安溪縣鐵峰山花崗巖礦礦山地質(zhì)環(huán)境問題與治理措施研究

曹揚政

摘要：本文通過研究福建省安溪縣鐵峰山花崗巖礦山地質(zhì)環(huán)境問題，分析闡述了花崗巖礦礦山環(huán)境中存在的突出問題，并提出了相應的環(huán)境保護和恢復治理措施，為類似開采活動引起的地質(zhì)環(huán)境問題以及地質(zhì)環(huán)境保護與恢復治理工作提供參考。

關鍵詞：地質(zhì)環(huán)境問題;環(huán)境保護;治理措施;花崗巖礦

1.引言

鐵峰山橫跨安溪縣官橋鎮(zhèn)和龍門鎮(zhèn)，盛產(chǎn)安溪紅花崗巖，本文以二期治理工程為列，鐵峰山片區(qū)治理區(qū)總面積共5.780km2，該區(qū)的裝飾石是燕山早期第三階段龍門巖體的第三次侵入的龍門巖體，區(qū)內(nèi)共有建筑用飾面石材采場48處（均為封閉礦山）。礦區(qū)為丘陵區(qū)，坡度較陡，有三個獨立的集水區(qū)，曾乾集水區(qū)坡度最大，發(fā)生泥石流地質(zhì)災害的可能性最大，長倫北呈扇狀，最易引起山洪。開采方式全部為露天開采，多年無休止的石材開采，且礦山自然生態(tài)系統(tǒng)比較脆弱，極易造成水土流失、山體滑坡、崩塌等地質(zhì)災害的發(fā)生，嚴重破壞了鐵峰山的生態(tài)環(huán)境，龍門、官橋礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問題已成為安溪縣亟待解決的重要問題。

2.礦區(qū)主要的地質(zhì)環(huán)境問題

2.1水土流失

（1）沖溝：在利益驅(qū)動下，礦山道路兩側(cè)山體遭到隨意開挖，防護缺失，道路排水系統(tǒng)不完善，路面長期遭雨水侵蝕，局部形成較大的沖溝和裂縫，造成目前礦山多處土體裸露、混亂局面。（2）坡面徑流及其侵蝕：坡面徑流引起的巖土侵蝕主要包括地表侵蝕和溝道侵蝕。礦區(qū)公路邊坡或山坡上散落的堆石形成的堆體具有較大的坡度，容易在坡面上產(chǎn)生薄層水流，造成地表侵蝕。坡面薄層水流的進一步發(fā)展就會形成細溝水流，將導致淺溝、切溝和沖溝侵蝕。（3）濺蝕：濺蝕主要發(fā)生在兩個方面。一是表土和開挖后棄渣的混合物。由于花崗巖發(fā)育的土層較厚，開挖后棄土松散無序，且缺乏覆蓋，在雨滴的作用下，容易發(fā)生濺蝕。在坡面條件下，擊濺增強了徑流的湍流強度，使巖土混合堆積。土壤顆粒和細屑的遷移加劇了地表砂礫化。二是在取土場未平整、或是平整后植被不覆蓋的條件下，易發(fā)生濺蝕。在第一種情況下，由于礦渣的阻滯作用，大部土壤雨后呈泥漿狀濺。在第二種情況下，雨滴的濺蝕使土壤大部分呈現(xiàn)鱗狀侵蝕，部分土壤為呈泥漿狀濺散，降雨后，一些表層土壤會板結(jié)，堵塞土壤孔隙，破壞土體結(jié)構(gòu)，阻止水分下滲，為坡面徑流產(chǎn)生和侵蝕創(chuàng)造了條件。

2.2礦區(qū)內(nèi)崩塌、滑坡災害

礦區(qū)開采礦種為飾面用花崗巖礦，由于開采工藝落后，布局不合理，普遍存在開采面高度過高，坡度陡，局部呈直立或倒傘狀。礦區(qū)內(nèi)已有采場形成面積較大的采坑，邊坡陡、高差大，已形成高陡邊坡，存在潛在的邊坡崩塌、滑坡等地質(zhì)災害，這種情況主要發(fā)生在采場兩側(cè)地表及采場頂部風化帶附近。

