朱曉璐

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730046）

1 環(huán)境治理意義

該金礦位于甘肅省瑪曲縣尼瑪鎮(zhèn)西部，這里豐富的天然草原、濕地和森林資源共同組成了黃河上游生態(tài)系統(tǒng)的綠色安全屏障，是黃河上游水源涵養(yǎng)區(qū)，也是青藏高原的重要涵養(yǎng)地。是黃河上游重要的水源補(bǔ)給區(qū)和生態(tài)功能區(qū)。自20世紀(jì)90年代初期，區(qū)內(nèi)先后經(jīng)歷了無(wú)序民采、露天開(kāi)采、探礦三個(gè)階段，礦區(qū)范圍南部長(zhǎng)約1400m、寬約1100m的范圍內(nèi),由于無(wú)序采掘，修筑道路、建設(shè)場(chǎng)地、產(chǎn)生大量渣土堆、陷落坑等，引發(fā)不良地質(zhì)災(zāi)害，造成地貌、景觀、植被、地表水破壞、對(duì)水源涵養(yǎng)作用產(chǎn)生不良影響，項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行恢復(fù)治理，對(duì)保護(hù)該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)，黃河水源地，意義重大[1]。

2 工程地質(zhì)、水文條件特征

2.1 地形地貌

項(xiàng)目區(qū)海拔3600m～3900m，相對(duì)高差300m，主峰海拔4075.4m，山勢(shì)整體西高東低，坡度約15°～45°，切割深度不大，山勢(shì)平緩，植被較發(fā)育，屬中高山構(gòu)造剝蝕地貌。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)最低侵蝕基準(zhǔn)面3461m。

土壤以高山草甸土為主體，其成土母質(zhì)以沖積母質(zhì)、殘積坡積母質(zhì)為主。植被為川西藏東高原灌叢草甸。植被以中生禾、莎草為主，夾雜少量濕生、旱生植物[2]。

2.2 巖土體特征

項(xiàng)目區(qū)為第四系殘坡積土、雜填堆積土、塌陷堆積土。

殘破積碎石土：廣泛分布于勘查區(qū)范圍表層，為含礫砂壤土，黑褐色，結(jié)構(gòu)松散，土質(zhì)不均勻，含有碎石、角礫、植物根系等，碎石和角礫的成分以灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、碎屑角礫巖為主。

雜填堆積土,為渣堆場(chǎng)地區(qū)，雜色，土質(zhì)極不均勻，含有礦渣、廢石等，顆粒大小不一，雜亂無(wú)章，孔隙發(fā)育，松散。

塌陷堆積土，分布于區(qū)內(nèi)塌陷坑場(chǎng)地，采空區(qū)冒落塌陷形成，成分以塊石為主，松散，雜亂無(wú)章，孔隙發(fā)育[3]。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地震

項(xiàng)目區(qū)大地構(gòu)造屬于西秦嶺褶皺系南亞帶、西傾山隆起帶南緣，總體隆升，裂隙構(gòu)造發(fā)育。未發(fā)現(xiàn)近晚期斷裂構(gòu)造的活動(dòng)形跡，地震活動(dòng)不頻繁。

2.4 水文條件

項(xiàng)目區(qū)屬大陸性高寒濕潤(rùn)氣候區(qū)，高寒多風(fēng)雨（雪）。年平均降水量611.9m，最大積雪厚度18cm，年平均蒸發(fā)量1482mm。

地下水可劃分為碎屑巖類孔隙裂隙水、基巖裂隙水和碳酸巖鹽巖溶裂隙水三大類型。

地下水主要接受大氣降水、斷裂帶脈狀水和地表雨洪水的入滲補(bǔ)給?，F(xiàn)狀條件下勘查區(qū)無(wú)人工開(kāi)采，地下水補(bǔ)排處于天然平衡狀態(tài)。

