里煤田矿区 总体规划，该矿区由江仓、聚乎更、弧山和哆嗦贡玛4 个区组成，目前，弧山区尚未开发，聚乎更区、江仓区和 哆嗦贡玛区进行了不同程度的开发，共形成1 1 个露天 采坑、1 9 座渣山，采坑总面积l4 3 3 ．0 4 万m 2 、容 积6 82 4 2 ．9 4 万m 3 ；渣山总面积l8 5 6 ．7 9 万m 2 、总体 万方数据 第l 期 王 佟等高原高寒煤矿Ⅸ生态环境修复治理模式与关键技术 2 3 3 积4 89 4 6 ．6 2 万，3 ，采坑渣山总占地面积达 32 8 9 ．8 3 万r n 2 。其中以聚乎更区开采规模最大．共有 聚乎更三号、四号、五号、七号、八号和九号井6 个采 坑，采坑总面积l l1 8 ．7 4 万m 2 ，最大采坑深度1 5 0m ， 共形成1 2 座渣⋯，滴山最大高达5 0m ，总面 积l3 3 7 ．2 4 万1 1 1 二，总体积3 50 6 8 ．1 万o 图1 。 图l术里矿『x I 聚乎更Ⅸ米坑、渣山分布 F 皤1 D ㈨’i l J L J c i o n fn l i l l i n g1 1 i t sa } 1 l _ l s 1 8 91 1 i l l s i n J v } 1 “铲【1 9D i s t m lo f Ⅳh l l i l l l i l l i l l g d l P a 1 ．2 主要生态环境问题到8 8 ．0 2 ％，景观优势度达6 7 ．9 8 ％o 。 以往“有水快流”的简单开采方式，特别是一些 2 植被破坏。因煤矿露天开采形成的采坑、渣 非法露天开采对矿区原生态环境造成了破坏，影响r⋯、道路、工业场地等工程及其周边地区植被均遭受 生态景观、生态安全屏障、水源涵养能力、土壤保持及了破坏，湿地严重退化。同时露天采掘、道路扬尘及 生物多样性保护功能。2 0 1 4 年以来，青海省对木埋爆破烟尘形成的降尘污染周围草地，影响牲畜牧食， 矿区开展了一系列修复治理工作，主要开展了采坑边致使草地使用功能有所降低。牲畜常年吸食受污染 坡与渣山整治、局部覆土复绿和网围栏管扩，等治理措的水源、牧草后，影响正常发育，使畜牧业经济受损， 施，取得了一定的积极成效，矿区生态环境总体呈好采掘、爆破、运输等已对矿区周边草场造成煤尘和土 转趋势4 I ，但木里矿区分布地域跨度大，治理任务壤扬尘污染。 重，加之自然条件差，虽然生态环境综合整治之后生对比木里矿区2 0 0 1 年开采前和2 0 1 9 年开采后 态功能有所提升，但距离原生状态下的生态系统功能 的植被覆盖状况，高寒草甸面积占矿区总面积的比例 仍有一定差距，恢复效果有待进一步提高。由2 0 0 1 年的9 3 ．9 8 ％降至2 0 1 9 年的6 ．5 6 ％；裸地面 通过遥感解译并结合野外现场调查，木里矿区主积由2 0 0 1 年的1 ．4 2 ％E 升至2 0 1 9 年的8 8 ．0 2 ％。 要生态环境问题具体表现为地貌景观破坏、植被破平均植被覆盖度 F V c 由0 ．8 9 降至o ．2 9 ，平均植被 坏、土地挖损和压占、冻土破坏、水系湿地破坏，‘j 采坑 指数 N D V I 由0 ．6 7 降至0 ．3 7 。 积水、地下水含水层破坏、土地沙化与水土流失、不稳 3 土地挖损和压占。矿区主要土地类型为天 定边坡8 种类型。然牧草地，据2 0 2 0 一0 7 2 5 遥感解译结果显示，聚乎 1 地貌景观破坏。木里矿区采矿活动主要发生更区内矿山开发f 与损土地共计37 9 8 ．