采礦區(qū)生態(tài)修復(fù)治理工程技術(shù)研究

韓志陽(yáng)

摘要：采礦區(qū)生態(tài)修復(fù)治理可以消除礦山開采產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害隱患，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。對(duì)治理區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，收集有關(guān)資料，經(jīng)過室內(nèi)綜合分析、整理與研究，依據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)程要求，制定礦山生態(tài)恢復(fù)治理工程技術(shù)方案并實(shí)施，以全面恢復(fù)治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境與生態(tài)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：采礦區(qū);生態(tài)修復(fù);治理工程;技術(shù)

中圖分類號(hào)：TD167 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1674-1161（2020）01-0010-04

為消除礦山開采產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害隱患，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，需要對(duì)采礦區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)治理。本工程治理對(duì)象為廢棄閉坑露天采坑1處、排巖場(chǎng)1處、尾礦壩1處;破壞土地類型為有林地;總治理區(qū)面積為38.358 8 hm2，其中廢棄露天采坑破損面積5.882 2 hm2，排巖場(chǎng)占用破壞面積18.568 6 hm2，尾礦壩面積13.908 0 hm2;主要地質(zhì)環(huán)境問題是山體破損、地質(zhì)災(zāi)害隱患、地形地貌景觀和土地植被資源遭到不同程度破壞。

1 邊坡穩(wěn)定性評(píng)述

經(jīng)實(shí)地測(cè)繪調(diào)查，治理區(qū)廢棄露天采場(chǎng)位于山體半山處，形態(tài)呈條帶狀，展布方向?yàn)闁|西向，按照邊坡坡向與巖層傾向的關(guān)系，一側(cè)邊坡為順向坡，另一側(cè)為反向坡。露天采坑邊坡為巖質(zhì)邊坡，巖石風(fēng)化破碎強(qiáng)烈，節(jié)理裂隙發(fā)育，造成巖體完整性與穩(wěn)定性差。排巖場(chǎng)沿山坡形成，邊坡形態(tài)均呈弧狀的“U”字形，長(zhǎng)650～740 m，寬270～340 m，高8～85 m，邊坡坡度30～45 °，平均厚48 m。排巖場(chǎng)組成物質(zhì)為斜長(zhǎng)角閃片麻巖，其在地表徑流的沖刷和重力作用下易于向下溜動(dòng)，總體穩(wěn)定性比較差。尾礦庫(kù)南側(cè)主壩體壩底標(biāo)高為458 m、壩頂標(biāo)高498 m，總壩高40 m。尾礦庫(kù)一旦潰壩可形成泥石流，邊坡不穩(wěn)可能會(huì)產(chǎn)生滑坡，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大，將嚴(yán)重威脅到當(dāng)?shù)厝罕姷娜松砗拓?cái)產(chǎn)安全，可能造成重大事故。

2 恢復(fù)治理工程技術(shù)

2.1 露天采坑恢復(fù)治理

本次治理的露天采坑面積5.882 2 hm2，恢復(fù)治理方向?yàn)榱值亍?/p>

2.1.1 露天采坑削坡工程 治理區(qū)有1個(gè)露天采坑CK1，采場(chǎng)長(zhǎng)850～860 m，寬170～200 m，深8～85 m，邊坡角55～75 °，呈近東西向展布，地勢(shì)西高東低。CK1內(nèi)有東西兩處大小不等的露天采坑：西部采坑CK1-1長(zhǎng)140～180 m，寬80～95 m，深10～25 m，邊坡角55～75 °;東部采坑CK1-2長(zhǎng)340～380 m，寬100～120 m，深8～50 m，邊坡角55～65 °。依采坑規(guī)模大小及實(shí)際情況和礦山治理?xiàng)l件，對(duì)CK1-1，CK1-2及其南側(cè)邊坡開展治理。

對(duì)已廢棄的露天采坑CK1進(jìn)行削坡，在增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性的同時(shí)，降低崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。對(duì)CK1-1南側(cè)邊坡600 m和CK1-2南側(cè)邊坡570 m標(biāo)高以上部分進(jìn)行削坡處理，處理后使其邊坡角不大于25 °;削坡過程中保留上部0.3 m厚土層留作植被恢復(fù)使用。經(jīng)估算，削坡共產(chǎn)生廢石土2 600 m3，其中CK1-1產(chǎn)生廢石1 352 m3，CK1-2產(chǎn)生廢石1 248 m3，廢石回填至采坑內(nèi)，回填后采坑與周圍地形相協(xié)調(diào)。削坡后CK1-1南側(cè)邊坡形成600 m和605 m兩個(gè)平臺(tái)，CK1-2南側(cè)邊坡形成580 m和590 m兩個(gè)平臺(tái)，為后期覆土、植樹做準(zhǔn)備。在斜坡上種草。

