蕪湖市三山區峨祥采石廠項目廢棄礦山治理工程主要施工技術探討

陶亞雷

［關鍵詞］采石廠項目；廢棄礦山；治理工程；施工技術

相對比于其他國家而言，我國屬于礦業大國，而且礦山的開采也具有悠久的歷史，同時也對我國經濟社會的發展帶來積極的影響，但是不可否認的是這也在很大程度對生態環境造成了不良影響。通過對施工技術進行探討，歸納總結出更有效的施工技術操作措施。有助于推動我國經濟社會穩定可持續發展。結合相關學者的研究經驗，趙國君在《廢氣礦山地質環境治理模式探討》中研究總結出露天開采礦山治理模式主要采用工程治理與生態治理。地下開采礦山治理模式主要采用土壤修復治理及綜合治理；孫曉玲提出自然修復、自然修復與人工修復相結合、人工修復3種模式。對不同修復模式特點、適用性及生態修復的開發利用方向進行了分析。

1. 蕪湖市三山區峨祥采石廠項目概述

蕪湖市三山區峨祥采石廠項目位于安徽省蕪湖市三山區峨橋鎮梅山村，該項目的礦山的開采主要分為兩種，一種是露天開采，另外一種是地下開采。原采礦范圍見圖1。

1.1 項目所在地質環境存在的地質環境問題

1.1.1 破壞地表資源

采取露天開采方式對礦山進行開采最大的問題就是在實際進行礦山開采的過程中，人為因素以及大型機械應用導致區域內土壤表層被嚴重破壞尤其是對區域內的地形、地貌以及景觀環境造成了不可逆的影響，從根本上對其造成了嚴重的損傷。在開采的過程中，最為明顯的就是對山體的植被造成破壞和損傷，同時也對地理景觀造成了嚴重的不良影響，使該地區內形成了“斑禿”的地貌特點。但是當前絕大多數施工團隊采取露天開采方式，主要原因還是在于其操作簡單，對技術條件沒有較高的要求。而且從當前露天開采礦山的發展情況來看，目前礦山開采還是以中小礦山為開發主體，而企業在進行開采工作的過程中，通常不會浪費大量的時間進行技術研發，這也導致當前露天開采礦山技術較為落后，進而造成開發利用效益低下的情況，這也在一定程度上提升了土地資源表層破壞。

1.1.2 水環境污染嚴重

由于當前露天開采礦山方式所采用的技術較為落后、陳舊，而且生產者缺乏環保意識，無論是開采過程中還是后續治理工程，都缺乏科學化的管理制度，造成露天開采礦山在進行開采的過程中產生了有毒有害氣體、礦渣、巖石、尾礦、粉塵以及廢水等，而通常工人會將這些污染物直接排入地區內的生態環境之中，嚴重影響該區域內的生態環境，對大氣環境、水環境以及江河都造成了嚴重的污染。其中較為嚴重的一點還是水環境污染問題，開采過程排放的大量淋溶水、開采區域內工人生活產生的生活污水、礦坑涌水都會對該區域內的水系統造成嚴重的污染。而且礦山開采出來的礦資源其中含有大量的堿金屬以及硫元素等重金屬，當出現降雨時其會與雨水發生過一定的化學反應更進而產生無機鹽類，而無機鹽類的淋溶水一旦流入地表水或者是地下水中，對地表水體以及地下水體造成了嚴重的污染。這也是開采需要著重注意的問題，因為無論是生活還是生產經營最重要的就是水資源，而水環境的污染嚴重影響社會的發展。

1.2 項目環境治理的技術路線

近些年來，為了保證我國經濟社會快速發展，我國礦山開采的程度越來越大，據不完全統計當前我國存在大量的廢棄礦山，而隨著廢棄礦山數量的增加，對生態環境以及地質環境造成了嚴重的不良影響，比如說地質結構被破壞、地形地貌景觀被破壞、水土環境污染等等，而這些也是當前較為突出且嚴峻的問題，還有許多細小問題被忽視，而這直接影響該地區生態環境建設問題[1-2]。更嚴重的會對地區內居民的生產、生活以及工作等造成不良影響，嚴重威脅區域內居民得到人身財產安全。因此如何采取有效的施工技術對廢棄礦山進行治理已經成為當前國內外各學者研究的重要課題。但是礦山開采的過程中，無論是采用露天開采方式還是地下開采方式，都會對生態環境造成嚴重的影響，開采具體選用何種方式，主要還是需要根據境界剝采比，當前廢棄礦山治理工作越來越嚴峻，因此一定要加強對此項工作的重視（圖2）。

