安溪縣鐵峰山花崗巖礦礦山地質環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環境問題，分析闡述了花崗巖礦礦山環境中存在的突出問題，并提出了相應的環境保護和恢復治理措施，為類似開采活動引起的地質環境問題以及地質環境保護與恢復治理工作提供參考。

關鍵詞：地質環境問題;環境保護;治理措施;花崗巖礦

1.引言

鐵峰山橫跨安溪縣官橋鎮和龍門鎮，盛產安溪紅花崗巖，本文以二期治理工程為列，鐵峰山片區治理區總面積共5.780km2，該區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，區內共有建筑用飾面石材采場48處（均為封閉礦山）。礦區為丘陵區，坡度較陡，有三個獨立的集水區，曾乾集水區坡度最大，發生泥石流地質災害的可能性最大，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，且礦山自然生態系統比較脆弱，極易造成水土流失、山體滑坡、崩塌等地質災害的發生，嚴重破壞了鐵峰山的生態環境，龍門、官橋礦區地質環境問題已成為安溪縣亟待解決的重要問題。

2.礦區主要的地質環境問題

2.1水土流失

（1）沖溝：在利益驅動下，礦山道路兩側山體遭到隨意開挖，防護缺失，道路排水系統不完善，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，容易在坡面上產生薄層水流，造成地表侵蝕。坡面薄層水流的進一步發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，堵塞土壤孔隙，破壞土體結構，阻止水分下滲，為坡面徑流產生和侵蝕創造了條件。

2.2礦區內崩塌、滑坡災害

礦區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。礦區內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、滑坡等地質災害，這種情況主要發生在采場兩側地表及采場頂部風化帶附近。

2.3泥石流災害

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

2.4地形地貌景觀破壞嚴重

整個治理片區內開采場數量多、分布不合理，錯綜復雜，治理恢復難度大，多數為隨意占地開采，規模小且密集，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

整個礦區開采面裸露較大，約0. 5km2，缺少合理的開發規劃，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，增加了礦區整治、土地復墾還綠工作的難度。

2.6棄碴堆數量多

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

3.治理措施

本礦區的保護與控制是旅游景觀效果的綜合，控制工程應遵循“生態為主，工程為輔”的原則。為防止工程手段對生態環境的二次破壞，本礦區擬采用分區與階段相結合的方法，根據礦山的內在特點，恢復礦山的生態管理。

3.1采面治理

（1）巖質采面陡坎處治：將采礦遺跡與人工景觀等文化相結合，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，穩固邊坡，消除崩塌等安全隱患，以確保礦山生態復綠工作安全、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，再在墻內埋土植樹種草。（2）土質采面處治：對土質采面進行放坡處理，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，采面零星平臺及采面頂l.Om范圍內，種植蔓藤類植物。

3.2平臺治理

現平臺為原采礦作業平臺及堆石場，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行礦區開發利用規劃進行科學開采，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

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

3.5礦區道路

現狀礦區道路因其廢棄時間過長，其周邊排水系統不完善等因素，礦區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，硬化路面，穩定道路兩側邊坡，提高邊坡綠化覆蓋率。（1）礦區道路是根據原有道路等級、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，礦區現狀道路皆為機耕道路。本次設計道路縱坡按照現狀道路標高控制，不重新拉坡設計。礦區內道路路基寬度為4.5m（布置如下：行車道3.5m+土路肩2×0.5m），礦區道路行車道路面結構設計為面層12cm水泥砼，彎拉強度不低于4.OMpa。（2）道路排水系統：因礦區廢棄時間較長，且原礦區開采時未規劃整個道路排水系統。為保證既有道路及路基邊坡的安全穩定，在現狀未設計截水溝、排水溝的地方方相應增設截水溝、排水溝、跌水等與現狀泄水溝形成一體的排水系統，以保證現狀道路、路基邊坡的安全與穩定。（3）礦區道路邊坡：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，體現多樣性、多變性，并注意與生態環境保護相結合。

4.結論

礦山生態環境恢復治理定位是結合旅游景觀效果，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，營造生態型可利用建設用地，重點建設以生態恢復、創新研發、休閑度假、礦業文化展示空間為主體的城市礦山綜合管理利用示范區。

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