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        鉛硐山礦山塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境治理中新技術(shù)的應(yīng)用

        2020-06-05 05:13:32供稿董少平
        金屬世界 2020年3期
        關(guān)鍵詞:飛播草籽種草

        供稿|董少平 /

        內(nèi)容導(dǎo)讀

        鉛硐山礦由于傳統(tǒng)采礦工藝的局限性,加之地質(zhì)構(gòu)造節(jié)理裂隙發(fā)育、巖體脆、山體陡峭等因素影響,導(dǎo)致礦山塌陷區(qū)治理難度大、危險性大。為了落實綠色發(fā)展理念,根據(jù)生態(tài)保護(hù)治理要求,在鉛硐山礦山塌陷區(qū)不同區(qū)域采用不同治理新技術(shù):頂部巖石破碎區(qū)域采用無人機飛播新技術(shù),上部巖層陡峭區(qū)域采用掛網(wǎng)噴土種草新技術(shù),中部相對安全區(qū)域采用人工種樹綠化,下部安全平緩區(qū)域采用人工覆土種草,頂部與上部之間安裝被動防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行隔離。通過新技術(shù)在塌陷區(qū)的治理應(yīng)用,解決了塌陷區(qū)生態(tài)治理的難題,保證了綠色礦山建設(shè)的順利實施。

        鉛硐山塌陷區(qū)受地質(zhì)構(gòu)造節(jié)理裂隙發(fā)育、巖體脆、山體陡峭等因素影響,2001年山體崩塌誘發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害。2002年陜西鉛硐山礦業(yè)有限公司斥資800余萬元,聘請專業(yè)設(shè)計單位進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害治理工程方案設(shè)計,在鉛硐山塌陷區(qū)蔣家溝下游分梯段修筑了兩道格欄壩和三道柔性壩,防止泥石流災(zāi)害擴大。 2016年委托西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院編制了“礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理方案”。2017年委托陜西省現(xiàn)代建筑設(shè)計研究院編制了“礦山生態(tài)環(huán)境治理方案”。鉛硐山礦依據(jù)方案編制的近期、中長期治理規(guī)劃逐年按計劃落實。在治理方案中明確提出鉛硐山礦山塌陷區(qū)目前治理難度大,對塌陷區(qū)的治理要待礦山閉坑后徹底進(jìn)行生態(tài)與地質(zhì)災(zāi)害治理。近兩年來,對塌陷區(qū)所做的工作主要是塌陷區(qū)變形觀測和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)。2018年7月以來,針對秦嶺生態(tài)保護(hù)以及治理要求在地質(zhì)環(huán)境治理與生態(tài)環(huán)境治理方案的基礎(chǔ)上,對塌陷區(qū)進(jìn)行生態(tài)綜合治理。委托西北有色勘測工程公司編制了“鉛硐山礦蔣家溝塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理方案”,計劃用3年時間完成生態(tài)環(huán)境治理工作。2018年完成蔣家溝1330渣坡、1480、1490、1522平臺生態(tài)環(huán)境恢復(fù)工程;2019年完成1522—2039高程范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)工程;2020年計劃完成崩塌區(qū)(含亂石窯區(qū)域)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)工程。

        治理方案

        根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害性質(zhì)不同,對塌陷區(qū)域劃分了4個區(qū),依海拔由高到低分別為4區(qū)、3區(qū)、2區(qū)、1區(qū),采取了不同的治理措施,進(jìn)行生態(tài)治理,具體方案為:

        4區(qū)位于海拔1800~2007 m,主要是頂部崩塌區(qū),巖石破碎,坡度在65°以上,治理面積約50000 m2,人工治理難度極大,危險性大,采用無人機飛播種草新技術(shù)。

        4區(qū)—3區(qū)之間設(shè)置被動防護(hù)網(wǎng),將4區(qū)危險區(qū)域與3區(qū)、2區(qū)、1區(qū)隔離,保證下部施工安全。

        3區(qū)位于海拔1580~1800 m,主要是65°以上部分崩塌堆積和原巖分布區(qū),部分原巖坡度陡至80°~90°,治理面積約30000 m2,人工治理難度大。對部分崩塌堆積區(qū)進(jìn)行無人機飛播種草,對原巖陡立區(qū)采取掛網(wǎng)噴土種草技術(shù)。

        2區(qū)位于海拔1515~1580 m,主要是渣石區(qū),坡度介于30°~60°之間,治理面積約12000 m2,可以采用人工植樹綠化措施,計劃栽樹10000棵。

        1區(qū)位于海拔1490~1515 m,治理面積約7500 m2,坡度緩,泥沙較多,采取人工覆土種草措施。

        治理實施

        無人機播種治理

        4區(qū)采用飛翼VG-1P農(nóng)植機撒播草種,配備10組可循環(huán)充電高性電池、滿載10 kg可飛行10 min。倉口為離心泵將種子均勻甩出,噴幅為10 m2;出種率為1.5 kg/min、25 g/m2;采用無人機仿地飛行模式進(jìn)行撒播,飛播草(灌)種參數(shù)見表1。

        飛播草(灌)種類型為小灌木(紫穗槐、檸條、沙打旺)、草本灌木(小冠花、草木犀)和多年生草本(黑麥草、高羊茅)三類7個品種,三類種子質(zhì)量混合比為3︰2︰5。播種密度為25 g/m2,共計3000 kg。其中紫穗槐、檸條、沙打旺、小冠花、草木犀等量播種,播種密度均為2.5 g/m2;黑麥草、高羊茅等量播種,播種密度均為6.25 g/m2;燕麥播種量為25 g/m2。

