于都縣隘上礦區(qū)廢棄鎢礦礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理

（湖南省煤田地質(zhì)局第六勘探隊(duì)，湖南 湘潭 411100）

1 礦區(qū)地理地質(zhì)背景

礦區(qū)地處亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，多年平均降水量1515.9mm，多年平均氣溫20.0℃，多年平均蒸發(fā)量1515.9mm。地表水屬贛江水系,總長度1283km，密度為0.44km/km2，主要河流有貢水（贛江一級支流）及其支流梅江、澄江和小溪河，貢水由東往西縱貫全區(qū)，境內(nèi)流程達(dá)66km。項(xiàng)目區(qū)屬低山丘陵地貌，山體總體走向北東，地形標(biāo)高210m～831m，相對高差621m，地形坡度一般30°～40°，局部開挖邊坡達(dá)75°。治理區(qū)植被破壞嚴(yán)重，覆蓋率小于40%；礦區(qū)外圍植被發(fā)育，覆蓋率達(dá)90%。本礦山地層主要為第四系(Qml)素填土和石炭系下統(tǒng)（C1）中、強(qiáng)風(fēng)化砂巖。素填土層以灰黃色，稍濕，松散，主要由中砂及少量中風(fēng)化巖塊組成，局部分布，厚度0.50m～0.70m，平均厚度0.57m。石炭系下統(tǒng)強(qiáng)風(fēng)化砂巖以黃褐色、灰黃色，稍濕，結(jié)構(gòu)大部分破壞，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，巖芯碎塊狀，局部分布；該巖土層鉆孔的一般厚度1.10m～3.50m，平均厚度1.81m。中風(fēng)化砂巖以黃褐色、青灰色，質(zhì)堅(jiān)，結(jié)構(gòu)部分破壞，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，分布全場，厚度0.10m～6.50m，平均厚度4.15m。

2 廢棄礦山現(xiàn)狀分析及存在問題

2.1 現(xiàn)狀分析

隘上礦區(qū)面積0.827km2，礦山開采影響面積約286016m2，破壞林地總面積約223120m2，包含前期的尾砂沖溝的占地面積等，其中前期已治理一部分。本次治理區(qū)面積約152304m2，由二塊組成分為Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)，其中Ⅰ區(qū)面積約43848m2，處于區(qū)域的西側(cè)；Ⅱ區(qū)面積約118456 m2，處于區(qū)域的東側(cè)。由于多年的持續(xù)開采導(dǎo)致多數(shù)廢石堆斜坡、二處開挖坑、多處巖質(zhì)邊坡。

2.1.1 廢石堆斜坡

隘上礦區(qū)存在的廢石堆斜坡共計(jì)約10處，其中有6處廢石堆積量較大，坡體主要由砂巖、花崗巖和表層粘土混合組成，廢石風(fēng)化較嚴(yán)重，坡度相對較陡的情況。

圖1 廢石堆坡上的裂隙

2.1.2 礦區(qū)自然可生長的植被

礦區(qū)地表主要由風(fēng)化的花崗巖、砂巖及地表粘土層混合而成，由于雨水沖刷導(dǎo)致的肥力欠缺及雨水沖刷的影響，植被在破壞區(qū)域很難自然生長。少量自然生長的植被主要包括松樹、杉樹、茅草、芒箕，狗尾巴草以及當(dāng)?shù)爻Ｒ姷那嗖荨?/p>

2.1.3 開挖坑現(xiàn)象

隘上礦區(qū)存在二處開挖坑現(xiàn)象，一處位于Ⅱ區(qū)的中間地帶，面積約2402m2，坑底標(biāo)高725m，坑頂標(biāo)高735m，平均深約8m～10m。該處定名為KW1，坑走向南北走向，開挖坑四周覆蓋層大多為粉土層。

另一處位于Ⅱ區(qū)的東北邊緣地帶，面積約1524m2，坑底標(biāo)高789m，坑頂標(biāo)高803m，平均深約10m～14m。該處定名為KW2，坑走向南北走向，該開挖坑為巖質(zhì)坑。

圖2 KW1開挖坑

2.2 存在隱患

（1）泥石流隱患

治理區(qū)所處主溝流向東西，長約1200m，匯水面積約0.4km2，溝谷呈“U”型，平均縱坡降113‰，上游溝底地勢較平緩開闊，水土流失嚴(yán)重，下游西南端溝口狹窄，且溝底縱坡降增大至200‰左右，呈漏斗之勢。溝谷兩側(cè)地形相對高差30m～50m，兩側(cè)山坡坡度25°～45°，溝谷兩側(cè)地表植被發(fā)育，覆蓋率達(dá)90%。溝谷上方治理區(qū)，影響溝谷的廢石總量約13.5萬m3，為泥石流的形成提高了豐富物源，威脅西南端下游的大片農(nóng)田及居民。

