皖北地区露天采石矿山地质环境问题防治对策.pdf

doi 10． 3969/j． issn． 1673 －2006． 2020． 03． 017 皖北地区露天采石矿山地质环境问题防治对策 夏继忠，李超，洪叶青 安徽省地质环境监测总站， 安徽合肥， 230001 摘要 根据新时期新形势下矿山生态环境管理需要， 以最新一轮矿山地质环境调查成果为基础， 客观分析了皖北地 区露天采石矿山地质环境问题现状， 总结了以往治理恢复成效和不足， 结合区域自然地理地质条件、 矿产开发利用 情况， 阐明了皖北地区露天采石矿山地质环境保护与治理对象主要是露天采场和工业广场， 治理恢复措施包括降 顶除险、 削坡卸载、 边坡加固、 回填平整场地、 修建截水沟、 复绿、 监测和安全防护等， 同时提出了发挥地方政策优 势、 创新治理模式、 探索设计新途径、 加强新技术应用等行政对策和建议。 关键词 皖北地区; 露天采石矿山; 地质环境问题; 防治对策 中图分类号 X37文献标识码 A 文章编号 1673 －2006 2020 03 －0072 －04 收稿日期 2019- 03- 07 作者简介 夏继忠 1966 ， 安徽东至人， 高级工程师， 研究方向 地质环境。 皖北地区石灰岩、 白云岩、 砖瓦用粘土等资源丰 富， 是当地建材类矿石原料的主要来源， 此类矿山分 布广泛。长期以来的露天开采， 引发了一系列的矿 山地质环境问题， 如压占损毁土地资源、 破坏地形地 貌景观、 诱发边坡地质灾害等， 成为制约当地经济发 展和生态文明建设的重要因素。而由于种种原因， 一直以来的治理恢复工作较为滞后， 远远跟不上人 民大众对于改善矿区生态环境的需要。十八大以 来， 党和国家把生态文明建设放在突出的战略位置， 中共中央国务院 关于加快推进生态文明建设的意 见 中提出， 要充分认识加快推进生态文明建设的 重要性和紧迫性; 习近平总书记在党的十九大报告 中强调， 要像对待生命一样对待生态环境; 安徽省 委、 省政府也将 “生态强省” 作为 “十三五” 规划的指 导思想， 把 “建设绿色江淮美好家园” 作为“十三五” 时期重要的目标任务; 国土资源部等五部委关于 加强矿山地质环境恢复和综合治理的指导意见 国土资发［ 2016］ 63 号 中进一步指明 矿山地质 环境是生态环境的重要组成部分， 必须加快矿山地 质环境恢复和综合治理 ， 安徽省矿山地质环境恢 复和综合治理工作方案 20162025 年 对此作了 明确部署。 目前， 安徽省最新一轮矿山地质环境调查工作 已经结束， 基本查明了各地矿山地质环境问题现状。 为有效解决皖北地区露天采石矿山地质环境治理恢 复难题， 也为当地政府部门在新时期实施露天采石 矿山地质环境监督管理、 开展保护与治理工作提供 决策参考， 广泛开展露天采石矿山地质环境有关防 治对策的探索研究具有重要意义。 1区域自然地理地质 皖北地区指安徽省北部的广大区域， 主要包括 淮北市、 阜阳市、 亳州市、 宿州市、 蚌埠市、 淮南市及 定远县、 凤阳县、 明光市、 霍邱县所在行政区， 土地面 积 5． 3 万平方公里， 东邻江苏， 西靠河南， 北接山东， 南至淮河沿线一带， 为暖温带半湿润季风气候区， 四 季分明， 雨量适中， 年平均气温 14 ～15℃; 境内河流 均属淮河水系， 较大的河流有濉河、 汴河、 沱河、 浍河 及涡河等; 地貌单元上属华北平原的一部分， 大部分 区域地形平坦开阔， 地面标高 20 ～40 m， 仅东北部、 东南部和西南部有低山、 丘陵分布， 海拔一般 80 ～ 300 m， 最高峰 408 m; 大地构造单元处于华北古大 陆板块东南缘， 豫淮坳褶带东部， 徐宿弧形推覆构造 中南部， 各时期地质构造运动发育了一系列纵横交 错的断裂; 地层区划上属华北地层区鲁西地层分区 徐宿小区， 发育的地层由老到新分别为青白口系、 震 旦系、 寒武系、 奥陶系、 石炭系、 二叠系、 侏罗系、 白垩 系、 新近系和第四系， 大部分地表为第四系冲、 洪积 层覆盖， 基岩零星岀露; 区域植被属华北植物区系， 为暖温带落叶林带， 现有树种 300 多个， 古稀珍贵树 木主要有古柏、 古槐、 银杏等。 2露天采石矿山开发利用状况及地质环境 问题 2． 1开发利用状况 皖北地区矿业发展早期， 限于当时经济技术条 件， 所建矿山少， 采石量小。