廢棄礦山的生態(tài)復(fù)綠技術(shù)的應(yīng)用研究

譚興元

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局二總隊(duì)，貴州 六盤水 553000）

斷江鎮(zhèn)水銀廠礦山的開采工程，對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了一定程度的促進(jìn)作用，但是由于包含施工條件在內(nèi)的諸多原因，使得開采過程并未有效保護(hù)礦山環(huán)境，不僅破壞了周邊自然生態(tài)，還留下了一些安全隱患。因此，針對(duì)閉礦后的實(shí)際狀況，為恢復(fù)礦山環(huán)境，開采單位采取了相應(yīng)的生態(tài)復(fù)綠技術(shù)方案。

1 工程概述

此工程地處盤州市盤關(guān)鎮(zhèn)（原斷江鎮(zhèn)）水銀廠村，礦山屬于閉坑式礦山，礦區(qū)的面積為0.2527km2，范圍內(nèi)多年采取露天開采作業(yè)，形成了采空區(qū)以及老采場(chǎng)。礦山的開采年限是2010年12月20日至2016年7月20日，生產(chǎn)規(guī)模為10萬噸/年，如今采礦的許可證已經(jīng)到期，礦區(qū)被關(guān)停。采礦作業(yè)當(dāng)時(shí)主要的作業(yè)范圍是對(duì)礦區(qū)的中部開展挖損作業(yè)，面積為0.04km2左右，礦界范圍中其他區(qū)域的生態(tài)環(huán)境以及地形地貌沒有遭受嚴(yán)重破壞。由于此區(qū)域的地形有較大的起伏變化，因此其地表的水流速度比較快，且礦區(qū)范圍內(nèi)只有水銀廠以東溪溝的匯合處存在少量的水；礦區(qū)范圍中的植被覆蓋比較少，最常見的是原生灌木林；另外，項(xiàng)目區(qū)的土壤主要為灰泡土。

2 礦山環(huán)境現(xiàn)狀及災(zāi)害分析

（1）地質(zhì)。①現(xiàn)狀。由于此礦山內(nèi)長(zhǎng)期開展采礦作業(yè)，其采剝的范圍中形成采剝斜坡以及開采平臺(tái)。其中，平臺(tái)起伏比較小，趨于穩(wěn)定。除此之外，礦山存在采剝斜坡，其坡度為25°～65°，且一些斜坡的組成結(jié)構(gòu)主要為采礦渣石，其原生巖層的多處都受到過人為性破壞，最終逐漸形成了不穩(wěn)定的斜坡[1]。②災(zāi)害。礦山的開采作業(yè)范圍受到了較為嚴(yán)重的挖損，致使出現(xiàn)了很多的斜坡，其坡腳的挖損更加嚴(yán)重，具有極差的穩(wěn)定性，加之具有較多的松散堆積物，一旦不穩(wěn)定的斜坡安全風(fēng)險(xiǎn)沒有被及時(shí)處理，極易在惡劣天氣下引發(fā)突發(fā)性的滑坡、滑塌以及崩塌等嚴(yán)重的災(zāi)害。

（2）含水層。此礦區(qū)已經(jīng)形成了采空區(qū)，在一定程度上影響了礦區(qū)范圍內(nèi)的含水層。然而，開采作業(yè)并沒有明顯影響礦區(qū)及其周便民眾的日常生活、生產(chǎn)供水。因此，采礦作業(yè)對(duì)此范圍中含水層的破壞程度并不嚴(yán)重。

（3）景觀。此礦山的開采作業(yè)是露天式的，長(zhǎng)期的挖方，讓挖損區(qū)裸露了大量的巖石，剝離了此區(qū)域內(nèi)全部地表土壤，并且徹底損毀了此區(qū)域內(nèi)的地表植被，嚴(yán)重地破壞了景觀以及生態(tài)環(huán)境。因此，采礦作業(yè)對(duì)此范圍中生態(tài)環(huán)境以及自然景觀的影響、破壞程度較為嚴(yán)重[2]。

3 廢棄礦山的生態(tài)復(fù)綠技術(shù)應(yīng)用

本文工程在當(dāng)?shù)氐V山進(jìn)行過長(zhǎng)期采礦作業(yè)，在中部留下了老采場(chǎng)，且挖損比較嚴(yán)重，剝離了此區(qū)域內(nèi)全部地表土壤，并且徹底損毀了此區(qū)域內(nèi)的地表植被，閉礦后已經(jīng)損毀的土地面積達(dá)到了3.709公頃。按照礦山的具體狀況以及當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)的政策方針，礦區(qū)范圍內(nèi)僅有公路存在保留價(jià)值，并對(duì)其予以保留。對(duì)于其他的損毀土地，必須進(jìn)行全部復(fù)墾，并在公路的兩側(cè)開展復(fù)綠施工。在本文案例中，復(fù)墾工作主要為擋土墻的修建、排水溝/截水溝的修建以及綠化復(fù)墾等，以便防治地質(zhì)災(zāi)害、擴(kuò)大綠化面積。

