采礦區生態修復治理工程技術研究

韓志陽

摘要：采礦區生態修復治理可以消除礦山開采產生的地質災害隱患，恢復生態環境。對治理區進行現場調查，收集有關資料，經過室內綜合分析、整理與研究，依據相關規范規程要求，制定礦山生態恢復治理工程技術方案并實施，以全面恢復治理區地質環境與生態環境。

關鍵詞：采礦區;生態修復;治理工程;技術

中圖分類號：TD167 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：1674-1161（2020）01-0010-04

為消除礦山開采產生的地質災害隱患，恢復生態環境，需要對采礦區進行生態修復治理。本工程治理對象為廢棄閉坑露天采坑1處、排巖場1處、尾礦壩1處;破壞土地類型為有林地;總治理區面積為38.358 8 hm2，其中廢棄露天采坑破損面積5.882 2 hm2，排巖場占用破壞面積18.568 6 hm2，尾礦壩面積13.908 0 hm2;主要地質環境問題是山體破損、地質災害隱患、地形地貌景觀和土地植被資源遭到不同程度破壞。

1 邊坡穩定性評述

經實地測繪調查，治理區廢棄露天采場位于山體半山處，形態呈條帶狀，展布方向為東西向，按照邊坡坡向與巖層傾向的關系，一側邊坡為順向坡，另一側為反向坡。露天采坑邊坡為巖質邊坡，巖石風化破碎強烈，節理裂隙發育，造成巖體完整性與穩定性差。排巖場沿山坡形成，邊坡形態均呈弧狀的“U”字形，長650～740 m，寬270～340 m，高8～85 m，邊坡坡度30～45 °，平均厚48 m。排巖場組成物質為斜長角閃片麻巖，其在地表徑流的沖刷和重力作用下易于向下溜動，總體穩定性比較差。尾礦庫南側主壩體壩底標高為458 m、壩頂標高498 m，總壩高40 m。尾礦庫一旦潰壩可形成泥石流，邊坡不穩可能會產生滑坡，地質災害危險性大，將嚴重威脅到當地群眾的人身和財產安全，可能造成重大事故。

2 恢復治理工程技術

2.1 露天采坑恢復治理

本次治理的露天采坑面積5.882 2 hm2，恢復治理方向為林地。

2.1.1 露天采坑削坡工程 治理區有1個露天采坑CK1，采場長850～860 m，寬170～200 m，深8～85 m，邊坡角55～75 °，呈近東西向展布，地勢西高東低。CK1內有東西兩處大小不等的露天采坑：西部采坑CK1-1長140～180 m，寬80～95 m，深10～25 m，邊坡角55～75 °;東部采坑CK1-2長340～380 m，寬100～120 m，深8～50 m，邊坡角55～65 °。依采坑規模大小及實際情況和礦山治理條件，對CK1-1，CK1-2及其南側邊坡開展治理。

對已廢棄的露天采坑CK1進行削坡，在增強邊坡穩定性的同時，降低崩塌地質災害發生的可能性。對CK1-1南側邊坡600 m和CK1-2南側邊坡570 m標高以上部分進行削坡處理，處理后使其邊坡角不大于25 °;削坡過程中保留上部0.3 m厚土層留作植被恢復使用。經估算，削坡共產生廢石土2 600 m3，其中CK1-1產生廢石1 352 m3，CK1-2產生廢石1 248 m3，廢石回填至采坑內，回填后采坑與周圍地形相協調。削坡后CK1-1南側邊坡形成600 m和605 m兩個平臺，CK1-2南側邊坡形成580 m和590 m兩個平臺，為后期覆土、植樹做準備。在斜坡上種草。

2.1.2 露天采坑回填工程 西部采坑CK1-1深10～25 m、面積為1.547 2 hm2，東部采坑CK1-2深8～25 m、面積為2.688 6 hm2，擬用礦山開采產生的廢石排巖場PY1回填采坑。CK1-1回填至585 m標高，回填廢石土量需110 258 m3，另有削坡工程量1 352 m3 回填采坑內，則實際需要量為108 906 m3。CK1-2回填至570 m標高，回填廢石土量需142 380 m3，另有削坡工程量1 248 m3 回填采坑內，則實際需要量為141 132 m3。總計需回填廢石土量總量為250 038 m3?；靥詈驝K1露天場形成585 m和570 m標高的二級平臺。平臺經平整、客土、種植可恢復植被。平臺形成后從西至東可達到自然排水。