（2）采空塌陷隱患

本礦山開采歷史悠久，露采與坑采聯(lián)合，地下存在一定范圍的采空區(qū)，由于礦山閉坑多年，且早期不規(guī)范開采。現(xiàn)狀下隘上礦區(qū)未曾發(fā)現(xiàn)采空塌陷現(xiàn)象。根據(jù)采礦硐口的分布情況分析，采礦巷道主要分布于淺層，頂板厚度較小。因此，采空區(qū)存在地面塌陷的可能，但因治理區(qū)無居民和農(nóng)田，危害性甚微。

但存在采空區(qū)地面塌陷的可能性，塌陷區(qū)根據(jù)地面窿口的分布及現(xiàn)場，預(yù)測采空區(qū)的范圍0.286km2。對于該塊范圍，布置沉降監(jiān)測點(diǎn)，同時(shí)如需在該地塊建立永久設(shè)施，需進(jìn)一步勘查是否存在采空區(qū)。

（3）廢棄硐口

本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)廢棄窿口55個(gè)，其中設(shè)計(jì)封堵的硐口55個(gè)，窿口口徑1m～2m×1.5m～2.5m，大多數(shù)未封堵或半封堵。部分未封閉的天坑坑口有植被遮擋，不易發(fā)現(xiàn)，存在安全隱患，威脅上山人員的人身安全。

（4）地形地貌景觀和土地資源壓占與破壞

早期民采、特別是閉坑后的亂挖亂采，導(dǎo)致礦區(qū)山體挖損嚴(yán)重，形成高度5～35米不等的陡崖和深淺不一的露采坑，廢石凌亂堆積，滿山遍布，每遇暴雨沖刷，上部廢石堆向下游搬運(yùn)，在溝谷或緩坡處堆積，廢石所到之處，寸草不生，滿目瘡痍。這些礦山開采的“后遺癥”，對礦山的地形地貌景觀造成了嚴(yán)重的破壞與影響。

3 治理方案

主要治理方案：平整工程+綠化工程+截排水溝+攔擋墻工程+蓄水、硐口封堵。治理區(qū)域總計(jì)面積268.2畝，除去自然復(fù)綠區(qū)，實(shí)際治理面積228.5畝。按現(xiàn)場條件與地形共計(jì)分為六個(gè)區(qū)，分別為A、B、C、D、E、F區(qū)。其中A為自然復(fù)綠區(qū)，占地26452.3 m2；B區(qū)為碎石土斜坡區(qū)，覆蓋KTC毯綠化，占地31425.9 m2；C區(qū)為種植松種區(qū)，占地81798 m2；D區(qū)為土質(zhì)斜坡，噴播草籽，占地9007.9 m2；E區(qū)為開挖區(qū)，填方后平緩地帶種植松樹等，余坡地帶噴播草籽，占地14077 m2；F區(qū)為巖質(zhì)邊坡，種植爬藤類植物，占地15853.6m2。

原有礦區(qū)自然生長的植被主要包括松樹、茅草、葛藤、芒箕、狗尾巴草等。現(xiàn)場調(diào)查，礦區(qū)由于開采時(shí)間較長，碎石堆風(fēng)化較嚴(yán)重，含土量大多都超過20%，這種土層可生長松樹、茅草、葛藤、芒箕、狗尾巴草等。

3.1 區(qū)域治理劃分及綠化方案

A區(qū)治理方案：A區(qū)為自然復(fù)綠區(qū)，共計(jì)17小塊，定名為A1～A17區(qū)，共計(jì)面積26452.3m2，不治理。

B區(qū)治理方案：B區(qū)碎石土邊坡，共計(jì)8小塊，定名為B1～B8區(qū)，共計(jì)面積31425.9m2，該區(qū)域邊坡坡度25°～33°。該區(qū)域B3、B5、B6區(qū)域由于廢石堆較陡且坡面頂部出現(xiàn)裂隙，設(shè)計(jì)了削坡減載。B區(qū)域人工修整邊坡后，覆蓋KTC毯綠化坡面。KTC毯中的草籽選擇混合型草籽，以礦區(qū)自然成長較好的，如芒箕、馬尾巴草、茅草和當(dāng)?shù)爻Ｒ姷那嗖葑鸦旌蠂姴ィ科椒?0g混合草籽。

C區(qū)治理方案：C區(qū)為治理區(qū)平緩地帶，土質(zhì)和碎石土地層，共計(jì)5小塊，定名為C1～C6區(qū)，共計(jì)面積約81798 m2。該區(qū)域場地依地形機(jī)械耙平，土壤翻耕后，對區(qū)域進(jìn)行挖穴種植松樹，同時(shí)人工灑芒箕、馬尾巴草、茅草和當(dāng)?shù)爻Ｒ姷那嗖葑鸦旌希科椒?0g混合草籽。

