淺談湖北省大冶市某露天開(kāi)采石灰?guī)r礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復(fù)

馮爽 遲鳳明

摘 要：本文以大冶市某露天開(kāi)采石灰?guī)r礦為例 ，從礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題 、邊坡穩(wěn)定性 、恢復(fù)治理等方面對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理進(jìn)行淺析，通過(guò)治理最大限度消除地質(zhì)災(zāi)害隱患及大氣環(huán)境污染源，進(jìn)而達(dá)到修復(fù)生態(tài)環(huán)境的目的。

關(guān)鍵詞：礦山地質(zhì)環(huán)境;邊坡穩(wěn)定性;恢復(fù)治理

1 ?礦區(qū)概況

湖北省大冶市某露天開(kāi)采石灰?guī)r礦區(qū)位于大冶市北西294°方向，直距約18千米。開(kāi)采礦種主要為制灰用石灰?guī)r礦，開(kāi)采方式為露天開(kāi)采，礦石的大規(guī)模開(kāi)采不僅從根本上改變了原有山體的地形地貌，生態(tài)景觀也破壞殆盡。其無(wú)序且不科學(xué)的開(kāi)采方式形成了多個(gè)高陡邊坡及采礦平臺(tái)，高陡邊坡相對(duì)高差大且局部形成懸空危巖，采場(chǎng)內(nèi)碴石、棄渣隨意堆積 。經(jīng)過(guò)多年的采礦活動(dòng)，原有山體變得滿目瘡痍，不僅毀壞了原始地形地貌景觀，與高速沿線的景觀形成了強(qiáng)烈的視覺(jué)反差，還對(duì)當(dāng)?shù)卦斐闪藝?yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。

2 ?礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

礦區(qū)位于鐵山復(fù)式背斜南翼之次級(jí)褶皺—太平山背斜的南翼。太平山背斜軸向?yàn)楸蔽?90度，向西傾伏。核部地層由志留系墳頭組、中泥盆統(tǒng)云臺(tái)觀組、中石炭統(tǒng)大埔組、黃龍組地層組成，翼部由二疊系棲霞組、茅口組、龍?zhí)督M和三疊系大冶組的地層組成，北翼由于鐵山巖體的侵入發(fā)育不完整，南翼發(fā)育較全。北翼地層倒轉(zhuǎn)，總體傾向南東，傾角55-70度，南翼地層傾向南西190-230度，傾角50-70度。礦區(qū)處太平山背斜的南翼，總體表現(xiàn)為單斜構(gòu)造。地層走向近東西向，傾向南東170-175度，傾角34-46度。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育。礦區(qū)西部外圍發(fā)育北西西向的走向斷裂和北東向斷裂。

3 ?地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

礦區(qū)經(jīng)過(guò)多年的露天開(kāi)采，嚴(yán)重破壞了原 有的生態(tài)環(huán)境，形成了突出的地環(huán)境問(wèn)題，經(jīng) 過(guò)細(xì)致的野外踏勘，結(jié)合衛(wèi)片資料分析，其地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題主要表現(xiàn)為：原有地形地貌景觀 破壞嚴(yán)重;采場(chǎng)基巖裸露，邊坡高陡，巖體破碎，存在崩塌、掉塊等安全隱患;采礦平臺(tái)及采坑遍布，礦渣隨意堆積，水土流失嚴(yán)重，并在多風(fēng)季節(jié)，沙塵四處飄落，污染周邊環(huán)境。

3.1 ?采場(chǎng)高陡邊坡

礦區(qū)范圍內(nèi)主要存在一個(gè)主采面邊坡，不良地質(zhì)現(xiàn)象主要是由于礦山開(kāi)采形成高陡邊坡，邊坡上存在未經(jīng)清理的孤石、危石、活石，巖石裂隙發(fā)育，在強(qiáng)降雨或極端天氣作用下易發(fā)生小規(guī)模的崩塌、墜石或掉塊現(xiàn)象。

根據(jù)野外調(diào)查情況，將礦區(qū)共分為A、B、C、D四個(gè)區(qū)，A區(qū)位于底盤北部，包括一土質(zhì)邊坡和采礦遺留設(shè)備設(shè)施（運(yùn)輸履帶、料倉(cāng)等），邊坡呈西南—東北向，傾向約160°，邊坡長(zhǎng)約83.8 米，坡角約35-50°;B區(qū)位于項(xiàng)目區(qū)東北部，為廢渣堆積場(chǎng)地，可見(jiàn)一較平緩圈椅狀土質(zhì)邊坡分布，坡高約13米，坡角約40°;D區(qū)為采場(chǎng)底盤，標(biāo)高約+69-+73米，可見(jiàn)大量采礦碎石堆積，D區(qū)北部可以一通往底盤的運(yùn)輸公路。C區(qū)為原采場(chǎng)邊坡，根據(jù)本邊坡區(qū)結(jié)構(gòu)面之間的組合關(guān)系，以及巖層傾向與坡向的關(guān)系，本邊坡可分為C1、C2、C3三個(gè)區(qū)。

通過(guò)野外踏勘，礦區(qū)內(nèi)邊坡坡面處巖石 較為破碎、松散，部分松散、破碎的塊狀巖石 嵌、伏在坡面處，穩(wěn)定性差;局部邊坡坡面處 堆積棄渣，在坡腳處出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，穩(wěn)定性極差，為地質(zhì)災(zāi)害隱患。綜上所述，礦區(qū)內(nèi)邊坡的整體穩(wěn)定性好，但局部極不穩(wěn)定，亟待治理 。