2.1.3 客土工程 當地客土土源比較貧乏，設計采用外購方式解決客土問題?？屯翞榉圪|粘土，質地粘性，缺乏有機質和養分，pH值7.0～7.5，不含有毒有害物質。采用全面地毯式客土方法，平整后達到鋪覆平坦、厚薄均勻?；謴土值乜屯梁穸?.5 m，恢復面積5.882 2 hm2，客土土方量28 691 m3。其中：CK1-1治理面積1.547 2 hm2，客土量7 736 m3;CK1-1南側斜坡治理面積0.562 6 hm2（平臺面積0.448 4 hm2，斜坡面積0.114 2 hm2），客土量2 660 m3（平臺覆土2 242 m3，斜坡覆土418 m3）;CK1-2治理面積2.688 6 hm2，客土量13 443 m3;CK1-2南側斜坡治理面積1.083 8 hm2（平臺面積0.660 2 hm2，斜坡面積0.423 6 hm2），客土量485 2 m3（平臺覆土3 301 m3，斜坡覆土1 551 m3）。

2.1.4 整地工程 根據栽植喬木對平臺進行穴狀整地，喬木林地栽植穴規格為0.5 m×0.5 m×0.5 m，株行距為2.0 m×3.0 m，呈品字形布置，密度為1 666株/hm2，設計挖樹坑8 902個。其中：CK1-1面積1.547 2 hm2，設計挖樹坑2 577個;CK1-1南側斜坡平臺面積0.448 4 hm2，設計挖樹坑747個;CK1-2面積2.688 6 hm2，設計挖樹坑4 479個;CK1-2南側斜坡平臺面積0.660 2 hm2，設計挖樹坑1 099個。

2.1.5 植被恢復工程 栽植苗木選擇3 a生側柏。栽植時先將苗木輕放于已經整理好的樹坑中，使其位于樹坑正中并垂直于地面，然后分層回填土壤并踩實，填平后在四周做好圍堰，以便于灌溉和保水。測算植樹8 902株;針對客土缺乏有機質和養分，設計每個樹坑施用農家土雜肥0.002 m3進行調節，共施用農家土雜肥18.000 m3;每株澆水0.050 m3，共澆水445.000 m3，水源為合格水。所有植被栽植完畢后當天澆水一次，澆水過程應緩澆慢滲，達到飽和，使土壤吸足水分，以利于苗木萌發成活;之后要定期觀測土壤墑情，出現旱情及時澆水。保證1 a后成活率不低于75%;對沒有成活的苗木，次年及時補栽。

對CK1-1和CK1-2南側邊坡播撒草籽，使樹木之外的地方恢復為天然草地。草種均為當地適生草種，非常適合綠化和固土保水。CK1-1和CK1-2南側邊坡面積分別為0.114 2 hm2和0.423 6 hm2，按15g/m2標準，需播撒草籽20 kg和78 kg，共計98 kg。

后期的養護期限為2 a，采取封育措施，嚴禁放牧、砍柴、割草，給樹草創造一個利于成活生長的環境。此外，根據土壤含水量、有機質及養分含量、成活及生長情況、有無病蟲害等，及時澆水、追肥、防治病蟲害、培土和補植，促使其初步形成比較穩定的新生生態系統。

