霍林河礦區(qū)排土場生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與治理技術(shù)研究

李光華 高永興

摘要：霍林河礦區(qū)開采歷經(jīng)多年，存在嚴(yán)重崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害隱患，理應(yīng)加強礦山資源開發(fā)各階段的地質(zhì)環(huán)境保護與治理工作。本文詳實分析礦區(qū)存在的環(huán)境地質(zhì)問題，給出防治方案。

關(guān)鍵詞：環(huán)境治理;生態(tài)恢復(fù);治理技術(shù)

中圖分類號：X171.4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）06-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.105

Abstract ：Holin River Mining Area ，? being exploited for years ， has great hinder geological dangers of collapses and landslides.? People should strengthen the geological environmental protection and governance of resources development in different phrases. The paper focuses on the geological dangers exited in this area and points out the controlling measure.

key words：Environmental governance;Ecological restoration;Governance technology

內(nèi)蒙古霍林河煤業(yè)股份有限公司露天礦行政區(qū)劃隸屬霍林郭勒市。露天礦南采區(qū)東排土場所在地形總體變化趨勢為西北高東南低;露天礦北采區(qū)東排土場所在地形總體變化趨勢為西北高東南低。所處位置和地貌特征為低緩丘陵區(qū)，丘頂多為長梁、渾圓狀，坡度較緩，丘間為寬谷洼地。排土場治理區(qū)地表出露巖土體類型為含礫粉土：含礫粉土，土質(zhì)不均，干～稍濕，磨圓差，呈棱角狀。礫石含量約10%～20%，礫徑0.2-30cm，粒度極不均，厚度0.4-2.5m，承載力特征值為120～130kPa，工程地質(zhì)性質(zhì)較好。

1 排土場環(huán)境地質(zhì)問題情況

1.1 不穩(wěn)定邊坡形成崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的危害

崩塌等地質(zhì)災(zāi)害最大塊石直徑可達(dá)0.5m左右，造成排土場周圍樹木折斷，破壞林地，并對附近過往人員人身安全造成威脅，而且排土場不穩(wěn)定邊坡在暴雨等因素作用下有可能引發(fā)小規(guī)模滑坡。

1.2 粉塵的危害

剝離土石堆積成排土場為干旱、多風(fēng)的生態(tài)脆弱區(qū)?；袅止帐惺袇^(qū)及礦區(qū)生活區(qū)位于該排土場下風(fēng)向，每遇大風(fēng)襲來，排土場疏松剝離棄土隨風(fēng)飛舞，周圍風(fēng)沙粉塵肆虐，并直接輸送到霍林郭勒市市區(qū)及整個礦區(qū)，使空氣中可吸入顆粒物嚴(yán)重超標(biāo)。

2 霍林河礦區(qū)主要實用治理技術(shù)

排土場平臺治理技術(shù)主要是整形、擋土圍梗、畦田，平臺包括階段平臺與最終平臺。

2.1 排水及平臺反坡技術(shù)

排土場的頂部平臺修筑為內(nèi)凹平臺，即周邊高中部低，階段臺階平臺均為內(nèi)傾平臺，即外側(cè)高內(nèi)側(cè)低。設(shè)計在每層臺階平臺的內(nèi)側(cè)，邊坡坡腳1m外布設(shè)排水溝，邊坡徑流直接匯入排水溝，再導(dǎo)入礦區(qū)既有排水溝，最終排入下游河道。

2.2 擋土圍梗工程

排土場松散的剝離土在暴雨徑流沖刷下存在潛在的滑坡和坍塌危險，易引發(fā)水土流失，給周邊地區(qū)帶來危害，按照水土保持工程防治原則，采取先攔后棄，即在排土場外圍先修筑擋土圍梗，然后在圍梗內(nèi)棄土。因此，設(shè)計采用梯形斷面擋土圍梗進行攔擋。

