山東省海陽(yáng)市某礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理設(shè)計(jì)思路探討

肖翔

摘 要： 為解決礦山開(kāi)采形成的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，恢復(fù)礦區(qū)土地功能，對(duì)礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行治理恢復(fù)，在進(jìn)行野外測(cè)量和礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題現(xiàn)狀調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)礦山存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并制定科學(xué)合理的治理措施，編制礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理設(shè)計(jì)，為礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作提供技術(shù)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞： 礦山;地質(zhì)環(huán)境;恢復(fù)治理;設(shè)計(jì)

【中圖分類(lèi)號(hào)】TD167???? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A???? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.30.002

礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn)，但由于開(kāi)采方式粗放，沒(méi)有按照設(shè)計(jì)開(kāi)采，不考慮礦山開(kāi)采過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)，礦山開(kāi)采遺留的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題未及時(shí)進(jìn)行有效治理，許多露天采坑及其周邊地表基巖裸露，廢石堆積，形成了較嚴(yán)重的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，與周邊生態(tài)環(huán)境極不協(xié)調(diào)，也對(duì)周邊群眾的生產(chǎn)、生活等產(chǎn)生了一定影響。因此，開(kāi)展礦山恢復(fù)治理設(shè)計(jì)研究十分必要[1]。

1 礦山概況及地質(zhì)環(huán)境背景

1.1 礦山概況

礦山地處山東省海陽(yáng)市丘陵地區(qū)，礦山北距威青高速公路（S68）出（入）口約3km，北距鳳城鎮(zhèn)汽車(chē)站約4.5km，北距離煙臺(tái)港約55km，交通較為便利。治理區(qū)周?chē)饕獮楦?，草地。區(qū)內(nèi)最高海拔為+48.25m，最低海拔為-15.96m，相對(duì)高差約64.21m。礦山采礦證面積0.0535 km2，開(kāi)采礦種為砂巖。

1.2 礦山地質(zhì)環(huán)境背景

礦山地處暖溫帶東亞濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫12.3℃，年平均降水量695.8mm，年最大降水量1137.9mm（1985年），年最小降水量390.7mm（1981年），區(qū)內(nèi)及周邊沖溝除降雨時(shí)有流水外，其余時(shí)間呈干涸狀態(tài)。礦區(qū)屬于丘陵地區(qū)，地勢(shì)起伏不大，呈東低西高之勢(shì)，區(qū)內(nèi)最高海拔為+48.25m，最低海拔為-15.96m，相對(duì)高差約64.21m。區(qū)內(nèi)出露地層主要為中生代萊陽(yáng)群水南組，主要巖性為灰黑色、黃綠色粉砂巖、細(xì)砂巖，為礦山開(kāi)采礦種。區(qū)內(nèi)無(wú)斷裂構(gòu)造，節(jié)理、裂隙不發(fā)育。

2 工作方法

通過(guò)收集資料、地形測(cè)繪、工程地質(zhì)測(cè)量、礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查等工作，根據(jù)治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀并結(jié)合當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門(mén)、企業(yè)意見(jiàn)及相關(guān)技術(shù)要求，按照野外調(diào)查和室內(nèi)研究相結(jié)合、重點(diǎn)調(diào)查和一般調(diào)查相結(jié)合的原則確定工作總體思路和技術(shù)路線，結(jié)合礦區(qū)實(shí)際條件開(kāi)展資料收集和地形調(diào)查等工作。

2.1 野外地質(zhì)調(diào)查工作

采用大疆無(wú)人機(jī)和GPS接收機(jī)（RTK）聯(lián)合定測(cè)，進(jìn)行了1：500地形測(cè)量，其中無(wú)人機(jī)垂直方向定位精度3cm，水平方向定位精度1cm+1ppm，測(cè)量精度滿足設(shè)計(jì)要求。

進(jìn)行環(huán)境地質(zhì)調(diào)查，查明該區(qū)地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造特征及巖土體空間分部規(guī)律、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、工程地質(zhì)條件等。調(diào)查區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的分布、地形地貌景觀破壞的現(xiàn)狀、產(chǎn)生條件、發(fā)展演變過(guò)程、可能造成的危害等內(nèi)容。調(diào)查區(qū)內(nèi)地下水資源分布特征，開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，地表水以及水資源的分布、開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃等，確定治理區(qū)綠化灌溉水源條件。進(jìn)行治理區(qū)及其周?chē)参锏倪m宜性調(diào)查，篩選優(yōu)勢(shì)樹(shù)種[2]。

