管政亭，趙國紅

（安徽省公益性地質(zhì)調(diào)查管理中心，安徽 合肥 230009）

安徽省礦產(chǎn)資源豐富，水泥用灰?guī)r等露天開采建筑材料類礦種為安徽省優(yōu)勢礦種。但因重開采輕保護，安徽省露天開采導致的礦山地質(zhì)環(huán)境問題特別突出。2014年開始，安徽省啟動“三線三邊”礦山地質(zhì)環(huán)境治理等行動，重點治理位于自然保護區(qū)和重要景觀區(qū)、重要居民集中生活區(qū)、省際周邊，重要交通干線、重要江河沿線的礦山地質(zhì)環(huán)境問題。通過治理工程的實施，安徽省露采礦山地質(zhì)環(huán)境正逐步恢復。

1 露采礦山主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題

1.1 資源破壞

1.1.1 占用和損毀土地資源

露采礦山開采時剝離了采區(qū)的表土及向下開采時形成的采坑嚴重損毀了土地資源，開采遺留的各類廢渣、廢石、廢棄的采礦設施壓占土地資源，使得大面積的土地資源失去使用功能。

1.1.2 破壞植被資源

由于露采時表土的剝離，使得原本生長在山體表面的植被遭到破壞，固體廢棄物堆放占用的土地，也導致原生植被遭受破壞，并影響周圍植被生長，惡化了植物群的生存條件，使植被的覆蓋率降低。

1.1.3 水土流失

由于植被資源的破壞，沿露采邊坡堆放或在采場底盤直接堆放的各類廢渣、廢石及剝離的表土在雨水的沖刷下，造成大量的水土流失，浪費了土地資源，破壞了自然生態(tài)環(huán)境。暴雨季節(jié)水土流失更為嚴重，流失的水土搬運匯入河流和溝道中產(chǎn)生重力侵蝕，導致礦區(qū)周邊溝岸擴張，土地不斷遭受侵蝕和破壞，加劇周圍河流溝谷的泥沙含量。

1.2 地貌景觀破壞

露采礦山在礦山開采前為渾圓的山體，受礦山開采的影響，山體破損，改變原始地形，造成地形崎嶇不平，形成大量的宕口、采坑和陡坡，露采礦山對自然景觀造成極大的破壞，對過往車輛、船只及行人造成視覺污染。部分露采礦山位于自然風光秀麗、旅游資源較為豐富的地區(qū)，嚴重影響了旅游資源的開發(fā)利用。

1.3 地質(zhì)災害隱患

1.3.1 崩塌

露采礦山開采邊坡坡度普遍較陡，高差較大，許多地段近于直立，留下較多的陡峻高坡，由于受構(gòu)造、風化、原巖成巖條件及爆破采動等因素的影響，許多宕口節(jié)理、裂隙發(fā)育，坡面凸凹不平，坡面中上部存在突出危巖體和拉張裂縫，在自重應力作用下，易產(chǎn)生拉裂破壞，形成崩塌。

1.3.2 滑坡

露采礦山邊坡巖體中常存在軟弱泥巖等夾層，開挖暴露后遇水易膨脹軟化而形成滑動面，在受雨水影響或其他外來因素影響時極易發(fā)生滑坡地質(zhì)災害。此外，礦區(qū)內(nèi)廢渣、廢石堆場順坡自然堆放，邊坡角度過陡，如未修建攔渣擋墻，其主要成分為碎石、碎石土，結(jié)構(gòu)松散，在雨水沖刷下也極易發(fā)生滑坡。

1.3.3 泥石流

露采礦山絕大多數(shù)沒有建設專門的堆渣場且堆渣未采取攔擋措施，礦山開采過程中形成的大量廢渣、廢石及廢棄表土隨意堆放、傾倒于山間溝谷中，這些廢渣長期堆積于山坡、溝谷中，在雨水的沖刷下易造成礦山?jīng)_溝淤積、堵塞，形成暫時性堰塞體，一旦遇到暴雨等強降雨，則易形成礦渣型泥石流，毀損下游農(nóng)田，堵住溝口，改變原有地表水排水系統(tǒng)。

1.4 水均衡、水環(huán)境破壞

露采礦山對礦山原始地形地貌改變較大，開采面坡度陡峭，開采時隨著地表覆蓋土的剝離，加速了大氣降水向巖層直接下滲速度，對礦區(qū)水均衡有一定的破壞作用，但其影響范圍僅限于礦區(qū)。露采礦山開采的礦石物理力學性質(zhì)較好，化學性質(zhì)穩(wěn)定，開采加工方式為機械破碎，一般不會分解出有害組分，礦業(yè)活動對水環(huán)境影響一般。