2.3泥石流災害

礦區(qū)中部分布一條較大溝谷，流向由東向西，流域面積約2.3km2，這片區(qū)內(nèi)最高點海拔320m，位于流域東北側(cè)，最低點海拔llOm，位于礦區(qū)西邊，相對高差約2lOm。主溝長約2.5km，平均溝床縱比降為84‰。在流域內(nèi)溝道及兩側(cè)存在廢棄礦碴堆積物多處。

2.4地形地貌景觀破壞嚴重

整個治理片區(qū)內(nèi)開采場數(shù)量多、分布不合理，錯綜復雜，治理恢復難度大，多數(shù)為隨意占地開采，規(guī)模小且密集，上下交錯開采致使人為堆積壓礦嚴重，同比隋況下增大了治理難度。

2.5開采面裸露面積大、落差大

整個礦區(qū)開采面裸露較大，約0. 5km2，缺少合理的開發(fā)規(guī)劃，資源利用率低下，主邊坡沒有進行臺階式開采，開采一般落差在40m以上，增加了礦區(qū)整治、土地復墾還綠工作的難度。

2.6棄碴堆數(shù)量多

礦山棄碴堆數(shù)量多，占用面積大，堆碴場穩(wěn)固性較差且下方多設有采場，碴石失穩(wěn)、滾落災害隱患較大，易引發(fā)泥石流等地質(zhì)災害問題。

3.治理措施

本礦區(qū)的保護與控制是旅游景觀效果的綜合，控制工程應遵循“生態(tài)為主，工程為輔”的原則。為防止工程手段對生態(tài)環(huán)境的二次破壞，本礦區(qū)擬采用分區(qū)與階段相結(jié)合的方法，根據(jù)礦山的內(nèi)在特點，恢復礦山的生態(tài)管理。

3.1采面治理

（1）巖質(zhì)采面陡坎處治：將采礦遺跡與人工景觀等文化相結(jié)合，對整個采面作人工景觀打造。在景觀打造之前，首先組織專業(yè)人員進行細致的安全隱患排查，對采面上孤石、碎石進行清除，穩(wěn)固邊坡，消除崩塌等安全隱患，以確保礦山生態(tài)復綠工作安全、有序開展。主要的安全隱患包括采面上方孤石、危石清理未盡，采場之間石壁、石墻林立，且多數(shù)堆碴場未設置攔碴壩。治理措施主要是消除安全隱患后，對降坡難度太大的地方砌筑擋墻或攔渣壩，再在墻內(nèi)埋土植樹種草。（2）土質(zhì)采面處治：對土質(zhì)采面進行放坡處理，坡率采用1：1。在放坡前，先對邊坡上的孤石進行清理或穩(wěn)定，確保施工安全。放坡時對邊坡上的沖溝進行填實，并進行穩(wěn)定處理，當坡面具有殘存植物時，在不妨礙施工的情況下應盡量保留。最后對整個采面作三維土工網(wǎng)植被護坡。（3）采面與平臺連接處治：在采面與平臺連接處l.Om范圍內(nèi)，采面零星平臺及采面頂l.Om范圍內(nèi)，種植蔓藤類植物。

3.2平臺治理

現(xiàn)平臺為原采礦作業(yè)平臺及堆石場，地表較平坦，局部有散落碎石。治理時先把平臺上的棄碴堆進行就近整平處理（設計控制標高），把平臺上石料清運。然后對平臺進行覆土改造，覆土厚度0.6m，其中上部0.3m進行土體改良，恢復為耕地，局部結(jié)合景觀配套作為建設用地及林地。

