宜興礦山宕口治理方案探討

藺芳 張家洋 朱曉勇

摘要：通過對宜興市宜城鎮(zhèn)礦山宕口的地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，初步探討了該礦３個(gè)區(qū)的治理方案，以期通過綜合治理，消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，改善治理區(qū)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境，為該礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目精品工程的實(shí)施打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：礦山宕口；治理方案；設(shè)計(jì)；宜興

中圖分類號(hào)：Ｘ３７文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０12）16－3465-03

Discussion on Mines Control Scheme Design in Yixing

ＬＩＮ Ｆａｎｇ１，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａ-ｙａｎｇ１，ＺＨＵ Ｘｉａｏ－ｙｏｎｇ２

（１． Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｏｌoｇｙ， Ｘｉｎｘｉａｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｘｉｎｘｉａｎｇ ４５３００３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；

２． Ｊｉａｎｇｓｕ Ｍｏｕｎｔａｉｎ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｌｔｄ． Ｃｏ．， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏn ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ of ｍｉｎｅｓ ｉｎ Ｙｉｃｈｅｎｇ ｔｏｗｎ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｄｉｓｔｒｉｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｎｅｓ was prilimilarily discussed ｔｏ ｌａｙ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｊｅｃｔ ｂｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｈｉｄｄｅｎ ｄａｎｇｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｉｓａｓｔｅｒ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍｉｎｅｓ； ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ； ｄｅｓｉｇｎ； Ｙｉｘｉｎｇ

位于江蘇省宜興市宜城鎮(zhèn)西南城郊結(jié)合部的礦山采石宕口現(xiàn)有環(huán)境與周邊綠陰成群的青山綠水極不協(xié)調(diào)，而且成為寧杭高速公路、寧杭公路等交通沿線的最大視覺污染源，嚴(yán)重破壞了宜興市南大門的景觀，影響了區(qū)內(nèi)人民工作、生活環(huán)境和宜興市開放發(fā)展及建設(shè)“綠色宜興”的整體形象，同時(shí)也造成土地資源的巨大浪費(fèi)。礦區(qū)內(nèi)存在多處滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害隱患，隨意堆放的廢礦渣等固體廢棄物，易誘發(fā)泥石流災(zāi)害，危及周邊村莊及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，并加速周邊土壤的退化。國內(nèi)外對礦區(qū)治理成功案例較多［１－６］，目的是消除礦區(qū)遺留的地質(zhì)災(zāi)害隱患和環(huán)境污染，改善其生態(tài)地質(zhì)環(huán)境。通過對宜興礦山宕口的綜合治理，可以美化宜興市的城市形象，營造良好的生態(tài)環(huán)境與生活、生產(chǎn)、投資環(huán)境，有效利用礦區(qū)的土地資源，進(jìn)一步促進(jìn)宜興市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

１宜興礦山宕口地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

結(jié)合前人對礦區(qū)的調(diào)查情況［５，７，８］，分析了治理區(qū)內(nèi)存在的多處地質(zhì)災(zāi)害隱患，其主要分布于采石宕口中上部高陡邊坡區(qū)域，地質(zhì)災(zāi)害類型主要為山體滑坡、崩塌及危巖等。

根據(jù)該礦區(qū)１∶１ ０００地形測量圖等相關(guān)資料，該宕口占地總面積約８２ １８０ ｍ２，其中宕口底部平面面積約４５ ０６０ ｍ２，露采坡面面積約３７ １２０ ｍ２。露采坡面最高約１０６ ｍ，坡頂線長約８４６ ｍ，坡腳線長約９８０ ｍ。整個(gè)坡面一般上部較陡，中下部較緩，上坡面局部陡立，甚至反坡。該宕口露采坡面頂部及坡面上存在多處崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患。根據(jù)礦區(qū)地形地貌并結(jié)合礦區(qū)治理后的整體效果，將整個(gè)礦區(qū)分為３個(gè)治理區(qū)，各區(qū)的地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀如下。

１．１治理一區(qū)現(xiàn)狀

該區(qū)現(xiàn)狀包括露采坡面及宕口底部平面兩部分，其中，露采坡面面積約８ ７３１ ｍ２，平均坡長約３６５ ｍ，最大高差約６２ ｍ，平均坡度約５０°，局部較陡，甚至反坡。宕口底部平面面積約５ ３２６ ｍ２，高差約８ ｍ。宕口坡面巖石裂隙發(fā)育，局部巖體極不穩(wěn)定，存在崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害隱患，不利于露采坡面的環(huán)境治理，必須在消除地質(zhì)災(zāi)害隱患的前提下，對坡面陡立區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)爆破削坡降坡，以滿足露采坡面植被恢復(fù)的需要，并保證治理效果的長期穩(wěn)定。