2 治理措施

針對露采礦山存在的主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題，根據(jù)安徽省礦山地質(zhì)環(huán)境主要特點、礦山地質(zhì)災害發(fā)育程度及技術、經(jīng)濟條件綜合考慮，采取相應的治理措施，最終達到防災、減災、消除地質(zhì)災害隱患，保證山體穩(wěn)定的目的。

2.1 邊坡治理

2.1.1 危巖清理

開采宕口上存在的已完全脫離母巖的浮石或開采宕口的不穩(wěn)定邊坡，需對浮石及危巖體進行清除，根據(jù)各邊坡高度、坡度和所處位置的不同，采用不同的清理方式。清理時，采用由高往低的方式逐步進行，先采用機械設備進行分段，之后采用人工撬動、解小、清面，然后用挖掘機挖掘松動的石塊，坡面僅對殘留碎石及明顯松動的浮石或突出明顯的棱角進行清除，清理的土石方用于采坑底盤區(qū)的整平回填。

2.1.2 降坡卸載

降坡卸載一般采用坡率法，采用邊坡填方、挖方及設置安全平臺等技術措施，控制邊坡高度和坡度，達到邊坡自身穩(wěn)定的一種邊坡整治方式，是露采礦山邊坡治理中優(yōu)先采用的方法，且效果良好[1]。按工程類比的原則，結(jié)合區(qū)內(nèi)已有穩(wěn)定邊坡的坡率值和經(jīng)驗，邊坡治理后，坡度控制一般在60°以下，當高度超過20m時，分段設置3m～5m的臺階[2]。

2.2 底盤平整

2.2.1 地形平整

底盤平整主要是按設計標高、結(jié)合周邊地形進行平整，削高填低，將高處清理出來的渣土、廢石填入低處，并進行壓實，經(jīng)整理后一般地形坡度不高于15°，盡可能與原始地形地貌相契合。

2.2.2 覆土

露采礦山的廢棄地一般沒有土壤層，平整后需要覆土，覆土土源就近選擇耕植土，覆土后的土壤層自然沉實厚度一般不小于0.5m。

2.3 復綠工程

2.3.1 邊坡復綠

在保證坡面穩(wěn)定、安全的前提下，將邊坡恢復成自然、和諧、生態(tài)的植被環(huán)境，在坡頂，邊坡局部平坦、凹陷處及坡腳處可開挖植生缽、植生槽等，利用藤蔓如爬山虎等上爬下掛進行復綠，或采用魚鱗坑種植植物，平臺處可直接種植喬木、灌木或播撒草籽。但邊坡復綠較難解決的問題是如何在陡峭的坡面尤其是巖質(zhì)坡面上固定植生條件，為植物提供水、肥，且能經(jīng)受風吹雨打?，F(xiàn)在較為成熟的方法有掛網(wǎng)客土噴播、高次團粒噴播等復綠方法進行復綠，其中高次團粒噴播技術應用在高陡巖質(zhì)邊坡上效果較好，其使用富含有機質(zhì)和黏粒的客土材料，在噴播瞬間與團粒劑混合發(fā)生團粒反應，形成與自然界表土具有相同團粒結(jié)構(gòu)的土壤培養(yǎng)基，由于噴播后會發(fā)生疏水反應，所以黏結(jié)力極強的土壤培養(yǎng)基會牢固地吸附于坡面上，能抵抗雨蝕和風蝕，防止水土流失[3]。

2.3.2 底盤復綠

底盤復綠常采用直接種植喬木、灌木或播撒草籽的方式。綠化的植被可選擇氣候條件適當、根系發(fā)達、分生能力強、較耐瘠薄及抗性強的灌木、喬木和藤蔓，條件允許的情況下可種植果木如梨樹、桃樹或葡萄等經(jīng)濟林木，這樣即可以美化治理區(qū)環(huán)境，達到較好的復綠效果，又可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。

2.4 截排水工程

2.4.1 截水工程

為防止降水對邊坡沖刷降低邊坡穩(wěn)定性，且影響綠化效果，露采礦山邊坡坡頂和平臺需開挖截水溝，截水溝斷面可采用梯形或方形，應根據(jù)該地歷史最大日降雨量以及地表徑流率、匯水面積等地形因素，確定坡頂、平臺截水溝截面尺寸。截水溝溝底坡度和局部具體布設根據(jù)地形，以排水順暢為宜，開挖出的土石方就溝兩側(cè)填埋。