2.3 防護林工程

排土場在整個礦區(qū)面積中所占比例大而且寬闊平坦，由于礦區(qū)風(fēng)力強勁，排土場又高于附近地面，主要為風(fēng)力侵蝕。因此，排土場周圍采取營造喬木防護林進行防護。

2.4 排土場邊坡削坡與坡腳加載技術(shù)

當(dāng)排土場巖土松散、邊坡陡直、大于安息角時，采取削坡措施，使邊坡達(dá)到安全穩(wěn)定狀態(tài)。在排土場邊坡上須設(shè)馬道放坡，一般沿排土場邊坡設(shè)置多級馬道，沿馬道應(yīng)設(shè)橫向縱向排水溝。

削坡減載施工流程為：清渣、測量放線→削坡開挖→開挖土料的堆存、處理和利用→人工削坡→清渣→邊坡檢查、處理與驗收。主要施工技術(shù)包括如下：

（1）土方開挖。土方開挖采用機械與人工相結(jié)合的方法施工，削坡機械采用反鏟與裝載機開挖，然后利用運輸車輛運輸至指定排土場位置對方。

（2）開挖土料的堆存、處理和利用。所有開挖料均運至指定的棄渣場堆放，對于開挖中設(shè)計要求的或監(jiān)理人認(rèn)可的可用開挖料堆放在專用的或監(jiān)理人指定的備料場。備料場以分層堆筑的方式進行，并保證可順利取出利用;嚴(yán)禁與廢料摻雜;同時設(shè)置完整的排水設(shè)施，在開成堆體時，其自由面必須保持穩(wěn)定且不得危及堤身和岸坡的穩(wěn)定。

（3）人工削坡。機械開挖完成后，及時進行人工削坡，對預(yù)留的20cm保護層土用人工清理，以馬道為界，分上下兩層，先進行下層面的人工削坡，后進行上層面的人工削坡。為避免因削坡引發(fā)二次邊坡破壞，削坡時應(yīng)注意，削坡前應(yīng)對滑體形態(tài)結(jié)構(gòu)進行分析，削緩主滑部分。

當(dāng)排土場上部臺階開挖高度大時，宜沿滑坡傾向設(shè)置多級臺階，沿臺階應(yīng)設(shè)橫向排水溝。邊坡開挖設(shè)計時，應(yīng)確定縱向排水溝位置，并與主體排水系統(tǒng)銜接。

（4）堆載壓腳。對于“推移式”的排土場變形或滑坡，可將卸載體堆積于坡腳前緣，增加排土場坡體的抗滑力，提高坡體穩(wěn)定性。此措施與抗滑措施（擋土墻、抗滑樁等）聯(lián)合使用效果更佳。

3 霍林河露天礦一號排土場治理模式

根據(jù)內(nèi)蒙古霍林河露天煤業(yè)股份有限公司排土場多年治理經(jīng)驗施工方案如下：

3.1 排土場平臺整平

用55KW推土機對平臺排土場整形，將平臺內(nèi)廢石堆就近推運整平，使平臺整治成內(nèi)低外高反坡地勢，以利自然降水保存在平臺內(nèi)，為植被生長提供水分，同時防止雨季降水沖刷排土場邊坡。

3.2 排土場邊坡穩(wěn)定性治理

根據(jù)以往的治理經(jīng)驗臺階大邊坡不利于施工、水土保持及植被恢復(fù)。治理區(qū)臺階邊坡坡角21°～38°之間，治理采區(qū)人工及輔助小型機械對治理區(qū)排土場邊坡進行多級小臺階治理，使排土場邊坡形成多級小臺階式邊坡（利于后續(xù)植被恢復(fù)施工及水土保持），臺階面寬1.5m、高1.0m。

3.3 排土場坡表覆土

利用機械及人工對治理區(qū)排土平臺及修正后的多級小臺階邊坡進行覆土，取土點為排土場上的（覆土堆）表土剝離堆放處，覆土厚度0.3m，覆土后進行壓實，以利于后期恢復(fù)植被。

