露天礦山開采地質環境治理工程復綠研究

陳獻忠

（安徽省地勘局第一水文工程地質勘查院，安徽 蚌埠 233000）

1 工程概況

東山廢棄采坑治理區面積約1300m2。治理區廢棄采坑均為歷史遺留的民采采坑，治理區及周邊于上世紀90年代出現開采活動，亂采濫挖嚴重，治理區周邊區形成許多大小不等，深淺不一的采坑，自然景觀破壞較嚴重，安全隱患較多。

東山治理區位于鳳陽縣西部西泉鎮姚郢村西南，距鳳陽縣城約42千米。

2 礦山地質環境概況

治理區同處江淮丘陵北緣，地勢起伏較大，屬北亞熱帶季風氣候，總的特征為：氣候溫暖，雨量適中，冬季干旱，夏季濕熱，四季分明，光照充足；地貌類型均為丘陵區；區域地層同屬華北地層區，淮河地層分區，淮南地層小區；區域地質構造位于中朝準地臺（Ⅰ級），淮河臺坳（Ⅱ級），淮南陷褶斷帶（Ⅲ級），合肥坳陷（Ⅳ級），定遠～爐橋凹陷（Ⅴ級）的西部，郯廬斷裂帶西側；百瓜山治理區岀露地層為震旦系下統四頂山組灰白色厚層微晶白云巖，治理區內地下水類型為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖巖溶裂隙水。

廢棄采坑露天開采造成區內地質環境破壞嚴重，礦山地質環境問題為破壞土地、地貌景觀的破壞。

3 氣象、水文條件

3.1 氣象

治理區屬北亞熱帶季風氣候，區內氣候溫暖，雨量適中，冬季干旱，夏季濕熱，四季分明，光照充足。

據鳳陽縣氣象站統計：當地年平均氣溫15.4℃，6～8月氣溫最高，平均為27℃左右，最高氣溫41℃（1959年8月24日），12月至次年2月氣溫最低，平均1.2℃～3.7℃，最低氣溫-19.4℃（1969年2月5日）。年平均降水量920.84mm。年最大降雨量1561.2mm（1991年），月最大降水量766.2mm（1965年7月），日最大降水量198.7mm（1964年8月20日），多年平均蒸發量2161.5mm，平均相對濕度75%，無霜期220天。風向以東南風和西北風為主，風力一般為3～4級。

3.2 水文

治理區及其周邊地表水屬于淮河流域之窯河水系的上游，窯河全長104km，流域面積1490km2，河道最高水位23.2m，多出現在7、8月份。地表徑流南西流后西北流，通過窯河注入淮河。

區內地表水動態變化與降水有著密切的關系，夏季降水充沛，水位高、流量大，冬季降水少，水位低、流量小。

兩處治理區內地表水系均不發育，無較大的地表水體分布。百瓜山外圍治理區南部有一處小型水庫，屬西泉鎮管轄；石榴頂東側治理區東北部有一處小型水庫，屬西泉鎮管轄。

4 地質構造

區域地質構造位于中朝準地臺（Ⅰ級），淮河臺坳（Ⅱ級），淮南陷褶斷帶（Ⅲ級），合肥坳陷（Ⅳ級），定遠～爐橋凹陷（Ⅴ級）的西部，郯廬斷裂帶西側。

4.1 褶皺構造

本區域褶皺構造主要為上窯復式向斜。治理區位于上窯向斜南西翼，出露地層產狀基本一致呈單斜構造，傾向北東，局部略有變化，巖層傾角一般在10°～25°，為一緩傾的單斜構造。

4.2 斷層

兩處治理區南側存在一條斷層（見圖3-3），走向為北西向，延伸長度超過數千米，斷層帶內多為數米至十數米的角礫巖，角礫成分多為灰巖和硅質巖，由碳酸鹽及泥質膠結，膠結緊密。斷層兩側節理裂隙發育，但多為碳酸鹽脈充填。兩處治理區內均未見到明顯斷層。

4.3 節理

根據采場中的觀察測量，百瓜山外圍治理區節理主要有兩組剪節理，即0°∠85°和57°∠70°兩組節理，節理產狀較為穩定，節理面較平直，并多呈張開狀，節理互相交切；石榴頂東側治理區節理主要有兩組剪節理，即3°∠63°和80°∠88°兩組節理，節理產狀較為穩定，節理面較平直，并多呈張開狀，節理互相交切。