3 不穩(wěn)定斜坡對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響

3.1 不穩(wěn)定斜坡特征

不穩(wěn)定斜坡5處（X1、X2、X3、X4、X5）。均為人工堆積棄渣，土質(zhì)極不均勻，含有礦渣、廢石等，顆粒大小不一，孔隙發(fā)育，松散。工程地質(zhì)性質(zhì)較差。

a.X1不穩(wěn)定斜坡位于勘查區(qū)西部ZD08渣堆前緣，平面形態(tài)近直線分布，坡高26m～28m，坡寬73m，坡度52°，主體坡向210°，坡腳為緩傾地形（圖1）。天然地形坡度35°。b.X2不穩(wěn)定斜坡位于勘查區(qū)南部ZD14渣堆前緣，平面形態(tài)呈弧線型展布，坡高8m～25m，坡寬112m，坡度50°，主體坡向190°，坡腳為自然溝道區(qū)原始地形坡度25°。c.X3不穩(wěn)定斜坡位于勘查區(qū)東部ZD20渣堆前緣，平面形態(tài)呈弧線型展布，坡高5m～8m，坡寬83m，坡度45°，主體坡向140°，坡腳為自然溝道。原始地形坡度30°。d.X4不穩(wěn)定斜坡位于勘查區(qū)東部ZD23渣堆前緣，平面形態(tài)呈弧線型展布，坡高10m～18m，坡寬58m，坡度58°，主體坡向120°，坡腳為緩傾地形。原始地形坡度30°，不穩(wěn)定斜坡地處一溝坡近頂部[4]。e.X5不穩(wěn)定斜坡位于探礦工業(yè)場(chǎng)地北東側(cè)，平面形態(tài)呈弧線型展布，坡高5m～8m，坡寬90m，坡度50°，主體坡向110°坡腳為自然溝道。原始地形坡度20°，不穩(wěn)定斜坡地處一溝坡坡腳段。

圖1 不穩(wěn)定斜坡

3.2 影響不穩(wěn)定斜坡因素分析

影響不穩(wěn)定斜坡主要有3個(gè)因素。

a巖土條件：斜坡土體均由人工堆積棄渣組成，土質(zhì)極不均勻，含有礦渣、廢石等，顆粒大小不一，雜亂無(wú)章，孔隙發(fā)育，松散，工程地質(zhì)性質(zhì)較差，為易滑土體。

b水作用：土體為松散堆積的人工棄渣，具大孔隙，利于大氣降雨入滲，降雨增加了土體重度，使土體顆粒間摩擦系數(shù)降低，土體整體的抗剪強(qiáng)度降低。

c地震作用：地震作用形成的慣性力，導(dǎo)致坡體應(yīng)力的瞬間增加和重新平衡。

3.3 地質(zhì)環(huán)境影響

據(jù)野外調(diào)查成果，5處不穩(wěn)定斜坡，現(xiàn)狀條件下，坡面土體松散，存在多個(gè)小沖溝，局部呈滑塌狀，坡腳滑塌零星堆積小規(guī)模塊石，坡肩裂縫較發(fā)育，穩(wěn)定性較差，在強(qiáng)降雨、地震等不利因素，邊坡失穩(wěn)，易產(chǎn)生滑坡[5-10]。在強(qiáng)降雨下，對(duì)坡面沖刷，形成小泥石流，覆蓋坡腳部分地表，造成環(huán)境破壞。

4 地面塌陷對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響

4.1 地面塌陷特征

地面塌陷7處（TX1、TX2、TX3、TX4、TX5、TX6、TX7），為采坑、探槽、采空所致，塌陷面積均小于0.1km2，規(guī)模均為小型。

一般坑壁呈直立狀，坑底為塌陷堆積塊石（圖2）。松散，雜亂?？颖谏喜繛闅埰品e堆積碎石，厚度1.5m～2.5m，坑幫裂縫較發(fā)育，裂縫寬度一般0.5cm～2.0cm。

圖2 地面塌陷

4.2 地質(zhì)環(huán)境影響

地面塌陷主要危害地表隨機(jī)行人和機(jī)械設(shè)備安全，破壞地表植被、景觀。危害程度中等，對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響程度為嚴(yán)重。

4.3 含水層影響

項(xiàng)目區(qū)含水層以接受大氣降水入滲補(bǔ)給為主，地下水徑流從高處往低處徑流，在地形切割處以泉的形式排泄或潛流補(bǔ)給下伏含水層。棄渣壓實(shí)壓密原土，改變了降雨入滲條件，采坑形成負(fù)地形，較大改變?cè)嫉乇韽搅?；塌陷坑形成?fù)地形和導(dǎo)水通道；探槽直接揭露基巖地層，改變了原始降雨入滲條件。對(duì)含水層破壞影響程度為嚴(yán)重。

