寧遠縣九嶷山原鉛鋅礦區(qū)域采礦固廢綜合治理工程封場綠化設計*

劉歡歡，李　　陽，周　　沛，宋旭希，陳　　沖

（中機國際工程設計研究院有限責任公司，湖南　　長沙　410007）

寧遠縣九嶷山原鉛鋅礦區(qū)域采礦固廢綜合治理工程封場綠化設計*

劉歡歡，李陽，周沛，宋旭希，陳沖

（中機國際工程設計研究院有限責任公司，湖南長沙410007）

介紹了湖南省寧遠縣九嶷山原鉛鋅礦區(qū)域采礦固廢綜合治理工程封場綠化設計方案，根據(jù)工程實際情況分別選擇了常規(guī)封場綠化、噴播草籽封場綠化和生態(tài)混凝土掛網(wǎng)噴播綠化3種封場綠化方式，為國內(nèi)山區(qū)大型采礦固廢的封場綠化設計提供借鑒。

重金屬；陡坡；封場；綠化；生態(tài)混凝土

1　　項目概況

湖南省寧遠縣九嶷山原鉛鋅礦區(qū)域采礦固廢綜合治理項目是湘江流域重金屬污染治理中央預算內(nèi)重點投資項目和《湘江流域重金屬污染治理實施方案》規(guī)劃項目，位于九嶷山瑤族鄉(xiāng)癩子山。項目區(qū)鉛鋅礦產(chǎn)開采百余年，非法采礦者對鉛鋅礦區(qū)進行了間斷性的亂開亂采，非法洗選。由于工藝技術水平低，采厚棄薄，采富棄貧，采礦固廢隨意傾倒，分布于近7.4 km2的區(qū)域內(nèi)，總量達5.0×105m3，造成嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。

2006年1月，寧遠縣人民政府全面禁止礦區(qū)私采活動。2014年中央下?lián)軐ｍ椯Y金，對礦區(qū)歷史遺留重金屬污染進行專項治理，工程內(nèi)容主要包括：11處廢棄采礦洞封堵；2處尾砂堆場封場；2處采選場設施清理及復綠；11處山體斜坡區(qū)域堆存采礦固廢原位封場及復綠。本文主要就采礦固廢原位封場及復綠進行介紹。

2　　治理目標

2.1基本情況

項目區(qū)位于湖南省永州市寧遠縣九嶷山原鉛鋅礦區(qū)，北緯25°15'35"～25°20'59"，東經(jīng)111°53'32"～111°57'0.9"。礦區(qū)山勢陡峭，山底海拔300～400m山頂最高海拔1 834 m，封場綠化工程分布在1 300～1 500 m海拔范圍內(nèi)。大部分山體坡度介于1∶1～1∶3，局部區(qū)域甚至達到2∶1。

2.2治理目標

1）消除重金屬污染源。項目區(qū)遺留采礦固廢污染因子為鉛、鋅、鎘，易在雨水及地表水體的淋洗作用下遷徙至下游水體，擬通過封場、綠化等工程措施從源頭消除重金屬污染。

2）對植被破壞區(qū)進行生態(tài)恢復。項目區(qū)大量采礦固廢堆放造成山體植被破壞嚴重，擬對裸露山體進行復綠。

3）適應旅游景觀需要。九嶷山既是鉛鋅采礦區(qū)，又是國家級森林公園，舜帝陵所在地，湖南省著名旅游景點之一，項目實施需與周邊自然景觀有機結合，適應旅游需要。

2.3設計難點

項目區(qū)山高坡陡，坡長普遍超過100 m。采礦固廢大部分依地形堆存于山體陡坡處，堆存點間高差可達200 m，作業(yè)點交通不便且缺少有效工作面，工程實施難度極大，同時項目實施還需考慮與旅游景觀相協(xié)調，因此對設計方案的針對性和可操作性要求較高。

3　　封場綠化方案

3.1采礦固廢性質

根據(jù)采樣分析，采礦固廢酸浸指標均未超過GB 5085.3—2007危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別限值，但特征污染物鉛、鋅水浸指標超過《污水綜合排放標準》最高允許排放濃度標準值，屬于第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物。

3.2封場綠化方案選擇

項目區(qū)采礦固廢特殊的地形條件決定無法采用傳統(tǒng)施工措施對堆體進行大范圍削坡處理，對于坡度大于1∶2的區(qū)域，由于雨力沖刷和掛膜穩(wěn)定性差等原因，也不宜采用常規(guī)的厚黏土和HDPE膜封場模式。