3.3排碴面治理

由于原開采未嚴格執(zhí)行礦區(qū)開發(fā)利用規(guī)劃進行科學開采，對礦碴未采取合理放置、隨意堆積、自由散放，形成大面積的礦碴面，自然裸露，零星有雜草，治理時對不同坡度的排碴面，采用相應的治理措施。（1）對于小于15°的排碴場邊坡，在邊坡上覆蓋60cm厚的種植土，直接用作耕地。（2）對于大于45°的排碴場邊坡，在坡面上覆蓋60cm厚種植土，直接作為林地使用。（3）對于15°-45°之間的排碴場邊坡，當邊坡高度較高時，沿坡面自上而下設置多級擋土墻，將排碴場坡面下部改造成多階梯田型，坡面覆蓋60cm厚的種植土作為耕地，其余排碴面治理后作為林地。

3.4灌溉、排水系統(tǒng)

為防止地表水在暴雨季節(jié)直接沖刷礦區(qū)，造成泥石流等地質(zhì)災害，在未設計現(xiàn)狀的地方增設排水溝、排水溝、跌水溝、涵洞等排水施與現(xiàn)狀泄水溝形成一個完整的排水系統(tǒng)，以減少整個礦區(qū)因雨水作用而引發(fā)地質(zhì)災害。

3.5礦區(qū)道路

現(xiàn)狀礦區(qū)道路因其廢棄時間過長，其周邊排水系統(tǒng)不完善等因素，礦區(qū)道路表面有大量的沖積溝、碎石和裂縫。主要治理措施是完善路面排水系統(tǒng)，硬化路面，穩(wěn)定道路兩側(cè)邊坡，提高邊坡綠化覆蓋率。（1）礦區(qū)道路是根據(jù)原有道路等級、使用情況等改造設計，斷面尺寸不低于原道路標準，同時盡量少占用耕地為原則，礦區(qū)現(xiàn)狀道路皆為機耕道路。本次設計道路縱坡按照現(xiàn)狀道路標高控制，不重新拉坡設計。礦區(qū)內(nèi)道路路基寬度為4.5m（布置如下：行車道3.5m+土路肩2×0.5m），礦區(qū)道路行車道路面結(jié)構(gòu)設計為面層12cm水泥砼，彎拉強度不低于4.OMpa。（2）道路排水系統(tǒng)：因礦區(qū)廢棄時間較長，且原礦區(qū)開采時未規(guī)劃整個道路排水系統(tǒng)。為保證既有道路及路基邊坡的安全穩(wěn)定，在現(xiàn)狀未設計截水溝、排水溝的地方方相應增設截水溝、排水溝、跌水等與現(xiàn)狀泄水溝形成一體的排水系統(tǒng)，以保證現(xiàn)狀道路、路基邊坡的安全與穩(wěn)定。（3）礦區(qū)道路邊坡：目前大部分公路邊坡自然裸露，由于坡頂無截水溝，雨季雨量充沛，整個砂礫石土邊坡受到嚴重沖刷。根據(jù)邊坡的高度和坡率，本次治理選擇3種防護方案：噴草防護（ h≤3.Om，坡率1：1）、噴草種子防護（3.O6.Om，坡率1：1）。全線以綠色防護為主，沿線綠化追求主體化和四季常綠，植樹種草要富有層次，體現(xiàn)多樣性、多變性，并注意與生態(tài)環(huán)境保護相結(jié)合。

4.結(jié)論

礦山生態(tài)環(huán)境恢復治理定位是結(jié)合旅游景觀效果，宜地則地，宜景則景，宜綠則綠，宜茶則茶，以復綠還林。礦山治理后，在一定程度上增加了土地資源儲備，為今后鐵峰山下建設用地安全提供了保障。通過礦山治理后，營造生態(tài)型可利用建設用地，重點建設以生態(tài)恢復、創(chuàng)新研發(fā)、休閑度假、礦業(yè)文化展示空間為主體的城市礦山綜合管理利用示范區(qū)。

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