5 礦山活動(dòng)對(duì)地貌景觀影響

a堆渣：分布面積443m2～17076m2，最大堆積高度1.5m～7.0m，渣堆方量620m3～69955m3。一般順坡溜土堆積形成，前緣形成高3m～30m邊坡，坡度30°～50°不等，頂部形成平臺(tái)，平臺(tái)寬度一般3m～25m。

b采坑：分布14處采坑，占地面積合計(jì)21899m2，形成采空區(qū)體積合計(jì)175386m3，最大開(kāi)挖深度3.5m～18m，在區(qū)內(nèi)形成零星分布規(guī)模較大的負(fù)地形。

c地面塌陷：分布7處塌陷坑，占地面積合計(jì)7642m2，塌陷坑體積合計(jì)165545m3，最大塌陷深度6m～37m。

d探槽：分布11處探槽，開(kāi)挖區(qū)面積合計(jì)2418m2，棄渣壓占區(qū)占地面積合計(jì)3344m2，開(kāi)挖方量合計(jì)3740m3。

e工業(yè)場(chǎng)地：位于項(xiàng)目區(qū)東部,分布面積28050m2。由探礦渣堆在頂部平整形成的平緩場(chǎng)地，布置辦公生活區(qū)、探礦斜井1處、辦公生活房8間；機(jī)電房1間。

f礦山道路：礦山道路以半挖半填筑路為主。長(zhǎng)度合計(jì)3580m，破壞面積19690m2。

以上工程活動(dòng)對(duì)地形地貌景觀造成完全破壞，使地形連續(xù)性、一致性遭到破壞，對(duì)景觀的原始性、觀賞性造成完全破壞，對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響程度為嚴(yán)重。

6 恢復(fù)治理方案及治理工程設(shè)計(jì)

治理工程措施：渣堆清運(yùn)、采坑(塌陷坑)回填、洞口封堵、渣堆平整、探礦斜井封堵、建筑拆除、探礦工業(yè)場(chǎng)地渣堆整治、探槽回填、覆土、植草綠化、地面塌陷治理。

6.1 渣堆清運(yùn)工程

對(duì)區(qū)內(nèi)具備清運(yùn)施工條件、壓占損毀程度較嚴(yán)重、與周邊地形不相協(xié)調(diào)的渣堆進(jìn)行清運(yùn)、回填采坑。

6.2 采坑、塌陷坑回填工程

對(duì)區(qū)內(nèi)11處采坑及塌陷TX1進(jìn)行回填治理，回填土方為渣堆清運(yùn)量，棄渣運(yùn)至坑底后攤平，虛鋪厚度不大于0.5m，用機(jī)械分層碾壓，壓實(shí)系數(shù)不小于0.8?；靥詈笫沟匦闻c周邊相一致，確保地形坡度不大于25°。

6.3 洞口封堵工程

對(duì)CK06采坑底部?jī)商幩荻纯冢?#、2#）采用鋼筋砼梁進(jìn)行封堵。設(shè)計(jì)梁截面尺寸：寬度1.0m，高度1.2m，長(zhǎng)度5.0m。縱向配筋頂部為6φ32，底部為5φ18，兩側(cè)構(gòu)造配筋為每側(cè)3φ18，箍筋配筋φ12@120，梁芯采用C30混凝土，護(hù)壁采用C20混凝土，護(hù)壁厚度60mm。首先對(duì)洞口進(jìn)行清理平整，形成規(guī)格4m×5m平整場(chǎng)地，梁垂直洞口長(zhǎng)軸方向安放，各洞口分別安放5根。

6.4 渣堆平整工程

對(duì)不具備清運(yùn)施工條件、壓占損毀程度較輕、與周邊地形基本一致、不能完全清運(yùn)的渣堆進(jìn)行平整，平整厚度按0.6m計(jì)算，使地形坡度小于25°，且與周邊地形相協(xié)調(diào)，對(duì)坡面進(jìn)行壓實(shí)處理，壓實(shí)系數(shù)0.8。

6.5 探礦斜井封堵工程

對(duì)區(qū)內(nèi)探礦斜井進(jìn)行封堵治理，對(duì)地面以上部分用機(jī)械拆除，拆除建筑垃圾運(yùn)至探礦工業(yè)場(chǎng)地后緣段壓埋回填處理，在斜井內(nèi)地面以下1.5m深度向內(nèi)砌筑漿砌塊石封堵，封堵深度5.0m，在底部開(kāi)挖，形成防滑齒漿砌塊石封堵后對(duì)井口段回填碎石土。