D區(qū)治理方案：D區(qū)土質(zhì)邊坡，共計(jì)6小塊，定名為D1～D6區(qū)，共計(jì)面積9007.9m2，該區(qū)域邊坡坡度25°～35°,垂高15m～30m。該區(qū)域人工修整邊坡后，噴播草籽，草籽選用芒箕、馬尾巴草、茅草和當(dāng)?shù)爻Ｒ姷那嗖葑鸦旌希科椒?0g混合草籽。

E區(qū)治理方案：E區(qū)為治理區(qū)的填方區(qū)，共3小塊，定名為E1～E3區(qū),共計(jì)面積約14077 m2。該區(qū)域E1、E2區(qū)為治理區(qū)的深坑，平整地段穴種松樹并灑播草籽，斜坡地段噴播草籽。E3區(qū)為B6區(qū)下部砌擋墻后的填方區(qū)，全部覆蓋KTC毯綠化坡面。所有填方區(qū)均進(jìn)行機(jī)械夯實(shí)。

F區(qū)治理方案：F區(qū)為治理區(qū)的巖質(zhì)邊坡區(qū)域，共6小塊，定名為F1～F6區(qū),共計(jì)面積約15853.6m2。該區(qū)域由于大部份為高陡巖質(zhì)切坡，從經(jīng)濟(jì)與植被成長性角度出發(fā)，F(xiàn)區(qū)綠化以爬藤類植物為主。坡頂上部人工開挖種植溝種植葛藤，使生長方向朝邊坡區(qū)域；坡頂下方人工開挖爬山虎種植溝，種植爬山虎。

3.2 截排水方案

對于整體治理區(qū)域，原有水溝與水系盡量利用。區(qū)域設(shè)置二類排水溝，分別定名為Ⅰ、Ⅱ型，其中Ⅰ型為主排水溝，匯集排水后排入治理區(qū)的溝谷。Ⅱ、型排水溝為輔助排水溝，對治理坡面和局部治理區(qū)域進(jìn)行保護(hù)以防被雨水沖刷。對于坡度大于35°的排水溝，設(shè)置齒形急流槽進(jìn)行消能。

3.3 攔擋墻工程

治理區(qū)域布置五座攔擋墻，分別定義1#、2#、3#、4#、5#攔擋墻。1#、2#、3#、4#攔擋墻主要設(shè)置于治理區(qū)的溝谷，有效的攔擋因植被未生長時(shí)期的砂石。5#攔擋墻主要為B6區(qū)坡面削緩產(chǎn)生的廢石量留出堆放空間同時(shí)攔擋廢石堆。

3.4 蓄水池、沉砂池、硐口封堵方案

治理區(qū)原先存在的蓄水池盡量利用，新建蓄水池5口，主要依地形布置在低洼可積水區(qū)域，負(fù)責(zé)對該片區(qū)域的植被養(yǎng)護(hù)；硐口根據(jù)調(diào)查總計(jì)發(fā)現(xiàn)廢棄窿口55個(gè)，其中設(shè)計(jì)封堵的硐口55個(gè)，在治理過程中如發(fā)現(xiàn)新的硐口，根據(jù)實(shí)際情況決定是否封堵。

3.5 平整方案

由于B5、B6區(qū)碎石土堆上部產(chǎn)生了垂直坡面走向，長度5m～12m，裂隙寬10mm～20mm的裂隙2～3條，裂隙距離坡面頂部約5m～8m。計(jì)劃對B5、B6區(qū)的碎石土堆進(jìn)行削坡，B5區(qū)域削坡后產(chǎn)生的棄碎石土堆放于E2、E1區(qū)；B6區(qū)的碎石土堆依坡勢耙平后，堆放于下部新建5#攔擋墻所產(chǎn)生的空間,剩下的碎石土放置于E1區(qū)。B3區(qū)由于坡勢陡，對其進(jìn)行削坡，產(chǎn)生的廢石土堆放于E1區(qū)并分層夯實(shí)。

4 結(jié)語

通過項(xiàng)目的實(shí)施，做到了如下幾點(diǎn)：

（1）有效改善于都縣隘上礦區(qū)的景觀環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，消除遺留的地質(zhì)災(zāi)害隱患，治理被破壞的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)于都縣社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展；

（2）開發(fā)利用礦區(qū)被破壞的土地資源，改良礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，使于都作為礦山公園旅游和生態(tài)休閑旅游能夠得以進(jìn)一步發(fā)揮，具有良好的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益；

（3）消除了崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患，避免礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，保障礦區(qū)周邊人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。