柳州市柳江區(qū)穿山鎮(zhèn)思榮錳礦區(qū)歷史工礦廢棄地生態(tài)治理工程研究

辛 巧

（廣西壯族自治區(qū)國土資源規(guī)劃院，廣西 南寧 530022）

1 廢棄礦山引發(fā)環(huán)境問題

（1）環(huán)境污染。一是礦山粉塵肆意排放，污染嚴(yán)重。礦產(chǎn)開發(fā)過程中產(chǎn)生的尾礦庫自然粉塵、揚(yáng)塵的污染隨著礦業(yè)活動(dòng)程度的增加而加劇，嚴(yán)重影響周邊村莊內(nèi)村民生產(chǎn)生活。

（2）地質(zhì)災(zāi)害。思榮錳礦區(qū)屬于土山區(qū)，地面露天開采，開采過程中土壤如“炒板栗的沙子”翻來覆去開挖后，地表植被已基本全部被破壞，整個(gè)礦區(qū)一片黃褐色[1]。尾礦庫形成泥漿塘和尾礦庫壩，壩體高出地面5m以上，尾礦庫容量大，壩體易滑坡、潰壩造成嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害。采坑區(qū)遇到暴雨及礦山不當(dāng)排水等情況影響，極易引發(fā)崩塌、滑坡、泥石流等邊坡地質(zhì)災(zāi)害；受地下開采山體極易引發(fā)地面塌陷、地面沉降、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害。

（3）地形地貌景觀破壞。思榮錳礦區(qū)采用露天開采，開采后形成巨大的深坑、土堆、坑塘等，原有的地形地貌景觀受到了較大的破壞，與周圍環(huán)境非常不協(xié)調(diào)。

（4）土地資源破壞。廢棄礦山對(duì)土地資源的影響和破壞主要體現(xiàn)在土地占用和地面塌陷，采礦形成大量的礦渣和凹坑，礦渣雜亂無章的堆放，洗礦形成泥漿塘，凹坑、礦渣、泥漿塘使得土地沒有得到充分利用，資源浪費(fèi)。

（5）植被破壞。思榮錳礦區(qū)因長期開采，采礦區(qū)變成礦渣堆放區(qū)、挖掘礦坑、洗礦池等，地表破壞嚴(yán)重，綠地蕩然無存，并影響周圍植被的生長，礦渣的堆放也嚴(yán)重破壞了植被的生長，植被的破壞極易造成水土流失。

柳州市柳江區(qū)穿山鎮(zhèn)思榮錳礦是柳州市最大錳礦區(qū)，也是個(gè)國有老礦，目前礦區(qū)內(nèi)優(yōu)質(zhì)錳礦已開采完畢，礦區(qū)基本廢棄。礦區(qū)面積較大，植被已被破壞，裸露出松軟的黃土，水土流失嚴(yán)重；礦區(qū)內(nèi)遍布著大大小小的礦坑，坑坑洼洼，植被難以恢復(fù)；礦區(qū)內(nèi)道路均是土路，坑洼不平，汽車走過塵土飛揚(yáng)，生態(tài)環(huán)境差，急需改善。

2 工程概況

柳江區(qū)八一思榮錳礦于50年代組建，70年代初期開始進(jìn)行開采，1977年停止開采后，八一錳礦再未組織進(jìn)行規(guī)模性開采，2003年八一集團(tuán)公司重新辦理采礦登記時(shí)，思榮礦區(qū)單獨(dú)辦理采礦許可證，同時(shí)將礦區(qū)面積縮小為3.0773平方公里，有效期為2003年10月至2006年10月，生產(chǎn)規(guī)模為6萬噸/年，主要以尾礦回收為主。2006年10月采礦許可證到期后，八一集團(tuán)未申請(qǐng)辦理采礦許可證延續(xù)，采礦權(quán)滅失。雖然采礦證滅失，但非法采洗礦行為依然存在，尾礦庫面積增大，大量開挖形成新的凹坑、堆土山頭等。地表植被收到嚴(yán)重破壞，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活[2]。柳江區(qū)思榮錳礦區(qū)是柳州市工礦廢棄地復(fù)墾利用專項(xiàng)規(guī)劃（2016-2020）中重點(diǎn)治理的區(qū)域，治理總面積264.5827公頃，可補(bǔ)充耕地185.2097公頃。廢棄后思榮錳礦開采后根據(jù)外貌特征呈現(xiàn)的特征：①由采礦剝離的礦渣堆積形成廢棄堆廢棄地，結(jié)構(gòu)松散、坡面水土流失嚴(yán)重，易發(fā)生泥石流。②凹陷式開采形成的廢棄采坑，采坑坑壁都是45°坡以上。落差從幾米到幾十米不等，礦坑呈漏斗型，危險(xiǎn)聳立，極易發(fā)生滑坡、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。③采礦后洗礦形成尾礦庫高于周邊，尾礦庫都是粉末泥土，雨天有水，尾礦庫容易潰壩，坍塌也是治理難點(diǎn)。

