何 靜

（肇慶市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)與礦產(chǎn)資源技術(shù)中心，廣東 肇慶 526000）

1 礦山恢復(fù)治理實(shí)例分析和生態(tài)修復(fù)的意義

（1）工程概況。廣東省鼎湖區(qū)蓮花鎮(zhèn)豬籠坑礦區(qū)建筑回填用風(fēng)化砂頁(yè)巖臨時(shí)取土場(chǎng)位于廣東省肇慶市鼎湖區(qū)北東45°方向，直距約18km，距離西側(cè)S260省道約1.0km，中

心地理坐標(biāo)為：東經(jīng)112°41′8″，北緯23°17′12″。行政區(qū)劃屬肇慶市鼎湖區(qū)蓮花鎮(zhèn)管轄。項(xiàng)目區(qū)靠近省道S260，周?chē)械V山公路可直達(dá)項(xiàng)目點(diǎn)位置，交通便利。礦區(qū)范圍原地形地貌為南北向山脈，北高南低，東西兩面為山脊兩側(cè)邊坡，坡面較陡。該礦山已開(kāi)采礦區(qū)山脊地表風(fēng)化層，形成山頂開(kāi)采大平臺(tái)，平臺(tái)北高南低稍有傾斜，出露地層為強(qiáng)風(fēng)化砂巖；開(kāi)采平臺(tái)基本上裸露無(wú)植被，局部堆有棄土，地面偶見(jiàn)受雨水沖刷形成的溝壑，地質(zhì)環(huán)境破壞嚴(yán)重；礦區(qū)北面存在一邊界開(kāi)挖邊坡，坡高不高但較陡，坡面裸露，坡體為殘坡積層及強(qiáng)風(fēng)化砂巖層；山脊西側(cè)邊坡地貌完好，東側(cè)邊坡作為礦山道路位置已形成開(kāi)挖高陡邊坡，坡體基本上殘坡積土和強(qiáng)風(fēng)化砂巖，坡面無(wú)分級(jí)且裸露，坡腳地面堆積部分棄土；山脊南端礦區(qū)邊界處，已形成開(kāi)挖高陡邊坡，開(kāi)挖邊坡最大坡高58m，坡率60°～70°且無(wú)分級(jí)，坡面裸露無(wú)植被，坡頂為較緩自然仰坡且植物茂盛，該邊坡上部為強(qiáng)風(fēng)化層，中下部為中風(fēng)化砂巖?？傮w來(lái)說(shuō)，礦區(qū)北部、南部形成礦山開(kāi)采時(shí)遺留的開(kāi)挖邊坡，西側(cè)礦山道路開(kāi)挖形成邊坡，整個(gè)礦區(qū)范圍內(nèi)巖土體結(jié)構(gòu)松散，穩(wěn)定性較差，坡面較高陡且坡體裸露，因礦山關(guān)閉后無(wú)開(kāi)展礦山恢復(fù)治理，邊坡長(zhǎng)時(shí)間受到雨水沖刷，巖土體臨空應(yīng)力釋放，裸露坡面出現(xiàn)不同局部塌方，地質(zhì)環(huán)境破壞嚴(yán)重，存在繼續(xù)發(fā)生崩塌的隱患。

（2）礦山恢復(fù)治理的意義。未及時(shí)治理的廢棄礦山存在地質(zhì)災(zāi)害隱患、水土流失、視覺(jué)污染等問(wèn)題，其中，邊坡巖質(zhì)破碎是廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理的難點(diǎn)之一[1]。豬籠坑臨時(shí)取土場(chǎng)礦區(qū)地形地貌景觀破壞嚴(yán)重，因原開(kāi)采過(guò)程中，無(wú)合理分臺(tái)階進(jìn)行，形成高陡邊坡；因無(wú)開(kāi)展礦山復(fù)綠，造成巖石裸露；可能造成地質(zhì)災(zāi)害和水土流失，對(duì)路經(jīng)舊采場(chǎng)人員及牲畜存在較大的安全隱患。礦區(qū)在S260省道及廣佛肇高速公路可視范圍內(nèi)，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境及省道和高速公路周邊景觀。為了當(dāng)?shù)卮迕裆?cái)產(chǎn)安全及當(dāng)?shù)鼐坝^，因此極有必要對(duì)其地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行恢復(fù)治理。

圖1 礦區(qū)范圍位置圖

2 邊坡治理工程分析

礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀，主要問(wèn)題為邊坡過(guò)陡，穩(wěn)定性較差，邊坡治理的主要目的是為消除崩塌地質(zhì)災(zāi)害，防止次生災(zāi)害發(fā)生，根據(jù)現(xiàn)在條件，總體治理方案采用分級(jí)削坡、截排水工程、生態(tài)綠化恢復(fù)等措施進(jìn)行邊坡治理。

