露天礦山開采地質(zhì)環(huán)境治理工程復(fù)綠研究

陳獻(xiàn)忠

（安徽省地勘局第一水文工程地質(zhì)勘查院，安徽 蚌埠 233000）

1 工程概況

東山廢棄采坑治理區(qū)面積約1300m2。治理區(qū)廢棄采坑均為歷史遺留的民采采坑，治理區(qū)及周邊于上世紀(jì)90年代出現(xiàn)開采活動(dòng)，亂采濫挖嚴(yán)重，治理區(qū)周邊區(qū)形成許多大小不等，深淺不一的采坑，自然景觀破壞較嚴(yán)重，安全隱患較多。

東山治理區(qū)位于鳳陽(yáng)縣西部西泉鎮(zhèn)姚郢村西南，距鳳陽(yáng)縣城約42千米。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境概況

治理區(qū)同處江淮丘陵北緣，地勢(shì)起伏較大，屬北亞熱帶季風(fēng)氣候，總的特征為：氣候溫暖，雨量適中，冬季干旱，夏季濕熱，四季分明，光照充足；地貌類型均為丘陵區(qū)；區(qū)域地層同屬華北地層區(qū)，淮河地層分區(qū)，淮南地層小區(qū)；區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ級(jí)），淮河臺(tái)坳（Ⅱ級(jí)），淮南陷褶斷帶（Ⅲ級(jí)），合肥坳陷（Ⅳ級(jí)），定遠(yuǎn)～爐橋凹陷（Ⅴ級(jí)）的西部，郯廬斷裂帶西側(cè)；百瓜山治理區(qū)岀露地層為震旦系下統(tǒng)四頂山組灰白色厚層微晶白云巖，治理區(qū)內(nèi)地下水類型為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖巖溶裂隙水。

廢棄采坑露天開采造成區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境破壞嚴(yán)重，礦山地質(zhì)環(huán)境問題為破壞土地、地貌景觀的破壞。

3 氣象、水文條件

3.1 氣象

治理區(qū)屬北亞熱帶季風(fēng)氣候，區(qū)內(nèi)氣候溫暖，雨量適中，冬季干旱，夏季濕熱，四季分明，光照充足。

據(jù)鳳陽(yáng)縣氣象站統(tǒng)計(jì)：當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁?5.4℃，6～8月氣溫最高，平均為27℃左右，最高氣溫41℃（1959年8月24日），12月至次年2月氣溫最低，平均1.2℃～3.7℃，最低氣溫-19.4℃（1969年2月5日）。年平均降水量920.84mm。年最大降雨量1561.2mm（1991年），月最大降水量766.2mm（1965年7月），日最大降水量198.7mm（1964年8月20日），多年平均蒸發(fā)量2161.5mm，平均相對(duì)濕度75%，無(wú)霜期220天。風(fēng)向以東南風(fēng)和西北風(fēng)為主，風(fēng)力一般為3～4級(jí)。

3.2 水文

治理區(qū)及其周邊地表水屬于淮河流域之窯河水系的上游，窯河全長(zhǎng)104km，流域面積1490km2，河道最高水位23.2m，多出現(xiàn)在7、8月份。地表徑流南西流后西北流，通過窯河注入淮河。

區(qū)內(nèi)地表水動(dòng)態(tài)變化與降水有著密切的關(guān)系，夏季降水充沛，水位高、流量大，冬季降水少，水位低、流量小。

兩處治理區(qū)內(nèi)地表水系均不發(fā)育，無(wú)較大的地表水體分布。百瓜山外圍治理區(qū)南部有一處小型水庫(kù)，屬西泉鎮(zhèn)管轄；石榴頂東側(cè)治理區(qū)東北部有一處小型水庫(kù)，屬西泉鎮(zhèn)管轄。

