何江飛

（陜西工程勘察研究院有限公司，陜西 西安 710068）

礦山開采過程實(shí)際上是利用、改造和破壞自然環(huán)境的過程，目前礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理與保護(hù)已引起有關(guān)部門的高度重視，如何既合理地開發(fā)礦產(chǎn)資源,又不至于造成礦山地質(zhì)和生態(tài)環(huán)境惡化以及重大地質(zhì)災(zāi)害事故發(fā)生，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要研究課題[1,2]。

本文針對(duì)陜西寧強(qiáng)縣鞏家河礦山存在的地質(zhì)環(huán)境問題，通過礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)以實(shí)現(xiàn)綠色礦山的防治目標(biāo)，可為同類礦山實(shí)現(xiàn)綠色礦山提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

1 礦山基本概況

寧強(qiáng)縣鞏家河礦位于寧強(qiáng)縣鞏家河鄉(xiāng)二里壩村，該礦區(qū)屬于一條溝口開闊、溝道狹窄的“V”字型溝谷，溝長(zhǎng)約1.2km，縱坡降196‰，匯水面積1.2km2，平均谷坡40°。礦區(qū)內(nèi)溝中共有采礦棄渣17分區(qū)，采礦棄渣總量約18.24萬m3。這些采礦渣石堆大小不一，因受地形所限或順坡棄下或直接堆積于溝底，棄渣堆放嚴(yán)重壓占土地和毀壞植被。大部分采礦渣堆結(jié)構(gòu)松散，堆積成高陡邊坡，且均沒有較好的攔渣防護(hù)措施，為泥石流的發(fā)生提供了充足的物源（圖1）。

圖1 礦山治理前情況

2 地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

治理區(qū)地處秦嶺、巴山兩大山系的交匯地帶，受秦嶺緯向構(gòu)造和大巴山弧形褶皺帶的影響，山勢(shì)陡峻，溝谷深，溝谷多呈“V”形，大部為海拔1000～1600m的山地，山脈多為經(jīng)向，山脈之間縱谷比較發(fā)育。

2.2 地層巖性

本區(qū)地層由新到老可依次分為：第四系、中上元古界碧口群（Рt2－3bk）、下元古界東房溝組（Pt1d）、下元古界曾家河組（Pt1z）。

第四系：包括第四系沖洪積層（Q4al-pl）和殘坡積層（Q4el-dl）。中上元古界碧口巖群（Pt2+3bk）：巖性以角斑巖、角斑質(zhì)凝灰?guī)r為主。下元古界東房溝組（Pt1d）：主要巖性為綠色片巖夾少量碳酸巖。下元古界曾家河組（Pt1z）：主要巖性為綠泥石巖，鈣質(zhì)石英片巖，局部花崗巖。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

項(xiàng)目區(qū)位于陽平關(guān)～勉縣斷層以東北地區(qū)，處于秦嶺褶皺系摩天嶺加里東褶皺帶內(nèi)的陳家山—茶店復(fù)背斜的中段。巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用劇烈，褶皺強(qiáng)烈，斷裂較發(fā)育,巖體較破碎。

3 治理方案設(shè)計(jì)

3.1 棄渣堆設(shè)計(jì)

治理區(qū)共計(jì)17分區(qū)廢渣堆。其中位于溝道底部8個(gè)區(qū)，位于礦山道路邊坡邊沿9個(gè)區(qū)。故治理設(shè)計(jì)對(duì)KZ02、KZ04、KZ05、KZ07、KZ13采取清理措施。

對(duì)KZ08、KZ10、KZ12 、KZ14、KZ16區(qū)采取整平綠化固渣。對(duì)其余KZ01 、KZ03 、KZ06渣堆回填以及整平覆土綠化措施。

3.2 攔渣壩工程

壩體斷面為梯形，壩體內(nèi)設(shè)排水孔，壩底設(shè)置排水涵洞。攔渣壩采用漿砌片石重力壩（圖2），采用M7.5砂漿砌筑，壩頂長(zhǎng)50.40m，底寬19.8m，頂寬3.0m，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)位于中等風(fēng)化基巖上，壩肩嵌入基巖。

圖2 修建后的攔渣壩

圖3 恢復(fù)后礦渣堆

3.3 排水工程設(shè)計(jì)

排水工程設(shè)計(jì)參照規(guī)范[3]截排水溝設(shè)計(jì)斷面過流量及流速的計(jì)算，鞏家河礦區(qū)溝底匯水渠斷面為梯形，底寬1.0m，高1.5m，上口寬2.5m時(shí)，過流量為24.87m3/s，設(shè)計(jì)按30年一遇最大洪水流量為21.87 m3/s，滿足最大排洪需求。

3.4 生態(tài)恢復(fù)設(shè)計(jì)

對(duì)礦區(qū)廢渣堆進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)（圖3），綠化采用種植松柏和沙打旺。對(duì)渣堆上部進(jìn)行工程平整，覆土種植柳樹、刺槐，對(duì)邊坡按設(shè)計(jì)坡率修整邊坡，然后覆土0.3m厚，種植沙打旺，行距30cm。

4 結(jié)語

通過棄渣堆放坡、攔渣壩支擋加固，截排水及植被恢復(fù)等，達(dá)到全面保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境、消除或減輕地質(zhì)災(zāi)害安全隱患、并使其實(shí)現(xiàn)綠色礦山的目的，其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著。

（1）廢渣性泥石流隱患的治理，應(yīng)該因地制宜的制定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，不能只注重支擋擋措施。本文采用的廢渣堆削坡、就地平整到主溝道內(nèi)的方法是較經(jīng)濟(jì)、合理、科學(xué)的恢復(fù)治理方法。

（2）礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)工程要充分考慮地形地貌景觀的恢復(fù)，本次設(shè)計(jì)采用林草結(jié)合的生態(tài)工程設(shè)計(jì)，可以極大的恢復(fù)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛簿坝^，恢復(fù)綠地，實(shí)現(xiàn)綠水青山的目的。