山東廢棄礦山綜合治理對策及意義探討

霍海楠

【摘要】伴隨中國的經(jīng)濟(jì)大潮，對能源的越來越多的需求促使了我國礦業(yè)的迅猛發(fā)展，也產(chǎn)生了許多廢棄礦山。本次綜合分析山東省地礦局的50多個廢棄礦山治理工程。概述了目前山東省由于礦山開采所造成的問題。綜述了邊坡的穩(wěn)定性分析采用的各種方法以及礦山的治理方案。為今后的礦山治理做了總結(jié)性的工作，為今后的礦上治理工作提拱借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】廢棄礦山；穩(wěn)定性；治理方案；效益分析

文章編號:ISSN1006—656X(2013)06?-00055-01

一、礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

廢棄礦山，就是開采結(jié)束后沒有及時進(jìn)行邊坡治理、復(fù)墾綠化等生態(tài)及環(huán)境恢復(fù)性治理工作的礦山。目前在山東省內(nèi)各縣市普遍存在。通過對山東省接近50個廢棄礦山進(jìn)行環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦山環(huán)境問題主要有礦山開采破壞山體和植被;采礦區(qū)水均衡遭到破壞;誘發(fā)地面塌陷、地裂縫、崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害;廢水和固體廢棄物不合理排放;粉塵污染等。[1]

二、驗算邊坡穩(wěn)定性采用的方法

在本批次的礦山治理工作中對不同巖體條件及高度的邊坡采用了不同的穩(wěn)定性分析方法，也有的邊坡用到了2~3種分析方法，現(xiàn)將這些方法及適用范圍介紹如下：

（一）危巖體崩塌范圍

除礦渣堆積體，廢棄礦山邊坡均存在危巖體，所以危巖體的崩塌范圍計算方法適用于各種邊坡，利用《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》[2]中公式計算

式中L——邊坡坡頂塌滑區(qū)邊緣至坡底邊緣的水平投影距離（m）；

H——邊坡高度（m）；

——邊坡的破裂角（°）。

（二）不平衡推力法

對于巖質(zhì)邊坡均可以采用，礦山邊坡一般形狀不規(guī)則且均較陡，所以本次治理工程大多數(shù)在長期風(fēng)化作用下均存在滑坡的危險。但對于巖質(zhì)條件特別好，坡面與貫通裂隙、節(jié)理夾角接近90°的巖質(zhì)邊坡可以不進(jìn)行該項的驗算。

不平衡推力法假定條間力的合力與上一條土條底面相平行，根據(jù)力的平衡條件，逐條向下推求，直至最后一條土條的推力為0。

（三）采用瑞典圓弧法

相對于不平衡推力法，該項適用于巖質(zhì)條件特別差或礦渣堆積山體。瑞典圓弧法（簡稱瑞典法或費紐倫斯法），是條分法中最古老最簡單的方法。（見圖1）

取圓弧滑動面以上滑動體為脫離體，土體繞圓心O下滑的滑動力矩為：

阻止土體滑動的力是滑弧AED上的抗滑力，其值為：

安全系數(shù)

式中：L—滑弧弧長；

R—滑弧半徑；

A—滑動土體重心離滑弧圓心的水平距離

圖1 瑞典圓弧法示意圖

三、采用的治理方案

礦山的具體治理思路是首先根據(jù)礦區(qū)具體情況選擇加固及圍護(hù)處理措施，然后對處理后的穩(wěn)定坡體進(jìn)行綠化，如有開發(fā)旅游景區(qū)要求的可以綜合考慮塑造礦區(qū)本身特點進(jìn)行后續(xù)的開發(fā)。加固及圍護(hù)處理措施主要有：

（一）對于巖體較好的高邊坡采用的主要措施有

1、在坡體中間段選擇巖石較破碎地帶或天然平臺處設(shè)置2~2.5m左右的平臺，平臺外側(cè)設(shè)置平臺擋土墻。對于巖石條件較好、不易開挖的情況，擋土墻每間隔一定距離設(shè)置構(gòu)造柱防止擋土墻傾覆。平臺施工期間可用作施工便道，平臺上栽種側(cè)柏，松樹等樹木進(jìn)行綠化。

