蕪湖市三山區(qū)峨祥采石廠項(xiàng)目廢棄礦山治理工程主要施工技術(shù)探討

陶亞雷

［關(guān)鍵詞］采石廠項(xiàng)目；廢棄礦山；治理工程；施工技術(shù)

相對(duì)比于其他國(guó)家而言，我國(guó)屬于礦業(yè)大國(guó)，而且礦山的開采也具有悠久的歷史，同時(shí)也對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展帶來積極的影響，但是不可否認(rèn)的是這也在很大程度對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了不良影響。通過對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行探討，歸納總結(jié)出更有效的施工技術(shù)操作措施。有助于推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。結(jié)合相關(guān)學(xué)者的研究經(jīng)驗(yàn)，趙國(guó)君在《廢氣礦山地質(zhì)環(huán)境治理模式探討》中研究總結(jié)出露天開采礦山治理模式主要采用工程治理與生態(tài)治理。地下開采礦山治理模式主要采用土壤修復(fù)治理及綜合治理；孫曉玲提出自然修復(fù)、自然修復(fù)與人工修復(fù)相結(jié)合、人工修復(fù)3種模式。對(duì)不同修復(fù)模式特點(diǎn)、適用性及生態(tài)修復(fù)的開發(fā)利用方向進(jìn)行了分析。

1. 蕪湖市三山區(qū)峨祥采石廠項(xiàng)目概述

蕪湖市三山區(qū)峨祥采石廠項(xiàng)目位于安徽省蕪湖市三山區(qū)峨橋鎮(zhèn)梅山村，該項(xiàng)目的礦山的開采主要分為兩種，一種是露天開采，另外一種是地下開采。原采礦范圍見圖1。

1.1 項(xiàng)目所在地質(zhì)環(huán)境存在的地質(zhì)環(huán)境問題

1.1.1 破壞地表資源

采取露天開采方式對(duì)礦山進(jìn)行開采最大的問題就是在實(shí)際進(jìn)行礦山開采的過程中，人為因素以及大型機(jī)械應(yīng)用導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)土壤表層被嚴(yán)重破壞尤其是對(duì)區(qū)域內(nèi)的地形、地貌以及景觀環(huán)境造成了不可逆的影響，從根本上對(duì)其造成了嚴(yán)重的損傷。在開采的過程中，最為明顯的就是對(duì)山體的植被造成破壞和損傷，同時(shí)也對(duì)地理景觀造成了嚴(yán)重的不良影響，使該地區(qū)內(nèi)形成了“斑禿”的地貌特點(diǎn)。但是當(dāng)前絕大多數(shù)施工團(tuán)隊(duì)采取露天開采方式，主要原因還是在于其操作簡(jiǎn)單，對(duì)技術(shù)條件沒有較高的要求。而且從當(dāng)前露天開采礦山的發(fā)展情況來看，目前礦山開采還是以中小礦山為開發(fā)主體，而企業(yè)在進(jìn)行開采工作的過程中，通常不會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，這也導(dǎo)致當(dāng)前露天開采礦山技術(shù)較為落后，進(jìn)而造成開發(fā)利用效益低下的情況，這也在一定程度上提升了土地資源表層破壞。

1.1.2 水環(huán)境污染嚴(yán)重

由于當(dāng)前露天開采礦山方式所采用的技術(shù)較為落后、陳舊，而且生產(chǎn)者缺乏環(huán)保意識(shí)，無論是開采過程中還是后續(xù)治理工程，都缺乏科學(xué)化的管理制度，造成露天開采礦山在進(jìn)行開采的過程中產(chǎn)生了有毒有害氣體、礦渣、巖石、尾礦、粉塵以及廢水等，而通常工人會(huì)將這些污染物直接排入地區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境之中，嚴(yán)重影響該區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，對(duì)大氣環(huán)境、水環(huán)境以及江河都造成了嚴(yán)重的污染。其中較為嚴(yán)重的一點(diǎn)還是水環(huán)境污染問題，開采過程排放的大量淋溶水、開采區(qū)域內(nèi)工人生活產(chǎn)生的生活污水、礦坑涌水都會(huì)對(duì)該區(qū)域內(nèi)的水系統(tǒng)造成嚴(yán)重的污染。而且礦山開采出來的礦資源其中含有大量的堿金屬以及硫元素等重金屬，當(dāng)出現(xiàn)降雨時(shí)其會(huì)與雨水發(fā)生過一定的化學(xué)反應(yīng)更進(jìn)而產(chǎn)生無機(jī)鹽類，而無機(jī)鹽類的淋溶水一旦流入地表水或者是地下水中，對(duì)地表水體以及地下水體造成了嚴(yán)重的污染。這也是開采需要著重注意的問題，因?yàn)闊o論是生活還是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)最重要的就是水資源，而水環(huán)境的污染嚴(yán)重影響社會(huì)的發(fā)展。