2.2 排巖場恢復治理

排巖場總治理面積18.568 6 hm2，恢復治理方向為林地和草地。

2.2.1 排巖場平整工程 經現場調查，治理區有1處排巖場PY1，長650～740 m，寬270～340 m，高8～85 m，邊坡坡度30～45 °，平均厚48 m;邊坡角度較大，穩定性較差。對排巖場PY1進行降坡。1） 以600 m標高做一級平臺PY1-1，形成東西寬150～200 m、南北長200～260 m的平臺，降低高度5 m，平整、壓實場地，為后續覆土、恢復植被打好基礎。為增強排巖場的穩定性，降低荷載，在PY1-1前緣修筑一條寬8～10 m的馬道。產生廢石172 275 m3，廢石先運至采坑CK1-1內，剩余部分回填CK1-2。2） 以615 m標高做二級平臺PY1-2，形成東西寬10～40 m、南北長約240 m的平臺，降低高度5 m，平整、壓實場地，為后續覆土、恢復植被打好基礎。產生廢石19 018 m3，運至CK1-2采坑內。3） 以620 m標高做三級平臺PY1-3，形成東西寬120～140 m、南北長約150 m的平臺，平整、壓實場地，為后續覆土、恢復林地打好基礎。4） 以615～620 m標高做四級平臺PY1-4，形成南北寬80～120 m、東西長160～170 m的平臺，降低高度5 m，平整、壓實場地，為后續覆土、恢復林地打好基礎。產生廢石58 745 m3，運至CK1-2采坑內。5） 以625～630 m標高做五級平臺PY1-5，形成南北寬50～100 m、東西長190～200 m的平臺，平整、壓實場地，為后續覆土、恢復林地打好基礎。6） 以630～635 m標高做六級平臺PY1-6，形成東西寬120～140 m、南北長220～240 m的平臺，平整、壓實場地，為后續覆土、恢復林地打好基礎。整理后邊坡坡度小于35 °，排巖場整體穩定。排巖場共計提供250 038 m3廢石。

2.2.2 客土工程 設計采用外購方式解決客土問題。客土土質為礦山周邊黃土，質地粘性，缺乏有機質和養分，pH值7.0～7.5，不含有毒有害物質。采用全面地毯式客土方法，平整后達到鋪覆平坦、厚薄均勻。排巖場平臺客土厚度0.5 m，為種側柏做準備，客土面積12.165 0 hm2，客土土方量60 825 m3;斜坡坡面客土厚度0.3 m，為種草做準備，客土面積7.817 8 hm2，客土土方量23 453 m3。排巖場總計需客土土方量84 278 m3。

2.2.3 整地工程 根據栽植側柏的株行距對排巖場平臺進行穴狀整地，樹坑規格為0.5 m×0.5 m×0.5 m，株行距為2.0 m×3.0 m，呈品字形布置，密度為1 666株/hm2;根據平臺恢復植被面積12.165 0 hm2，設計挖樹坑20 266個。針對客土缺乏有機質和養分，設計每個樹坑施用農家土雜肥0.002 m3進行調節，共施用農家土雜肥41.000 m3。

2.2.4 植被恢復工程 栽植苗木選擇側柏。栽植時先將苗木輕放于已經整理好的樹坑中，使其位于樹坑正中并垂直于地面，然后分層回填土壤并踩實，填平后在四周做好圍堰，以便于灌溉和保水。測算植樹20 266株;每株澆水0.050 m3，共澆水1 013.000 m3，水源為合格水。所有植被栽植完畢后當天澆水一次，澆水過程應緩澆慢滲，達到飽和，使土壤吸足水分，以利于苗木萌發成活;之后要定期觀測土壤墑情，出現旱情及時澆水。保證1 a后成活率不低于75%;對沒有成活的苗木，次年及時補栽。

對邊坡覆土后播撒草籽，按15 g/m2標準，需草籽1 172 kg。

后期的養護期限為2 a，采取封育措施，給樹草創造一個利于成活生長的環境。此外，根據土壤含水量、有機質及養分含量、成活及生長情況等，及時澆水、追肥、防治病蟲害、培土和補植，促使其初步形成比較穩定的新生生態系統。