2 9 万n ，2 ，损毁 在盆地内湿地和草甸地区。露天开采共形成1 1 个规 土地类型为沼泽草地。其中采场l2 0 6 ．4 3 万m 2 ，沿 模不等的采坑和1 9 座渣L l I ，同时大规模的工业场地建北西方向展布；渣堆r 与地面积21 0 5 ．9 6 万n 二，沿采坑 设，在地面上形成了大量的人工建筑物和道路，采坑一两侧分层堆放；工业广场包括办公区、生活区、矿区道 渣山一工业场地等工程景观与周边自然景观极不协调，路等，面积4 8 5 ．9 0 万m 。土地损毁和压占导致天然 严重破坏了高寒沼泽草甸及原河流生态系统。受煤矿草甸、湿地破坏，影响了原生态系统功能。 开采导致采坑一渣山一工业场地等非天然景观的出现， 4 冻土破坏。煤炭开采形成的采坑 积水 、渣 由原来的高寒草甸变为裸地景观，2 0 0 1 年矿Ⅸ开采前，山改变了原有的多年冻土层埋藏深度、厚度、破坏原 高寒草甸景观优势度达7 7 ．4 3 ％，且斑块连通性好；矿有的冻融平衡关系。开挖揭露并破坏了原有的冻融 区开采后至2 0 1 9 年，优势景观变为裸地，景观t l i 比达层和多年冻土层，导致多年冻土层j 限下移和侧移； 万方数据 煤炭学报 采坑积水会在坑底形成融区，从而阻碍冻土层的形 成，同时渣石堆放形成渣山，改变了冻融层下限，破坏 了原有的冻融平衡；其次矿井工业场地建设和工程扰 动，造成冻融层下限下移，打破了原有的冻一融平衡。 近1 0a 冻土地温监测资料显示，木里矿区周边多年 冻土上限下降率在o ～2 0c n ，／a ，2 0 1 4 年矿Ⅸ全面停 止生产后，矿区的冻土环境不再有显著的变化，但已 破坏的冻土环境并未有显著改善。 5 水系湿地破坏与采坑积水。木里矿区煤炭 露天开采造成局部地表地形地貌条件的改变，天然河 道被人为截断、改道，破坏了地表水系、地表水径流条 件，水源输送能力和水源涵养功能下降。地表水疏 干、原始承压水位将逐渐下降，地下潜水 冻结层上 水 下降，多年冻土的完整性破坏，使地F 水、地表水 发生水力联系，导致湿地退化，造成植被退化，造成水 源流通能力和水源涵养功能下降。除采场、排渣场、 工业场地等占地对湿地直接造成破坏外，原有的地层 热平衡被打破、被开挖或被占压、占用区域周围的冻 土层不断地扩大其热融范围，其地表水不断的下渗， 导致周边湿地退化。 开采形成的采坑，形成负地形，地表水随排或通 过下渗潜流、地下含水层被揭露，不同水源的水汇聚 到采坑，在部分采坑内形成积水，积水直接影响采坑 和渣山边坡的稳定性，同时采坑积水的热融效应，对 周边冻土层造成破坏。聚乎更区采坑总移{ 水面积 1 3 0 ．0 8 万r n 2 ，积水深度3 ～4 2m ，总积水 量14 7 6 ．5 1 万m ’，以四号井和八号井积水规模最 大，均位于上哆嗦河穿越的位置，采坑积水除个别点 锰略高于限制之外，其他监测指标均达到Ⅱ类水标 准，水质良好卜“o 。 6 地下含水层破坏。区内多年冻土层是冻结 层上水和冻结层下水的重要隔水层。采坑内有大量 积水时，会在坑底形成融区，从而阻碍冻土层的形成， 造成冻结层下水失去隔水层，形成地下水“灭窗”，破 坏地表水系，打破了地下水原有的补径排条件和地表 水一地下水动态平衡，使得地表水、地下潜水和地下 裂隙承压水发生直接的水力联系。一方面地下水通 过融区不断向坑内排泄，破坏了地下含水层；另一方 面地表水和冻结层上潜水，通过融区不断补给地下 水，从而降低水源涵养功能和地表水源输送。 7 土地沙化与水土流失。采坑周边地表水和 冻结层上水解冻后不断向坑内排泄，