1.2 項(xiàng)目環(huán)境治理的技術(shù)路線

近些年來，為了保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，我國(guó)礦山開采的程度越來越大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)當(dāng)前我國(guó)存在大量的廢棄礦山，而隨著廢棄礦山數(shù)量的增加，對(duì)生態(tài)環(huán)境以及地質(zhì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的不良影響，比如說地質(zhì)結(jié)構(gòu)被破壞、地形地貌景觀被破壞、水土環(huán)境污染等等，而這些也是當(dāng)前較為突出且嚴(yán)峻的問題，還有許多細(xì)小問題被忽視，而這直接影響該地區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)問題[1-2]。更嚴(yán)重的會(huì)對(duì)地區(qū)內(nèi)居民的生產(chǎn)、生活以及工作等造成不良影響，嚴(yán)重威脅區(qū)域內(nèi)居民得到人身財(cái)產(chǎn)安全。因此如何采取有效的施工技術(shù)對(duì)廢棄礦山進(jìn)行治理已經(jīng)成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外各學(xué)者研究的重要課題。但是礦山開采的過程中，無論是采用露天開采方式還是地下開采方式，都會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，開采具體選用何種方式，主要還是需要根據(jù)境界剝采比，當(dāng)前廢棄礦山治理工作越來越嚴(yán)峻，因此一定要加強(qiáng)對(duì)此項(xiàng)工作的重視（圖2）。

2. 廢棄礦山治理工程主要施工技術(shù)探究

當(dāng)前露天開采礦山應(yīng)用較為普遍，80%以上的礦山開采都會(huì)采取露天開采方式。采取露天開采方式的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)為建礦快、產(chǎn)量大，且工作效率和工作質(zhì)量更高，出現(xiàn)安全事故的概率較低等，同時(shí)礦山的埋藏點(diǎn)較淺，可以充分利用礦山內(nèi)的資源，且礦山的回采率較高、貧化率較低，除此之外在進(jìn)行開采工作的過程中，可以應(yīng)用大型機(jī)械設(shè)備，這也在一定程度上提高了工作效率，保證了經(jīng)濟(jì)效益。雖然采取露天開采方式具有較多的優(yōu)勢(shì)，但是也存在一定的弊端，最為突出的一點(diǎn)就是在進(jìn)行礦山開采的過程中，對(duì)于表面的巖石層需要進(jìn)行剝離工作，這也就產(chǎn)生了大量的巖石，而這些巖石的利用率較低，特別是對(duì)于較深的露天礦，除此之外還有一項(xiàng)較為嚴(yán)峻的問題就是在開采的過程中可能會(huì)占用大量的農(nóng)田，同時(shí)也需要購(gòu)買相應(yīng)的開采設(shè)備，導(dǎo)致前期投入成本較高[3]。

2.1 治理工程主要建設(shè)思路

對(duì)蕪湖市三山區(qū)峨祥采石廠項(xiàng)目中的廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行治理，首先需要明確治理工程建設(shè)應(yīng)用的基本思路，選擇合適的施工技術(shù)。

2.1.1 環(huán)境治理方案設(shè)計(jì)

施工人員可以在礦山的區(qū)域范圍內(nèi)建設(shè)網(wǎng)格固土設(shè)施，應(yīng)用金屬或者是麻質(zhì)材料，制成網(wǎng)格，以此覆蓋在礦山表面，防止礦山表層巖石風(fēng)化脫落。而這個(gè)過程中，一般主要使用的覆蓋層有以下幾種：三維網(wǎng)、金屬網(wǎng)、單層合成材料網(wǎng)或者是布魯格網(wǎng)。同時(shí)，施工人員直接利用混凝土澆筑方式，將混凝土澆筑成格子狀，進(jìn)而起到固土的作用，一般規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)為坡面上形成1～3 m3的格子狀建筑物，使用混凝土澆筑的方式更加穩(wěn)妥、牢固、可靠，可以有效地預(yù)防出現(xiàn)滑塌泥石流等自然災(zāi)害[4]。露天開采礦山治理工程的工作原理與工程管理地質(zhì)工程邊坡治理原則較為相似，而且想要更好地進(jìn)行治理，恢復(fù)廢棄礦山的綠植覆蓋率，在進(jìn)行治理的過程中一定要重視地質(zhì)災(zāi)害的隱患，因此可以采用此項(xiàng)工程技術(shù)，提升治理工程的實(shí)效性，同時(shí)也可以使邊坡更加穩(wěn)定，解決階段邊坡防護(hù)問題（表1）。

