礦山露天采坑坡面土地復墾技術探討
——以鄂西北地區為例

姚 銳 湯從壽

（中化地質礦山總局湖北地質勘查院 湖北武漢 430000）

引言

土地是人類賴以生存的根本，我國把保護耕地資源作為一項基本國策一直貫徹至今。然而隨著我國經濟的發展，對礦產資源的需求越來越多，礦產資源的開發特別是露天礦山的開采導致礦區的土地資源被嚴重破壞，耕地面積大量被占用或挖損，從而引發包括植被破壞、土壤污染與退化、地表水與地下水污染等等一系列生態環境失衡及環保問題。基于上述問題，實施礦區土地復墾，恢復破壞的生態環境及耕地，是實現礦山生態環境保護與可持續發展的迫切需要。

十八大以后，我國對生態環境保護、污染防治的程度逐漸加大，“綠水青山就是金山銀山”、《關于推進山水林田湖生態保護修復工作的通知》、《關于加快建設綠色礦山的實施意見》等一系列講話及文件的出臺促使礦山企業自覺加快礦區土地復墾步伐。

1 鄂西北地區露天礦山開采及復墾概況

鄂西北地區是湖北省最大的磷礦產區，規模以上磷礦企業達到30家左右，1990年—2000年的十年間，礦山多集中露天開采礦層露頭部位，形成的露天采坑目前依然隨處可見。此外，近幾年鄂西北地區保宜、保神及麻竹等三條高速公路及鄭萬高鐵的建設，加之隨著長江經濟帶建設的深入進行，沿江采石場及采沙場的關停，長江沿岸各省市場急需大量基建用石料，需求猛增，整個鄂西北地區露天開采的建筑石料礦已達一百多家。礦山對磷礦礦層露頭部分的露天開采與建筑石料礦的露天開采形成了一個個巨大的露天采坑，不僅對土地資源造成了嚴重的污染與破壞，減少了耕地面積，而且對當地的生態環境也造成巨大的影響。

由于技術力量有限，加之對生態環境保護重視度不夠，鄂西北地區露天開采礦山采坑坑底及坡面的土地復墾工作一直較為滯后，原有的露天采坑在閉坑后大部分保持原樣，部分實施土地復墾的露天采坑也僅對露天采坑的坑底及平臺進行了復墾，采坑的坡面由于技術、資金因素未進行復墾，僅少數礦山的露天采坑坡面進行了的復墾，效果具有較大的差異，故目前露天采坑坡面的土地復墾技術成為制約露天采坑坡面土地復墾的重要因素。

2 露天采坑坡面的特點

露天采坑的坡面具有坡度陡、長度大、施工困難等特點，根據近年來對鄂西北地區露天礦山采坑坡面的調研，鄂西北地區露天采坑的坡面根據開采方式及礦種的不同可細分為以下兩種形式：

一種為剝離式開采所形成的坡面，主要是以往露天開采磷礦礦層露頭的礦山。鄂西北地區磷礦資源多呈層狀、似層狀產出，以往不規范開采過程中磷礦企業僅開挖露頭部分。磷礦層開挖后礦層的頂板與地板分別出現坡面，一側為順向坡，另一側為逆向坡，或者僅一側出現坡面。逆向坡的坡面近似平直，順向坡坡面與礦層產狀一致。根據以往對十幾家磷礦企業的調查，此種坡面長度多在15m以上，最長可達60m，坡面坡角在40°—80°之間。該坡面延展多呈帶狀，長度不一，最長延展幾公里。

一種為臺階式開采所形成的坡面，該坡面多出現在建筑石料礦等露天礦山。根據巖石力學性質的不同，臺階式開采所形成的臺階高度一般選擇8m、10m和15m，坡面長度在20m左右，坡面坡角多選擇 60°、65°和 70°，開采終了坡面角多在 50°—55°之間。該坡面延展多呈直線型或弧形，長度與露天采坑一致。

3 露天采坑坡面復墾的技術方法

3.1 噴漿法

噴漿法是根據掛網覆土方法改良的露天采坑坡面復墾技術，包括噴射混凝土及泥漿兩種方式。由于噴射混凝土的代價較大，且不能根本性的恢復原有的土地資源與生態環境，具有一定的局限性，適用性較差，適用性較好的為噴射泥漿的方法。

噴射泥漿的方法主要程序為：首先清理露天采坑坡面的碎石及不規則巖石，使坡面保持平整；然后把混有草籽的泥漿采用噴漿機噴射至坡面，厚度一般在5cm左右，泥漿中的土壤采用露天采坑附近的耕植土，水土比約1∶1左右，草籽一般本地物種優先；最后對采坑坡面干燥后的泥漿進行掛網，一般采用鋼絲網，鋼絲直徑約5mm左右。

噴漿法主要對臺階式開采采坑坡面較為適用，因其坡面較短，泥漿流失率較小。其優點是成本小、施工簡單，缺點是噴漿厚度加厚后不易、雨水沖刷容易導致泥漿流失，坡面不平整掛網作用不明顯。

3.2 生態袋法

生態袋法是目前使用較多的多用于巖質邊坡治理工程的復綠技術[1]，在露天采坑坡面的復墾中近些年來也有使用。

生態袋法的主要程序為：首先充填生態袋，采用高抗拉強度的生態袋，袋內充填采坑附近的耕植土以及中粗砂，兩者比例為7∶3，以防治土壤板結，其中耕植土的含水率15%左右；然后對生態袋封口后沿著露天采坑的坡面一層一層按品字形堆放，各個生態袋之間采用排水連接扣進行連接；最后進行植被恢復，植被恢復選用的植被種類應需與當地的氣候、土壤條件相適應，易成活，一般選用灌木或者草籽。

生態袋法適用范圍較廣，其優點是施工簡單、通用性較強，缺點是當坡面的坡度較陡時需與格構或錨桿方式配合使用，成本較高，但效果較好。

3.3 開挖填充法

開挖填充法目前有開溝填充法與挖坑填充法兩種相近的方式，礦山復墾中使用較多，適用性較廣。

開溝填充法其主要程序為：沿著露天采坑坡面方向，根據坡面的坡角以垂直距離等距如2m、3m等開挖若干反坡向淺溝。根據復墾技術標準，露天采坑復墾為林地覆土厚度為0.5m，故淺溝選擇深度在50cm；然后在開挖的淺溝中填充土壤，土壤選擇一般為耕植土，含水率15%左右；最后進行植被恢復，植被恢復選用的植被種類應需與當地的氣候、土壤條件相適應，易成活，一般選用藤本植物。挖坑填充法與開溝填充法相比僅在于沿著坡面方向以2*2或3*3間距開挖樹坑，植被的選擇不僅可以選擇藤本植物，而且可以選擇灌木或喬木。

開挖填充法主要對前述的兩種坡面都適用，適用性廣，其優點是成本小，技術可行性高；缺點是施工條件較差。

結語

礦山露天采坑坡面坡度較陡，直接覆土進行土地復墾難度較大，效果較差。本次以鄂西北地區為例結合多年經驗總結的礦山露天采坑坡面復墾技術方法對類似地區的礦山露天采坑邊坡實施土地復墾具有一定的借鑒意義。