3.4 植被恢復(fù)

根據(jù)本地自然條件和綠化區(qū)的條件分析，并結(jié)合項目對土地復(fù)墾的要求，按照“宜樹則樹、宜草則草的原則，選擇合適經(jīng)多年種植已適應(yīng)環(huán)境的植被。采取人工套種冠高150am的刺梅、沙棘等（栽植時樹坑直徑0.2m、坑深0.2m見（示意圖6-3），套種刺梅、沙棘株距1.5m、行距1.5m，栽種后立即澆水。

4 結(jié)語

霍林河露頭礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東部，降雨量小，霍林河露天礦排土場邊坡高度較高，主要治理內(nèi)容為邊坡穩(wěn)定性問題，霍林河露天礦一號排土場采用了削坡及坡腳加載治理工程及生態(tài)恢復(fù)治理技術(shù)，工藝簡單，工程造價低，收到較好的治理效果。

從理論安全性的角度分析，本工程可繼續(xù)設(shè)置坡面防護及排水工程，在保證排土場邊坡穩(wěn)定性的同時對坡表面進行一定防護，以防小規(guī)模坡表滑坍。在排土場邊坡設(shè)置格構(gòu)錨固護坡，配合排水溝及生態(tài)治理;也可在排土場邊坡不同高程配合使用，以達(dá)到良好的治理效果。

霍林河礦區(qū)開采歷經(jīng)多年，理應(yīng)加強礦山資源開發(fā)各階段的地質(zhì)環(huán)境保護與治理工作，改善礦區(qū)周邊居民的生活、生產(chǎn)，形成農(nóng)、林、牧共存的生態(tài)環(huán)境，加速城鄉(xiāng)一體化、地區(qū)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程，具有十分重要意義。

參考文獻

[1]王婉青，楊溢，陳印，李凌峰.排土場堆置參數(shù)優(yōu)化及穩(wěn)定性分析[J].中國錳業(yè)，2016，34（03）：52-56.

[2]胡軍，張曉龍，趙天毅，袁永濤.基于BP-遺傳算法的排土場穩(wěn)定性分析[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2016，36（08）：71-74.

[3]杜文秀，程建忠.白云鄂博西礦排土場優(yōu)化方案設(shè)計與論證[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2016，32（08）：237-238+241.

[4]王劍，吳冬.關(guān)于斜坡型排土場堆高確定的研究[J].科技展望，2016，26（29）：249-250.

[5]盧樹生，王智萍，馬岳，李鵬程.“立體化”治理措施維護邊坡安全[J].露天采礦技術(shù)，2016，31（10）：76-79+83.

[6]欒婷婷.露天礦排土場滑坡預(yù)警方法的研究及應(yīng)用[D].北京科技大學(xué)，2015.

[7]張麗敏，張紅亮，張明堂.土工試驗常見問題分析與改進措施[J].河南水利與南水北調(diào)，2013（22）：57-58.

[8]大型深凹露天礦巖體邊坡穩(wěn)定性與治理技術(shù)研究及應(yīng)用[J].中國冶金，2013，23（12）：49.

[9]郭小平，陳加飛.基于層次分析法的排土場穩(wěn)定性分析[J].價值工程，2014，33（23）：46-48.

[10]任振華，李杉.酒鋼西溝礦排土場穩(wěn)定性研究[J].礦業(yè)工程，2014，12（05）：51-53.

[11]繆海賓，王建國，王來貴.太堡露天礦排土場基底黃土過載現(xiàn)象數(shù)值模擬研究[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2011，30（03）：415.

[12]馬杰榮，江徐仙.邊坡治理工程中巖體直剪試驗成果分析[J].人民珠江，2011，32（S1）：59-61.

收稿日期：2019-05-08

作者簡介：李光華（1973-），女，中國注冊環(huán)境影響評價工程師，研究方向為環(huán)境影響評價、環(huán)境科研。