河南省焦枝鐵路月山編組站北側(cè)廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理技術(shù)研究

李廣濟　朱濤　杜華明

摘要：治理區(qū)位于河南省博愛縣西北部，屬月山鎮(zhèn)管轄。治理區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境問題主要是由于無序露天開采石灰?guī)r礦造成的，現(xiàn)場基巖大面積裸露，地表植被嚴重破壞，還占壓了土地資源。采礦活動嚴重破壞了區(qū)內(nèi)的原生地形地貌景觀，留下多處高陡邊坡、危巖體，存在多處崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患。本文對礦山主要環(huán)境地質(zhì)問題及礦山地質(zhì)災(zāi)害進行分析，進而對治理工程設(shè)計進行研究，為研究區(qū)的下一步工作起到了指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：焦枝鐵路月山編組站；廢棄礦山；地質(zhì)環(huán)境；綜合治理；技術(shù)

1.礦山主要環(huán)境地質(zhì)問題及礦山地質(zhì)災(zāi)害

1.1地形地貌景觀破壞

由于長期露天開采，本治理區(qū)已形成2處較大的廢棄采場，使原來山體變?yōu)椴煽雍透叨高吰碌?，植被破壞殆盡，地形地貌景觀破壞嚴重。廢棄采場CC1南側(cè)較寬，向北逐漸變窄，南北長579.18m，東西寬度149.9m～442.9m，采場面積約146256.6m²，周長2338.9m，采場東西兩側(cè)山體因開采破壞較嚴重；廢棄采場CC2面積約10751.8m²，周長599.9m，開采留下的高陡邊坡上部較破碎。由于露天開采石灰?guī)r礦，使得原本凸起的山體被挖掉，采場周邊形成了多處高陡邊坡，邊坡角度在75°～90°。

1.2地質(zhì)災(zāi)害隱患

由于礦區(qū)長期無序的露天開采，在區(qū)內(nèi)形成了多處露天掌子面，留下多處高陡邊坡，邊坡頂部由于基巖裸露，經(jīng)過長期的風化作用，已形成23處較大的危巖體。危巖體上部裂隙發(fā)育，巖體原始平衡狀態(tài)被打破，具臨空面，存在崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患。經(jīng)測量，23處危巖體共計27463.5m³。

1.3土地資源占壓與破壞

治理區(qū)內(nèi)由于露天開采石灰?guī)r礦，形成了較大面積的采石場，采場內(nèi)有廢棄構(gòu)筑物11處，平硐1處。采石場對土地資源破壞與占壓嚴重，主要破壞與占壓林地。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計，采場共破壞占壓土地資源157008.4m²。

2.治理工程設(shè)計研究

為達到地災(zāi)防治、改善環(huán)境、促經(jīng)濟發(fā)展和提升城市形象的目的，本次工作針對區(qū)內(nèi)的地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境條件和礦山地質(zhì)環(huán)境問題現(xiàn)狀，充分收集區(qū)內(nèi)氣象、水文、環(huán)境、地質(zhì)、地理、人文、歷史及區(qū)劃等資料，對治理區(qū)進行綜合治理。具體治理情況分述如下：

2.1危巖體清除工程

危巖體采用爆破清除方法，施工時必須充分考慮爆破后石塊從幾十米高度落下后對下部空間的影響破壞，必須做出嚴密的防護措施。充分考慮待清除處理危巖體的地形、地質(zhì)及環(huán)境條件。

2.2廢渣清運工程

廢渣清運工程主要包括危巖清理、坡面清理及治理區(qū)內(nèi)部堆積的土石方危巖清理、坡面清理。除就近回填至附近采坑或地勢低洼處外，其余土石方清運至CC1內(nèi)的9區(qū)，按照設(shè)計標高回填平整壓實；對于區(qū)內(nèi)的廢石、石子篩選后可用于擋墻、樹池、排水溝、道路臺階的砌筑材料，根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，共需清運26107m³。

2.3場地平整工程

對采場內(nèi)依據(jù)地表現(xiàn)有形態(tài)采用整形、回填措施等，清理殘留的巖土體、垃圾、雜物等，地表整形后，整形區(qū)坡面平緩，無凹槽，無反坡，利于排水，以達到后期作為攀巖活動區(qū)、修建停車場及植樹條件；根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，共平整整理面積113659m²。

2.4覆土工程

針對采場現(xiàn)狀及恢復(fù)治理設(shè)計，對治理區(qū)內(nèi)的地面進行回填覆土，由于部分位置地面實際標高較低，可用廢渣回填一定深度后，上層再按照設(shè)計要求的最低覆土厚度覆土，其覆土工作量為78209.9m³。土源位于月山鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府南50m，后喬新村附近，距治理區(qū)約3km。

2.5漿砌石護坡及擋墻工程

依據(jù)現(xiàn)場的地形地勢，為達到治理區(qū)治理后效果突出，及保證道路路基安全，在治理區(qū)內(nèi)部及道路邊設(shè)置了漿砌石擋墻，根據(jù)設(shè)計，漿砌石工程共計7103.92m³。

2.6道路修復(fù)工程

（1）治理區(qū)南部道路：本治理區(qū)南側(cè)在原路基基礎(chǔ)上重新修整并加寬鋪筑，設(shè)計修筑長度936.3m，路寬6.0m，水泥路面厚度30cm，采用C30混凝土。