改革开放后， 社会经济 快速发展， 省内外对矿石原料的需求旺盛， 采矿业一 度繁荣， 私采滥挖现象普遍， 矿山数量激增。自 27 ChaoXing 2008 年以来， 政府逐步加大采矿权管理和矿业开发 秩序整顿力度， 采取了关、 停、 并、 转、 治等综合措施， 使得矿山数量大幅减少 ［1 ］。根据 2017 年国土资源 厅组织开展的全省矿山地质环境补充调查资料统 计， 皖北地区尚存有露天开采矿山 2 027 个 表 1 ， 大多数为小型规模的矿山， 其中建筑石料类矿山占 34， 主要分布于宿州、 淮北; 砖瓦用粘土类矿山占 60， 以阜阳分布最多; 其他类矿山相对较少。 表 1 2017 皖北地区露天采石矿山分布情况单位 个 行政区 总数量 建筑 石料类 砖瓦用 粘土类 其它类 生产 矿山 关闭 矿山 亳州市90137790 淮北市25077160135245 宿州市6334531602090543 蚌埠市1382011623135 阜阳市541541251290 淮南市1143569102193 滁州市17871386942136 霍邱县8321593281 合计2 0276901 2201174141 613 2． 2主要矿山地质环境问题 长期以来， 皖北地区露天采矿带来的地质环境 问题主要是 压占损毁土地资源， 破坏地形地貌景观 以及诱发崩塌、 滑坡地质灾害。据不完全统计， 该区 露天开采活动占用损毁土地总面积约 17 243． 25 公 顷， 其中， 采矿场直接挖损土地面积占 58 以上， 工 业广场建设和废弃物堆放占用土地面积占 40 左 右 表 2 ， 占用损毁的土地类型主要是耕地。矿业 活动占用毁损土地资源的同时， 也对矿区地形地貌 和植被资源造成一定程度的破坏， 尤其是交通道路 两侧及旅游风景地、 居民点周边的矿区， 不但地形地 貌景观遭到破坏后产生视觉污染， 而且部分采场边 坡还存在崩塌、 滑坡地质灾害隐患， 威胁矿区周边居 表 22017 皖北地区露天采石矿山压占损毁土地面积表 行政区 总面积 /公顷 采矿场 /公顷 工业广场 /公顷 区外排土场 /公顷 亳州市596．33499．7393． 363． 24 淮北市2 193．621 663．95529．67 宿州市4 346．553 776．70563．276． 58 蚌埠市862．97375．79487．18 阜阳市6 193．201 375．774 817．43 淮南市817．13499．59312．425．12 滁州市1 971．901 855．62104．5111． 77 霍邱县261．55 合计17 243． 25 10 047． 156 907． 8426． 71 根据 2017 年安徽省矿山地质环境补充调查数据整理得到。 民生命财产安全。由此可见， 加快解决该区露天采 石矿山地质环境问题影响已成为当务之急。 3治理成效总结分析 自 安徽省矿山地质环境保护规定 颁布以来， 各地对于矿山地质环境保护与治理恢复工作逐渐重 视起来。矿山企业作为矿山地质环境保护的主体， 自发开展了大量治理恢复工作， 主要是在生产期间 出于安全防护或改善矿区环境所采取的防治措施， 如突发性崩塌、 滑坡地质灾害治理， 废弃矿井、 老采 坑、 弃用排土场治理， 工业广场绿化等。国土资源部 门也先后组织开展了 “矿山复绿” 行动 、 “三线三边” 矿山生态环境治理、 废弃采矿用地土地复垦、 矿山地 质灾害专项治理、 绿色矿山建设等工作， 立项实施了 一批矿山地质环境治理工程。据不完全统计， 截至 2015 年， 皖北地区先后实施完成较大规模的治理恢 复工程 274 个， 治理恢复损毁土地面积 3 126 公顷， 以治理 “三线三边” 一带的废弃、 关闭矿山为主， 其 中绝大多数为露天开采矿山， 其治理任务主要是消 除崩塌滑坡地质灾害、 复垦废弃采矿地等 ［2 ］。总而 言之， 皖北地区通过开展矿山地质环境治理， 在一定 程度上消除了重大矿山地质灾害隐患， 恢复了部分 矿区废弃土地利用， 也有效改善了部分矿区的生态 环境， 取得一定的治理成效， 但总体上治理率不高， 治理程度偏低， 跟不上民众对于改善矿区环境的需 要， 加强对其治理恢复刻不容缓。 4露天采石矿山地质环境问题防治对策 4． 1技术措施 露天采石矿山地质环境保护与治理对象主要是 露天采场和工业广场， 选择经济合理的工程技术措 施是有效保护和治理恢复的关键， 常用的技术措施 主要包括降顶除险、 削坡卸载、 边坡加固、 清除坡面 浮石、 回填平整场地、 修建截水沟、 复绿等。