肖翔

摘 要： 為解決礦山開采形成的地質(zhì)環(huán)境問題，恢復(fù)礦區(qū)土地功能，對礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行治理恢復(fù)，在進(jìn)行野外測量和礦山地質(zhì)環(huán)境問題現(xiàn)狀調(diào)查的基礎(chǔ)上，對礦山存在的問題進(jìn)行分析，并制定科學(xué)合理的治理措施，編制礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理設(shè)計，為礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作提供技術(shù)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞： 礦山;地質(zhì)環(huán)境;恢復(fù)治理;設(shè)計

【中圖分類號】TD167???? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A???? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.30.002

礦產(chǎn)資源開發(fā)為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn)，但由于開采方式粗放，沒有按照設(shè)計開采，不考慮礦山開采過程中的環(huán)境保護(hù)，礦山開采遺留的地質(zhì)環(huán)境問題未及時進(jìn)行有效治理，許多露天采坑及其周邊地表基巖裸露，廢石堆積，形成了較嚴(yán)重的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，與周邊生態(tài)環(huán)境極不協(xié)調(diào)，也對周邊群眾的生產(chǎn)、生活等產(chǎn)生了一定影響。因此，開展礦山恢復(fù)治理設(shè)計研究十分必要[1]。

1 礦山概況及地質(zhì)環(huán)境背景

1.1 礦山概況

礦山地處山東省海陽市丘陵地區(qū)，礦山北距威青高速公路（S68）出（入）口約3km，北距鳳城鎮(zhèn)汽車站約4.5km，北距離煙臺港約55km，交通較為便利。治理區(qū)周圍主要為耕地，草地。區(qū)內(nèi)最高海拔為+48.25m，最低海拔為-15.96m，相對高差約64.21m。礦山采礦證面積0.0535 km2，開采礦種為砂巖。

1.2 礦山地質(zhì)環(huán)境背景

礦山地處暖溫帶東亞濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫12.3℃，年平均降水量695.8mm，年最大降水量1137.9mm（1985年），年最小降水量390.7mm（1981年），區(qū)內(nèi)及周邊沖溝除降雨時有流水外，其余時間呈干涸狀態(tài)。礦區(qū)屬于丘陵地區(qū)，地勢起伏不大，呈東低西高之勢，區(qū)內(nèi)最高海拔為+48.25m，最低海拔為-15.96m，相對高差約64.21m。區(qū)內(nèi)出露地層主要為中生代萊陽群水南組，主要巖性為灰黑色、黃綠色粉砂巖、細(xì)砂巖，為礦山開采礦種。區(qū)內(nèi)無斷裂構(gòu)造，節(jié)理、裂隙不發(fā)育。

2 工作方法

通過收集資料、地形測繪、工程地質(zhì)測量、礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查等工作，根據(jù)治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀并結(jié)合當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門、企業(yè)意見及相關(guān)技術(shù)要求，按照野外調(diào)查和室內(nèi)研究相結(jié)合、重點調(diào)查和一般調(diào)查相結(jié)合的原則確定工作總體思路和技術(shù)路線，結(jié)合礦區(qū)實際條件開展資料收集和地形調(diào)查等工作。

2.1 野外地質(zhì)調(diào)查工作

采用大疆無人機和GPS接收機（RTK）聯(lián)合定測，進(jìn)行了1：500地形測量，其中無人機垂直方向定位精度3cm，水平方向定位精度1cm+1ppm，測量精度滿足設(shè)計要求。

進(jìn)行環(huán)境地質(zhì)調(diào)查，查明該區(qū)地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造特征及巖土體空間分部規(guī)律、結(jié)構(gòu)類型、工程地質(zhì)條件等。調(diào)查區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患點的分布、地形地貌景觀破壞的現(xiàn)狀、產(chǎn)生條件、發(fā)展演變過程、可能造成的危害等內(nèi)容。調(diào)查區(qū)內(nèi)地下水資源分布特征，開發(fā)利用現(xiàn)狀，地表水以及水資源的分布、開發(fā)利用規(guī)劃等，確定治理區(qū)綠化灌溉水源條件。進(jìn)行治理區(qū)及其周圍植物的適宜性調(diào)查，篩選優(yōu)勢樹種[2]。