3.1 擋土墻修建

施工部門按照地質(zhì)情況以及地形狀況，在復(fù)墾區(qū)域東南斜坡的坡腳處修建了380m的擋土墻，并在墻下修建了370m的排水溝，以便避免范圍中不穩(wěn)定的斜坡引發(fā)邊坡垮塌等災(zāi)害。修建的擋土墻有5.3m的高度，主要原料為強(qiáng)度超過MU30的毛石并進(jìn)行漿砌，需要注意的是，砂漿的強(qiáng)度必須超過M15。擋土墻基礎(chǔ)的埋深為50cm，并埋在穩(wěn)定的巖層中。與此同時(shí)，在墻身應(yīng)設(shè)置一些間距為2.5m×2.5m的排水孔，并將其布設(shè)成梅花樁。除此之外，要使外傾破下降約5%，并在墻腳地面設(shè)置500㎜最下排的泄水孔。需要注意的是，施工人員應(yīng)當(dāng)將被土工布包裹的，且厚度超過300㎜的透水材料放置于排水孔的內(nèi)側(cè)，將其作為過濾層。

3.2 獨(dú)立排水溝的修建

為了對(duì)擋土墻下方的排水溝進(jìn)行連通，此工程還應(yīng)當(dāng)修建獨(dú)立的排水溝，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)墻下排水溝的來水進(jìn)行及時(shí)疏通。在此項(xiàng)目中，在礦區(qū)邊坡的坡腳處布置截水溝，以便對(duì)坡區(qū)之外的地表水加以攔截，進(jìn)而使排水溝得以與整體排水系統(tǒng)進(jìn)行連接。同時(shí)，獨(dú)立的排水溝長(zhǎng)度為560m，并選擇C20型號(hào)的混凝土對(duì)底板進(jìn)行澆筑，選擇0.3m厚度的漿砌片石作為溝壁。此排水溝的斷面是矩形，其深度為0.5m，底、寬為0.4m。此外，將礦區(qū)東南擋土墻下部的排水溝連接于墻外的排水溝，并對(duì)金屬排水管進(jìn)行水泥澆灌，隨后完全將管埋在地表下，并選擇厚度為30cm的C20型號(hào)混凝土對(duì)頂部進(jìn)行澆筑，澆筑混凝土的體積為8.25m3。

3.3 整平坡面

礦區(qū)邊坡的坡面依然存在少數(shù)危石以及一些采礦堆積體，施工單位亟需整平現(xiàn)場(chǎng)的坡面。需要注意的是，根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)，整平的坡面面積應(yīng)在礦區(qū)整體邊坡面積中占據(jù)30%。

3.4 覆土

正如上文所述，平臺(tái)挖損的破壞程度較大，很多巖石都裸露于地表上，因此，施工單位必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行覆土工作。本文工程選擇的覆土方法為松填土方，收購(gòu)礦區(qū)周邊的土壤，并盡量確保平均的土壤運(yùn)距為10km。與此同時(shí)，對(duì)于治理區(qū)域內(nèi)的不平坦處（采剝的邊坡），應(yīng)使之恢復(fù)成草地，而對(duì)于平坦處（開采平臺(tái)），應(yīng)進(jìn)行植樹以使之復(fù)綠。除此之外，在對(duì)采礦時(shí)的生產(chǎn)公路兩側(cè)開展綠化施工前，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先進(jìn)行平土[3]。

3.5 栽種火棘

此礦區(qū)范圍內(nèi)原本樹種多為火棘，其對(duì)于當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、環(huán)境的適應(yīng)力極強(qiáng)，對(duì)于有害、有毒等物質(zhì)抗性也比較高，加之其具有便于栽植、快速生長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，一旦成規(guī)模，可以有效使礦山整體環(huán)境生態(tài)效益得以順利提升。主要的栽植地段有兩個(gè)，一個(gè)為礦區(qū)范圍中需要復(fù)綠的開采平臺(tái)，另一個(gè)是生產(chǎn)公路的兩側(cè)。

3.6 栽種爬山虎

礦區(qū)的邊坡比較陡峭，此區(qū)域覆土以及綠植栽植較困難，因此可以在此區(qū)域栽種爬山虎。爬山虎屬于木質(zhì)藤本的植物，具有較強(qiáng)的攀爬能力以及較高的存活率，一旦生長(zhǎng)至一定的規(guī)模，便會(huì)使采剝斜坡的整個(gè)坡面被覆蓋，進(jìn)而使此處的環(huán)境被有效美化。另外，爬山虎栽植的規(guī)格為5m×5m密度。

4 結(jié)論

總體而言，開采單位針對(duì)礦山閉礦后的實(shí)際情況以及對(duì)周邊生態(tài)產(chǎn)生的影響進(jìn)行了深入分析，分別從平整坡面、栽種綠植等方面著手，展開了生態(tài)復(fù)綠工程，從當(dāng)前結(jié)果來看，工程使災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)得以消除，且未影響民眾生活，森林景觀初具規(guī)模，效果較好，也使得很多閑置土地被有效利用，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。