安徽省某地區(qū)露采礦山地質(zhì)環(huán)境治理設(shè)計(jì)方案的共性淺析

劉 剛

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327隊(duì)安徽工程勘察院，安徽 合肥 230009）

該地區(qū)礦山長(zhǎng)期的露天開采，產(chǎn)生安全隱患及水土流失，造成嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害隱患和環(huán)境視覺(jué)污染。為落實(shí)“綠水青山就是金山銀山”理念，礦山地質(zhì)環(huán)境治理迫在眉睫，由于礦山所在地的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等條件具有相似性，對(duì)礦山進(jìn)行治理所采取的方案中的共性進(jìn)行分析，以便于該地區(qū)礦山治理設(shè)計(jì)方案的推廣，以提高該地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境治理的效率[1]。

1 礦山開采造成的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題

露采礦山位于沿江丘陵區(qū)，海拔多在50～140m之間，地形起伏較大，區(qū)內(nèi)基巖地層多為寒武系、震旦系的灰?guī)r、白云巖。地下水主要為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類裂隙巖溶水兩種類型。區(qū)內(nèi)人類活動(dòng)主要為采礦活動(dòng)與道路工程。地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題集中體現(xiàn)在礦山地質(zhì)災(zāi)害、植被和地貌景觀破壞、礦業(yè)活動(dòng)損毀壓占土地資源三個(gè)方面：①礦區(qū)巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育，局部地段由于受擠壓應(yīng)力作用，巖石破碎而呈碎裂狀構(gòu)造，受節(jié)理和層面控制，于坡面處呈現(xiàn)不規(guī)則楔形體，于剪出口處形成臨空面，多發(fā)展為傾倒式或錯(cuò)斷式崩塌地質(zhì)災(zāi)害。②礦區(qū)范圍內(nèi)植被以低矮灌木為主，間有草本植物，生態(tài)系統(tǒng)較簡(jiǎn)單[2]。礦山露天采場(chǎng)形成了面積較大的開采宕口，山體的爆破開挖造成巖壁裸露，對(duì)地貌景觀影響嚴(yán)重。③礦山開采已形成的露天采場(chǎng)，平面呈不規(guī)則的圓弧形，礦山廢棄后遺留大量的廢渣和土石塊堆積體，局部廢渣堆積體高達(dá)到5m，堆積邊坡坡度一般為25°～50°，此外礦山工業(yè)廣場(chǎng)、生活區(qū)、運(yùn)輸?shù)缆返?，均壓占土地資源

2 礦山地質(zhì)環(huán)境分析評(píng)價(jià)

（1）邊坡治理穩(wěn)定分析評(píng)價(jià)。根據(jù)礦山邊坡的坡向、坡度、高度、結(jié)構(gòu)特征等分為不同邊坡段，各段內(nèi)具有相似性，結(jié)合內(nèi)因和外因，對(duì)每段邊坡采用赤平投影的方法進(jìn)行穩(wěn)定性分析。結(jié)果一般為穩(wěn)定，較穩(wěn)定，不穩(wěn)定。

（2）礦山地質(zhì)環(huán)境治理適宜性分析。依據(jù)土地利用規(guī)劃、礦山土地?fù)p毀的類型、損毀的程度、周邊地類、水利設(shè)施、所在地復(fù)墾經(jīng)驗(yàn)、經(jīng)濟(jì)投入與產(chǎn)出分析、相關(guān)政策（規(guī)劃）要求以及和地方政府等有關(guān)單位的意見(jiàn)，結(jié)合礦區(qū)內(nèi)土壤侵蝕、地形坡度、土壤質(zhì)地、有效土層厚度、地質(zhì)災(zāi)害、排灌條件等條件，確定礦山地質(zhì)環(huán)境的治理恢復(fù)方向。

a.露采礦山邊坡初步復(fù)墾方向：采場(chǎng)邊坡平臺(tái)上可開鑿蓄土槽、宕穴，覆土種植灌木或藤蔓，邊坡坡頂處堆渣清理后作為耕地回填的底土層。巖質(zhì)邊坡則利用平臺(tái)上種植的藤蔓植物上爬下掛復(fù)綠，復(fù)墾方向?yàn)榱值?。b.宕口底盤、工業(yè)廣場(chǎng)初步復(fù)墾方向：拆除壓占土地的建構(gòu)筑物后，宕口內(nèi)采礦用地復(fù)墾為林地或耕地，工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)的采礦用地復(fù)墾為耕地；平緩地區(qū)壓占土地的礦山道路可選擇復(fù)墾為原地類或保留為復(fù)墾后的通行或養(yǎng)護(hù)道路，場(chǎng)區(qū)內(nèi)的堆渣體整平回填作為耕地的底土層，有林地和其他草地復(fù)墾為林地[恢復(fù)為耕地的要滿足《土地復(fù)墾質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（TD/T1036-2013）]。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境治理設(shè)計(jì)

堅(jiān)持以人為本的原則，消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，保障礦區(qū)及周邊人民的生命財(cái)產(chǎn)的安全，保護(hù)自然資源。依據(jù)礦山的現(xiàn)狀、結(jié)合自然條件、土地利用與環(huán)境整治要求，合理確定整治技術(shù)方法，堅(jiān)持因地制宜，量力而行，經(jīng)濟(jì)合理，綜合利用。根據(jù)露采礦山形成的采區(qū)，劃分為三塊，即邊坡地質(zhì)環(huán)境治理區(qū)、宕口底盤地質(zhì)環(huán)境治理區(qū)和工業(yè)廣場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境治理區(qū)。