4.4 巖漿巖

兩處治理區內未見巖漿巖分布。

5 工程地質條件

將治理區巖土層劃分為土體—松軟巖組、巖體—堅硬巖組二個工程地質巖組。

5.1 土體

僅分布于山前坡平地，一般厚度約0.5m，巖性主要為上更新統粉質粘土、粘土，局部夾粉細砂。該巖組巖性為可塑～硬塑，壓縮系數0.20～0.30KPa-1，具中等壓縮性，承載力一般為130～220KPa。

5.2 巖體

堅硬巖組主要由寒武系猴家山組與震旦系下統四頂山組中泥質白云巖、微晶白云巖、砂屑白云巖組成。巖層層理厚30cm～150cm、裂隙發育中等，多被碳酸鹽、鐵質、泥質物充填。按照《安徽省礦山地質環境治理工程預算標準（試行）》土壤及巖石（普氏）分類表，區內巖體屬Ⅹ普堅石。

6 目前礦山存在的問題

治理區內廢棄采坑均為露天開采，一般不會引發采空塌陷地質災害；基巖出露，一般不會遭受巖溶塌陷地質災害；地表水系不發育，地下水的補給、徑流、排泄直接受氣象、水文、地形地貌、巖性等因素的影響和控制，采坑開采均未抽取地下水，未造成地下水水位下降。

廢棄采坑的礦業活動對原始山體的地形地貌改變大，地形坡度變陡，形成高陡邊坡，存在崩塌地質災害；采坑內開采礦石為泥灰巖和白云巖，礦石和圍巖的化學性質穩定，并且為機械破碎，不會分解出有害組份，礦業活動對水環境影響一般，廢石和表土的亂堆亂放對水環境影響一般。

因此，區內礦山地質環境問題為破壞土地、造成地貌景觀的破壞、開采邊坡失穩、廢石、表土造成水土流失。

7 治理原則、思想和目標

7.1 治理原則

堅持經濟效益、環境效益和社會效益相統一的原則，誰破環、誰治理。

7.2 整體思想

以修復山體、削除隱患、綠化環境、恢復生態環境為重點。

7.3 目標

通過治理后，消除礦山視覺污染，達到綠水青山的效果。

8 治理整體方案

對邊坡的危巖進行清理，把清理下來的危石對宕口底部進行平整，覆50cm的種植土后。根據當地的水文地質環境條件，選擇適應當地種植的植物刺樹。花最少的投資，綠化效果見效快。

9 植物的栽植與養護

9.1 開挖樹穴

樹穴的開挖應根據刺樹的胸徑、根系和所帶的土球的大小及土壤的土質來確定樹穴的大小。樹穴的大小一般要比土球大30cm，樹穴深要高出樹根30cm。

9.2 種植土壤

①土壤厚度。刺樹生長的最低種植土層厚為50cm。②土壤的土質能滿足刺樹生長。如栽植的土壤含有有害成份，或是強堿土、鹽土、鹽堿土、沙土等均應根據規范要求送到相應的實驗室進行檢測，視檢測結果，對土土壤進行改良。

9.3 栽植前的修剪

修剪的目的：刺槐的修剪是為了調整樹形，提高成活率，刺槐適應當地氣候生長，因此主要修剪樹枝，剪去重疊枝、枯枝，對病蟲、折斷支必須剪除。

9.4 樹木的栽植

根據刺槐的生理特性，根生長所需要的日平均溫度較低，秋季落葉后地上部分停止生長，而地下部分尚生長一段時間，枝葉部分的流動營養回到主干和根部，使根系有一個生長階段。栽植刺槐適合干旱地區，秋末冬初緊接雨季，栽植更有利于根系的生長，從而提高栽植成活率。栽植時間：每年11月份葉片全部落完后盡快栽植。一般選擇地徑在0.7cm以上的，要保留完整的根系，根系長度不小于25cm，根幅不小于20cm。栽植前要修整好根，將爛根、裂根剪除。栽植深度與苗埋深一致或略深。回填土時要先回填熟土，后填生土，做到“三埋兩踩一提苗”。截干可以即時進行，也可在栽植后10天進行，截干高度距地面處2cm～3cm。

9.5 樹木栽植后的養護

樹木栽植三分種七分養護，刺槐栽植后立即澆水三次，并要澆透，不足的要補澆水，要注意澆水后的根部要培土工作，要經常松土。施肥上，應在挖坑時，在樹坑底部先施基肥，栽植后可用化肥，促其生長。在養護管理上，固定專人管理，以保證成活率提高。

10 結束語

總而言之，露天礦山開采后，刺槐栽植應地制宜見效快，年底栽植來年開春后就見綠。消除了礦山地質災害隱患及視覺污染。美化了當地環境，有效的改善了當地空氣質量。

圖1 露天礦山開采治理前

圖2 露天礦山開采治理復綠后