此外， 进 行监测和安全防护也是必要的手段。 4． 1． 1露天采场整治 生产矿山的露天采场实行边开采边治理， 废弃、 关闭、 闭坑等非生产矿山的露天采场实行完全治理。 在实施过程中， 宜根据采场内高陡边坡、 采场平地和 低洼采坑三种不同形态的部位及其存在的地质环境 问题特征采取不同的治理措施。 1 高陡边坡 采取降顶除险、 削方卸载、 分级 放阶、 清除坡面浮石、 喷锚加固等措施， 消除崩塌、 滑 坡地质灾害隐患， 稳固边坡， 并在治理边坡的过程中 实现景观修复， 尽量使削方后的坡面形态接近自然 可观; 沿边坡顶上方修建截水沟， 防止降水直接冲刷 坡面， 导致边坡水土流失、 岩土石坍塌; 在坡脚设置 支护桩或修建挡土墙， 以稳固坡脚， 阻挡岩土体 37 ChaoXing 滑移。 2 采场平地 充分利用降顶、 削坡产生的土石 方填平场地， 可按复垦标准进行平整覆土， 恢复为耕 地、 林地、 园地; 亦可按地基土标准分层回填夯实， 恢 复为建设用地。 3 低洼采坑 对于常年积水线以上的区域， 挖 高填低， 平整恢复为可利用地; 对于常年积水线以下 的区域， 特别是一些砖瓦窑厂的废弃取土坑， 尽可能 利用废土石填至常年积水线以上， 恢复为耕地， 发挥 耕地占补平衡效用， 否则可适当挖深改造成水塘， 用 于发展当地的养殖业或农田灌溉蓄水。 4． 1． 2工业广场整治 主要针对废弃、 关闭、 闭坑等非生产矿山进行， 对于厂房设施完好的弃置工业广场， 尽可能整体转 化为建设用地， 作为乡镇企业生产、 农业养殖、 林业 管理、 村镇办公、 医疗养老基地、 垃圾处理站等场所， 实现资源节约利用， 服务于地方经济发展; 对于厂房 设施已无利用价值的废弃工业广场， 拆除建筑物， 清 除表土， 平整场地， 恢复为耕地、 林地等， 充分挖掘废 弃土地的资源利用价值， 产生最大化综合效益。 4． 1． 3复 绿 原则上以自然复绿为主， 无法自然恢复， 则因地 制宜地进行土壤改良、 植被重建。主要在采场边坡、 平地以及工业广场、 道路两侧、 水域四周植树造林， 栽种适宜本土生长的树木、 果木、 花草等， 构建田园 生态防护体系， 恢复植被景观， 从而改善矿区生态环 境。对于岩质边坡， 可撒播适宜岩缝生长的草本、 藤 本植物种子， 利用其上爬下挂的特性获得覆盖坡面 的复绿效果 ［3 ］; 对于土质边坡， 可直接撒播、 种植草 本植物或花草。同时要采取合理有效的养护措施， 确保植物成活率和正常生长。 4． 1． 4监 测 针对土地资源占用损毁、 地貌景观破坏、 水土流 失、 植被影响及其治理恢复成效， 利用卫星遥感影像 开展年度遥感解译监测; 针对露天采场不稳定边坡 以及已查明的崩塌、 滑坡地质灾害隐患， 设立专业监 测点， 持续开展跟踪监测和预警预报。 4． 1． 5安全防护 对于明显存在矿山地质环境问题安全威胁的危 险区域， 设置足量的安全防护栏和醒目的警示牌， 提 高行人安全避险意识， 确保生命财产安全。尤其是 对处在公路沿线、 村庄周边、 住地附近等有人畜活动 区域的采场边坡， 应加盖坡面防护网， 防止松散岩土 石滚落， 避免安全事故发生。 4． 2防治建议 1 探索全程系统性设计新途径。严格按照国 土资源部 关于做好矿山地质环境保护与土地复垦 方案编报有关工作通知 国土资规［ 2016］ 21 号 要求， 做好矿山开发利用方案、 保护与治理方案、 土 地复垦方案合并编制工作， 转变固有观念， 跳出单项 工程孤立设计的思维模式， 实现从开发到治理、 源头 到末端、 单矿区到片区、 阶段到全程的系统性设计， 从而杜绝相邻矿权之间、 不同治理时段分立设计带 来的诸多弊端; 同时， 要从环境友好型社会建设及民 生需要出发， 强化绿色发展理念， 在地质环境治理设 计的基础上加强生态化、 园林化、 景观化布局 ［4 ］ ， 尽 可能将治理区打造成当地民众休闲、 娱乐、 健身的场 所， 实现惠民利民的新成效。 2 创新治理模式。探索构建“政府主导、 政策 扶持、 社会参与、 开发式治理、 市场化运作” 的矿山 地质环境恢复和综合治理新模式， 开创系统治理、 统 筹治理的新局面， 推动各地加快对露天采石矿山地 质环境问题的治理恢复。