2.1.2 露天采坑回填工程 西部采坑CK1-1深10～25 m、面積為1.547 2 hm2，東部采坑CK1-2深8～25 m、面積為2.688 6 hm2，擬用礦山開采產(chǎn)生的廢石排巖場(chǎng)PY1回填采坑。CK1-1回填至585 m標(biāo)高，回填廢石土量需110 258 m3，另有削坡工程量1 352 m3 回填采坑內(nèi)，則實(shí)際需要量為108 906 m3。CK1-2回填至570 m標(biāo)高，回填廢石土量需142 380 m3，另有削坡工程量1 248 m3 回填采坑內(nèi)，則實(shí)際需要量為141 132 m3。總計(jì)需回填廢石土量總量為250 038 m3?；靥詈驝K1露天場(chǎng)形成585 m和570 m標(biāo)高的二級(jí)平臺(tái)。平臺(tái)經(jīng)平整、客土、種植可恢復(fù)植被。平臺(tái)形成后從西至東可達(dá)到自然排水。

2.1.3 客土工程 當(dāng)?shù)乜屯镣猎幢容^貧乏，設(shè)計(jì)采用外購(gòu)方式解決客土問題?？屯翞榉圪|(zhì)粘土，質(zhì)地粘性，缺乏有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分，pH值7.0～7.5，不含有毒有害物質(zhì)。采用全面地毯式客土方法，平整后達(dá)到鋪覆平坦、厚薄均勻?；謴?fù)林地客土厚度0.5 m，恢復(fù)面積5.882 2 hm2，客土土方量28 691 m3。其中：CK1-1治理面積1.547 2 hm2，客土量7 736 m3;CK1-1南側(cè)斜坡治理面積0.562 6 hm2（平臺(tái)面積0.448 4 hm2，斜坡面積0.114 2 hm2），客土量2 660 m3（平臺(tái)覆土2 242 m3，斜坡覆土418 m3）;CK1-2治理面積2.688 6 hm2，客土量13 443 m3;CK1-2南側(cè)斜坡治理面積1.083 8 hm2（平臺(tái)面積0.660 2 hm2，斜坡面積0.423 6 hm2），客土量485 2 m3（平臺(tái)覆土3 301 m3，斜坡覆土1 551 m3）。

2.1.4 整地工程 根據(jù)栽植喬木對(duì)平臺(tái)進(jìn)行穴狀整地，喬木林地栽植穴規(guī)格為0.5 m×0.5 m×0.5 m，株行距為2.0 m×3.0 m，呈品字形布置，密度為1 666株/hm2，設(shè)計(jì)挖樹坑8 902個(gè)。其中：CK1-1面積1.547 2 hm2，設(shè)計(jì)挖樹坑2 577個(gè);CK1-1南側(cè)斜坡平臺(tái)面積0.448 4 hm2，設(shè)計(jì)挖樹坑747個(gè);CK1-2面積2.688 6 hm2，設(shè)計(jì)挖樹坑4 479個(gè);CK1-2南側(cè)斜坡平臺(tái)面積0.660 2 hm2，設(shè)計(jì)挖樹坑1 099個(gè)。

2.1.5 植被恢復(fù)工程 栽植苗木選擇3 a生側(cè)柏。栽植時(shí)先將苗木輕放于已經(jīng)整理好的樹坑中，使其位于樹坑正中并垂直于地面，然后分層回填土壤并踩實(shí)，填平后在四周做好圍堰，以便于灌溉和保水。測(cè)算植樹8 902株;針對(duì)客土缺乏有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分，設(shè)計(jì)每個(gè)樹坑施用農(nóng)家土雜肥0.002 m3進(jìn)行調(diào)節(jié)，共施用農(nóng)家土雜肥18.000 m3;每株澆水0.050 m3，共澆水445.000 m3，水源為合格水。所有植被栽植完畢后當(dāng)天澆水一次，澆水過程應(yīng)緩澆慢滲，達(dá)到飽和，使土壤吸足水分，以利于苗木萌發(fā)成活;之后要定期觀測(cè)土壤墑情，出現(xiàn)旱情及時(shí)澆水。保證1 a后成活率不低于75%;對(duì)沒有成活的苗木，次年及時(shí)補(bǔ)栽。