2.1.2 生態(tài)治理模式選擇

露天開采礦山之后，當(dāng)?shù)V山廢棄之后會(huì)形成凹陷盆地，且由于長(zhǎng)期暴露，受到風(fēng)塵的侵害，會(huì)造成區(qū)域內(nèi)表層黏土附著，滲透性較差，且自然復(fù)綠較慢。針對(duì)這一情況需要采取一定的生態(tài)治理首先需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男钏?，其次需要進(jìn)行植樹造林[5]，對(duì)于蕪湖市三山區(qū)而言，治理區(qū)土壤基本失去了耕作土壤的自然屬性，在植被恢復(fù)植物材料的選擇上，應(yīng)選擇具有較強(qiáng)的抗旱、抗風(fēng)、抗瘠薄等抗逆性能；具有根系發(fā)達(dá)，固坡能力強(qiáng)；葉、冠生長(zhǎng)快，綠化和覆蓋地表快者優(yōu)先選擇。治理區(qū)自然復(fù)綠植被主要為雜生灌木和喬木，結(jié)合治理區(qū)周邊植被發(fā)育情況選擇適當(dāng)?shù)臉浞N，并與周邊植被景觀相協(xié)調(diào)，因此，擬選擇紅葉石楠、楓香、高桿女貞、美國(guó)竹柳3號(hào)等喬灌木樹種作為場(chǎng)地綠化樹種，選擇狗牙根、高羊茅和波斯菊作為林間空地復(fù)綠草種（表2）。

2.2 施工技術(shù)應(yīng)用

2.2.1 土石方工程

對(duì)廢舊礦山進(jìn)行環(huán)境治理，首先需要應(yīng)用土石方工程對(duì)場(chǎng)地平臺(tái)的土地進(jìn)行平整處理。這一工程主要涉及到場(chǎng)地線路以及路基開挖整理等內(nèi)容，也應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)碎石坡面削坡開挖等邊坡的清理整形工作。在擋土墻基礎(chǔ)開挖的過程中，應(yīng)注意在下方設(shè)置攔石網(wǎng)，對(duì)個(gè)別塊的孤危石進(jìn)行適當(dāng)加固處理。

2.2.2 干砌石擋墻修復(fù)工程

干砌石擋墻修復(fù)工程主要針對(duì)治理區(qū)原有的部分垮塌干砌石擋墻進(jìn)行重新修砌。在實(shí)際施工中，需要在砌筑前對(duì)基面進(jìn)行夯實(shí)和平整處理，確保施工應(yīng)用的石塊強(qiáng)度在30MPa以上，對(duì)干砌塊石體石塊以分層的方式，臥砌，上下錯(cuò)砌，內(nèi)外搭砌，一層與一層錯(cuò)縫鎖結(jié)方式鋪砌。

2.2.3 漿砌石擋墻工程

漿砌石擋墻工程主要是對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的排導(dǎo)工程、聯(lián)絡(luò)線改造工程進(jìn)行重新施工，在保證施工應(yīng)用的原材料符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下，在砌筑前先用松木板按照設(shè)計(jì)圖紙釘好坡度架，將制作好的坡度架置于砌筑段的兩段，按照分層砌筑的原則和順序，角石，后邊石或面石，最后才填腹石。將分段砌筑的位置設(shè)置在變形伸縮縫處，保證各段水平砌縫一致。對(duì)擋土墻進(jìn)行每天連續(xù)砌筑的高度應(yīng)控制在1.2m以下，確保砌筑中的墻體不會(huì)產(chǎn)生位移變形。

2.2.4 復(fù)綠工程施工技術(shù)