一是积极引入政府和社会 资本合作模式 PPP 、 第三方治理方式; 二是探索矿 山地质环境治理恢复与地产开发、 旅游、 养老疗养、 种植、 养殖、 浅层地热能利用等产业融合发展; 三是 将矿山地质环境治理恢复与绿色矿山创建、 矿山公 园建设、 地质灾害防治、 土地整治、 工矿废弃地复垦、 城乡建设用地增减挂钩、 新农村建设、 扶贫开发等有 机结合， 统筹治理， 使治理后的综合效益更加显著; 3 优先解决重点区域内突出的矿山地质环境 问题。在短期内难以实现全面治理目标情况下， 抓 大放小， 重点突破， 集中资源优先治理一批环境问题 影响突出区域内的矿山， 如主干交通沿线、 重要河流 湖泊沿岸的矿山， 自然保护区、 风景名胜区、 居民集 中生活区周边的矿山， 集中连片的矿山， 治理后效益 明显的矿山， 老采区的废弃矿山等。 4 加强新技术新方法的推广应用。根据皖北 地区的气候、 土壤、 植被特性以及矿区工程地质条 件、 水文地质条件、 环境地质条件， 建立多目标的矿 山地质环境防治示范区， 尝试引进国内外先进的防 治技术、 方法和施工工艺， 开展新技术的应用实践和 探索研究， 推广应用成熟、 经济合理、 安全实用的防 治技术， 提高矿山地质环境保护与治理恢复的科技 水平。 5结 语 皖北地区矿业开发历史悠久， 露天采石矿山广 泛分布， 由采石带来的环境影响问题仍然存在， 矿山 地质环境保护与治理恢复工作任重道远， 需要各地 方政府、 矿山企业以及社会各界共同关注， 献计献 策， 探寻切实有效的防治对策和治理措施。相信通 47 ChaoXing 过广泛深入地探讨， 一定能找到快速解决的良方， 从 根本上改善该区矿山生态环境， 还当地人民一方美 好家园。 参考文献 ［ 1］ 夏继忠， 王志强， 李超， 等． 安徽省矿山地质环境调查评 价报告［ R］ ． 合肥 安徽省地质环境监测总站， 2015 58- 60． ［ 2］安济文， 宋真真． 关于废弃露采矿山综合整治的思 考［ J］ ． 农业与技术， 2018 1 174- 175． ［ 3］ 吴兴付， 张品楠， 孙健， 等． 安徽省矿山地质环境治理技 术方法总结［ J］ ． 西部探矿工程， 2015 8 162． ［ 4］ 王勇， 张小彪． 关于废弃露天矿山地质环境问题及恢复 治理措施［ J］ ． 世界有色金属， 2018 11 274． Prevention and Treatment Countermeasures of Geological Environment Problems in Opencast Quarries in Northern Anhui XIA Jizhong， LI Chao， HONG Yeqing Anhui Institute of Geological Environment Monitoring， Hefei 230001， China Abstract Based on the demand for mine ecological environment management in the new era and under new circum- stances and the newest results of mine geological environment survey， this paper objectively analyzed the existing ge- ological environment problems of opencast quarries in Northern Anhui and summarized the efficiency and deficiency of management and recovery work in the past． By taking the regional physical geological conditions and mineral ex- ploitation and utilization into consideration， it clarified that objects of geological environment protection and govern- ance of the opencast quarries in this area are the open pit and industrial