探矿工程开采与矿山修复 对策

王健英

安徽省地质矿产勘查局 321地质队 244000

摘要：消除地质灾害隐患及视觉污染，落实跟进式复绿要求，保护矿山生态环境，长龙岗熔剂白云岩矿二、三号段靠帮台阶、上山道路窑尾段裸露坡体及北侧边坡弃土区等5个区块进行生态修复治理。

关键词:探矿工程开采；成因；生态修复

引言：由于矿山不断的开采活动的干扰下，鸟类、爬行类动物开始大面积的迁移栖息地，在开采、修路后，由于不断的砍伐树木，开挖土方，破坏土壤，生态系统间的联系被剪断，连通性开始变差，动植物间的联系变得困难，相互间很难做到优势互补，生物多样性的发展受到了限制。本项目采用客土喷播、乔灌木种植等方式，还草还林，植树造林，针对矿山地质环境现状与存在的主要地质环境问题，结合本地区的矿区治理经验，提出治理总体思路是：“植被恢复为主，拦挡工程为辅”的原则，对采场剥离区及弃土堆场地进行生态恢复整治。通过地质环境治理及复垦复绿后，消除存在的各种地质环境问题和地质灾害隐患，最大限度恢复用地面积，恢复山体植被，消除视觉污染，改善、恢复生态环境。

一、工程概况

矿区位于安徽省池州市贵池区墩上街道办事处塔山村和青阳县蓉城镇云山村交界处，318国道青（阳）—池（州）公路北侧。存在的主要地质环境问题有：1、地形地貌景观破坏；2、挖损及压占破坏土地资源；3、矿区开采活动形成高陡边坡，存在边坡不稳定潜在威胁；4、地表植被破坏，存在水土资源流失。

土体：分布在沟谷及坡麓地带，主要为冲积和残坡积层，厚度1.0～10.0m。坡麓地带岩性以残坡积粘土夹碎石为主，低洼地带以冲洪积的砂砾石土为主，砾石无分选性，稍密，坚硬，中等压缩性，力学强度相对较低。

岩体：志留系高家边组岩性主要为薄~中层粉砂岩、粉砂质页岩、泥质页岩。近地表风化较微弱，弱风化厚度一般小于5m。未风化砂页岩，抗压强度138.9—180.9MPa，属坚硬岩石。

土壤：区内主要土壤类型为石灰土土类-棕色石灰土亚类-鸡肝土土属-山门（薄）鸡肝土。青阳县该土种全氮平均含量为1.80g/kg，有效磷为12.02mg/kg，速效钾为114.91mg/kg，有机质为27.05g/kg；区内有林地土壤剖面可分为三层：覆盖层主要为枯枝落叶层和粗有机质层，土壤中平均有机质含量2.34%，碱解氮114ppm，速效磷3.5ppm，速效钾95ppm，pH值6.4，土壤肥力总体略高于耕地，土层厚度为20~35cm左右；表土层颜色较覆盖层浅，土壤质地为壤土，土壤颖粒稍紧，土层厚度为50~60cm左右；底土层，即母质层，厚度50~450cm。

二、边坡稳定性评价

+160m台阶位于采场南侧，开采形成岩质边坡坡高约8m，坡度30~45°。边坡岩性为白云质灰岩、白云岩,结合现场调查，通过赤平投影判断边坡属较稳定结构，发生地质灾害可能性小。

+180m台阶位于采场北侧，原地形自然坡度15°~20°，开采形成岩质边坡，坡高15~20m,坡度65~85°。边坡岩性为白云质灰岩、白云岩，受断层、节理等结构面影响，局部岩体较破碎，易发生崩塌地质灾害。

三、治理设计

鉴于治理区存在地形地貌景观破坏、土地挖损、植被损毁等地质环境问题，结合矿山实际情况进行治理设计，其总体思路为:

①南侧+160m靠帮边坡及平台（地块3）采取液压喷播，台阶内侧修建排水沟，平台覆土复绿；排水沟自西向东排水，坡度0.3%。排水沟西接采场外的山体冲沟，东接开拓道路旁的排水沟。平台进行场地平整后覆土复绿，为防止覆土流失，保障绿化效果，平台外缘建蓄土墙。