復(fù)綠施工技術(shù)的應(yīng)用，主要是以一定的工程手段，在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的邊坡面重新建立具有一定厚度的利于植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)土層的方式，為植物生長(zhǎng)營(yíng)造良好的環(huán)境。在實(shí)際施工中，需要在對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的邊坡環(huán)境進(jìn)行修整之后，以鋪設(shè)固定鍍鋅網(wǎng)的方式，將工程防護(hù)方法與生物防護(hù)方法有效結(jié)合起來，按照清理坡面→安裝錨桿→安裝植生帶→固定鍍鋅鐵絲網(wǎng)→噴射有機(jī)基材→噴播草種→覆蓋無紡布→養(yǎng)護(hù)管理的順序進(jìn)行施工，在施工完成后應(yīng)用噴灌系統(tǒng)和具體的養(yǎng)護(hù)管理措施來保障植物的健康生長(zhǎng)。

2.3 項(xiàng)目建設(shè)啟示

2.3.1 規(guī)范環(huán)境治理工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合我國(guó)實(shí)際國(guó)情以及礦山的具體情況，在建設(shè)環(huán)境治理工程時(shí)，應(yīng)制定相應(yīng)的法律法規(guī)，強(qiáng)制性規(guī)定生產(chǎn)者必須對(duì)環(huán)境采取有效的治理措施。當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)頒布了《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)規(guī)定》《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》《地質(zhì)災(zāi)害防治管理辦法》《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)方案編制規(guī)范》等，此項(xiàng)法規(guī)使后續(xù)的礦山開采以及廢棄礦山治理工作有法可依，并且在很大程度上解決了一定的生態(tài)環(huán)境問題，而且在法律法規(guī)的規(guī)范下保證治理工作的實(shí)效性，從而從根本上解決廢棄礦山生態(tài)環(huán)境以及地質(zhì)環(huán)境的破壞問題，同時(shí)也可以促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。從當(dāng)前發(fā)展的實(shí)際情況來看，我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)將廢棄礦山質(zhì)量作為重點(diǎn)管理內(nèi)容，并根據(jù)當(dāng)前實(shí)際情況對(duì)礦山環(huán)境恢復(fù)補(bǔ)償機(jī)制進(jìn)行了相應(yīng)的完善和優(yōu)化，無論是理論還是應(yīng)用、法律法規(guī)的規(guī)定都進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整，滿足我國(guó)廢棄礦山治理需求，而且為了提升法律法規(guī)可以貫徹落實(shí)于廢棄礦山治理的全過程中，相關(guān)部門針對(duì)此情況制定了監(jiān)督管理體制，進(jìn)一步完善治理以及管理工作的工作任務(wù)以及工作目標(biāo)。

2.3.2 因地制宜原則

自從改革開放戰(zhàn)略實(shí)施以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)取得了巨大的進(jìn)步，但是隨之而來的就是生態(tài)環(huán)境破壞問題，因此，我國(guó)對(duì)于礦山治理方面的工作更加重視，同時(shí)也加強(qiáng)了管理工作，并強(qiáng)調(diào)恢復(fù)前的地質(zhì)地貌。雖然我國(guó)對(duì)于礦山治理已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，但是從整體的角度來看，依然存在一定的問題，很難達(dá)成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，即使如此也不能就此放棄治理工作，我國(guó)需要根據(jù)實(shí)際國(guó)情以及地區(qū)的實(shí)際情況，具體情況具體分析，因地制宜。而且對(duì)于廢棄礦山治理工作而言，也需要?dú)w納到整體城市發(fā)展工作之中，這樣也可以在一定程度上促進(jìn)區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提升區(qū)域內(nèi)居民的生活質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益。

例如，政府部門可以輔助自然，因地制宜，對(duì)于需要種植樹木的區(qū)域，需要和園林部門達(dá)成一致，并且制定合理的種植方案，并且選取合適的種苗，這樣不僅可以改善地質(zhì)環(huán)境，也可以在很大程度上改善大氣污染問題。而對(duì)于適合進(jìn)行耕種的區(qū)域，可以與農(nóng)業(yè)部門達(dá)成一致，對(duì)區(qū)域內(nèi)的土壤情況進(jìn)行進(jìn)一步探究，制定相應(yīng)的種植計(jì)劃，積極利用農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)備，這樣也可以在一定程度上促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在進(jìn)行治理的過程中，政府部門也需要注意不應(yīng)該盲目追求綠化覆蓋率，最好做到宜露則露。比如說高陡巖面地區(qū)，不可以過分強(qiáng)調(diào)綠化覆蓋率，這類區(qū)域一般需要采取上攀下懸的綠化處理方式，在進(jìn)行綠化的過程中，需要適當(dāng)?shù)穆冻龈叽蟮膸r石等，這樣也更加自然，更具自然感。