3 工程總體平面布置

以確保礦山邊坡穩(wěn)定，礦地集約節(jié)約利用、改造生態(tài)綠化與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)為主要指導(dǎo)思想。

治理方案主要以《土地復(fù)墾技術(shù)要求與驗(yàn)收規(guī)范》（DB45/T892-2012）規(guī)范文件要求進(jìn)行復(fù)墾，最大程度減少和避免礦山地質(zhì)環(huán)境問題的發(fā)生，改善和提高礦山及周邊生態(tài)環(huán)境質(zhì)量[3]。采用礦山土地復(fù)墾和生態(tài)重建技術(shù)，對(duì)破壞地表生態(tài)環(huán)境、水土流失、破壞地貌景觀的環(huán)境問題采取的工程措施恢復(fù)和改善礦山生態(tài)環(huán)境，盡量恢復(fù)土地的種植能力。因思榮錳礦區(qū)屬于典型緩坡丘陵地帶，且周邊都是土山，土體較為豐富。設(shè)計(jì)采取回填方式恢復(fù)土地類型，使之與該地區(qū)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)。因廢棄工礦用地地塊地形條件復(fù)雜且重點(diǎn)對(duì)尾礦庫、泥漿塘、凹坑重點(diǎn)治理的基礎(chǔ)上，通過大規(guī)模土地平整、覆土回填法的思路改造整個(gè)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)礦區(qū)改造成緩坡地。項(xiàng)目工程平面布置主要是土地平整、植被重建、地力培肥。

4 恢復(fù)治理措施及施工工藝

4.1 恢復(fù)治理措施

（1）表面土層清理。自然坡面土層清理，自然坡面表土清理20cm后設(shè)置臨時(shí)堆料區(qū)堆表層土，表土清理后再深層開挖取土。廢渣清運(yùn)至填方堆放區(qū)，填充到預(yù)定高度后再填筑自然坡面深層土。

（2）尾礦庫處理。尾礦庫有積水形成尾礦泥漿塘，泥漿塘保留存在安全隱患，未達(dá)到工礦廢棄地復(fù)墾利用對(duì)治理礦山環(huán)境治理，綠色礦業(yè)發(fā)展的理念。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)有正北面有3個(gè)泥漿塘，面積5.3713hm2，單個(gè)最大泥漿塘面積0.8821hm2。對(duì)泥漿塘處理辦法：在泥漿塘下游開挖溝槽，溝槽300m～500m，在泥漿塘面層鋪設(shè)雙向塑料土工格柵，使回填料與網(wǎng)格互相鎖合在一起，形成穩(wěn)定的平面，防止填料下陷，增加它的穩(wěn)定性。泥漿塘經(jīng)過填石擠淤，擠出泥漿沿著溝槽排放到溝槽下游，下游端泥漿沉淀成塑性。溝槽泥漿與周圍土體采用機(jī)械混合攪拌攤鋪四周。拋石完成后用自卸汽車在其上卸礦渣、碎石渣，用推土機(jī)初平，用平地機(jī)精平。泥漿塘回填從四周向中央回填土，泥漿塘回填塘面面積收縮泥漿暴漲，最終保留小面積泥漿塘。在平整區(qū)泥漿塘匯水面上方布置斗溝，泥漿塘高出地面區(qū)域修建擋墻，擋墻高2m，擋墻長度177.2m。擋墻采用C15混凝土澆筑，擋墻每10m設(shè)置一道沉降縫，每5m設(shè)置一道伸縮縫，沉降縫與伸縮縫結(jié)合布置，縫內(nèi)填瀝青砂漿，瀝青砂漿配合比為1：1：4。坡面修坡后覆0.1m耕作層表土后種植草皮。

（3）礦坑的處理。礦區(qū)的西側(cè)位置開挖了一個(gè)5.33hm2的凹坑，凹坑深34m。礦坑是開采錳礦后形成的無水露天礦坑。礦區(qū)周邊都是土山，礦坑采用覆土回填方式恢復(fù)土地類型，土源來自礦區(qū)內(nèi)廢渣土、周邊小山頭的土地。項(xiàng)目礦坑以南側(cè)、中部的山體作為填方土源，土源距離礦坑約200m～500m，300m以內(nèi)采用鏟運(yùn)機(jī)鏟土，300m以上選用自卸汽車運(yùn)土，推土機(jī)推土。

（4）植被種植土回填。種植區(qū)回填土厚度0.8m，底層回填土0.6m從礦區(qū)周邊取土，底層土之上覆蓋耕作層表土0.2m。耕作層表土結(jié)合縣區(qū)其他非農(nóng)建設(shè)用地耕作層表土剝離項(xiàng)目，從耕作層土表土剝離區(qū)取土作為耕作層表土，外運(yùn)土17.46萬m3。