4 地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ級(jí)），淮河臺(tái)坳（Ⅱ級(jí)），淮南陷褶斷帶（Ⅲ級(jí)），合肥坳陷（Ⅳ級(jí)），定遠(yuǎn)～爐橋凹陷（Ⅴ級(jí)）的西部，郯廬斷裂帶西側(cè)。

4.1 褶皺構(gòu)造

本區(qū)域褶皺構(gòu)造主要為上窯復(fù)式向斜。治理區(qū)位于上窯向斜南西翼，出露地層產(chǎn)狀基本一致呈單斜構(gòu)造，傾向北東，局部略有變化，巖層傾角一般在10°～25°，為一緩傾的單斜構(gòu)造。

4.2 斷層

兩處治理區(qū)南側(cè)存在一條斷層（見圖3-3），走向?yàn)楸蔽飨?，延伸長(zhǎng)度超過數(shù)千米，斷層帶內(nèi)多為數(shù)米至十?dāng)?shù)米的角礫巖，角礫成分多為灰?guī)r和硅質(zhì)巖，由碳酸鹽及泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)緊密。斷層兩側(cè)節(jié)理裂隙發(fā)育，但多為碳酸鹽脈充填。兩處治理區(qū)內(nèi)均未見到明顯斷層。

4.3 節(jié)理

根據(jù)采場(chǎng)中的觀察測(cè)量，百瓜山外圍治理區(qū)節(jié)理主要有兩組剪節(jié)理，即0°∠85°和57°∠70°兩組節(jié)理，節(jié)理產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，節(jié)理面較平直，并多呈張開狀，節(jié)理互相交切；石榴頂東側(cè)治理區(qū)節(jié)理主要有兩組剪節(jié)理，即3°∠63°和80°∠88°兩組節(jié)理，節(jié)理產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，節(jié)理面較平直，并多呈張開狀，節(jié)理互相交切。

4.4 巖漿巖

兩處治理區(qū)內(nèi)未見巖漿巖分布。

5 工程地質(zhì)條件

將治理區(qū)巖土層劃分為土體—松軟巖組、巖體—堅(jiān)硬巖組二個(gè)工程地質(zhì)巖組。

5.1 土體

僅分布于山前坡平地，一般厚度約0.5m，巖性主要為上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、粘土，局部夾粉細(xì)砂。該巖組巖性為可塑～硬塑，壓縮系數(shù)0.20～0.30KPa-1，具中等壓縮性，承載力一般為130～220KPa。

5.2 巖體

堅(jiān)硬巖組主要由寒武系猴家山組與震旦系下統(tǒng)四頂山組中泥質(zhì)白云巖、微晶白云巖、砂屑白云巖組成。巖層層理厚30cm～150cm、裂隙發(fā)育中等，多被碳酸鹽、鐵質(zhì)、泥質(zhì)物充填。按照《安徽省礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)（試行）》土壤及巖石（普氏）分類表，區(qū)內(nèi)巖體屬Ⅹ普?qǐng)?jiān)石。

6 目前礦山存在的問題

治理區(qū)內(nèi)廢棄采坑均為露天開采，一般不會(huì)引發(fā)采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害；基巖出露，一般不會(huì)遭受巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害；地表水系不發(fā)育，地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄直接受氣象、水文、地形地貌、巖性等因素的影響和控制，采坑開采均未抽取地下水，未造成地下水水位下降。

廢棄采坑的礦業(yè)活動(dòng)對(duì)原始山體的地形地貌改變大，地形坡度變陡，形成高陡邊坡，存在崩塌地質(zhì)災(zāi)害；采坑內(nèi)開采礦石為泥灰?guī)r和白云巖，礦石和圍巖的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，并且為機(jī)械破碎，不會(huì)分解出有害組份，礦業(yè)活動(dòng)對(duì)水環(huán)境影響一般，廢石和表土的亂堆亂放對(duì)水環(huán)境影響一般。