②+180m靠帮边坡及平台（地块4），针对高陡边坡进行坡面危岩清理后挂网喷播，平台覆土复绿，做法同①；

③采场北侧弃土区边坡（地块5），设计两级平台，并将坡面修整后进行液压喷播；

④上山道路窑尾段裸露坡体南北向段（地块1），坡面进行挂网喷播，平台复绿；

⑤上山道路窑尾段裸露坡体东西向段（地块2），撒播草籽复垦复绿；

4. 分项工程设计要求及计算

1、排水沟截面设计

根据项目区气象资料可知，历年平均降水量1482.3mm，日最大降水量209.5mm，小时最大降水量79.2mm。根据场地周边汇水面积进行设计，本次采用《城市排水工程规划规范)，设计暴雨历时和排涝时间采用小时最大降水量79.2mm 计算。

本次采用地表水径流量计算公式进行计算。

Q＝q·ψ·F

式中：q：每小时最大降雨量（m/h）；根据本地区气象资料，矿区每小时最大降水量52.3mm，每小时最大降水量（0.0792m/h）。

Ψ：径流系数；根据池州城市排水工程设计，山区一般取值0.6-0.8，矿山为低山丘陵区，取值0.7。

F：汇水面积；场地表水汇水面积40645m²。

计算结果：矿山地表径流量为2253.4m³/h（0.626m³/s）。

排水沟断面的水力计算如下：

ω＝Q/V

式中：ω：水沟断面面积，m² ；

Q：最大流量，m³/s ；

V：平均流速，m/s。

本矿山排水沟布设在灰岩区，根据《室外排水设计规范》，灰岩类型明渠最大设计流速取4.0m/s，计算水沟断面面积（ω）为0.16m²。。设计排水沟为矩形断面，净断面尺寸底宽0.4m，深0.4m，面积0.16m²，能够满足排水需要。

2、挂网喷播

（1）挂镀锌网片

金属网为φ2@50×50mm镀锌菱形铁丝网，铺网作业自上而下，坡顶延伸50cm，金属网的搭接长度横向控制在10cm，纵向15cm，搭接处所有接头间隔50cm采用火烧丝绑扎固定，网片须绷紧，搭接允许偏差±2cm，绑丝间距允许偏差±5cm。上下两张网搭接时，下面的网要放在底层；搭接的结以梅花型排列，铁丝网与坡面保持大于8cm间隙，均匀一致。

锚固件呈梅花状布置，主锚固件为Φ18mm的螺纹钢，长100cm，坡面间距2m；次锚固件为Φ10mm的圆钢，长50cm，坡面间距1m。用电锤(或风机)钻孔，孔径3cm，孔向与坡面垂直，锚固件利用M7.5水泥砂浆锚固，露出岩面10cm。

（2）喷播

基材：按照种植土：纤维：绿化基材=2∶2∶1（体积比）用搅拌机混合。在喷射层拌料时加入混合植物种子，种子用量保证草本覆盖率在95%以上，乔灌木≥2株/m²。计算喷播厚度为10cm。绿化基材由有机质、肥料、保水剂、稳定剂、团粒剂、pH值调节剂、消毒剂等按比例混合。

喷播种子配比：种子采用当年采收的抗性强，对环境恢复能力强的木本种子，选用小乔木：刺槐、山合欢；灌木：青檀、胡枝子、火棘、紫穗槐；草本：山苍子、狗牙根、紫花苜蓿。乔、灌木种子需用60º热水（含浸种剂）浸种一天，草本种子在喷播前浸种1-2小时使种子吸水湿润。

5、结语

通过项目实施，提高植被覆盖率，有效地减轻水土流失，绿化地貌景观，净化空气，提高周围环境质量，给当地人民群众提供良好的生活环境。盘活矿区土地资源、改善矿区生态环境，以实现矿区可持续发展为目的，具有显著的经济效益、社会效益、环境效益。使环境与经济发展走上良性循环的道路。

参考文献：

[1]滑坡防治工程勘查规范（DZ/T 0218—2006）[S].

[2]滑坡防治工程设计与施工技术规范(DZ/T 0219-2006)[S].

[3]城市排水工程规划规范

[4]矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范（DZ/T0223-2011）

[5]安徽省矿山地质环境治理技术规程