

典型废石渣堆压占沟谷情况
因为矿产资源开发活动中不合理堆排废石弃渣而引发的泥石流,被称为矿渣型泥石流,是典型的人为泥石流。其主要危害包括堵塞河道,冲毁矿山设施、矿区道路、居民建筑和农作物,威胁矿山人员、下游村庄居民生命安全等,并呈现多种危害方式交叉影响的特点。
党的十八大以来,自然资源部中国地质调查局针对秦岭地区生态环境展开了持续的生态监测和科学的基础调查研究,其中矿渣型泥石流的防治是重要一环。这不仅对秦岭地区的生态修复有重要意义,更对我国其他山区的生态治理有普适性的借鉴意义。
矿渣型泥石流大多发生在
山高谷深的矿产资源集中开采区
建设在高山深谷的采矿企业,受到当时科技和经济条件的限制,没有科学处理采矿时产生的废石渣,而是就近堆积在山坡上及沟谷中。在强降雨、水库溃决、冰雪消融等水动力条件激发下,矿区非常容易发生矿渣型泥石流。
位于秦岭东段熊耳山—伏牛山地区的河南省栾川县,就是典型的矿渣型泥石流易发区。栾川县现已探明储量的矿产有50多种。与丰富的矿产资源相伴随的是山高谷深的地质环境——栾川县地处秦岭褶皱带与华北地台的分界线,处于抬升区,山高谷深,构造裂隙、卸荷裂隙和风化裂隙发育,此外还有大量的次生断裂,是典型的泥石流发生地貌。
为了科学防控秦岭地区人为泥石流的发生,科研人员在栾川县境内的康山金矿进行了室内模拟试验。
康山金矿建于1982年,经过近40年的采矿活动,大量采矿废石、尾矿砂在矿区主沟和支沟沟道内、山坡上散乱堆放,抬高沟谷河床,挤占行洪通道,导致矿区主沟和支沟上游的部分渣堆容易被强降雨形成的地表径流和洪水冲毁,泥石流灾害频发。
泥石流的形成需要具备3个基本条件——特定的地形条件、丰富的物源条件和充足的水源条件。在地形上来看,康山金矿区一带大部分沟谷的流域形态表现出扇形状或漏斗状形态,短时间降雨在流域内容易汇集,可为泥石流的形成和流动提供足够的能量。就气象数据来看,康山金矿区年平均降水量838.7毫米,降水多集中在6月~9月,且多为暴雨形式出现,具备激发泥石流形成的短时段高强度的暴雨条件。
矿渣型泥石流与自然泥石流最大的差异在于物源不同。矿渣型泥石流物源主要来自矿产资源开发过程中排放的废石弃渣,矿渣的粒级、厚度、质量和断面形状,都有可能会影响泥石流的形成。如果没有得到及时控制,废石弃渣区将持续存在灾害隐患。
矿渣型泥石流最重要的防控措施
是消除或减轻物源隐患
根据在熊耳山—伏牛山一带多年开展泥石流研究的经验,研究人员发现,矿渣型泥石流防控最重要的是要消除或减轻矿渣型泥石流的物源隐患——将渣堆就地封存,截断泥石流产生的物源。
在矿区生态优化恢复治理阶段,据实地调查和原位试验,研究人员建议在渣堆整治覆土过程中,优化渣堆颗粒级配,将细颗粒(粒径小于2毫米)含量在渣堆整体颗粒级配中的占比控制在30%以内,推荐覆土厚度为0.4米~0.6米之间,同时在坡顶做好排水措施,在渣堆内部加强透水孔设计;植被恢复可以选择乡土草种和灌木。
现在,自然资源部已出台相关政策引导和支持社会资本参与矿山生态修复工程。矿产资源丰富的地区也应该加强废石弃渣资源化利用关键技术研究,尽可能将废石资源“吃干榨尽”,创造出经济效益、生态效益和社会效益。
作者单位:
中国地质调查局西安矿产资源调查中心
中国地质调查局地学文献中心
初审:赵蕾
审核:程秀娟
原文始发于微信公众号(i自然全媒体):矿渣型泥石流这样防