2.2 室內(nèi)研究工作

對收集資料及野外測量結(jié)果進(jìn)行綜合分析研究，制定經(jīng)濟(jì)可行的治理措施，編寫治理設(shè)計，為下一步實施治理工程提供技術(shù)依據(jù)。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

根據(jù)野外現(xiàn)場實地調(diào)查，存在開采形成的露天采坑挖損，料石堆、廢石堆、工業(yè)場區(qū)內(nèi)房屋、硬化路面壓占土地等情況，破壞了地形地貌景觀。礦山開采形成露天采坑一處，料石堆一處，廢石堆兩處，房屋、道路、設(shè)備等17處。

采坑形狀不規(guī)則，南北長約390～419m，東西寬約303～358m，深約30～53m。采坑邊坡周圍部分表土被剝離，巖石裸露，無植被生長。采坑范圍主要包括坑底積水區(qū)和裸露區(qū)。積水區(qū)水深約3-5m，水面面積約0.014km2;采坑裸露區(qū)表面巖石裸露，表面坑洼不平，采坑裸露區(qū)占地面積約0.048km2。采坑邊坡坡度70-80°，坡面較為破碎，部分坡頂存在危巖體。

料石堆位于治理區(qū)西南側(cè)，形狀不規(guī)則，東西長約76～89m，南北寬約11～29m，高約1～5m，占地面積約1508m2，體積約2513m3。

廢石堆主要分布于治理區(qū)西側(cè)，大小不一，分布散亂，占地面積約9249m2，體積約1387m3。

工業(yè)場地房屋、道路及設(shè)備占地約1744m2。

4 恢復(fù)治理設(shè)計思路

本次治理設(shè)計具體技術(shù)路線為：以往資料收集分析→地形測繪→礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查→確定治理方法→編制工程設(shè)計→治理工程施工→資料整理→提交治理工程竣工報告→治理工程驗收。

根據(jù)以往恢復(fù)治理方案及土地復(fù)墾報告，原有的采坑邊坡治理等工程可以依據(jù)實施，地形地貌景觀的治理、采礦場基底、采礦場邊坡、表土場復(fù)墾工程等治理根據(jù)目前現(xiàn)狀無法采用。現(xiàn)根據(jù)礦山破壞現(xiàn)狀及有關(guān)技術(shù)要求重新制定治理工程設(shè)計及措施，制定本次治理工程總體設(shè)計思路。本次采用清理浮石及危巖體、廢石清理、工業(yè)場區(qū)治理（主要為房屋、硬化路面及儀器設(shè)備拆除清理）、順坡整形、場地平整、覆土綠化、安裝護(hù)欄、安裝警示牌等治理措施，保留采坑內(nèi)積水，供周圍村民灌溉用水[3]。

4.1 危巖體清理

治理區(qū)內(nèi)采坑?xùn)|北側(cè)邊坡存在浮石及危巖體，本次設(shè)計采用人工吊繩、撬棍與機械相配合的方式清理邊坡危巖體及周圍坡面浮石，清理產(chǎn)生的危巖及浮石就近回填至采坑底部范圍，清理危巖體共計約50m3。一般采取人工撬棍、千斤頂?shù)群唵喂ぞ呤顾蓜痈∈瘽L落到陡崖底部，大塊石清理采用風(fēng)鎬破碎清理。清理完成后表面無浮石，危石等，采取雙安全繩等措施確保施工人員的安全。

4.2 廢石清理

治理區(qū)內(nèi)有較多散亂廢石，設(shè)計將區(qū)內(nèi)散亂廢石就近清理回填至采坑內(nèi)南側(cè)區(qū)域，使采坑底部相對平整。清理廢石量約1387m3，設(shè)計清理運距約500m。