3.2 ?水土流 失

石灰?guī)r礦的開(kāi)采（尤其是其露天開(kāi)采），對(duì) 土地資源及地形地貌景觀造成的影響及破壞 較為嚴(yán)重，礦山的水土流失及生態(tài)環(huán)境的破 壞加劇。礦山的露天開(kāi)采，造成了礦山荒漠化 ，加速了水土流失，山體遺留的土壤的長(zhǎng)期淋濾，其土壤有機(jī)質(zhì)流失嚴(yán)重，土壤肥力下降，使礦區(qū)內(nèi)的綠化植株生存困難，山體大量裸露，使昔日郁郁蔥蔥、風(fēng)景秀美的山體千瘡百孔，形成 了視覺(jué)污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響。

4 ?工程治理方案

4.1 分項(xiàng)治理設(shè)計(jì)

（1）坡面削（清）方工程

根據(jù)相關(guān)要求及黃石地區(qū)已有經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)對(duì)C區(qū)邊坡分多級(jí)馬道進(jìn)行削方，馬道寬4m，馬道相對(duì)高差控制在10m左右，共設(shè)置六級(jí)馬道，分別在標(biāo)高+80m、+90m、+100m、+110m、+120m、+130m設(shè)置馬道，邊坡角約50°。坡面起伏控制在20cm以內(nèi)，對(duì)凸起巖體位于坡體下方的基巖面不允許有傾斜或垂直坡面存在，馬道寬度根據(jù)削方后巖體完整程度可適當(dāng)調(diào)整。

（2）馬道封邊墻及綠化工程

在削方后形成的臺(tái)階外側(cè)布設(shè)一道封邊墻，沿臺(tái)階通長(zhǎng)布設(shè)，與形成的馬道長(zhǎng)度一致，為1342米，封邊墻高0.50m，寬0.2m混凝土封邊墻，封邊墻外邊線距臺(tái)階邊緣不小于0.5m;沿封邊墻底部布設(shè)一排泄水孔，距地面為0.30m處，泄水孔傾角5度，傾向墻外，采用φ75mmPVC排水管，孔內(nèi)保護(hù)PVC管外包無(wú)紡?fù)凉げ?，孔?m。

（3）高次團(tuán)粒噴播綠化工程

由于C2區(qū)邊坡上部坡體巖溶發(fā)育，含大量土體，穩(wěn)定性較差。根據(jù)地區(qū)邊坡綠化護(hù)坡的成功經(jīng)驗(yàn)啟示，本坡段采取高次團(tuán)粒噴播護(hù)坡，既能保證邊坡的穩(wěn)定性，又能使邊坡復(fù)綠，與城市景觀環(huán)境相適宜。高次團(tuán)粒噴播綠化面積6929.2m2。高次團(tuán)粒噴播主要采用經(jīng)特殊生產(chǎn)工藝制成的客土材料，加入植物的種子，并添加許多必要的其他材料，通過(guò)噴播、機(jī)械或人工作業(yè)的方式制成最適于植物生長(zhǎng)的土壤培養(yǎng)基。這種“人工土壤”具有特殊的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，既有保水性，又有透水性、透氣性，適于植物生長(zhǎng)，又能有效抵抗雨蝕和風(fēng)蝕，防止水土流失。

5 ?治理效益分析

本次治理工程采取工程措施與植物措施 相結(jié)合，項(xiàng)目完工后形成一個(gè)比較完整的礦 山地質(zhì)環(huán)境綜合治理恢復(fù)體系。工礦廢棄地復(fù) 墾規(guī)劃區(qū)內(nèi)的山地開(kāi)發(fā)、整理，促進(jìn)了當(dāng)?shù)貎?nèi)工礦廢棄地復(fù)墾工作的開(kāi)展，增加了土地利用面積;林地的增加可減少礦區(qū)的水土流失，保護(hù)采場(chǎng)內(nèi)的水土資源，減少揚(yáng)灰，保護(hù)大氣環(huán)境，促進(jìn)和保持各農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)間的良性循環(huán)，構(gòu)成了穩(wěn)定性強(qiáng) 、生產(chǎn)能力高的復(fù)合農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

6 ?結(jié)語(yǔ)

石灰?guī)r礦礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題主要：高陡 邊坡基巖裸露、采場(chǎng)水土流失及地形地貌景 觀的破壞。此外，礦體的露天開(kāi)采還涉及揚(yáng)塵隨風(fēng)飄落的環(huán)境污染及惡劣的視覺(jué)污染。巖質(zhì)高陡邊坡治理設(shè)計(jì)前的穩(wěn)定性分析：首先進(jìn)行整體性穩(wěn)定性判別，從巖石巖性、巖石產(chǎn)狀與坡面角的關(guān)系等方面判定其整體的穩(wěn)定性;然后再進(jìn)行局部穩(wěn)定性分析，綜合考慮各種自然和人為因素，確定邊坡需清理、卸載的危巖體。綠化工程是礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)生態(tài)功能的重點(diǎn)，綠化植株選擇耐干旱、生命力強(qiáng)、生長(zhǎng)快的樹(shù)種，充分考慮鄉(xiāng)土樹(shù)種、當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)樹(shù)種，在美觀、經(jīng)濟(jì)的原則下，符合當(dāng)?shù)匚幕?，體現(xiàn)生物的多樣性。

參考文獻(xiàn)：

[1]湖北省大冶市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃報(bào)告.湖北省地質(zhì)環(huán)境總站.2003年11月

[2]《大冶市土地利用總體規(guī)劃》（2006-2020年）.大冶市自然資源和規(guī)劃局.2006年9月