廣東省河源市山子尾礦區綠色礦山建設研究

曾傳炯

（廣東省核工業地質局二九二大隊，廣東 河源 517000）

河源市山子尾礦區位于河源市城區233°方向，為露天開采，按“由上而下，分水平臺階開采”的原則開采，礦山采取公路開拓汽車運輸的方式。露采最終邊坡，臺階高度15m，第四系表土及半風化巖臺階高度≤8m；臺階坡面角礦層70°，第四系表土及半風化巖≤45°，安全平臺寬度4m；每隔二個安全平臺設置一個清掃平臺寬度6m；作業平臺寬度≥35m；最終邊坡角53°。隨上部終了臺階出現及時復綠，基本實現了邊生產邊復墾以及綠色礦山建設的基本需求。但是，為了加快綠色礦山建設，僅靠自然恢復較緩慢，故本文在野外調查的基礎上，總結出了一套適合本礦區的綠色建設方案，為同類礦山綠色發展提供參考。

1 綠色礦山建設總體措施

1.1 礦山地質災害預防措施

礦山為露天開采，可能發生的地質災害有滑坡和泥石流。其中，礦山地質災害預防措施包括以下幾個方面。

滑坡的預防措施：礦山開采剝離的廢土、廢石及時運往排土場，不可隨意堆放，嚴格按照開發利用方案設計的邊坡角和開采臺階進行采礦活動，在開采平臺、采場外圍修筑截排水溝，預防地質災害的發生。

泥石流的預防措施：排土場因先修筑好擋土墻，然后再合理堆放礦山廢土、廢石，并在排土場外圍修筑截排水溝，消除誘發泥石流的水源條件。

1.2 水土環境預防措施

礦山露天開采，且開采過程中沒有有毒有害物質，為防止有毒有害廢水、固廢淋濾液污染地下水，部署修筑排水溝和沉砂池工程。對含水層破壞的防治，采取以工程措施、監測措施為主，礦山在進行開采活動時，必須采取充填與排供結合的控制疏排水，在開采時進行日常巡查，清除周邊污染物[1]。修砌沉砂池，將露天采場等區域地表水經沉砂池沉淀后排出，根據礦山在極端天氣地表最大匯水量及礦區周邊地形地貌（丘陵得出匯集于沉砂池匯水的系數），故設計沉砂池的規格：深1.5m，寬約4m，長約8m（容積48m3）（沉沙含量≯ 500g/m3）。

1.3 土地復墾預防措施

在礦山開采過程中盡量減少不必要的土地損毀，礦山工業場地選擇前期采場作為礦山的加工廠，減少對其他土地的壓占和損毀。

2 露天采場的綠色建設

采場平臺長度5915m，采場平臺擋土墻5915m，排水溝長度5822m，采場外圍截水溝長度822m（圖1）。臺階外側應設置擋土墻，避免回填表土發生水土流失，對復墾土地的損毀，擋土墻長度5915m。

圖1 露天采場平臺綠色建設剖面示意圖

擋墻采用重力式擋墻設計，設計墻底部墻厚0.5m，頂部厚0.3m，墻高0.6m，材料為建筑塊石，采用M7.5砂漿漿砌；擋墻按10m間距設置間隙縫，擋墻內設2排泄水孔，水平間距為2m、縱向間距1.5m、向外傾斜坡率為2%（圖2）。此外，考慮到梯級邊坡水量較小，在邊坡平臺內側設置排水溝，坡底線外0.5m修筑排水溝，排水溝為漿砌片石結構。

圖2 臺階擋墻示意圖

2.1 露天采場底板

到開采終了期，采場位于地面以下的凹陷部分（+130m以下）由于地勢凹陷不適宜復墾為林地，可復墾為坑塘水域，為防止發生人畜溺亡，在坑塘的四周修建防護網及排洪渠并設置安全警示牌，該區域面積3.38hm2。采場底板凹陷區周圍修建圍欄，高1.3m，長度770m，每隔100m修建一座警示牌，共計修建警示牌7個。排洪渠設置于采場東側，水溝設計的尺寸按照（20年一遇）采場截水溝尺寸進行設計：底寬0.4m×高0.52m×頂寬0.8m，砌塊厚度0.12m，過水面積0.24m2，設置排洪渠總長度77m。