１．２治理二區(qū)現(xiàn)狀

該區(qū)包括露采坡面及宕口底部平面兩部分，其中，露采坡面面積約１２ ７５３ｍ２，平均坡長約３３２ ｍ，最大高差約６４ ｍ，平均坡度約４０°，局部較陡，甚至反坡。宕口底部平面面積約１６ ７６９ ｍ２，高差約４ ｍ，宕口底部平面堆放有部分生產(chǎn)廢料。宕口坡面巖石裂隙發(fā)育，局部巖體極不穩(wěn)定，存在崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害隱患，不利于露采坡面的地質(zhì)環(huán)境治理，必須在消除地質(zhì)災(zāi)害隱患的前提下，對坡面陡立區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)爆破削坡降坡，以利于露采坡面植被恢復(fù)工程的施工，并保證治理效果的長期穩(wěn)定。

１．３治理三區(qū)現(xiàn)狀

該區(qū)包括露采坡面及宕口底部平面兩部分，其中，露采坡面面積約１５ ６３６ ｍ２，平均坡長約２７８ ｍ，最大高差約６６ ｍ，平均坡度約４５°，局部較陡，甚至反坡。宕口底部平面面積約２２ ９６５ ｍ２，地勢南部較低，北部較高，最大高差約１６ ｍ。宕口坡面巖石裂隙發(fā)育，局部巖體極不穩(wěn)定，存在崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害隱患，不利于露采坡面的地質(zhì)環(huán)境治理，必須在消除地質(zhì)災(zāi)害隱患的前提下，對坡面陡立區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)爆破削坡降坡，以利于露采坡面植被恢復(fù)工程的施工，并保證治理效果的長期穩(wěn)定。該區(qū)南部露采面已生長有部分植被，可不進(jìn)行植被護(hù)坡與綠化。

２治理方案設(shè)計(jì)

２．１設(shè)計(jì)范圍

根據(jù)該礦區(qū)１∶１ ０００地形測量圖，治理區(qū)占地總面積約８２ １８０ ｍ２，其中，宕口底部平面面積約４５ ０６０ ｍ２，露采坡面面積約３７ １２０ ｍ２。根據(jù)治理區(qū)工程地質(zhì)條件、露采面的坡度、采石開挖對巖體的破壞程度及地形與周邊環(huán)境等綜合因素設(shè)計(jì)治理方案［９，１０］。

２．２治理區(qū)設(shè)計(jì)方案

２．２．１爆破削坡及人工清坡通過爆破削坡及人工清坡，消除坡頂及坡面的崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害隱患，降低坡度，滿足復(fù)綠施工需要，保證治理效果的長期穩(wěn)定。治理區(qū)露采坡面存在多處地質(zhì)災(zāi)害隱患，治理一區(qū)分布在宕口露采坡面中上部，治理二區(qū)分布在治理一、三區(qū)的接合部及坡頂，治理三區(qū)分布在宕口露采坡面中上部及坡頂，其主要隱患均為巖體的崩塌與滑坡等。爆破主要采用巖體內(nèi)淺孔爆破與塊體表面聚能爆破相結(jié)合的方式，消災(zāi)排險(xiǎn)、削坡降坡。治理一、二、三區(qū)爆破土石方量分別約３ ６９８、４ ４４９和１２ ６９３ ｍ３，人工清坡面積分別約８ ７３１、１２ ７５３和１５ ６３６ ｍ3。爆破削坡及人工清坡所產(chǎn)生的土石方均用于露采坡面坡腳處的順坡堆積及宕口低洼處的平整回填。

２．２．２掛網(wǎng)客土噴播削坡、清坡和順坡堆積施工結(jié)束后，在露采坡面上進(jìn)行掛網(wǎng)客土噴播復(fù)綠施工，治理一、二、三區(qū)的掛網(wǎng)客土噴播面積分別約