綜合考慮坡度和工程方案可行性等因素，將項目區(qū)劃分為緩坡（坡度≤1∶3）、中坡（1∶3＜坡度≤1∶2）和陡坡（坡度＞1∶2），分別采用不同的封場綠化方案，如表1和圖1所示。

表1 封場綠化方案

圖1　　封場綠化斷面結構示意

4　　封場設計

坡面散落采礦固廢堆體進行局部削坡平整后，在底部設置3.0 m高攔渣壩，堆體每升高5.0 m，設置2.0m寬臺階，臺階處設置橫向排水溝，如圖2所示。

圖2　　典型坡面封場綠化結構

4.1緩坡段封場設計

緩坡段封場設計采用20cm厚壓實黏土+40cm植被土種植灌木。自下往上，第1層為防水層，20cm厚黏土，壓實度≥90%，以防止雨水滲入采礦固廢堆體內(nèi)；第2層為覆蓋層，覆蓋采用臨時道路建設時表土清理產(chǎn)生的耕植土，厚度40 cm，種植本土植物杜鵑。杜鵑分紫紅、粉紅、黃色幾種顏色，株高60～70 cm，冠幅50～60 cm，3～4株/m2，采用多種顏色的杜鵑進行搭配種植，既是封場綠化，又形成旅游區(qū)植物軟景基礎。

4.2中坡段封場設計

中坡段封場設計采用20 cm厚壓實黏土+10 cm客土噴播草籽綠化。自下往上，第1層為防水層，采用20 cm厚黏土，壓實度≥90%，以防止雨水滲入采礦固廢堆體內(nèi)；第2層為覆蓋層，采用10 cm厚植被土，混合草籽、肥料、保濕劑等進行噴播，以利于生態(tài)恢復和景觀美化。

覆蓋層包括4種。①草籽：采用本地易于生長且與當?shù)丨h(huán)境相協(xié)調的車前草。②土壤：選用黏性土壤，含水率不宜過大，施工時應先除去其中的粗顆粒及雜物后方可用于噴播。③肥料：加入一定量的硫酸鉀和氯化鉀復合肥，有利于植物生長和肥料的持續(xù)供給。④保水材料：紙漿或鋸末。

4.3陡坡段封場設計

陡坡段封場設計采用噴射10 cm防水水泥漿+20 cm生態(tài)混凝土封層+10 cm掛網(wǎng)噴混植草綠化。

1） 生態(tài)混凝土：生態(tài)混凝土指能夠適應綠色植物生長、又具有一定的防護功能的混凝土及其制品。選用透水植生生態(tài)混凝土，保水性良好，強度不小于C25，可實現(xiàn)植草綠化，生物共存。

2）噴射水泥漿：噴漿材料選用PO32.5防水水泥漿。

3） 掛網(wǎng)噴混植草綠化：適用于植物不易于生長的穩(wěn)定巖質或土質邊坡的坡面綠化。主要材料為草籽、錨桿、鐵絲網(wǎng)、土壤、肥料、保水材料。

5　　結束語

根據(jù)項目特殊的地形地貌條件和采礦固廢的賦存狀態(tài)，結合項目實施目標，根據(jù)坡度不同分別采用常規(guī)封場綠化、噴播草籽封場綠化和生態(tài)混凝土掛網(wǎng)噴播綠化3種方式，提高了項目實施可操作性，為國內(nèi)同類型項目設計提供借鑒。

Closure and Greening Design of Tailings Comprehensive Treatment Project in Former Lead-zinc Mine Area，Jiuyi Mountain，Ningyuan

Liu Huanhuan，Li Yang，Zhou Pei，Song Xuxi，Chen Chong
（China Machinery International Engineering Design&Research Institute Co.Ltd.，ChangshaHunan410007）

This paper introduced closure and greening design of tailings comprehensive treatment project in former lead-zinc mine area，Jiuyi mountain，Ningyuan，Hunan.According to the statusof thisproject，three wayshad been chosen to thisdesign，which were general way，sowing seedsway，sowing seedswith eco-concrete and net way.They provided reference for other casesin China.

heavy metal；steep slope；closure；greening；eco-concrete

S728；X705

B

1005-8206（2016）01-0047-03

劉歡歡（1985—），碩士，工程師，主要從事環(huán)境工程設計工作。

E-mail：lxinlun@163.com。

2014年資源節(jié)約和環(huán)境保護項目

2015-08-24