2、在距坡腳處一定距離處設(shè)置一道擋土墻，該距離主要考慮危巖體崩塌影響。擋土墻后回填營養(yǎng)土栽種植被。如果將治理區(qū)開發(fā)成旅游景點，擋土墻必須采用料石砌筑。

（二）對于巖體較好的矮邊坡采用的措施就比較簡單，可僅在坡腳處設(shè)置一道擋土墻。擋土墻后回填營養(yǎng)土栽種植被。

（三）對于巖體較差的邊坡采用的主要措施有

1、由于開采后大多數(shù)邊坡十分陡峭，本身巖體條件較差很容易發(fā)生大面積崩塌及滑坡第一步必須按一定比例放坡，清除危巖。

2、按照較好高邊坡治理措施中提及的方案設(shè)置平臺及擋土墻。

（四）邊坡高度較高的廢棄礦渣山采用抗滑樁與格構(gòu)組合、擋土墻與格構(gòu)組合比如日照市五蓮縣七寶山礦山治理項目。

（五）邊坡高度較矮的廢棄礦渣山可只采用在坡腳設(shè)置擋土墻進(jìn)行圍護(hù)。

四、治理廢棄礦山的意義

（一）環(huán)境效益分析

地方特色的設(shè)計，可將人文環(huán)境與自然環(huán)境有機(jī)結(jié)合在一起，整體提升礦區(qū)所在區(qū)域的旅游環(huán)境層次，促進(jìn)老礦區(qū)開采的整體恢復(fù)建設(shè)。

從環(huán)境效益看，本項目實施的最終目的就是要保護(hù)并改善生態(tài)環(huán)境、對其礦區(qū)礦山進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境治理，從根本上改善當(dāng)?shù)匾虻V山開采活動而造成的環(huán)境破壞現(xiàn)狀，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時，也為當(dāng)?shù)鼐用窀纳屏司幼…h(huán)境，使礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)更加健康穩(wěn)定，生態(tài)功能得到恢復(fù)和加強，生態(tài)資源得到循環(huán)發(fā)展、有效利用。

（二）經(jīng)濟(jì)效益分析

治理工程的實施，可以加大旅游業(yè)的開發(fā)力度，推進(jìn)旅游業(yè)的發(fā)展。本身許多礦山擁有優(yōu)質(zhì)地質(zhì)資源，可以利用其開發(fā)成地質(zhì)資源保護(hù)區(qū)或者地質(zhì)公園。同時，可以作為邊坡治理的樣板工程，成為此類工程的參照體和典型范例。治理綠化以后，可以作為參觀采礦區(qū)的旅游場地進(jìn)行開發(fā)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。開發(fā)要綜合考慮礦山所在區(qū)域的人文地理經(jīng)濟(jì)條件，形成一個完整的旅游體系及經(jīng)濟(jì)鏈條。[3]

從地方經(jīng)濟(jì)講，如果不進(jìn)行旅游開發(fā)，治理完畢后，也可栽植白楊樹、側(cè)柏、山杏等經(jīng)濟(jì)樹種，在綠化環(huán)境的同時，也會產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）社會效益分析

礦區(qū)周圍人居環(huán)境的改善，是新農(nóng)村建設(shè)的前提和保障，工程的實施將極大地促 進(jìn)當(dāng)?shù)匦罗r(nóng)村建設(shè)工程。在治理過程中，加強科技創(chuàng)新，促進(jìn)新技術(shù)、新方法的推廣和應(yīng)用，提高礦山環(huán)境保護(hù)工作的科技含量和水平。加強與礦山環(huán)境保護(hù)有密切關(guān)系的礦山環(huán)境地質(zhì)學(xué)和環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究，研究礦業(yè)開發(fā)過程中引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境的各種變化、對礦山環(huán)境的影響及防治技術(shù)等。

參考文獻(xiàn)：

[1] 潘瑩露，于炳松.浙江長興“金釘子”露天廢棄礦山的成功轉(zhuǎn)型[J]．國土資源科技管理，2010.27[2]:77-81.

[2] DB50-5018-2001《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》[S].

[3] 譚業(yè)寶，高俊峰． 萊蕪市礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作探析[J]．山東國土資源．2007，23(1) :