2.1 分級(jí)削坡設(shè)計(jì)

（1）地形地貌。礦區(qū)山脈呈南北走向，北高南低。北側(cè)山峰最高海拔標(biāo)高為+195m，當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面為+48m，相對(duì)高差為147m，風(fēng)化現(xiàn)象嚴(yán)重；東西兩面為山脊，原自然山體坡度35°～40°，現(xiàn)狀山脊為山頂開(kāi)采大平臺(tái)，北側(cè)、東側(cè)和南側(cè)開(kāi)挖邊坡坡面較陡約60°～70°，且無(wú)分級(jí)；礦區(qū)內(nèi)西側(cè)自然山坡覆蓋率較好，但大部分為開(kāi)挖后的裸露邊坡。總體來(lái)說(shuō)，礦區(qū)范圍覆蓋率較低，局部見(jiàn)水土流失，邊坡穩(wěn)定性較差，地形地貌條件復(fù)雜程度中等。

（2）巖層。治理區(qū)巖土層從上到下主要有：第四系坡積層（Q4dl）、第四系殘積層（Q4el）、泥盆系中～下統(tǒng)桂頭群（D1-2gt）。其中：第四系坡積層（Q4dl）主要為混合土，以坡積物，角礫、碎石土，夾含礫粉質(zhì)粘土。厚度大部分較薄1.0m～2.0m。該土層較松散，遇水易崩解，穩(wěn)定性差，易形成水土流失。第四系殘積層（Q4el）主要為粉質(zhì)粘土，分布于原狀山坡坡面表土，為砂巖風(fēng)化殘積土，含植物根系，分布不規(guī)則。該土層較薄1.0m～3.0m；該土層在地表水沖刷下易軟化、崩解，由其組成的邊坡穩(wěn)定性較差。泥盆系中～下統(tǒng)桂頭群（D1-2gt）為強(qiáng)風(fēng)化石英砂巖，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，局部見(jiàn)中風(fēng)化巖石，裂隙發(fā)育。該風(fēng)化層較厚，平均厚度約10.0m～20.0m。強(qiáng)風(fēng)化砂巖層粘聚力c=50kPa，內(nèi)摩擦角φ=27°[2]。現(xiàn)場(chǎng)礦山道路可見(jiàn)強(qiáng)風(fēng)化砂巖層被沖蝕溝壑，表明該強(qiáng)風(fēng)化層遇水可軟化。

（3）巖層穩(wěn)定性分析。礦山環(huán)境恢復(fù)治理的前提是進(jìn)行現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行定量定性的分析，通過(guò)穩(wěn)定性分析才能提出跟恢復(fù)治理最佳方案。在穩(wěn)定性分析目前采用理正巖土工程設(shè)計(jì)軟件（6.0版本），邊坡穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算采用圓弧滑動(dòng)法，對(duì)礦區(qū)邊坡土質(zhì)部分進(jìn)行穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算。使用理正巖土邊坡穩(wěn)定分析系統(tǒng)計(jì)算得到的邊坡穩(wěn)定性系數(shù)見(jiàn)表1。

表1 邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

經(jīng)計(jì)算分析，結(jié)果表明，在正常和暴雨工情況下，邊坡均處于不穩(wěn)定狀態(tài)及欠穩(wěn)定狀態(tài)，需要盡快治理并開(kāi)展礦山復(fù)綠工作。

（4）分級(jí)削坡治理。根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀，分八個(gè)區(qū)進(jìn)行放坡，治理Ⅰ區(qū)放坡坡向?yàn)?65°，治理Ⅱ～Ⅳ區(qū)放坡坡向?yàn)?5°～125°，坡率均為45°，本次治理對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響不大。Ⅰ區(qū)分2級(jí)邊坡1個(gè)平臺(tái)放坡，第一級(jí)平臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高為190.00m；Ⅱ區(qū)分5級(jí)邊坡5個(gè)平臺(tái)放坡，第一級(jí)平臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高為112.50m～114.70m；Ⅲ區(qū)分4級(jí)邊坡4個(gè)平臺(tái)放坡，第一級(jí)平臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高為122.75m～124.50m；Ⅳ區(qū)分3級(jí)邊坡3個(gè)平臺(tái)放坡，第一級(jí)平臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高為94.00m；Ⅴ區(qū)分7級(jí)邊坡7個(gè)平臺(tái)放坡，第一級(jí)平臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高為60.50m～62.50m；Ⅵ區(qū)分5級(jí)邊坡5個(gè)平臺(tái)放坡，第一級(jí)平臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高為73.00m～74.00m。Ⅰ區(qū)分2級(jí)邊坡放坡坡率均為45°，第一級(jí)邊坡坡高為8m，第二級(jí)邊坡坡高不大于8m；平臺(tái)寬度設(shè)3m。Ⅱ區(qū)至Ⅵ區(qū)第一級(jí)平臺(tái)以下保留原狀不開(kāi)挖；第一級(jí)平臺(tái)以上開(kāi)始放坡開(kāi)挖，放坡坡率均為45°；最頂一級(jí)邊坡坡高不大于8m，其它每級(jí)邊坡坡高均為8m；除第一級(jí)平臺(tái)寬度不小于3m外，其余平臺(tái)寬度均設(shè)3m。其中，Ⅴ區(qū)為第一～四級(jí)放坡坡率均為50°、每級(jí)坡高均為10m；Ⅵ區(qū)第一～三級(jí)放坡坡率均為50°、每級(jí)坡高均為10m。

