廣東省河源市山子尾礦區(qū)綠色礦山建設(shè)研究

曾傳炯

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊(duì)，廣東 河源 517000）

河源市山子尾礦區(qū)位于河源市城區(qū)233°方向，為露天開采，按“由上而下，分水平臺(tái)階開采”的原則開采，礦山采取公路開拓汽車運(yùn)輸?shù)姆绞?。露采最終邊坡，臺(tái)階高度15m，第四系表土及半風(fēng)化巖臺(tái)階高度≤8m；臺(tái)階坡面角礦層70°，第四系表土及半風(fēng)化巖≤45°，安全平臺(tái)寬度4m；每隔二個(gè)安全平臺(tái)設(shè)置一個(gè)清掃平臺(tái)寬度6m；作業(yè)平臺(tái)寬度≥35m；最終邊坡角53°。隨上部終了臺(tái)階出現(xiàn)及時(shí)復(fù)綠，基本實(shí)現(xiàn)了邊生產(chǎn)邊復(fù)墾以及綠色礦山建設(shè)的基本需求。但是，為了加快綠色礦山建設(shè)，僅靠自然恢復(fù)較緩慢，故本文在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了一套適合本礦區(qū)的綠色建設(shè)方案，為同類礦山綠色發(fā)展提供參考。

1 綠色礦山建設(shè)總體措施

1.1 礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防措施

礦山為露天開采，可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害有滑坡和泥石流。其中，礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防措施包括以下幾個(gè)方面。

滑坡的預(yù)防措施：礦山開采剝離的廢土、廢石及時(shí)運(yùn)往排土場(chǎng)，不可隨意堆放，嚴(yán)格按照開發(fā)利用方案設(shè)計(jì)的邊坡角和開采臺(tái)階進(jìn)行采礦活動(dòng)，在開采平臺(tái)、采場(chǎng)外圍修筑截排水溝，預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

泥石流的預(yù)防措施：排土場(chǎng)因先修筑好擋土墻，然后再合理堆放礦山廢土、廢石，并在排土場(chǎng)外圍修筑截排水溝，消除誘發(fā)泥石流的水源條件。

1.2 水土環(huán)境預(yù)防措施

礦山露天開采，且開采過程中沒有有毒有害物質(zhì)，為防止有毒有害廢水、固廢淋濾液污染地下水，部署修筑排水溝和沉砂池工程。對(duì)含水層破壞的防治，采取以工程措施、監(jiān)測(cè)措施為主，礦山在進(jìn)行開采活動(dòng)時(shí)，必須采取充填與排供結(jié)合的控制疏排水，在開采時(shí)進(jìn)行日常巡查，清除周邊污染物[1]。修砌沉砂池，將露天采場(chǎng)等區(qū)域地表水經(jīng)沉砂池沉淀后排出，根據(jù)礦山在極端天氣地表最大匯水量及礦區(qū)周邊地形地貌（丘陵得出匯集于沉砂池匯水的系數(shù)），故設(shè)計(jì)沉砂池的規(guī)格：深1.5m，寬約4m，長約8m（容積48m3）（沉沙含量≯ 500g/m3）。

1.3 土地復(fù)墾預(yù)防措施

在礦山開采過程中盡量減少不必要的土地?fù)p毀，礦山工業(yè)場(chǎng)地選擇前期采場(chǎng)作為礦山的加工廠，減少對(duì)其他土地的壓占和損毀。

2 露天采場(chǎng)的綠色建設(shè)

采場(chǎng)平臺(tái)長度5915m，采場(chǎng)平臺(tái)擋土墻5915m，排水溝長度5822m，采場(chǎng)外圍截水溝長度822m（圖1）。臺(tái)階外側(cè)應(yīng)設(shè)置擋土墻，避免回填表土發(fā)生水土流失，對(duì)復(fù)墾土地的損毀，擋土墻長度5915m。

圖1 露天采場(chǎng)平臺(tái)綠色建設(shè)剖面示意圖

擋墻采用重力式擋墻設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)墻底部墻厚0.5m，頂部厚0.3m，墻高0.6m，材料為建筑塊石，采用M7.5砂漿漿砌；擋墻按10m間距設(shè)置間隙縫，擋墻內(nèi)設(shè)2排泄水孔，水平間距為2m、縱向間距1.5m、向外傾斜坡率為2%（圖2）。此外，考慮到梯級(jí)邊坡水量較小，在邊坡平臺(tái)內(nèi)側(cè)設(shè)置排水溝，坡底線外0.5m修筑排水溝，排水溝為漿砌片石結(jié)構(gòu)。

圖2 臺(tái)階擋墻示意圖

2.1 露天采場(chǎng)底板

到開采終了期，采場(chǎng)位于地面以下的凹陷部分（+130m以下）由于地勢(shì)凹陷不適宜復(fù)墾為林地，可復(fù)墾為坑塘水域，為防止發(fā)生人畜溺亡，在坑塘的四周修建防護(hù)網(wǎng)及排洪渠并設(shè)置安全警示牌，該區(qū)域面積3.38hm2。采場(chǎng)底板凹陷區(qū)周圍修建圍欄，高1.3m，長度770m，每隔100m修建一座警示牌，共計(jì)修建警示牌7個(gè)。排洪渠設(shè)置于采場(chǎng)東側(cè)，水溝設(shè)計(jì)的尺寸按照（20年一遇）采場(chǎng)截水溝尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)：底寬0.4m×高0.52m×頂寬0.8m，砌塊厚度0.12m，過水面積0.24m2，設(shè)置排洪渠總長度77m。