（2）治理區(qū)內(nèi)部道路：依據(jù)整體治理意圖及功能，治理區(qū)內(nèi)部設(shè)計道路包括主路、支路及汀步；治理區(qū)主路：考慮到生產(chǎn)及消防用途，主路設(shè)計修筑長度1122.3m，寬度為4.0m～5.0m，路面采用C30混凝土，厚度20cm；治理區(qū)支路：考慮到休閑游玩等用途，治理區(qū)設(shè)計了多條支路，支路修筑長度1119.3m，寬度2.0m；治理區(qū)汀步：考慮到休閑游玩等用途，治理區(qū)設(shè)計了多條汀步，寬度1.20m。

2.7鑿井工程

在治理區(qū)內(nèi)布設(shè)水井1口，井深400m，預(yù)計出水量30m/h～40m/h；推薦型號為AT200QJ32-136/8潛水泵，流量32m/h，揚程136m，具體型號應(yīng)結(jié)合實際含水層位置及成井后的抽水試驗數(shù)據(jù)確定。

2.8灌溉工程

本工程包括治理區(qū)內(nèi)的綠地灌溉，結(jié)合水井工程設(shè)置了合理的灌溉管道。

（1）管材及附件：①給水管采用PPR給水管，其中DN110為1144.7m、DN75為896.4m、DN50為957.4m、DN32為607.4m、DN25為1275m，總計4697.5m。壓力等級不小于1.25MPa。管道與管道連接為粘接及承插口膠圈連接，管道閥門、金屬管連接為法蘭連接；②給水閥門選用SZ41X-10型閘閥，綠化給水選用Q4110型球閥。

（2）管線敷設(shè)：管線沿地形敷設(shè)，主管線埋深0.7m，噴灌支管埋深0.5m。給水管線穿主路處埋深不得小于0.7m；管線與建筑物的距離不小于2.5m。當管徑≥90mm的彎頭、三通、閥門等處設(shè)置支墩，支墩按照國家建筑標準設(shè)計。

（3）管溝開槽：治理區(qū)管溝以碎石土為主，開槽時，溝底寬度為外徑加0.3m。槽底應(yīng)夯實平整，不得有碎石硬塊和其他突出物。槽底鋪10em厚中砂，共需開槽1700m³。

2.9排水工程

（1）景觀綠化管道排水：①本設(shè)計管徑以毫米記，其余以米計。②管材規(guī)定室外排水管采用UPVC雙壁波紋管，除特別標明外管徑均為DN200，排水管就近接人雨水系統(tǒng)。管徑≥90mm為插接式膠圈連接，管徑<90mm為承插式膠水粘接，管道與閥門、金屬管連接為法蘭連接；③管道基礎(chǔ)規(guī)定：管溝開槽時，溝底寬度為外徑加0.3m。槽底應(yīng)夯實平整，不得有碎石、硬塊和其他突出物，槽底鋪10cm厚中砂。④本工程室外雨水以地面自然坡度排水為主。⑤排水管道的鋪設(shè)不得出現(xiàn)無坡、倒坡現(xiàn)象；兩檢查井之間的管段的坡度應(yīng)一致。如有困難時，后段坡度不應(yīng)小于前段管道坡度；排水管道轉(zhuǎn)彎和交匯處，應(yīng)保證水流轉(zhuǎn)角等于或大于90°，但當管徑小于300mm時，且跌水高度大于0.3m時，可不受此限。⑥埋深：管道在車行道下時覆土厚度不小于700mm，在其他地方覆土厚度不小于600mm；⑦排水管道在檢查井內(nèi)連接采用管頂平接，井底須做流槽。

（2）漿砌石排水：結(jié)合當?shù)氐臍庀笏馁Y料，設(shè)置滿足最大降雨量的排水溝，并設(shè)置了積水池和多道漿砌石跌水；積水池側(cè)壁及跌水石材選用直徑150mm～300mm的本地自然石塊，用M7.5的水泥砂漿砌筑，斷面形狀為梯形，頂寬0.5m，底寬1m，高1m，同樣砂漿勾縫，共1538.3m³。

2.10生物工程

為改善地形地貌景觀、美化治理區(qū)環(huán)境以及增加環(huán)境治理工程經(jīng)濟效益，在治理區(qū)內(nèi)實施植被恢復(fù)重建工程，包括基巖邊坡復(fù)綠工程、景觀綠化工程、路旁綠化工程。共需種植喬木9309株，灌木6153株，地被植物113659m²。

2.11標志碑

在治理工程完成后，在治理區(qū)醒目處設(shè)立標志碑1塊。結(jié)合現(xiàn)場情況，設(shè)置在治理區(qū)人口廣場東側(cè)巖壁上，巖壁經(jīng)打磨平整后直接刻字，碑面大小為長1.20m，寬0.80m；碑面底邊距該處地面設(shè)計高出1.50m。

3.結(jié)論

通過工程治理，遺留開采礦山形成的危巖破碎體及廢渣堆得到了清理，同時，通過修建排水渠，使得雨季的雨水得到了有序排放，有效的消除了山洪泥石流等地質(zhì)災(zāi)害隱患的發(fā)生。建議治理區(qū)所屬行政管理單位完善相應(yīng)的配套用電設(shè)施，切實發(fā)揮該工程的消除地質(zhì)災(zāi)害隱患、恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境、改善焦枝鐵路沿線視覺效果的作用。