2.2 室內(nèi)研究工作

對(duì)收集資料及野外測(cè)量結(jié)果進(jìn)行綜合分析研究，制定經(jīng)濟(jì)可行的治理措施，編寫(xiě)治理設(shè)計(jì)，為下一步實(shí)施治理工程提供技術(shù)依據(jù)。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

根據(jù)野外現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，存在開(kāi)采形成的露天采坑挖損，料石堆、廢石堆、工業(yè)場(chǎng)區(qū)內(nèi)房屋、硬化路面壓占土地等情況，破壞了地形地貌景觀。礦山開(kāi)采形成露天采坑一處，料石堆一處，廢石堆兩處，房屋、道路、設(shè)備等17處。

采坑形狀不規(guī)則，南北長(zhǎng)約390～419m，東西寬約303～358m，深約30～53m。采坑邊坡周?chē)糠直硗帘粍冸x，巖石裸露，無(wú)植被生長(zhǎng)。采坑范圍主要包括坑底積水區(qū)和裸露區(qū)。積水區(qū)水深約3-5m，水面面積約0.014km2;采坑裸露區(qū)表面巖石裸露，表面坑洼不平，采坑裸露區(qū)占地面積約0.048km2。采坑邊坡坡度70-80°，坡面較為破碎，部分坡頂存在危巖體。

料石堆位于治理區(qū)西南側(cè)，形狀不規(guī)則，東西長(zhǎng)約76～89m，南北寬約11～29m，高約1～5m，占地面積約1508m2，體積約2513m3。

廢石堆主要分布于治理區(qū)西側(cè)，大小不一，分布散亂，占地面積約9249m2，體積約1387m3。

工業(yè)場(chǎng)地房屋、道路及設(shè)備占地約1744m2。

4 恢復(fù)治理設(shè)計(jì)思路

本次治理設(shè)計(jì)具體技術(shù)路線為：以往資料收集分析→地形測(cè)繪→礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查→確定治理方法→編制工程設(shè)計(jì)→治理工程施工→資料整理→提交治理工程竣工報(bào)告→治理工程驗(yàn)收。

根據(jù)以往恢復(fù)治理方案及土地復(fù)墾報(bào)告，原有的采坑邊坡治理等工程可以依據(jù)實(shí)施，地形地貌景觀的治理、采礦場(chǎng)基底、采礦場(chǎng)邊坡、表土場(chǎng)復(fù)墾工程等治理根據(jù)目前現(xiàn)狀無(wú)法采用?，F(xiàn)根據(jù)礦山破壞現(xiàn)狀及有關(guān)技術(shù)要求重新制定治理工程設(shè)計(jì)及措施，制定本次治理工程總體設(shè)計(jì)思路。本次采用清理浮石及危巖體、廢石清理、工業(yè)場(chǎng)區(qū)治理（主要為房屋、硬化路面及儀器設(shè)備拆除清理）、順坡整形、場(chǎng)地平整、覆土綠化、安裝護(hù)欄、安裝警示牌等治理措施，保留采坑內(nèi)積水，供周?chē)迕窆喔扔盟甗3]。

4.1 危巖體清理

治理區(qū)內(nèi)采坑?xùn)|北側(cè)邊坡存在浮石及危巖體，本次設(shè)計(jì)采用人工吊繩、撬棍與機(jī)械相配合的方式清理邊坡危巖體及周?chē)旅娓∈?，清理產(chǎn)生的危巖及浮石就近回填至采坑底部范圍，清理危巖體共計(jì)約50m3。一般采取人工撬棍、千斤頂?shù)群?jiǎn)單工具使松動(dòng)浮石滾落到陡崖底部，大塊石清理采用風(fēng)鎬破碎清理。清理完成后表面無(wú)浮石，危石等，采取雙安全繩等措施確保施工人員的安全。

4.2 廢石清理

治理區(qū)內(nèi)有較多散亂廢石，設(shè)計(jì)將區(qū)內(nèi)散亂廢石就近清理回填至采坑內(nèi)南側(cè)區(qū)域，使采坑底部相對(duì)平整。清理廢石量約1387m3，設(shè)計(jì)清理運(yùn)距約500m。