squares． Measures of management and re- covery include lowering the top for danger release， cutting slopes and unloading， slope reinforcement， backfilling and leveling sites， building intercepting drain， restoring greenery， monitoring and safety protection． It also put forward such administrative countermeasures and suggestions as taking advantage of local policy， innovating governance mod- els， exploring to design new approaches and strengthening the application of new technologies． Key words Northern Anhui; Opencast quarry; Geological environment problem; Prevention and treatment counter- measure 责任编辑 李耀红 櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃 上接第 71 页 Research on the Idle Interruption of Serial Receipt Based on DMA LI Duiyuan1， ZHU Guang2 1． Department of Urban Rail Transit and Ination Engineering， Anhui Communications Vocational ＆ Technical College， Hefei 230051， China 2． School of Mechanical and Electrical Engineering ， Anhui Jianzhu University， Hefei 230601， China Abstract Serial communication is simple and easy to achieve， widely used， but it requires the participation of the CPU and takes up the time of CPU． If reading and writing technology of direct memory access DMAis used， it does not need the participation of CPU， peripherals and memory copy data directly． When receiving serial data pack- ets in the Direct Memory Access DMAmode， if the interruption of DMA is used to complete the reception， the length of the data received by the DMA needs to be configured as a fixed one． However， the data length may be un- certain when actually used． Using the idle interruption of the serial port， it better solves the problem of receiving in- definite long messages， saves CPU resources， improves communication efficiency， and simplifies hardware design． Key words DMA; Uncertain length; Idle interruption 责任编辑 李耀红 57 ChaoXing