2.2 采礦邊坡臺階

露天采場+130m標高以下部分設置為坑塘水域，+130m以上臺階邊坡邊緣砌筑擋土墻，回填土壤。其具體的綠色建設步驟包括：①覆土工程：礦山開采前先剝離表土，采礦結束后清理地表碎石后利用剝離的表土對采坑和平臺空地進行覆土，設置為有林地的覆土厚度為50cm；②土地平整：覆土后平整土地；③植物措施：開采平臺種植灌木和撒草籽，平臺內側種植爬藤植物對坡面進行垂直綠化，種植密度3條/m，此外，對開采坡面進行設置防護網；④臨時排土場綠色建設措施：臨時排土場堆放礦山開采剝離的表土，礦山其他區域復墾取土完畢后，對排土場進行平整，臨時排土場平臺種植喬木和撒草籽，堆土臺階坡種植灌木、撒草籽和爬藤植物，種植密度3條/m；⑤礦山道路復墾措施：礦山道路保留方便當地居民生產生活，但需對礦山道路進行維護，在在道路兩旁種植喬木，種植間距3m，空地撒播草仔；邊坡內側種植爬藤植物對坡面進行垂直綠化，種植密度3條/m。

2.3 地質災害防治

隨著資源的開發與利用，使得礦山地質環境受人類采礦活動擾動影響較大，加劇了礦山地質災害的發生，如崩塌、滑坡和泥石流[2]。因此，在綠色礦山建設過程中必須充分考慮礦山地質災害的防治措施，這也是綠色礦山建設的重要組成部分。根據對研究區礦山地質環境問題調查，其中地質災害主要包括滑坡、崩塌和泥石流，其具體防治措施如下：

（1）崩塌、滑坡災害防治工程措施。礦山中崩塌和滑坡災害主要發生在排土場以及露天采場、綜合服務區等部位。其中，排土場崩塌、滑坡防治工程措施包括：①排土場應合理堆放廢渣棄土，嚴格按照開發利用方案修筑截（排）水溝，設計穩定的邊坡角，必要時應采取加固措施，并在下游修筑沉砂池；②修建截排水溝工程：在排土場周邊設置截（排）水溝，屏蔽排土場外部所有山坡徑流，防止山洪沖刷排土坡面，并最大限度減少排土場總匯水量，同時減少排土場水土流失。露天采場、綜合服務區、崩塌、滑坡防治工程措施包括：①露天采場嚴格按照開發利用方案所設計的參數進行開采活動，在局部較破碎的地段可適當降低坡度，必要時應采取邊坡加固（如錨固、抗滑樁、支擋等措施）；②修建截（排）水溝工程：在露天采場及綜合服務區設置境界外截（排）水溝，綜合服務區周邊匯水。根據場地地形及匯水量，設計截（排）水溝斷面與排土場截（排）水溝斷面一致）。此外，對于滑坡和崩塌災害可以通過生物措施加以治理，如對露天采場及排土場等區域進行復墾，恢復植被，防止水土流失等方法。

（2）泥石流防治工程措施。礦山開采過程中，可能發生泥石流的位置在排土場下游，可采取以下措施進行預防與治理[3]：①現有排土場中巖土體應做好護坡，消除泥石流物源；②修建截排水溝工程：未來應做好排土場周邊排水工作，消除誘發泥石流的水源條件。此外，排土場內廢土石填方完畢后，可對場地進行復墾，恢復植被，防止水土流失根據礦區自然條件和當地有關部門的營林經驗，復綠植被優選喬木樹種為樟樹，并配置本地灌木銀合歡，以及草本植物芒草。

3 結語

綜上所述，資源的開發與利用對礦山生態環境破壞較大，但是可以通過綠色礦山建設等措施消除采礦活動造成的破壞。

因此，需重視綠色發展與資源開發利用之間的矛盾的關系。通過對市山子尾礦區的建設實踐，礦山植被恢復較快，其建設質量基本達到了的預期要求，說明本文所提出的綠色礦山建設方案是合理的，可以較廣泛的用于相似氣候條件的綠色礦山建設實踐中。