表1 土石方施工工程量

（5）排水溝設(shè)計(jì)。排水溝布置在地塊低于周邊區(qū)域容易內(nèi)澇受淹，平整區(qū)域易沖刷區(qū)域。根據(jù)平整后地塊高程，在平整區(qū)域易沖刷區(qū)域、泥漿塘匯水面上方、陡坡坡腳于緩坡地連接處、坡面匯水處與項(xiàng)目區(qū)外連接區(qū)域布置排水溝。修建排水溝長度2305m，考慮到項(xiàng)目區(qū)布置的排水溝均位于平整區(qū)范圍內(nèi)，填方區(qū)回填土回填深度多超過2m以上，目前回填區(qū)還在沉降，部分排水溝采用土質(zhì)邊溝，連接外圍的主溝采用C15混凝土硬化，硬化的排水溝基礎(chǔ)開挖至硬土層，夯實(shí)后澆注C15混凝土渠底，邊墻采用C15現(xiàn)澆混凝土砌筑。為降低水溝糙率，于溝底采用0.1m厚的混凝土底板。

（6）復(fù)綠設(shè)計(jì)。由于長期礦產(chǎn)采掘，導(dǎo)致山體形成大量高陡邊坡，各種地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，整個(gè)工程復(fù)綠治理區(qū)主要是高陡邊坡、山體取土后的斜坡。斜坡區(qū)撒播草籽，高陡邊坡選用常綠藤類植物爬山虎，株距1m。為了保證復(fù)綠效果，種植植被施工養(yǎng)護(hù)期為2年。對(duì)復(fù)墾后植被進(jìn)行有針對(duì)性的巡查、補(bǔ)植、除草、施肥澆水、修枝、噴藥、等管護(hù)工作。

4.2 施工工藝

總體施工流程：廢棄礦山礦坑及尾礦庫回填治理—建立平整場(chǎng)區(qū)—覆蓋植被種植土及耕作層表土—耕地區(qū)施放有機(jī)肥翻耕—陡坡面復(fù)綠。在整個(gè)施工環(huán)節(jié)中，尾礦庫、礦坑回填是施工關(guān)鍵。廢棄礦山尾礦庫的治理遵循流程：開挖溝槽排放泥漿—鋪設(shè)土工格柵—拋填塊石—推土機(jī)推礦渣、碎石渣—排放泥漿與周圍土地?cái)嚢钄備仭诰驒C(jī)自卸汽車回填種植土、耕作層表土—保留高出四周地面修建擋墻。礦坑回填遵循流程：表土開挖—風(fēng)化石開挖—機(jī)械裝運(yùn)—回填及運(yùn)輸—開挖坡面處理。礦坑回填采用鏟運(yùn)機(jī)、自卸汽車運(yùn)土，推土機(jī)推土。汽車運(yùn)輸推土機(jī)推土，汽車以后退方式行駛進(jìn)邊坡。汽車運(yùn)輸推土機(jī)推土采用邊緣排土，在安全卸載的前提下，汽車以后退方式駛近邊坡卸載土料，汽車后輪距邊坡頂線1.5m～3m卸料，大部分開挖料可卸到邊坡之下，剩余土推土機(jī)推土。

5 后期管護(hù)

本項(xiàng)目開挖區(qū)是土山，回填區(qū)是礦坑及尾礦庫。開挖區(qū)連接山體部分是陡坡，陡坡區(qū)坡腳處種植爬山虎，新復(fù)墾的緩坡區(qū)應(yīng)種植旱生作物，若復(fù)墾好的區(qū)域不進(jìn)行植被管護(hù)，南方雨水多容易誘發(fā)水土流失，甚至塌陷的可能。因此需要落實(shí)責(zé)任人進(jìn)行管護(hù)，管護(hù)主要包括管理和養(yǎng)護(hù)兩大類，對(duì)一些重要的工程措施、植被和復(fù)墾區(qū)域土地等進(jìn)行有針對(duì)性的巡查、補(bǔ)植、除草、施肥澆水、修枝、噴藥等管護(hù)工作，對(duì)復(fù)綠爬山虎及撒播草籽的區(qū)域進(jìn)行施放、澆水的日常管理。

6 結(jié)語

通過礦山地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與治理工程實(shí)施，保護(hù)了本地區(qū)寶貴的土地資源，保證了農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，并可通過復(fù)墾治理，調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，使原有廢棄地重新恢復(fù)利用。通過對(duì)農(nóng)田進(jìn)行重新科學(xué)的調(diào)整布局，改善復(fù)墾區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件；生態(tài)工程措施的應(yīng)用，利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

項(xiàng)目建成后表土植被恢復(fù)，地表常綠，空氣凈化，環(huán)境美化，生態(tài)功能增加，抗土壤侵蝕能力增強(qiáng)，更有利于創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境。