①邊坡地質(zhì)環(huán)境治理區(qū)。邊坡治理區(qū)根據(jù)礦山邊坡穩(wěn)定性不同區(qū)分設(shè)計(jì)：邊坡挖損區(qū)在邊坡穩(wěn)定性較差的地段采用45°降坡卸載，臺(tái)階高度10m，平臺(tái)寬度4m，平臺(tái)采用開槽法種樹復(fù)綠，利用種植攀援植被進(jìn)行坡面復(fù)綠，并在坡腳設(shè)置截水溝。在邊坡穩(wěn)定性較好的區(qū)段采用60°和現(xiàn)狀坡率降坡卸載，臺(tái)階高度15m、20m，平臺(tái)寬度4m，平臺(tái)采用開槽法種樹復(fù)綠，利用種植攀援植被進(jìn)行坡面復(fù)綠，并在坡腳設(shè)置截水溝。在邊坡穩(wěn)定性較好且坡高較低的地段采取人工清理坡面的方式處理，并種植攀援植被進(jìn)行坡面復(fù)綠。②宕口底盤地質(zhì)環(huán)境治理區(qū)。針對(duì)宕口底盤，擬使用推土機(jī)平整場(chǎng)地、宕穴法植樹進(jìn)行林地復(fù)墾，設(shè)計(jì)標(biāo)高隨現(xiàn)有地面整平標(biāo)高，回填土石后復(fù)墾為林地。③工業(yè)廣場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境治理區(qū)。治理區(qū)的堆場(chǎng)及工業(yè)廣場(chǎng)區(qū)，利用現(xiàn)有地形，按照現(xiàn)有地形平整后設(shè)置。采用宕穴法植樹，宕穴內(nèi)覆土恢復(fù)為林地。

4 分項(xiàng)工程治理設(shè)計(jì)

（1）邊坡降坡卸載工程。削坡及危巖清除工程主要集中在邊坡中上部巖體。盡量采用風(fēng)鎬挖鑿方法，防止對(duì)邊坡面的進(jìn)一步破壞。對(duì)于坡體巖石裂縫裂隙發(fā)育切割較深、松散破碎巖體采用爆破和風(fēng)鎬挖鑿方法徹底清理。

（2）堆渣清理工程。在對(duì)邊坡進(jìn)行爆破前，需對(duì)坡頂堆渣進(jìn)行清理，清理后用于場(chǎng)地宕口底盤回填工程，邊坡坡面普遍堆積碎石土，均需清理挖除。

（3）坡面及平臺(tái)復(fù)綠工程。平臺(tái)處主要為開槽植樹工程，根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)和林業(yè)部門建議，結(jié)合治理區(qū)周邊植被調(diào)查，設(shè)計(jì)復(fù)墾樹種。槽穴規(guī)格為寬1.0m，深0.7m，設(shè)計(jì)成活率：75%，設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)期：2年。邊坡處攀援植物綠化效果好，見(jiàn)效快且造價(jià)低，故卸載后形成的坡面采用攀援植物復(fù)綠。設(shè)計(jì)種植穴規(guī)格：0.2m×0.2m×0.2m（長(zhǎng)×寬×深）。攀援設(shè)計(jì)株間距為0.5m，設(shè)計(jì)綠化率80%，設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)期2年。

種樹和種植爬山虎的槽穴在覆土后播撒草籽，草籽根系可以護(hù)住覆土土壤，防治受強(qiáng)降雨沖刷而水土流失。

（4）宕口底盤、工業(yè)廣場(chǎng)平整工程。采坑內(nèi)土地類型為采礦用地的可復(fù)墾為林地或耕地，林地要根據(jù)地勢(shì)高低設(shè)計(jì)場(chǎng)地標(biāo)高，使用推土機(jī)平整場(chǎng)地，采用宕穴法植樹，設(shè)計(jì)樹穴規(guī)格：1.0m×1.0m×1.0m，設(shè)計(jì)成活率：75%，設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)期：2年。宕穴內(nèi)樹木種植完畢覆土恢復(fù)為林地，選用種植樹木的設(shè)計(jì)株間密度要滿足規(guī)范要求。耕地標(biāo)高根據(jù)實(shí)際地形設(shè)計(jì)為梯形耕地，耕地要滿足《土地復(fù)墾質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（TD/T1036-2013）。工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)恢復(fù)治理為耕地和林地，土地類型為采礦用地的復(fù)墾為耕地，林地和耕地要求同上。

（5）排水溝工程設(shè)計(jì)。參照規(guī)范要求，一般采用暴雨強(qiáng)度為10年一遇，暴雨歷時(shí)60分鐘。需驗(yàn)算排水溝過(guò)水能力大于雨水設(shè)計(jì)流量，方能滿足要求。

（6）道路工程設(shè)計(jì)。治理區(qū)道路主要為貨物運(yùn)輸、植被養(yǎng)護(hù)等目的，是在場(chǎng)地平整到底土層之后，直接利用碎石鋪墊形成路面。除此以外還需結(jié)合實(shí)際情況設(shè)置急流槽，沉淀池，警示牌，防護(hù)欄以及監(jiān)測(cè)設(shè)置。

5 露采礦山治理后效益分析

通對(duì)停采礦山的地質(zhì)環(huán)境治理，可有效消除礦山開采對(duì)地質(zhì)環(huán)境和地貌景觀的破壞，并通過(guò)對(duì)裸露坡面的綠化治理，改善生態(tài)環(huán)境，可顯著提高當(dāng)?shù)芈糜螀^(qū)的品味、風(fēng)格和整體環(huán)境，對(duì)當(dāng)?shù)貧v史文化名城的旅游環(huán)境的改善可起到積極的拉動(dòng)作用，為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)由在破壞型的礦產(chǎn)加工向清潔型的第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)揮重要的作用。