        表1 飛播草(灌)種參數(shù)

        掛網(wǎng)噴土種草治理

        掛網(wǎng)噴土種草治理材料規(guī)格及型號見表2,現(xiàn)場施工中用到的主要機械見表3,施工要求:

        (1) 清理坡面:將坡面影響施工的一切障礙物清理干凈并適當(dāng)修整,清除坡表面浮土浮石等;對坡面進(jìn)行修整處理,對于凹凸不平的位置進(jìn)行適當(dāng)修平填補處理。

        (2) 掛網(wǎng):網(wǎng)片從植被結(jié)合部的頂部由上至下鋪設(shè),加筋網(wǎng)鋪設(shè)要張緊。網(wǎng)間上下需進(jìn)行不小于5 cm的搭接。網(wǎng)間左右不需進(jìn)行搭接,但所有網(wǎng)片之間及與錨釘接觸處應(yīng)使用鐵絲綁扎牢固。

        (3) 錨固:錨桿間距1 m×1 m,長度視坡面情況而定,錨釘(桿)外露9~10 cm。對坡體頂部以及部分巖石風(fēng)化嚴(yán)重處,視情況對錨釘(桿)進(jìn)行加長處理,以錨釘(桿)擊入坡體后穩(wěn)定為準(zhǔn)。

        (4) 混凝土噴播施工:沿坡面從上到下進(jìn)行,1580噴漿厚度約12 cm,基層約9~10 cm,表層約2~3 cm(含混合植綠種子);1800噴播厚度約30 cm,基層約27~28 cm,表層約2~3 cm(含混合植綠種子)。

        養(yǎng)護(hù)要求包括強制性養(yǎng)護(hù)和常規(guī)養(yǎng)護(hù)。

        強制性養(yǎng)護(hù):噴播結(jié)束后,用綠色無紡布進(jìn)行覆蓋保墑,采用人工灑水或建立噴灌系統(tǒng)灑水養(yǎng)護(hù)。在此期間應(yīng)注意草(灌)種的出芽均勻度和出芽率,對局部出芽不齊和沒有出芽的坡面進(jìn)行補噴;對可能出現(xiàn)的病蟲害進(jìn)行病理分析,有針對性地采取治理措施。

        常規(guī)養(yǎng)護(hù):時間為強制性養(yǎng)護(hù)結(jié)束后一個月。在此期間,需監(jiān)測草(灌)種生長過程中的抗逆性能,并在極端氣候(強暴雨、長時間干旱、高溫、低溫等)情況下根據(jù)草(灌)種生存態(tài)勢采取對應(yīng)措施(補噴、補水、補肥等)以保證草(灌)種成活,及時發(fā)現(xiàn)并處理病蟲害隱患。

        表2 材料規(guī)格及型號

        表3 現(xiàn)場施工主要機械

        治理情況

        截止2018年11月1日各區(qū)域?qū)嶋H完成情況:4區(qū)飛播投入資金33萬元,4區(qū)及3區(qū)局部無人機飛播草籽4300 kg,目前治理面積全部完成,草籽大部分已生根發(fā)芽,長勢良好。3區(qū)掛網(wǎng)噴土種草投入資金682.62萬元,完成掛網(wǎng)38050 m2,噴土種草36700 m2,并在頂部安裝被動防護(hù)網(wǎng)200 m/1000 m2,有利于邊坡的長期穩(wěn)定,目前該區(qū)域所有治理工程已全部結(jié)束,見圖1和圖2。2區(qū)廢石邊坡栽樹投入資金18.08萬元,人工栽種松樹11300棵,完成治理面積10000 m2,目前松樹生長旺盛;2000 m2為工作平臺,待后期整個治理任務(wù)結(jié)束后統(tǒng)一栽樹種草治理。1區(qū)人工播撒草籽750 kg,完成治理面積7500 m2。

        圖1 噴土種草治理前

        圖2 噴土種草治理后

        另外,在塌陷區(qū)治理的基礎(chǔ)上還完成的相關(guān)治理工作包括:亂石窯治理;山根渣石堆飛播草籽1200 kg,完成治理面積20000 m2;1430平臺西側(cè)廢石邊坡治理;1380攔渣壩周圍覆土綠化;廢石場道路兩側(cè)綠化治理;2號格攔壩壩前場地治理;1330東硐口場地治理;1號格攔壩治理工作。從2018年8月至2018年11月1日,歷時87個工作日,共栽種松樹27338棵,播撒草籽5500 kg,掛網(wǎng)38050 m2,噴土種草36700 m2,堆放生態(tài)袋44754袋,安裝被動防護(hù)網(wǎng)1000 m2,用土11953 m3,完成治理累計投資1449.6萬元。

        結(jié)束語

        鉛硐山礦山塌陷區(qū)通過本次治理,已全面完成2018年任務(wù),提前完成2019年治理任務(wù),同時完成了2020年亂石窯部分治理任務(wù)。采用新技術(shù)治理成效顯著,特別是無人機飛播和掛網(wǎng)噴土種草新技術(shù)的應(yīng)用,徹底解決了長期以來塌陷區(qū)生態(tài)治理的難題,以極低的成本取得了預(yù)期的治理效果,有利于塌陷區(qū)的長期穩(wěn)定,保證了綠色礦山建設(shè)的順利實施。

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