2.2 排水設(shè)計(jì)

排水設(shè)計(jì)分為截水溝、排水溝、排水渠、急流槽四種類型。由于東側(cè)原自然山谷沖溝受礦區(qū)開(kāi)采棄土堆放及棄土水土流失影響，谷底沖刷嚴(yán)重，出現(xiàn)兩側(cè)侵蝕掏空，造成山谷自然環(huán)境毀壞、裸露。因此，修建漿砌石體排水渠，治理山谷沖溝，穩(wěn)定山體。Ⅰ區(qū)坡頂和兩側(cè)周邊設(shè)置1條B型截水溝，平臺(tái)設(shè)置B型排水溝，與截水溝連接后再與坡腳排水溝相連，以形成排水系統(tǒng)。礦區(qū)東側(cè)礦山道路設(shè)置2條C型排水溝。Ⅰ～Ⅵ區(qū)各分級(jí)平臺(tái)內(nèi)側(cè)，設(shè)置16條A型排水溝。Ⅱ～Ⅵ區(qū)邊坡設(shè)置5條急流槽。

圖2 礦山地質(zhì)環(huán)境分級(jí)治理區(qū)域劃分

3 復(fù)綠工程

根據(jù)因地制宜，適地適樹(shù)，堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、多效益兼顧和低成本原則，鼎湖區(qū)蓮花鎮(zhèn)豬籠坑礦區(qū)建筑回填用風(fēng)化砂頁(yè)巖臨時(shí)取土場(chǎng)）礦山復(fù)綠工程分4個(gè)不同部位進(jìn)行，分為坡頂開(kāi)采平臺(tái)與坡腳采坑平臺(tái)，放坡邊坡平臺(tái)和各類邊坡坡面。

3.1 植被選擇

由于復(fù)綠區(qū)地處亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖潮濕，雨量充沛的濕潤(rùn)地區(qū)，但土層薄甚至無(wú)土層，大部分地方巖石裸露，自然植被難以恢復(fù)且恢復(fù)周期較長(zhǎng)。因此，篩選適宜的適生植物以重建人工生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)水土保持功能現(xiàn)狀，本項(xiàng)目以上層喬木類，主要是選擇耐旱、生長(zhǎng)迅速的先鋒樹(shù)種為主，。中層樹(shù)種類，主要選擇勒杜鵑、山毛豆為主，下層草本類，選擇粽葉蘆為主，坡面藤本類，選擇爬山虎為主。

3.2 復(fù)綠造林

復(fù)綠造林分四個(gè)步驟：打穴整地，回填土、施基肥，種植喬灌藤，撒播喬灌草種子，管護(hù)施肥。復(fù)綠造林宜選在4～6月份進(jìn)行栽植，以便在雨季來(lái)臨之前形成防護(hù)效果，在項(xiàng)目中的平地和平臺(tái)2個(gè)部位均打穴整地，在坡面部位。由于取土場(chǎng)降坡治理后種植面沒(méi)有表土，回填土需要用降坡治理過(guò)程中剝離的表土和外購(gòu)客土回填種植穴，同時(shí)，在每個(gè)穴施基肥。由于坡面傾斜，施工困難，水土容易流失，則坡面部位采取隨打隨種方式種植喬灌藤，栽植密度采用高度密植的原則，“以快取勝”“以多取勝”，加速覆蓋。后期可結(jié)合追肥管理全面檢查苗木成活率，現(xiàn)死株及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)植。

4 總結(jié)

礦山恢復(fù)治理是貫徹落實(shí)生態(tài)文明，踐行綠色青山就是金山銀山的發(fā)展理念，礦山企業(yè)應(yīng)結(jié)合具體的情況，全面的分析礦區(qū)地貌地形，在因地制宜、與時(shí)俱進(jìn)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌規(guī)劃，不斷開(kāi)拓礦山復(fù)綠的恢復(fù)方法，提高邊坡治理的安全性和經(jīng)濟(jì)性，最后促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。