4.3 工業(yè)場(chǎng)地及采坑底部治理

治理區(qū)內(nèi)工業(yè)場(chǎng)區(qū)存在房屋、硬化路面及儀器設(shè)備，設(shè)計(jì)對(duì)工業(yè)場(chǎng)區(qū)進(jìn)行治理，主要為房屋、硬化路面及儀器設(shè)備拆除清理，設(shè)計(jì)拆除后清理至當(dāng)?shù)亟ㄖ逊盘帯２捎脵C(jī)械的方式對(duì)采坑裸露區(qū)范圍、清理后的工業(yè)場(chǎng)區(qū)范圍進(jìn)行場(chǎng)地平整，依據(jù)現(xiàn)有地形依坡順勢(shì)，設(shè)計(jì)平整后地形整體坡度2-5°左右，保證自然排水。

為恢復(fù)原有地貌景觀，設(shè)計(jì)在采坑裸露區(qū)及場(chǎng)地平整范圍覆種植土。根據(jù)原土地規(guī)劃圖，設(shè)計(jì)將工業(yè)場(chǎng)區(qū)破壞壓占范圍恢復(fù)成旱地，覆土厚度0.6m。為方便排水，設(shè)計(jì)在覆土?xí)r，距治理區(qū)原始邊坡約0.5m處預(yù)留一條土邊溝;設(shè)計(jì)將采坑裸露區(qū)范圍恢復(fù)成草地，預(yù)留簡(jiǎn)易取水便道，覆土厚度0.3m。治理區(qū)周?chē)灾脖蛔匀换謴?fù)為主。由于種植土購(gòu)買(mǎi)量較大，企業(yè)須與附近村莊簽訂購(gòu)?fù)羺f(xié)議，保證土源。撒播草種應(yīng)盡量選用生長(zhǎng)快，耐旱、耐高溫、耐水淹、耐貧瘠、耐酸性、耐堿性，能安全越冬的草種，同時(shí)要求草種根系發(fā)達(dá)、強(qiáng)勁、密集交叉、覆蓋性好。依據(jù)以上原則，結(jié)合周邊植被特點(diǎn)，本次治理設(shè)計(jì)選用當(dāng)?shù)爻Ｒ?jiàn)的狗牙根、高羊茅等草種配合紫穗槐種子，按200kg/hm2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行人工撒播。

4.4 圍擋措施

由于采坑部分地段緊鄰鄉(xiāng)村道路，為防止人、物墜落掉入坑內(nèi)，保證周邊群眾生產(chǎn)生活安全，設(shè)計(jì)在采坑邊坡頂部外1-2m處安裝圍欄，圍欄采用水泥立柱、刺絲圍繞設(shè)計(jì)，圍欄上設(shè)計(jì)安全警示牌9個(gè)，提醒周邊人員注意安全，警示內(nèi)容為“邊坡危險(xiǎn)，請(qǐng)勿靠近”、“水深危險(xiǎn)，請(qǐng)勿靠近”等。

（1）護(hù)欄基礎(chǔ)

采坑大部分地段為較堅(jiān)硬巖石，需人工風(fēng)鎬鑿槽，其規(guī)格：0.3m*0.3m*0.3m（長(zhǎng)*寬*深），施工時(shí)可根據(jù)現(xiàn)狀在較松散處及破碎處適當(dāng)加深或擴(kuò)大長(zhǎng)寬規(guī)格。將水泥柱垂直于槽底，然后用C25砼固定。

（2）護(hù)欄立柱

護(hù)欄立柱為C25砼預(yù)制柱，其規(guī)格：150mm*120mm*1300mm（長(zhǎng)*寬*高），混凝土立柱中間安置4條鋼筋，鋼筋規(guī)格三級(jí)Φ6，箍筋三級(jí)Φ6@300。護(hù)欄立柱間隔3m。

（3）護(hù)欄刺絲

護(hù)欄立柱地表以上高度為1000mm，刺絲上下以200mm的間距平行纏繞在水泥柱上，兩柱間刺絲5根;

刺絲 規(guī)格：14號(hào)預(yù)制刺絲;

綁絲 普通鐵絲規(guī)格：14號(hào)鐵絲。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次治理工作的實(shí)施，恢復(fù)旱地51325m2，草地55455m2，保留水塘面積約0.014km2，既解決了礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，修復(fù)和改善生態(tài)環(huán)境，同時(shí)又恢復(fù)了治理區(qū)內(nèi)土地使用功能，對(duì)保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定，保持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，提高人民生活質(zhì)量，將會(huì)產(chǎn)生一定的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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