2.4.2 排水工程

為保證治理區(qū)的降水能順利自流排出，防止山上洪水對坡腳和覆土層的沖刷，應沿坡腳和坡面修建相互貫通的排水溝，常采用排水明溝的方式排除復墾區(qū)內(nèi)的雨季積水。排水溝的斷面多采用梯形、矩形或U形，斷面尺寸規(guī)格需考慮坡面和場地的匯水面積，排水明溝的溝底比降應與溝道沿線地面的坡度接近[2]。排水溝每間隔20m或變坡較大時需設伸縮縫。

2.5 其他輔助工程

2.5.1 擋墻

為阻擋外部人員和牲畜進入礦區(qū)發(fā)生相關危害或阻擋小塊落石滑出采礦區(qū)，在宕口入口處可設置擋墻，或為防止水土流失，在距平臺、陡坎外邊沿一定距離處也可修筑擋墻。擋墻基礎要有一定埋深，開挖后要求夯實地基，壓實度不小于90%，間隔一定距離要設置沉降縫，墻身需設置泄水孔，為防泄水孔堵塞，在墻后設置厚沙礫反濾層，并在泄水孔下設置膠泥隔水層，不使積水滲入基礎。

2.5.2 安全防護欄

為安全起見，沿髙陡采坑邊坡外側(cè)可設置安全防護圍欄，提高行人安全避險意識，確保安全。防護欄可采用帶筋水泥預制樁加鋼管連接制作，鑿巖埋置并以混凝土固定于巖體上。

2.5.3 警示牌

為防止安全事故發(fā)生，提高行人安全防護意識，有必要制作安置一批安全警示牌，重點安置在治理區(qū)入口、髙陡邊坡邊、水域邊、路口、深坑入口及其它險區(qū)入口等。警示牌采用水泥制牌，刻字清晰、字體醒目、語義明確、通俗易懂。埋設要牢固，定期檢查維護，損毀后需重新制作安裝。

2.5.4 植被養(yǎng)護

治理區(qū)栽植的草皮、樹木等植被應做好后期養(yǎng)護，包括噴水養(yǎng)護、追施肥料、病蟲害防治、修剪與補植等。養(yǎng)護期一般為兩年。澆水應該在植被最需要水的時候澆，以培育植被的強大根系，提高抗性。施肥分為施底肥和追肥，底肥一般在回填耕植土時一起加入，追肥的最佳時間應掌握在溫度和濕度最適宜植被生長的季節(jié)，施肥數(shù)量的多少取決于植被類型、土壤的質(zhì)地、季節(jié)和植被的長勢，施肥后應立即澆水，以防燒苗。害蟲防治應當在正確診斷病害、明確病原菌種類、掌握病害發(fā)生發(fā)展規(guī)律的基礎上采用有效的殺蟲劑及適當?shù)姆乐问侄?。養(yǎng)護初期，應及時檢查種子的出苗情況，如果發(fā)現(xiàn)有缺苗現(xiàn)象，就要迅速采取補種措施。

2.5.5 監(jiān)測

監(jiān)測的重點是治理后邊坡的穩(wěn)定性、坡面浮石掉落情況以及重建植被的生長、成活情況、綠化效果等。

邊坡監(jiān)測點主要布置于邊坡坡頂、坡腳、轉(zhuǎn)折處；植被資源監(jiān)測點主要布置在已進行植被重建的復綠場地中，采用定點定時監(jiān)測與定期巡查相結(jié)合的方法。邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測可采用簡易監(jiān)測法，設立固定標尺，如打入木樁或釘拉繩法、畫線法、貼紙條法，或水泥砂漿貼片等，定時采用鋼卷尺、皮尺進行觀測。綠化效果監(jiān)測采用目視觀測法，主要監(jiān)測植物成活率。

監(jiān)測時間一般從治理工程開始至治理工程結(jié)束后2年止。邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測每月一次，雨季根據(jù)情況適當增加頻次，遇大雨、暴雨每天24小時派專人值班監(jiān)測。植被資源、水土流失狀況、綠化效果等監(jiān)測，初期每月一次，之后可每半年一次。

3 結(jié)論

通過近幾年的安徽省“三線三邊”治理工程的實施情況證明，針對安徽省露采礦山所存在的主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題，通過采取邊坡治理、底盤平整、復綠工程、截排水工程及相關輔助工程措施后治理效果明顯，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境得到改善，大量土地資源得以恢復使用功能。治理工程的實施產(chǎn)生了極大的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。