4.3 工業(yè)場地及采坑底部治理

治理區(qū)內(nèi)工業(yè)場區(qū)存在房屋、硬化路面及儀器設(shè)備，設(shè)計對工業(yè)場區(qū)進(jìn)行治理，主要為房屋、硬化路面及儀器設(shè)備拆除清理，設(shè)計拆除后清理至當(dāng)?shù)亟ㄖ逊盘?。采用機械的方式對采坑裸露區(qū)范圍、清理后的工業(yè)場區(qū)范圍進(jìn)行場地平整，依據(jù)現(xiàn)有地形依坡順勢，設(shè)計平整后地形整體坡度2-5°左右，保證自然排水。

為恢復(fù)原有地貌景觀，設(shè)計在采坑裸露區(qū)及場地平整范圍覆種植土。根據(jù)原土地規(guī)劃圖，設(shè)計將工業(yè)場區(qū)破壞壓占范圍恢復(fù)成旱地，覆土厚度0.6m。為方便排水，設(shè)計在覆土?xí)r，距治理區(qū)原始邊坡約0.5m處預(yù)留一條土邊溝;設(shè)計將采坑裸露區(qū)范圍恢復(fù)成草地，預(yù)留簡易取水便道，覆土厚度0.3m。治理區(qū)周圍以植被自然恢復(fù)為主。由于種植土購買量較大，企業(yè)須與附近村莊簽訂購?fù)羺f(xié)議，保證土源。撒播草種應(yīng)盡量選用生長快，耐旱、耐高溫、耐水淹、耐貧瘠、耐酸性、耐堿性，能安全越冬的草種，同時要求草種根系發(fā)達(dá)、強勁、密集交叉、覆蓋性好。依據(jù)以上原則，結(jié)合周邊植被特點，本次治理設(shè)計選用當(dāng)?shù)爻Ｒ姷墓费栏?、高羊茅等草種配合紫穗槐種子，按200kg/hm2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行人工撒播。

4.4 圍擋措施

由于采坑部分地段緊鄰鄉(xiāng)村道路，為防止人、物墜落掉入坑內(nèi)，保證周邊群眾生產(chǎn)生活安全，設(shè)計在采坑邊坡頂部外1-2m處安裝圍欄，圍欄采用水泥立柱、刺絲圍繞設(shè)計，圍欄上設(shè)計安全警示牌9個，提醒周邊人員注意安全，警示內(nèi)容為“邊坡危險，請勿靠近”、“水深危險，請勿靠近”等。

（1）護(hù)欄基礎(chǔ)

采坑大部分地段為較堅硬巖石，需人工風(fēng)鎬鑿槽，其規(guī)格：0.3m*0.3m*0.3m（長*寬*深），施工時可根據(jù)現(xiàn)狀在較松散處及破碎處適當(dāng)加深或擴大長寬規(guī)格。將水泥柱垂直于槽底，然后用C25砼固定。

（2）護(hù)欄立柱

護(hù)欄立柱為C25砼預(yù)制柱，其規(guī)格：150mm*120mm*1300mm（長*寬*高），混凝土立柱中間安置4條鋼筋，鋼筋規(guī)格三級Φ6，箍筋三級Φ6@300。護(hù)欄立柱間隔3m。

（3）護(hù)欄刺絲

護(hù)欄立柱地表以上高度為1000mm，刺絲上下以200mm的間距平行纏繞在水泥柱上，兩柱間刺絲5根;

刺絲 規(guī)格：14號預(yù)制刺絲;

綁絲 普通鐵絲規(guī)格：14號鐵絲。

5 結(jié)語

通過本次治理工作的實施，恢復(fù)旱地51325m2，草地55455m2，保留水塘面積約0.014km2，既解決了礦山地質(zhì)環(huán)境問題，修復(fù)和改善生態(tài)環(huán)境，同時又恢復(fù)了治理區(qū)內(nèi)土地使用功能，對保障人民生命財產(chǎn)安全，促進(jìn)社會穩(wěn)定，保持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，提高人民生活質(zhì)量，將會產(chǎn)生一定的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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[2] 劉超良，孫濤，魏增超.露天礦地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2013，24（2）：34-36.

[3] 沈城.礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理對策應(yīng)用[J].北方環(huán)境，2019，31（1）：218-219.