寧遠(yuǎn)縣九嶷山原鉛鋅礦區(qū)域采礦固廢綜合治理工程封場(chǎng)綠化設(shè)計(jì)*

劉歡歡，李　　陽(yáng)，周　　沛，宋旭希，陳　　沖

（中機(jī)國(guó)際工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，湖南　　長(zhǎng)沙　410007）

寧遠(yuǎn)縣九嶷山原鉛鋅礦區(qū)域采礦固廢綜合治理工程封場(chǎng)綠化設(shè)計(jì)*

劉歡歡，李陽(yáng)，周沛，宋旭希，陳沖

（中機(jī)國(guó)際工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，湖南長(zhǎng)沙410007）

介紹了湖南省寧遠(yuǎn)縣九嶷山原鉛鋅礦區(qū)域采礦固廢綜合治理工程封場(chǎng)綠化設(shè)計(jì)方案，根據(jù)工程實(shí)際情況分別選擇了常規(guī)封場(chǎng)綠化、噴播草籽封場(chǎng)綠化和生態(tài)混凝土掛網(wǎng)噴播綠化3種封場(chǎng)綠化方式，為國(guó)內(nèi)山區(qū)大型采礦固廢的封場(chǎng)綠化設(shè)計(jì)提供借鑒。

重金屬；陡坡；封場(chǎng)；綠化；生態(tài)混凝土

1　　項(xiàng)目概況

湖南省寧遠(yuǎn)縣九嶷山原鉛鋅礦區(qū)域采礦固廢綜合治理項(xiàng)目是湘江流域重金屬污染治理中央預(yù)算內(nèi)重點(diǎn)投資項(xiàng)目和《湘江流域重金屬污染治理實(shí)施方案》規(guī)劃項(xiàng)目，位于九嶷山瑤族鄉(xiāng)癩子山。項(xiàng)目區(qū)鉛鋅礦產(chǎn)開采百余年，非法采礦者對(duì)鉛鋅礦區(qū)進(jìn)行了間斷性的亂開亂采，非法洗選。由于工藝技術(shù)水平低，采厚棄薄，采富棄貧，采礦固廢隨意傾倒，分布于近7.4 km2的區(qū)域內(nèi)，總量達(dá)5.0×105m3，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。

2006年1月，寧遠(yuǎn)縣人民政府全面禁止礦區(qū)私采活動(dòng)。2014年中央下?lián)軐ｍ?xiàng)資金，對(duì)礦區(qū)歷史遺留重金屬污染進(jìn)行專項(xiàng)治理，工程內(nèi)容主要包括：11處廢棄采礦洞封堵；2處尾砂堆場(chǎng)封場(chǎng)；2處采選場(chǎng)設(shè)施清理及復(fù)綠；11處山體斜坡區(qū)域堆存采礦固廢原位封場(chǎng)及復(fù)綠。本文主要就采礦固廢原位封場(chǎng)及復(fù)綠進(jìn)行介紹。

2　　治理目標(biāo)

2.1基本情況

項(xiàng)目區(qū)位于湖南省永州市寧遠(yuǎn)縣九嶷山原鉛鋅礦區(qū)，北緯25°15'35"～25°20'59"，東經(jīng)111°53'32"～111°57'0.9"。礦區(qū)山勢(shì)陡峭，山底海拔300～400m山頂最高海拔1 834 m，封場(chǎng)綠化工程分布在1 300～1 500 m海拔范圍內(nèi)。大部分山體坡度介于1∶1～1∶3，局部區(qū)域甚至達(dá)到2∶1。

2.2治理目標(biāo)

1）消除重金屬污染源。項(xiàng)目區(qū)遺留采礦固廢污染因子為鉛、鋅、鎘，易在雨水及地表水體的淋洗作用下遷徙至下游水體，擬通過封場(chǎng)、綠化等工程措施從源頭消除重金屬污染。

2）對(duì)植被破壞區(qū)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。項(xiàng)目區(qū)大量采礦固廢堆放造成山體植被破壞嚴(yán)重，擬對(duì)裸露山體進(jìn)行復(fù)綠。

3）適應(yīng)旅游景觀需要。九嶷山既是鉛鋅采礦區(qū)，又是國(guó)家級(jí)森林公園，舜帝陵所在地，湖南省著名旅游景點(diǎn)之一，項(xiàng)目實(shí)施需與周邊自然景觀有機(jī)結(jié)合，適應(yīng)旅游需要。

2.3設(shè)計(jì)難點(diǎn)

項(xiàng)目區(qū)山高坡陡，坡長(zhǎng)普遍超過100 m。采礦固廢大部分依地形堆存于山體陡坡處，堆存點(diǎn)間高差可達(dá)200 m，作業(yè)點(diǎn)交通不便且缺少有效工作面，工程實(shí)施難度極大，同時(shí)項(xiàng)目實(shí)施還需考慮與旅游景觀相協(xié)調(diào)，因此對(duì)設(shè)計(jì)方案的針對(duì)性和可操作性要求較高。

3　　封場(chǎng)綠化方案

3.1采礦固廢性質(zhì)

根據(jù)采樣分析，采礦固廢酸浸指標(biāo)均未超過GB 5085.3—2007危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別限值，但特征污染物鉛、鋅水浸指標(biāo)超過《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》最高允許排放濃度標(biāo)準(zhǔn)值，屬于第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物。