對(duì)CK1-1和CK1-2南側(cè)邊坡播撒草籽，使樹木之外的地方恢復(fù)為天然草地。草種均為當(dāng)?shù)剡m生草種，非常適合綠化和固土保水。CK1-1和CK1-2南側(cè)邊坡面積分別為0.114 2 hm2和0.423 6 hm2，按15g/m2標(biāo)準(zhǔn)，需播撒草籽20 kg和78 kg，共計(jì)98 kg。

后期的養(yǎng)護(hù)期限為2 a，采取封育措施，嚴(yán)禁放牧、砍柴、割草，給樹草創(chuàng)造一個(gè)利于成活生長(zhǎng)的環(huán)境。此外，根據(jù)土壤含水量、有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分含量、成活及生長(zhǎng)情況、有無病蟲害等，及時(shí)澆水、追肥、防治病蟲害、培土和補(bǔ)植，促使其初步形成比較穩(wěn)定的新生生態(tài)系統(tǒng)。

2.2 排巖場(chǎng)恢復(fù)治理

排巖場(chǎng)總治理面積18.568 6 hm2，恢復(fù)治理方向?yàn)榱值睾筒莸亍?/p>

2.2.1 排巖場(chǎng)平整工程 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，治理區(qū)有1處排巖場(chǎng)PY1，長(zhǎng)650～740 m，寬270～340 m，高8～85 m，邊坡坡度30～45 °，平均厚48 m;邊坡角度較大，穩(wěn)定性較差。對(duì)排巖場(chǎng)PY1進(jìn)行降坡。1） 以600 m標(biāo)高做一級(jí)平臺(tái)PY1-1，形成東西寬150～200 m、南北長(zhǎng)200～260 m的平臺(tái)，降低高度5 m，平整、壓實(shí)場(chǎng)地，為后續(xù)覆土、恢復(fù)植被打好基礎(chǔ)。為增強(qiáng)排巖場(chǎng)的穩(wěn)定性，降低荷載，在PY1-1前緣修筑一條寬8～10 m的馬道。產(chǎn)生廢石172 275 m3，廢石先運(yùn)至采坑CK1-1內(nèi)，剩余部分回填CK1-2。2） 以615 m標(biāo)高做二級(jí)平臺(tái)PY1-2，形成東西寬10～40 m、南北長(zhǎng)約240 m的平臺(tái)，降低高度5 m，平整、壓實(shí)場(chǎng)地，為后續(xù)覆土、恢復(fù)植被打好基礎(chǔ)。產(chǎn)生廢石19 018 m3，運(yùn)至CK1-2采坑內(nèi)。3） 以620 m標(biāo)高做三級(jí)平臺(tái)PY1-3，形成東西寬120～140 m、南北長(zhǎng)約150 m的平臺(tái)，平整、壓實(shí)場(chǎng)地，為后續(xù)覆土、恢復(fù)林地打好基礎(chǔ)。4） 以615～620 m標(biāo)高做四級(jí)平臺(tái)PY1-4，形成南北寬80～120 m、東西長(zhǎng)160～170 m的平臺(tái)，降低高度5 m，平整、壓實(shí)場(chǎng)地，為后續(xù)覆土、恢復(fù)林地打好基礎(chǔ)。產(chǎn)生廢石58 745 m3，運(yùn)至CK1-2采坑內(nèi)。5） 以625～630 m標(biāo)高做五級(jí)平臺(tái)PY1-5，形成南北寬50～100 m、東西長(zhǎng)190～200 m的平臺(tái)，平整、壓實(shí)場(chǎng)地，為后續(xù)覆土、恢復(fù)林地打好基礎(chǔ)。6） 以630～635 m標(biāo)高做六級(jí)平臺(tái)PY1-6，形成東西寬120～140 m、南北長(zhǎng)220～240 m的平臺(tái)，平整、壓實(shí)場(chǎng)地，為后續(xù)覆土、恢復(fù)林地打好基礎(chǔ)。整理后邊坡坡度小于35 °，排巖場(chǎng)整體穩(wěn)定。排巖場(chǎng)共計(jì)提供250 038 m3廢石。