6.6 建筑拆除工程

對(duì)區(qū)內(nèi)建筑進(jìn)行拆除，對(duì)彩鋼房由礦山企業(yè)拆除后進(jìn)行二次利用，對(duì)磚混結(jié)構(gòu)建筑墻體、地基進(jìn)行拆除，由機(jī)械拆除，拆除建筑垃圾在場(chǎng)地后緣壓埋處理。

6.7 探礦工業(yè)場(chǎng)地渣堆整治工程

對(duì)探礦工業(yè)場(chǎng)地區(qū)渣堆進(jìn)行整治，對(duì)前緣段棄渣倒運(yùn)到后緣場(chǎng)地壓實(shí)，使區(qū)內(nèi)地形與周邊相協(xié)調(diào)，保證地形坡度小于25°，整治過(guò)程中進(jìn)行分層碾壓，壓實(shí)系數(shù)0.8。

6.8 探槽回填工程

對(duì)區(qū)內(nèi)探槽進(jìn)行回填平整，回填過(guò)程中將渣土回填底部，回填過(guò)程中碾壓夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.8，將表土在頂部回填，回填過(guò)程中確保與周邊地形協(xié)調(diào)一致，恢復(fù)至原地形形態(tài)。

6.9 地面塌陷治理設(shè)計(jì)

根據(jù)區(qū)內(nèi)地面塌陷回填治理無(wú)運(yùn)輸條件和塌陷體積較大的特點(diǎn)，擬定對(duì)TX3進(jìn)行圍護(hù)+鋼絲繩錨桿+主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)+仿真草皮進(jìn)行治理。

設(shè)計(jì)對(duì)塌陷TX2、TX4、TX5、TX6、TX7進(jìn)行圍護(hù)、坑底平整、覆土、綠化治理。

a場(chǎng)地圍護(hù)：設(shè)計(jì)在塌陷坑外圍10m處設(shè)置鋼絲網(wǎng)圍欄。具體設(shè)計(jì)：圍欄豎柱為4.5#角鋼，長(zhǎng)度為1.5m，埋入地面以下0.3m，地面以上1.2m，間距3.0m；鋼絲網(wǎng)為6.0#鋼絲，網(wǎng)格為20cm×20cm，每?jī)韶Q柱之間為5×15個(gè)方格網(wǎng)，圍護(hù)網(wǎng)長(zhǎng)度共計(jì)810m。

b坑底平整 ：設(shè)計(jì)對(duì)塌陷TX2、TX4、TX5、TX6、TX7坑底進(jìn)行平整，使坑底地形平整規(guī)范，坡度小于25°，壓實(shí)系數(shù)不小于0.8。采用人工平整。

c塌陷坑覆土：設(shè)計(jì)在平整塌陷TX2、TX4、TX5、TX6、TX7坑底進(jìn)行覆土，覆土厚度不小于20cm。

d植草綠化：設(shè)計(jì)對(duì)塌陷坑底覆土單元播撒草籽進(jìn)行綠化，草籽選擇適宜當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的披咸草，草種規(guī)格要求為種籽要求新鮮飽滿、純度90%以上、發(fā)芽率90%以上。播撒量為35kg/hm2。

e主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)+仿真草皮：設(shè)計(jì)在地面塌陷TX3處布設(shè)主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，坑體周圍布設(shè)錨桿，錨桿長(zhǎng)度5m，錨固段地層為三疊系細(xì)晶灰?guī)r，設(shè)計(jì)錨固段長(zhǎng)度3.0m。主動(dòng)防護(hù)GPS2型環(huán)保網(wǎng)，由鋼繩錨桿+鐵絲網(wǎng)組成，設(shè)計(jì)在主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)覆蓋仿真草皮。

6.10 覆土工程

設(shè)計(jì)對(duì)回填采坑單元、回填塌陷單元、探礦工業(yè)場(chǎng)地、渣堆平整單元、塌陷坑平整單元進(jìn)行覆土設(shè)計(jì)，覆土厚度為0.2m，覆土來(lái)源為外購(gòu)客土，要求土壤容重≤1.45g/cm3，土壤質(zhì)地為壤質(zhì)砂土至壤粘土，礫石含量≤30%，pH值6.5～8.5，有機(jī)質(zhì)含量≥0.5%。

6.11 植草綠化工程

設(shè)計(jì)對(duì)覆土單元播撒草籽進(jìn)行綠化，草籽選擇適宜當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的披咸草，草種規(guī)格要求為種籽要求新鮮飽滿、純度90%以上、發(fā)芽率90%以上。播撒量為35kg/hm2。