2.3 尾礦壩恢復治理

尾礦壩治理面積13.908 0 hm2，恢復治理方向為林地和草地。

2.3.1 尾礦壩平整工程 尾礦壩南側平整后形成一處以初期壩457～458 m標高平臺PT1。其上方為馬道MD1，與尾礦壩壩體西側相連做一級平臺，標高467～488 m。MD1上方為馬道MD2，走向與MD1相近，做二級平臺，標高476～477 m。MD2上方為馬道MD3，走向與MD2相近，做三級平臺，標高486 m。MD3上方為平臺PT2，做四級平臺，標高495～496 m，該平臺東南西相連接。

與尾礦壩壩體西側相連有兩處尾礦廢渣，形成平臺W1和平臺W2，標高分別為488～490 m。尾礦壩壩體東側平臺下方形成一處南北向馬道平臺DMD，標高488～489 m。對平臺與平臺間的斜坡進行平整、壓實，為后續覆土、恢復植被打好基礎。整理后邊坡坡度小于35 °，使壩體整體穩定。

2.3.2 客土工程 設計采用外購方式解決客土問題?？屯镣临|為礦山周邊黃土，質地粘性，缺乏有機質和養分，pH值7.0～7.5，不含有毒有害物質。采用全面地毯式客土方法，對馬道兩側進行穴狀客土，平整后達到鋪覆平坦、厚薄均勻。尾礦壩平臺客土厚度0.5 m，客土面積8.426 6 hm2，為種側柏做準備，客土土方量

34 903 m3;斜坡客土面積5.481 4 hm2，坡面客土厚度0.3 m，客土土方量19 032 m3，為種樹木做準備?？傆嬑驳V壩需客土土方量53 935 m3。

2.3.3 整地工程 根據栽植側柏的株行距對壩體平臺進行穴狀整地，樹坑規格為0.5 m×0.5 m×0.5 m，株行距為2.0 m×2.0 m，呈品字形布置，密度為2 500株/hm2;根據平臺恢復植被面積8.426 6 hm2，設計挖樹坑18 523個。根據栽植側柏的株行距對壩體斜坡進行穴狀整地，樹坑規格為0.3 m×0.3 m×0.3 m，株行距為2.0 m×2.0 m，呈品字形布置，密度為2 500株/hm2;設計挖樹坑15 861個?？傆嬐跇淇?4 384個。針對客土缺乏有機質和養分，設計每個樹坑施用農家土雜肥0.002 m3進行調節，共施用農家土雜肥68.000 m3。

2.3.4 植被恢復工程 栽植苗木首選側柏，其他（丁香、刺槐、紫穗槐與連翹）可因地適宜作為備用樹種選擇，栽植時先將苗木輕放于已經整理好的樹坑中，使其位于樹坑正中，并垂直于地面，然后分層回填土壤并踩實，填平后在四周做好圍堰，以便于灌溉和保水。測算植樹34 384株;每株澆水0.050 m3，共澆水1 719.000 m3，水源為合格水。在馬道兩側穴狀栽種側柏。前期已恢復治理的兩處斜坡復綠工程不計本次治理工程內（MX1-1和XP1，面積2.460 0 hm2）。所有植被栽植完畢后當天澆水一次，澆水過程應緩澆慢滲，達到飽和，使土壤吸足水分，以利于苗木萌發成活。之后要定期觀測土壤墑情，出現旱情及時澆水。保證1 a后成活率不低于75%;對沒有成活的苗木，次年及時補栽。

對WXP1邊坡播撒草籽，按15 g/m2標準，需草籽52 kg。

后期的養護期限為2 a，采取封育措施，給樹草創造一個利于成活生長的環境。此外，根據土壤含水量、有機質及養分含量、成活及生長情況等，及時澆水、追肥、防治病蟲害、培土和補植，促使其初步形成比較穩定的新生生態系統。

參考文獻

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Abstract： Ecological restoration and treatment in mining areas can eliminate the hidden dangers of geological disasters caused by mining and restore the ecological environment. Carry out on-site investigation on the management area， collect relevant data， conduct indoor comprehensive analysis， collation and research， and formulate and implement engineering and technical plan of mine ecological restoration and treatment according to the requirements of relevant codes and regulations， so as to comprehensively restore the geological environment and ecological environment of the management area.

Key words： mining areas; ecological restoration; treatment engineering; technology