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      廢棄礦山的生態(tài)復(fù)綠技術(shù)的應(yīng)用研究

      2019-02-10 07:30:54譚興元
      世界有色金屬 2019年10期
      關(guān)鍵詞:排水溝擋土墻斜坡

      譚興元

      (貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局二總隊(duì),貴州 六盤水 553000)

      斷江鎮(zhèn)水銀廠礦山的開采工程,對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了一定程度的促進(jìn)作用,但是由于包含施工條件在內(nèi)的諸多原因,使得開采過程并未有效保護(hù)礦山環(huán)境,不僅破壞了周邊自然生態(tài),還留下了一些安全隱患。因此,針對(duì)閉礦后的實(shí)際狀況,為恢復(fù)礦山環(huán)境,開采單位采取了相應(yīng)的生態(tài)復(fù)綠技術(shù)方案。

      1 工程概述

      此工程地處盤州市盤關(guān)鎮(zhèn)(原斷江鎮(zhèn))水銀廠村,礦山屬于閉坑式礦山,礦區(qū)的面積為0.2527km2,范圍內(nèi)多年采取露天開采作業(yè),形成了采空區(qū)以及老采場(chǎng)。礦山的開采年限是2010年12月20日至2016年7月20日,生產(chǎn)規(guī)模為10萬噸/年,如今采礦的許可證已經(jīng)到期,礦區(qū)被關(guān)停。采礦作業(yè)當(dāng)時(shí)主要的作業(yè)范圍是對(duì)礦區(qū)的中部開展挖損作業(yè),面積為0.04km2左右,礦界范圍中其他區(qū)域的生態(tài)環(huán)境以及地形地貌沒有遭受嚴(yán)重破壞。由于此區(qū)域的地形有較大的起伏變化,因此其地表的水流速度比較快,且礦區(qū)范圍內(nèi)只有水銀廠以東溪溝的匯合處存在少量的水;礦區(qū)范圍中的植被覆蓋比較少,最常見的是原生灌木林;另外,項(xiàng)目區(qū)的土壤主要為灰泡土。

      2 礦山環(huán)境現(xiàn)狀及災(zāi)害分析

      (1)地質(zhì)。①現(xiàn)狀。由于此礦山內(nèi)長(zhǎng)期開展采礦作業(yè),其采剝的范圍中形成采剝斜坡以及開采平臺(tái)。其中,平臺(tái)起伏比較小,趨于穩(wěn)定。除此之外,礦山存在采剝斜坡,其坡度為25°~65°,且一些斜坡的組成結(jié)構(gòu)主要為采礦渣石,其原生巖層的多處都受到過人為性破壞,最終逐漸形成了不穩(wěn)定的斜坡[1]。②災(zāi)害。礦山的開采作業(yè)范圍受到了較為嚴(yán)重的挖損,致使出現(xiàn)了很多的斜坡,其坡腳的挖損更加嚴(yán)重,具有極差的穩(wěn)定性,加之具有較多的松散堆積物,一旦不穩(wěn)定的斜坡安全風(fēng)險(xiǎn)沒有被及時(shí)處理,極易在惡劣天氣下引發(fā)突發(fā)性的滑坡、滑塌以及崩塌等嚴(yán)重的災(zāi)害。

      (2)含水層。此礦區(qū)已經(jīng)形成了采空區(qū),在一定程度上影響了礦區(qū)范圍內(nèi)的含水層。然而,開采作業(yè)并沒有明顯影響礦區(qū)及其周便民眾的日常生活、生產(chǎn)供水。因此,采礦作業(yè)對(duì)此范圍中含水層的破壞程度并不嚴(yán)重。

      (3)景觀。此礦山的開采作業(yè)是露天式的,長(zhǎng)期的挖方,讓挖損區(qū)裸露了大量的巖石,剝離了此區(qū)域內(nèi)全部地表土壤,并且徹底損毀了此區(qū)域內(nèi)的地表植被,嚴(yán)重地破壞了景觀以及生態(tài)環(huán)境。因此,采礦作業(yè)對(duì)此范圍中生態(tài)環(huán)境以及自然景觀的影響、破壞程度較為嚴(yán)重[2]。

      3 廢棄礦山的生態(tài)復(fù)綠技術(shù)應(yīng)用

      本文工程在當(dāng)?shù)氐V山進(jìn)行過長(zhǎng)期采礦作業(yè),在中部留下了老采場(chǎng),且挖損比較嚴(yán)重,剝離了此區(qū)域內(nèi)全部地表土壤,并且徹底損毀了此區(qū)域內(nèi)的地表植被,閉礦后已經(jīng)損毀的土地面積達(dá)到了3.709公頃。按照礦山的具體狀況以及當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)的政策方針,礦區(qū)范圍內(nèi)僅有公路存在保留價(jià)值,并對(duì)其予以保留。對(duì)于其他的損毀土地,必須進(jìn)行全部復(fù)墾,并在公路的兩側(cè)開展復(fù)綠施工。在本文案例中,復(fù)墾工作主要為擋土墻的修建、排水溝/截水溝的修建以及綠化復(fù)墾等,以便防治地質(zhì)災(zāi)害、擴(kuò)大綠化面積。