８ ０１３、１２ ７５３和１５ ６３６ ｍ２。

２．２．３魚鱗坑種植為增加露采坡面的綠化覆蓋率及整體綠化景觀效果，在掛網(wǎng)客土噴播區(qū)域的坡面較平緩，巖體裂隙較多、巖質(zhì)疏松、溝槽面積較大的地方進(jìn)行魚鱗坑種植。治理一、二、三區(qū)共施工的魚鱗坑分別為１ ８２０、１ ７９６和７００個(gè)（１個(gè)魚鱗坑種植區(qū)平均面積約４ ｍ２）。

２．２．４普通客土噴播主要對治理一區(qū)南部低矮陡立坡面回填壓腳、順坡堆積、邊坡平整壓實(shí)后進(jìn)行普通噴播，普通噴播面積約７１８ ｍ２。

２．２．５養(yǎng)護(hù)澆灌系統(tǒng)的設(shè)置

１）坡面養(yǎng)護(hù)澆灌系統(tǒng)。在坡面上布設(shè)橫、縱向水管，通過礦區(qū)供水系統(tǒng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

２）坡頂排水溝的砌筑。坡頂排水溝的布設(shè)與施工必須在削坡、清坡分項(xiàng)工程施工結(jié)束后進(jìn)行。在坡頂設(shè)置排水溝，以防雨水（洪水）沖擊坡面的植被和土壤，避免對坡面所種植物造成侵害。坡頂排水溝應(yīng)結(jié)合地形、地貌狀況設(shè)置，排水溝設(shè)置在最終邊坡界線向外５ ｍ（水平距離）處。坡頂排水溝與其他治理區(qū)的坡頂排水溝相連，總長度約３５７ ｍ。坡頂排水溝與坡腳排水溝、治理區(qū)平面排水溝及蓄水池相通。

３）坡腳排水溝的修建。沿坡腳外側(cè)約２ ｍ修建一條排水溝，在保證排洪泄水的同時(shí)，還有部分擋土作用。坡腳排水溝與治理區(qū)平面排水溝及蓄水池相通。

４）覆蓋種植土種植。對經(jīng)過場地整治后的治理區(qū)平面、道路兩側(cè)等地，根據(jù)種植需要覆蓋種植土，再進(jìn)行苗木種植。喬、灌木種植區(qū)沉實(shí)土壤厚度為０．５ ｍ以上，花草種植區(qū)沉實(shí)土壤厚度為０．２ ｍ以上，具體厚度可根據(jù)苗木種類及規(guī)格作適當(dāng)調(diào)整。苗木選擇適宜當(dāng)?shù)厣L的鄉(xiāng)土植物，適當(dāng)種植觀賞價(jià)值較好的經(jīng)濟(jì)樹種。選用良種壯苗，按照多樣性和自然生態(tài)化原則進(jìn)行科學(xué)種植，如種植常綠與落葉、闊葉與針葉、彩葉與林果樹木等混交林，合理配植喬、灌、草、藤、花，建設(shè)生態(tài)苗圃，營造綠色的山野風(fēng)光。

３治理區(qū)簡易景觀步道的修筑

在原有礦區(qū)道路路線及路基的基礎(chǔ)上修筑簡易景觀道路，路面根據(jù)現(xiàn)有地形地貌特征，按照排水坡度的要求主要采用石料鋪墊。為方便人車通行及滿足一定的休閑需求，在礦區(qū)內(nèi)分別修筑寬約３ ｍ、碎石鋪面（一級(jí)道路）和寬約２ ｍ、塊石鋪面（二級(jí)道路）的道路。該礦區(qū)共修筑一級(jí)道路約１ ８５６ ｍ，二級(jí)道路約７６０ ｍ。在一級(jí)道路兩側(cè)４ ｍ范圍內(nèi)和二級(jí)道路兩側(cè)１ ｍ范圍內(nèi)進(jìn)行景觀綠化種植，使之成為一條排列有序、錯(cuò)落有致、伸展通暢的景觀通道。

４治理區(qū)供水與排灌系統(tǒng)

根據(jù)綠化養(yǎng)護(hù)需要，結(jié)合地形、地貌，在該宕口地勢較低處開挖、砌筑蓄水池。蓄水池深約１．５～２．０ ｍ，總蓄水量約１８ ０００ ｍ３。水源主要從宕口東側(cè)附近村莊或廠房引水進(jìn)入蓄水池。在宕口底部平面依地勢修建排水泄洪溝，滿足宕口泄洪排澇的需要，排水溝連通坡腳排水溝和蓄水池，總長約２ ７５２ ｍ。

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