2.2.2 客土工程 設(shè)計(jì)采用外購(gòu)方式解決客土問題?？屯镣临|(zhì)為礦山周邊黃土，質(zhì)地粘性，缺乏有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分，pH值7.0～7.5，不含有毒有害物質(zhì)。采用全面地毯式客土方法，平整后達(dá)到鋪覆平坦、厚薄均勻。排巖場(chǎng)平臺(tái)客土厚度0.5 m，為種側(cè)柏做準(zhǔn)備，客土面積12.165 0 hm2，客土土方量60 825 m3;斜坡坡面客土厚度0.3 m，為種草做準(zhǔn)備，客土面積7.817 8 hm2，客土土方量23 453 m3。排巖場(chǎng)總計(jì)需客土土方量84 278 m3。

2.2.3 整地工程 根據(jù)栽植側(cè)柏的株行距對(duì)排巖場(chǎng)平臺(tái)進(jìn)行穴狀整地，樹坑規(guī)格為0.5 m×0.5 m×0.5 m，株行距為2.0 m×3.0 m，呈品字形布置，密度為1 666株/hm2;根據(jù)平臺(tái)恢復(fù)植被面積12.165 0 hm2，設(shè)計(jì)挖樹坑20 266個(gè)。針對(duì)客土缺乏有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分，設(shè)計(jì)每個(gè)樹坑施用農(nóng)家土雜肥0.002 m3進(jìn)行調(diào)節(jié)，共施用農(nóng)家土雜肥41.000 m3。

2.2.4 植被恢復(fù)工程 栽植苗木選擇側(cè)柏。栽植時(shí)先將苗木輕放于已經(jīng)整理好的樹坑中，使其位于樹坑正中并垂直于地面，然后分層回填土壤并踩實(shí)，填平后在四周做好圍堰，以便于灌溉和保水。測(cè)算植樹20 266株;每株澆水0.050 m3，共澆水1 013.000 m3，水源為合格水。所有植被栽植完畢后當(dāng)天澆水一次，澆水過程應(yīng)緩澆慢滲，達(dá)到飽和，使土壤吸足水分，以利于苗木萌發(fā)成活;之后要定期觀測(cè)土壤墑情，出現(xiàn)旱情及時(shí)澆水。保證1 a后成活率不低于75%;對(duì)沒有成活的苗木，次年及時(shí)補(bǔ)栽。

對(duì)邊坡覆土后播撒草籽，按15 g/m2標(biāo)準(zhǔn)，需草籽1 172 kg。

后期的養(yǎng)護(hù)期限為2 a，采取封育措施，給樹草創(chuàng)造一個(gè)利于成活生長(zhǎng)的環(huán)境。此外，根據(jù)土壤含水量、有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分含量、成活及生長(zhǎng)情況等，及時(shí)澆水、追肥、防治病蟲害、培土和補(bǔ)植，促使其初步形成比較穩(wěn)定的新生生態(tài)系統(tǒng)。

2.3 尾礦壩恢復(fù)治理

尾礦壩治理面積13.908 0 hm2，恢復(fù)治理方向?yàn)榱值睾筒莸亍?/p>

2.3.1 尾礦壩平整工程 尾礦壩南側(cè)平整后形成一處以初期壩457～458 m標(biāo)高平臺(tái)PT1。其上方為馬道MD1，與尾礦壩壩體西側(cè)相連做一級(jí)平臺(tái)，標(biāo)高467～488 m。MD1上方為馬道MD2，走向與MD1相近，做二級(jí)平臺(tái)，標(biāo)高476～477 m。MD2上方為馬道MD3，走向與MD2相近，做三級(jí)平臺(tái)，標(biāo)高486 m。MD3上方為平臺(tái)PT2，做四級(jí)平臺(tái)，標(biāo)高495～496 m，該平臺(tái)東南西相連接。

與尾礦壩壩體西側(cè)相連有兩處尾礦廢渣，形成平臺(tái)W1和平臺(tái)W2，標(biāo)高分別為488～490 m。尾礦壩壩體東側(cè)平臺(tái)下方形成一處南北向馬道平臺(tái)DMD，標(biāo)高488～489 m。對(duì)平臺(tái)與平臺(tái)間的斜坡進(jìn)行平整、壓實(shí)，為后續(xù)覆土、恢復(fù)植被打好基礎(chǔ)。整理后邊坡坡度小于35 °，使壩體整體穩(wěn)定。