      3.1 擋土墻修建

      施工部門按照地質(zhì)情況以及地形狀況,在復(fù)墾區(qū)域東南斜坡的坡腳處修建了380m的擋土墻,并在墻下修建了370m的排水溝,以便避免范圍中不穩(wěn)定的斜坡引發(fā)邊坡垮塌等災(zāi)害。修建的擋土墻有5.3m的高度,主要原料為強(qiáng)度超過MU30的毛石并進(jìn)行漿砌,需要注意的是,砂漿的強(qiáng)度必須超過M15。擋土墻基礎(chǔ)的埋深為50cm,并埋在穩(wěn)定的巖層中。與此同時(shí),在墻身應(yīng)設(shè)置一些間距為2.5m×2.5m的排水孔,并將其布設(shè)成梅花樁。除此之外,要使外傾破下降約5%,并在墻腳地面設(shè)置500㎜最下排的泄水孔。需要注意的是,施工人員應(yīng)當(dāng)將被土工布包裹的,且厚度超過300㎜的透水材料放置于排水孔的內(nèi)側(cè),將其作為過濾層。

      3.2 獨(dú)立排水溝的修建

      為了對(duì)擋土墻下方的排水溝進(jìn)行連通,此工程還應(yīng)當(dāng)修建獨(dú)立的排水溝,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)墻下排水溝的來水進(jìn)行及時(shí)疏通。在此項(xiàng)目中,在礦區(qū)邊坡的坡腳處布置截水溝,以便對(duì)坡區(qū)之外的地表水加以攔截,進(jìn)而使排水溝得以與整體排水系統(tǒng)進(jìn)行連接。同時(shí),獨(dú)立的排水溝長(zhǎng)度為560m,并選擇C20型號(hào)的混凝土對(duì)底板進(jìn)行澆筑,選擇0.3m厚度的漿砌片石作為溝壁。此排水溝的斷面是矩形,其深度為0.5m,底、寬為0.4m。此外,將礦區(qū)東南擋土墻下部的排水溝連接于墻外的排水溝,并對(duì)金屬排水管進(jìn)行水泥澆灌,隨后完全將管埋在地表下,并選擇厚度為30cm的C20型號(hào)混凝土對(duì)頂部進(jìn)行澆筑,澆筑混凝土的體積為8.25m3。

      3.3 整平坡面

      礦區(qū)邊坡的坡面依然存在少數(shù)危石以及一些采礦堆積體,施工單位亟需整平現(xiàn)場(chǎng)的坡面。需要注意的是,根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu),整平的坡面面積應(yīng)在礦區(qū)整體邊坡面積中占據(jù)30%。

      3.4 覆土

      正如上文所述,平臺(tái)挖損的破壞程度較大,很多巖石都裸露于地表上,因此,施工單位必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行覆土工作。本文工程選擇的覆土方法為松填土方,收購(gòu)礦區(qū)周邊的土壤,并盡量確保平均的土壤運(yùn)距為10km。與此同時(shí),對(duì)于治理區(qū)域內(nèi)的不平坦處(采剝的邊坡),應(yīng)使之恢復(fù)成草地,而對(duì)于平坦處(開采平臺(tái)),應(yīng)進(jìn)行植樹以使之復(fù)綠。除此之外,在對(duì)采礦時(shí)的生產(chǎn)公路兩側(cè)開展綠化施工前,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先進(jìn)行平土[3]。

      3.5 栽種火棘

      此礦區(qū)范圍內(nèi)原本樹種多為火棘,其對(duì)于當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、環(huán)境的適應(yīng)力極強(qiáng),對(duì)于有害、有毒等物質(zhì)抗性也比較高,加之其具有便于栽植、快速生長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),一旦成規(guī)模,可以有效使礦山整體環(huán)境生態(tài)效益得以順利提升。主要的栽植地段有兩個(gè),一個(gè)為礦區(qū)范圍中需要復(fù)綠的開采平臺(tái),另一個(gè)是生產(chǎn)公路的兩側(cè)。

      3.6 栽種爬山虎

      礦區(qū)的邊坡比較陡峭,此區(qū)域覆土以及綠植栽植較困難,因此可以在此區(qū)域栽種爬山虎。爬山虎屬于木質(zhì)藤本的植物,具有較強(qiáng)的攀爬能力以及較高的存活率,一旦生長(zhǎng)至一定的規(guī)模,便會(huì)使采剝斜坡的整個(gè)坡面被覆蓋,進(jìn)而使此處的環(huán)境被有效美化。另外,爬山虎栽植的規(guī)格為5m×5m密度。

      4 結(jié)論

      總體而言,開采單位針對(duì)礦山閉礦后的實(shí)際情況以及對(duì)周邊生態(tài)產(chǎn)生的影響進(jìn)行了深入分析,分別從平整坡面、栽種綠植等方面著手,展開了生態(tài)復(fù)綠工程,從當(dāng)前結(jié)果來看,工程使災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)得以消除,且未影響民眾生活,森林景觀初具規(guī)模,效果較好,也使得很多閑置土地被有效利用,促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

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