白云乌素矿区棋盘井地区矿山位于内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井镇西北，在多年的开采历史中，造成了许多矿山环境问题。如地面塌陷造成房屋被毁事件时有发生。矿业开发所带来的环境问题，使当地的草原生态环境和居民生活环境严重恶化，土地沙化趋势明显，成为制约当地经济发展的重大障碍。同时土地沙化对鄂尔多斯国家级自然保护区存在严重威胁。因此对该地区矿山进行环境科学治理已成当务之急，刻不容缓。
1 矿区地质背景
1.1地质背景
1.1.1 地层
白云乌素矿区地层属华北地层区鄂尔多斯分区贺兰山—桌子山地层小区，除志留—泥盆系缺失外，其它时代地层基本齐全，其中石炭系及二叠系发育。
1.1.2 地质构造与地震
白云乌素矿区所处大地构造单元属鄂尔多斯西缘凹陷带桌子山褶断系，构造单元内总体构造线近南北向，主要发育有近南北向的桌子山背斜、岗德尔山背斜及桌子山东麓的千里山逆断层和岗德尔—西来峰逆断层，控制了桌子山地区的基本构造格架。
矿区地处华北地震区，地震动峰值加速度为0.2，历史上属地震多发区。根据中华人民共和国国家标准中国地震动参数区划，对照烈度8度。
1.2 水文地质
白云乌素矿区位于桌子山煤田西南部，为半沙漠地区，干旱少雨。区内沟谷发育，但无一常年地表迳流，仅7—9月雨季暴雨过后才有短时间洪水倾注而下。受岩性、构造等条件的影响，矿区地下水含水微弱而不均，水文地质条件较简单，根据地下水的含水介质、赋存条件及水力特性的不同，地下水类型可划分为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。
白云乌素矿区煤系地层属石炭系和二叠系，主要煤层分布较稳定，煤层赋存条件较好。但应注意的是开采后期由于顶板裂隙的形成，可能导致与地表洪水的连通，将可能造成巷道突然涌水。本区矿井瓦斯涌出量较高，属高瓦斯矿井，同时煤尘具有爆炸性。
2. 矿山环境问题
白云乌素矿区由于开采历史较长，造成的矿山环境问题比较突出。特别是在棋盘井至乌海公路两侧，由于煤层埋藏浅，交通便利，矿业活动较集中，矿山环境问题特别突出。
2.1矿山固体废弃物的堆放
棋盘井至乌海公路东侧，由于煤层埋藏浅，煤矿开采企业往往采用露天剥离法开采，因此在公路东侧分布有多处露天采坑。
该地区矿山固体废弃物成分主要有剥离岩土、煤矸石和粉煤灰，其中以剥离岩土和煤矸石的堆放量最大。截止到2008年棋盘井地区计划经济时期遗留的矿山固废堆积量为1375460立方米。
同时，固体废弃物的无序堆放是形成扬尘的主要物源，干旱多风季节矿区尘土飞扬，大气中含尘量极高，能见度降低，过往车辆、行人深受其苦，给当地人们的正常生活带来极大不便。土地沙化的趋势对鄂尔多斯国家级自然保护区构成威胁。
3.矿山环境治理工程方案设计
3.1工程治理措施方案设计
(1)矿山固体废弃物清除工程方案设计
利用装载机、推土机、自卸汽车等机械设备全部清除拟治理区的矿山固体废弃物。
该项工程的实施既治理了无序堆放的矿山固废占用土地资源和对地貌景观破坏的矿山环境问题，同时疏通了黑龙贵沟的河道，消除了洪水灌入巷道的灾害。
(2)机械整平工程方案设计
利用推土机等机械设备在拟治理区受人类活动影响对原地貌形态改变较大的区域开展随坡就势机械整平工程，使治理区内的地势变得较平坦，不要求按同一标高整平。该项目的开展既改善了当地的地貌景观，又便于后期绿化工程的开展。
(3)泄洪渠建设工程方案设计
利用毛石、砂浆做为建筑材料，黑龙贵沟建设一条泄洪渠，泄洪渠规格和已建泄洪渠相同。泄洪渠上宽27米，底宽23米，高3.5米，坡长4.5米，渠体底座高1米，宽1.5米。
3.2 生物治理措施方案设计
(1)执行标准
生物工程中树种的选择、造林设计、林草植物的后期抚育管理均应符合以下国家标准与行业标准：
a国家技术监督局《水土保持综合治理规范通则》(GB/T15772—1995);
b国家技术监督局《水土保持综合治理技术规范荒地治理技术》(GB/T16453.2—1996);
c国家技术监督局《水土保持综合治理技术规范坡耕地治理技术》(GB/T16453.1—1996);
d水利部《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204—1998)
(2)种植乔木工程方案设计
在拟治理区内泄洪渠两侧种植乔木，建设防护林带。建设防护林可以起到降尘、减弱风力和防止水土流失的作用。设计防护林以乔木为主，树种选择为小叶杨。小叶杨要求为胸径8厘米左右的小树。防护林设计带宽9米。种植小叶杨树坑的形状为圆形，直径0.6米，深0.6米。参考株距2米，行距3米，防护林造林图式见图3-1。
(3)种植灌木工程设计
在拟治理区开展种植灌木工程，种植灌木可起到防风固沙的作用。所选树种为冬青和柠条，要求苗干匀称，根系发达，无病虫害及机械损伤。株高要求1.5厘米以上.
(4)种植牧草工程方案设计
在拟治理区内呈网格状布置的灌木林网格内播撒草籽用于草地建设。所选草籽要求适应性强，根据当地的实际情况，拟选定杨柴、沙打旺、沙蒿等为草籽。草地呈片状分布。
4. 预期工作成果及效益
4.1预期工作成果
白云乌素矿区棋盘井地区矿山环境恢复治理项目治理工作结束后，由施工单位、监理单位与审计部门提交以下工作成果：
①治理工程竣工报告书
②治理工程监理报告书
③治理工程费用财务审计报告书
4.2效益分析
本次治理项目拟从环境、社会、经济方面的效益进行分析
(1)环境效益
治理工程实施后，改善矿区居民的生活环境和棋盘井矿区的生态环境，使该地区的矿山环境得到好转，使土地资源利用和环境建设协调发展，有利于矿区生态的良性循环。
具体体现在以下几方面：
①矿区景观的改善
②蓄水保土，防风固沙
③局部小气候得到改善
(2)社会效益
该治理工程的实施，对提高当地矿山企业可持续发展能力，改善当地居民生产和生活环境，提高人民的生活水平，发展当地生产力和实现人民群众的安居乐业具有十分重要的意义。
(3)经济效益
①矿山地质环境恢复治理项目复垦利用了矿区的废弃土地，恢复林草地131公顷，依当地征地价估计价值1115.8万元。
②泄洪渠防护林：按立木林积生长量计算，杨树平均生长量0.86立方米/公顷·年，售价400元/立方米，每公顷年产值344元。本次治理工程共复垦5.868公顷，速生用材林(杨树)，总产值为2019元/年。
③牧草：从第二年开始产草，年均产干草 4.28吨/公顷 ，每吨售价200元，年产值856元/公顷 。
作者：刘少泽 付晓祎 来源：科学与财富 2016年13期