2. 廢棄礦山治理工程主要施工技術探究

當前露天開采礦山應用較為普遍，80%以上的礦山開采都會采取露天開采方式。采取露天開采方式的應用優勢為建礦快、產量大，且工作效率和工作質量更高，出現安全事故的概率較低等，同時礦山的埋藏點較淺，可以充分利用礦山內的資源，且礦山的回采率較高、貧化率較低，除此之外在進行開采工作的過程中，可以應用大型機械設備，這也在一定程度上提高了工作效率，保證了經濟效益。雖然采取露天開采方式具有較多的優勢，但是也存在一定的弊端，最為突出的一點就是在進行礦山開采的過程中，對于表面的巖石層需要進行剝離工作，這也就產生了大量的巖石，而這些巖石的利用率較低，特別是對于較深的露天礦，除此之外還有一項較為嚴峻的問題就是在開采的過程中可能會占用大量的農田，同時也需要購買相應的開采設備，導致前期投入成本較高[3]。

2.1 治理工程主要建設思路

對蕪湖市三山區峨祥采石廠項目中的廢棄礦山地質環境進行治理，首先需要明確治理工程建設應用的基本思路，選擇合適的施工技術。

2.1.1 環境治理方案設計

施工人員可以在礦山的區域范圍內建設網格固土設施，應用金屬或者是麻質材料，制成網格，以此覆蓋在礦山表面，防止礦山表層巖石風化脫落。而這個過程中，一般主要使用的覆蓋層有以下幾種：三維網、金屬網、單層合成材料網或者是布魯格網。同時，施工人員直接利用混凝土澆筑方式，將混凝土澆筑成格子狀，進而起到固土的作用，一般規格標準為坡面上形成1～3 m3的格子狀建筑物，使用混凝土澆筑的方式更加穩妥、牢固、可靠，可以有效地預防出現滑塌泥石流等自然災害[4]。露天開采礦山治理工程的工作原理與工程管理地質工程邊坡治理原則較為相似，而且想要更好地進行治理，恢復廢棄礦山的綠植覆蓋率，在進行治理的過程中一定要重視地質災害的隱患，因此可以采用此項工程技術，提升治理工程的實效性，同時也可以使邊坡更加穩定，解決階段邊坡防護問題（表1）。

2.1.2 生態治理模式選擇

露天開采礦山之后，當礦山廢棄之后會形成凹陷盆地，且由于長期暴露，受到風塵的侵害，會造成區域內表層黏土附著，滲透性較差，且自然復綠較慢。針對這一情況需要采取一定的生態治理首先需要進行適當的蓄水，其次需要進行植樹造林[5]，對于蕪湖市三山區而言，治理區土壤基本失去了耕作土壤的自然屬性，在植被恢復植物材料的選擇上，應選擇具有較強的抗旱、抗風、抗瘠薄等抗逆性能；具有根系發達，固坡能力強；葉、冠生長快，綠化和覆蓋地表快者優先選擇。治理區自然復綠植被主要為雜生灌木和喬木，結合治理區周邊植被發育情況選擇適當的樹種，并與周邊植被景觀相協調，因此，擬選擇紅葉石楠、楓香、高桿女貞、美國竹柳3號等喬灌木樹種作為場地綠化樹種，選擇狗牙根、高羊茅和波斯菊作為林間空地復綠草種（表2）。

2.2 施工技術應用

2.2.1 土石方工程

對廢舊礦山進行環境治理，首先需要應用土石方工程對場地平臺的土地進行平整處理。這一工程主要涉及到場地線路以及路基開挖整理等內容，也應能夠實現對碎石坡面削坡開挖等邊坡的清理整形工作。在擋土墻基礎開挖的過程中，應注意在下方設置攔石網，對個別塊的孤危石進行適當加固處理。

2.2.2 干砌石擋墻修復工程

干砌石擋墻修復工程主要針對治理區原有的部分垮塌干砌石擋墻進行重新修砌。在實際施工中，需要在砌筑前對基面進行夯實和平整處理，確保施工應用的石塊強度在30MPa以上，對干砌塊石體石塊以分層的方式，臥砌，上下錯砌，內外搭砌，一層與一層錯縫鎖結方式鋪砌。