因此，區(qū)內(nèi)礦山地質(zhì)環(huán)境問題為破壞土地、造成地貌景觀的破壞、開采邊坡失穩(wěn)、廢石、表土造成水土流失。

7 治理原則、思想和目標(biāo)

7.1 治理原則

堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益相統(tǒng)一的原則，誰(shuí)破環(huán)、誰(shuí)治理。

7.2 整體思想

以修復(fù)山體、削除隱患、綠化環(huán)境、恢復(fù)生態(tài)環(huán)境為重點(diǎn)。

7.3 目標(biāo)

通過治理后，消除礦山視覺污染，達(dá)到綠水青山的效果。

8 治理整體方案

對(duì)邊坡的危巖進(jìn)行清理，把清理下來(lái)的危石對(duì)宕口底部進(jìn)行平整，覆50cm的種植土后。根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)環(huán)境條件，選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)胤N植的植物刺樹。花最少的投資，綠化效果見效快。

9 植物的栽植與養(yǎng)護(hù)

9.1 開挖樹穴

樹穴的開挖應(yīng)根據(jù)刺樹的胸徑、根系和所帶的土球的大小及土壤的土質(zhì)來(lái)確定樹穴的大小。樹穴的大小一般要比土球大30cm，樹穴深要高出樹根30cm。

9.2 種植土壤

①土壤厚度。刺樹生長(zhǎng)的最低種植土層厚為50cm。②土壤的土質(zhì)能滿足刺樹生長(zhǎng)。如栽植的土壤含有有害成份，或是強(qiáng)堿土、鹽土、鹽堿土、沙土等均應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求送到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，視檢測(cè)結(jié)果，對(duì)土土壤進(jìn)行改良。

9.3 栽植前的修剪

修剪的目的：刺槐的修剪是為了調(diào)整樹形，提高成活率，刺槐適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蛏L(zhǎng)，因此主要修剪樹枝，剪去重疊枝、枯枝，對(duì)病蟲、折斷支必須剪除。

9.4 樹木的栽植

根據(jù)刺槐的生理特性，根生長(zhǎng)所需要的日平均溫度較低，秋季落葉后地上部分停止生長(zhǎng)，而地下部分尚生長(zhǎng)一段時(shí)間，枝葉部分的流動(dòng)營(yíng)養(yǎng)回到主干和根部，使根系有一個(gè)生長(zhǎng)階段。栽植刺槐適合干旱地區(qū)，秋末冬初緊接雨季，栽植更有利于根系的生長(zhǎng)，從而提高栽植成活率。栽植時(shí)間：每年11月份葉片全部落完后盡快栽植。一般選擇地徑在0.7cm以上的，要保留完整的根系，根系長(zhǎng)度不小于25cm，根幅不小于20cm。栽植前要修整好根，將爛根、裂根剪除。栽植深度與苗埋深一致或略深?；靥钔?xí)r要先回填熟土，后填生土，做到“三埋兩踩一提苗”。截干可以即時(shí)進(jìn)行，也可在栽植后10天進(jìn)行，截干高度距地面處2cm～3cm。

9.5 樹木栽植后的養(yǎng)護(hù)

樹木栽植三分種七分養(yǎng)護(hù)，刺槐栽植后立即澆水三次，并要澆透，不足的要補(bǔ)澆水，要注意澆水后的根部要培土工作，要經(jīng)常松土。施肥上，應(yīng)在挖坑時(shí)，在樹坑底部先施基肥，栽植后可用化肥，促其生長(zhǎng)。在養(yǎng)護(hù)管理上，固定專人管理，以保證成活率提高。

10 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，露天礦山開采后，刺槐栽植應(yīng)地制宜見效快，年底栽植來(lái)年開春后就見綠。消除了礦山地質(zhì)災(zāi)害隱患及視覺污染。美化了當(dāng)?shù)丨h(huán)境，有效的改善了當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量。

圖1 露天礦山開采治理前

圖2 露天礦山開采治理復(fù)綠后