2.3.2 客土工程 設(shè)計(jì)采用外購(gòu)方式解決客土問題?？屯镣临|(zhì)為礦山周邊黃土，質(zhì)地粘性，缺乏有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分，pH值7.0～7.5，不含有毒有害物質(zhì)。采用全面地毯式客土方法，對(duì)馬道兩側(cè)進(jìn)行穴狀客土，平整后達(dá)到鋪覆平坦、厚薄均勻。尾礦壩平臺(tái)客土厚度0.5 m，客土面積8.426 6 hm2，為種側(cè)柏做準(zhǔn)備，客土土方量

34 903 m3;斜坡客土面積5.481 4 hm2，坡面客土厚度0.3 m，客土土方量19 032 m3，為種樹木做準(zhǔn)備?？傆?jì)尾礦壩需客土土方量53 935 m3。

2.3.3 整地工程 根據(jù)栽植側(cè)柏的株行距對(duì)壩體平臺(tái)進(jìn)行穴狀整地，樹坑規(guī)格為0.5 m×0.5 m×0.5 m，株行距為2.0 m×2.0 m，呈品字形布置，密度為2 500株/hm2;根據(jù)平臺(tái)恢復(fù)植被面積8.426 6 hm2，設(shè)計(jì)挖樹坑18 523個(gè)。根據(jù)栽植側(cè)柏的株行距對(duì)壩體斜坡進(jìn)行穴狀整地，樹坑規(guī)格為0.3 m×0.3 m×0.3 m，株行距為2.0 m×2.0 m，呈品字形布置，密度為2 500株/hm2;設(shè)計(jì)挖樹坑15 861個(gè)。總計(jì)挖樹坑34 384個(gè)。針對(duì)客土缺乏有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分，設(shè)計(jì)每個(gè)樹坑施用農(nóng)家土雜肥0.002 m3進(jìn)行調(diào)節(jié)，共施用農(nóng)家土雜肥68.000 m3。

2.3.4 植被恢復(fù)工程 栽植苗木首選側(cè)柏，其他（丁香、刺槐、紫穗槐與連翹）可因地適宜作為備用樹種選擇，栽植時(shí)先將苗木輕放于已經(jīng)整理好的樹坑中，使其位于樹坑正中，并垂直于地面，然后分層回填土壤并踩實(shí)，填平后在四周做好圍堰，以便于灌溉和保水。測(cè)算植樹34 384株;每株澆水0.050 m3，共澆水1 719.000 m3，水源為合格水。在馬道兩側(cè)穴狀栽種側(cè)柏。前期已恢復(fù)治理的兩處斜坡復(fù)綠工程不計(jì)本次治理工程內(nèi)（MX1-1和XP1，面積2.460 0 hm2）。所有植被栽植完畢后當(dāng)天澆水一次，澆水過程應(yīng)緩澆慢滲，達(dá)到飽和，使土壤吸足水分，以利于苗木萌發(fā)成活。之后要定期觀測(cè)土壤墑情，出現(xiàn)旱情及時(shí)澆水。保證1 a后成活率不低于75%;對(duì)沒有成活的苗木，次年及時(shí)補(bǔ)栽。

對(duì)WXP1邊坡播撒草籽，按15 g/m2標(biāo)準(zhǔn)，需草籽52 kg。

后期的養(yǎng)護(hù)期限為2 a，采取封育措施，給樹草創(chuàng)造一個(gè)利于成活生長(zhǎng)的環(huán)境。此外，根據(jù)土壤含水量、有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分含量、成活及生長(zhǎng)情況等，及時(shí)澆水、追肥、防治病蟲害、培土和補(bǔ)植，促使其初步形成比較穩(wěn)定的新生生態(tài)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

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Abstract： Ecological restoration and treatment in mining areas can eliminate the hidden dangers of geological disasters caused by mining and restore the ecological environment. Carry out on-site investigation on the management area， collect relevant data， conduct indoor comprehensive analysis， collation and research， and formulate and implement engineering and technical plan of mine ecological restoration and treatment according to the requirements of relevant codes and regulations， so as to comprehensively restore the geological environment and ecological environment of the management area.

Key words： mining areas; ecological restoration; treatment engineering; technology