3.2封場(chǎng)綠化方案選擇

項(xiàng)目區(qū)采礦固廢特殊的地形條件決定無(wú)法采用傳統(tǒng)施工措施對(duì)堆體進(jìn)行大范圍削坡處理，對(duì)于坡度大于1∶2的區(qū)域，由于雨力沖刷和掛膜穩(wěn)定性差等原因，也不宜采用常規(guī)的厚黏土和HDPE膜封場(chǎng)模式。

綜合考慮坡度和工程方案可行性等因素，將項(xiàng)目區(qū)劃分為緩坡（坡度≤1∶3）、中坡（1∶3＜坡度≤1∶2）和陡坡（坡度＞1∶2），分別采用不同的封場(chǎng)綠化方案，如表1和圖1所示。

表1 封場(chǎng)綠化方案

圖1　　封場(chǎng)綠化斷面結(jié)構(gòu)示意

4　　封場(chǎng)設(shè)計(jì)

坡面散落采礦固廢堆體進(jìn)行局部削坡平整后，在底部設(shè)置3.0 m高攔渣壩，堆體每升高5.0 m，設(shè)置2.0m寬臺(tái)階，臺(tái)階處設(shè)置橫向排水溝，如圖2所示。

圖2　　典型坡面封場(chǎng)綠化結(jié)構(gòu)

4.1緩坡段封場(chǎng)設(shè)計(jì)

緩坡段封場(chǎng)設(shè)計(jì)采用20cm厚壓實(shí)黏土+40cm植被土種植灌木。自下往上，第1層為防水層，20cm厚黏土，壓實(shí)度≥90%，以防止雨水滲入采礦固廢堆體內(nèi)；第2層為覆蓋層，覆蓋采用臨時(shí)道路建設(shè)時(shí)表土清理產(chǎn)生的耕植土，厚度40 cm，種植本土植物杜鵑。杜鵑分紫紅、粉紅、黃色幾種顏色，株高60～70 cm，冠幅50～60 cm，3～4株/m2，采用多種顏色的杜鵑進(jìn)行搭配種植，既是封場(chǎng)綠化，又形成旅游區(qū)植物軟景基礎(chǔ)。

4.2中坡段封場(chǎng)設(shè)計(jì)

中坡段封場(chǎng)設(shè)計(jì)采用20 cm厚壓實(shí)黏土+10 cm客土噴播草籽綠化。自下往上，第1層為防水層，采用20 cm厚黏土，壓實(shí)度≥90%，以防止雨水滲入采礦固廢堆體內(nèi)；第2層為覆蓋層，采用10 cm厚植被土，混合草籽、肥料、保濕劑等進(jìn)行噴播，以利于生態(tài)恢復(fù)和景觀美化。

覆蓋層包括4種。①草籽：采用本地易于生長(zhǎng)且與當(dāng)?shù)丨h(huán)境相協(xié)調(diào)的車前草。②土壤：選用黏性土壤，含水率不宜過大，施工時(shí)應(yīng)先除去其中的粗顆粒及雜物后方可用于噴播。③肥料：加入一定量的硫酸鉀和氯化鉀復(fù)合肥，有利于植物生長(zhǎng)和肥料的持續(xù)供給。④保水材料：紙漿或鋸末。

4.3陡坡段封場(chǎng)設(shè)計(jì)

陡坡段封場(chǎng)設(shè)計(jì)采用噴射10 cm防水水泥漿+20 cm生態(tài)混凝土封層+10 cm掛網(wǎng)噴混植草綠化。

1） 生態(tài)混凝土：生態(tài)混凝土指能夠適應(yīng)綠色植物生長(zhǎng)、又具有一定的防護(hù)功能的混凝土及其制品。選用透水植生生態(tài)混凝土，保水性良好，強(qiáng)度不小于C25，可實(shí)現(xiàn)植草綠化，生物共存。

2）噴射水泥漿：噴漿材料選用PO32.5防水水泥漿。

3） 掛網(wǎng)噴混植草綠化：適用于植物不易于生長(zhǎng)的穩(wěn)定巖質(zhì)或土質(zhì)邊坡的坡面綠化。主要材料為草籽、錨桿、鐵絲網(wǎng)、土壤、肥料、保水材料。

5　　結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)項(xiàng)目特殊的地形地貌條件和采礦固廢的賦存狀態(tài)，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)施目標(biāo)，根據(jù)坡度不同分別采用常規(guī)封場(chǎng)綠化、噴播草籽封場(chǎng)綠化和生態(tài)混凝土掛網(wǎng)噴播綠化3種方式，提高了項(xiàng)目實(shí)施可操作性，為國(guó)內(nèi)同類型項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供借鑒。

Closure and Greening Design of Tailings Comprehensive Treatment Project in Former Lead-zinc Mine Area，Jiuyi Mountain，Ningyuan

Liu Huanhuan，Li Yang，Zhou Pei，Song Xuxi，Chen Chong
（China Machinery International Engineering Design&Research Institute Co.Ltd.，ChangshaHunan410007）

This paper introduced closure and greening design of tailings comprehensive treatment project in former lead-zinc mine area，Jiuyi mountain，Ningyuan，Hunan.According to the statusof thisproject，three wayshad been chosen to thisdesign，which were general way，sowing seedsway，sowing seedswith eco-concrete and net way.They provided reference for other casesin China.

heavy metal；steep slope；closure；greening；eco-concrete

S728；X705

B

1005-8206（2016）01-0047-03

劉歡歡（1985—），碩士，工程師，主要從事環(huán)境工程設(shè)計(jì)工作。

E-mail：lxinlun@163.com。

2014年資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目

2015-08-24