2.2 采礦邊坡臺(tái)階

露天采場(chǎng)+130m標(biāo)高以下部分設(shè)置為坑塘水域，+130m以上臺(tái)階邊坡邊緣砌筑擋土墻，回填土壤。其具體的綠色建設(shè)步驟包括：①覆土工程：礦山開采前先剝離表土，采礦結(jié)束后清理地表碎石后利用剝離的表土對(duì)采坑和平臺(tái)空地進(jìn)行覆土，設(shè)置為有林地的覆土厚度為50cm；②土地平整：覆土后平整土地；③植物措施：開采平臺(tái)種植灌木和撒草籽，平臺(tái)內(nèi)側(cè)種植爬藤植物對(duì)坡面進(jìn)行垂直綠化，種植密度3條/m，此外，對(duì)開采坡面進(jìn)行設(shè)置防護(hù)網(wǎng)；④臨時(shí)排土場(chǎng)綠色建設(shè)措施：臨時(shí)排土場(chǎng)堆放礦山開采剝離的表土，礦山其他區(qū)域復(fù)墾取土完畢后，對(duì)排土場(chǎng)進(jìn)行平整，臨時(shí)排土場(chǎng)平臺(tái)種植喬木和撒草籽，堆土臺(tái)階坡種植灌木、撒草籽和爬藤植物，種植密度3條/m；⑤礦山道路復(fù)墾措施：礦山道路保留方便當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活，但需對(duì)礦山道路進(jìn)行維護(hù)，在在道路兩旁種植喬木，種植間距3m，空地撒播草仔；邊坡內(nèi)側(cè)種植爬藤植物對(duì)坡面進(jìn)行垂直綠化，種植密度3條/m。

2.3 地質(zhì)災(zāi)害防治

隨著資源的開發(fā)與利用，使得礦山地質(zhì)環(huán)境受人類采礦活動(dòng)擾動(dòng)影響較大，加劇了礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，如崩塌、滑坡和泥石流[2]。因此，在綠色礦山建設(shè)過程中必須充分考慮礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施，這也是綠色礦山建設(shè)的重要組成部分。根據(jù)對(duì)研究區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境問題調(diào)查，其中地質(zhì)災(zāi)害主要包括滑坡、崩塌和泥石流，其具體防治措施如下：

（1）崩塌、滑坡災(zāi)害防治工程措施。礦山中崩塌和滑坡災(zāi)害主要發(fā)生在排土場(chǎng)以及露天采場(chǎng)、綜合服務(wù)區(qū)等部位。其中，排土場(chǎng)崩塌、滑坡防治工程措施包括：①排土場(chǎng)應(yīng)合理堆放廢渣棄土，嚴(yán)格按照開發(fā)利用方案修筑截（排）水溝，設(shè)計(jì)穩(wěn)定的邊坡角，必要時(shí)應(yīng)采取加固措施，并在下游修筑沉砂池；②修建截排水溝工程：在排土場(chǎng)周邊設(shè)置截（排）水溝，屏蔽排土場(chǎng)外部所有山坡徑流，防止山洪沖刷排土坡面，并最大限度減少排土場(chǎng)總匯水量，同時(shí)減少排土場(chǎng)水土流失。露天采場(chǎng)、綜合服務(wù)區(qū)、崩塌、滑坡防治工程措施包括：①露天采場(chǎng)嚴(yán)格按照開發(fā)利用方案所設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行開采活動(dòng)，在局部較破碎的地段可適當(dāng)降低坡度，必要時(shí)應(yīng)采取邊坡加固（如錨固、抗滑樁、支擋等措施）；②修建截（排）水溝工程：在露天采場(chǎng)及綜合服務(wù)區(qū)設(shè)置境界外截（排）水溝，綜合服務(wù)區(qū)周邊匯水。根據(jù)場(chǎng)地地形及匯水量，設(shè)計(jì)截（排）水溝斷面與排土場(chǎng)截（排）水溝斷面一致）。此外，對(duì)于滑坡和崩塌災(zāi)害可以通過生物措施加以治理，如對(duì)露天采場(chǎng)及排土場(chǎng)等區(qū)域進(jìn)行復(fù)墾，恢復(fù)植被，防止水土流失等方法。

（2）泥石流防治工程措施。礦山開采過程中，可能發(fā)生泥石流的位置在排土場(chǎng)下游，可采取以下措施進(jìn)行預(yù)防與治理[3]：①現(xiàn)有排土場(chǎng)中巖土體應(yīng)做好護(hù)坡，消除泥石流物源；②修建截排水溝工程：未來應(yīng)做好排土場(chǎng)周邊排水工作，消除誘發(fā)泥石流的水源條件。此外，排土場(chǎng)內(nèi)廢土石填方完畢后，可對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行復(fù)墾，恢復(fù)植被，防止水土流失根據(jù)礦區(qū)自然條件和當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的營林經(jīng)驗(yàn)，復(fù)綠植被優(yōu)選喬木樹種為樟樹，并配置本地灌木銀合歡，以及草本植物芒草。

3 結(jié)語

綜上所述，資源的開發(fā)與利用對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境破壞較大，但是可以通過綠色礦山建設(shè)等措施消除采礦活動(dòng)造成的破壞。

因此，需重視綠色發(fā)展與資源開發(fā)利用之間的矛盾的關(guān)系。通過對(duì)市山子尾礦區(qū)的建設(shè)實(shí)踐，礦山植被恢復(fù)較快，其建設(shè)質(zhì)量基本達(dá)到了的預(yù)期要求，說明本文所提出的綠色礦山建設(shè)方案是合理的，可以較廣泛的用于相似氣候條件的綠色礦山建設(shè)實(shí)踐中。