2.2.3 漿砌石擋墻工程

漿砌石擋墻工程主要是對項目現場的排導工程、聯絡線改造工程進行重新施工，在保證施工應用的原材料符合質量標準的前提下，在砌筑前先用松木板按照設計圖紙釘好坡度架，將制作好的坡度架置于砌筑段的兩段，按照分層砌筑的原則和順序，角石，后邊石或面石，最后才填腹石。將分段砌筑的位置設置在變形伸縮縫處，保證各段水平砌縫一致。對擋土墻進行每天連續砌筑的高度應控制在1.2m以下，確保砌筑中的墻體不會產生位移變形。

2.2.4 復綠工程施工技術

復綠施工技術的應用，主要是以一定的工程手段，在項目現場的邊坡面重新建立具有一定厚度的利于植物生長營養土層的方式，為植物生長營造良好的環境。在實際施工中，需要在對項目現場的邊坡環境進行修整之后，以鋪設固定鍍鋅網的方式，將工程防護方法與生物防護方法有效結合起來，按照清理坡面→安裝錨桿→安裝植生帶→固定鍍鋅鐵絲網→噴射有機基材→噴播草種→覆蓋無紡布→養護管理的順序進行施工，在施工完成后應用噴灌系統和具體的養護管理措施來保障植物的健康生長。

2.3 項目建設啟示

2.3.1 規范環境治理工程建設標準

結合我國實際國情以及礦山的具體情況，在建設環境治理工程時，應制定相應的法律法規，強制性規定生產者必須對環境采取有效的治理措施。當前我國已經頒布了《礦山地質環境保護規定》《中華人民共和國環境保護法》《地質災害防治管理辦法》《礦山地質環境保護與治理恢復方案編制規范》等，此項法規使后續的礦山開采以及廢棄礦山治理工作有法可依，并且在很大程度上解決了一定的生態環境問題，而且在法律法規的規范下保證治理工作的實效性，從而從根本上解決廢棄礦山生態環境以及地質環境的破壞問題，同時也可以促進我國經濟社會的穩定發展。從當前發展的實際情況來看，我國現在已經將廢棄礦山質量作為重點管理內容，并根據當前實際情況對礦山環境恢復補償機制進行了相應的完善和優化，無論是理論還是應用、法律法規的規定都進行了相應的調整，滿足我國廢棄礦山治理需求，而且為了提升法律法規可以貫徹落實于廢棄礦山治理的全過程中，相關部門針對此情況制定了監督管理體制，進一步完善治理以及管理工作的工作任務以及工作目標。

2.3.2 因地制宜原則

自從改革開放戰略實施以來，我國經濟社會取得了巨大的進步，但是隨之而來的就是生態環境破壞問題，因此，我國對于礦山治理方面的工作更加重視，同時也加強了管理工作，并強調恢復前的地質地貌。雖然我國對于礦山治理已經取得了一定的成績，但是從整體的角度來看，依然存在一定的問題，很難達成國際標準，即使如此也不能就此放棄治理工作，我國需要根據實際國情以及地區的實際情況，具體情況具體分析，因地制宜。而且對于廢棄礦山治理工作而言，也需要歸納到整體城市發展工作之中，這樣也可以在一定程度上促進區域內經濟的發展，提升區域內居民的生活質量以及經濟效益。

例如，政府部門可以輔助自然，因地制宜，對于需要種植樹木的區域，需要和園林部門達成一致，并且制定合理的種植方案，并且選取合適的種苗，這樣不僅可以改善地質環境，也可以在很大程度上改善大氣污染問題。而對于適合進行耕種的區域，可以與農業部門達成一致，對區域內的土壤情況進行進一步探究，制定相應的種植計劃，積極利用農業機械化設備，這樣也可以在一定程度上促進農業現代化發展，為我國經濟社會的發展奠定堅實的基礎。在進行治理的過程中，政府部門也需要注意不應該盲目追求綠化覆蓋率，最好做到宜露則露。比如說高陡巖面地區，不可以過分強調綠化覆蓋率，這類區域一般需要采取上攀下懸的綠化處理方式，在進行綠化的過程中，需要適當的露出高大的巖石等，這樣也更加自然，更具自然感。