浅谈小型露天矿山地质环境恢复治理——以安徽省凤阳县刘府镇东芦山废弃矿区为例

李晓利,毛则飞(.安徽省地质矿产勘查局三一二地质队，蚌埠 33000)(.安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，蚌埠 33000)

浅谈小型露天矿山地质环境恢复治理
——以安徽省凤阳县刘府镇东芦山废弃矿区为例

李晓利1,毛则飞2
(1.安徽省地质矿产勘查局三一二地质队，蚌埠 233000)(2.安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，蚌埠 233000)

随着经济不断快速发展，越来越多的露天矿山被开采，不仅使矿区及周边地质环境遭到了较严重的破坏，也衍生了诸如崩塌等次生地质灾害，威胁着矿区周边居民的生命财产安全，因此，矿山开采后的地质环境恢复治理显得尤为重要。本文以东芦山废弃矿区为例，制定了相应的环保恢复治理措施，为小型露天矿山的恢复治理提供一定的借鉴思路，也促进了矿山的可持续发展。

矿山地质环境；崩塌地质灾害；恢复治理

1 地理位置

安徽省凤阳县刘府镇东芦山废弃矿区位于凤阳县城223°方向约5 km处，矿区位于凤阳县刘府镇芦山村东侧，与京沪高速铁路最小直线距离约800 m，与S310凤(阳)-淮(南)省道直线距离约500 m。

2 废弃矿山概况

凤阳县刘府镇东芦山废弃矿区为露天开采矿山，开采矿种为建筑用花岗石，已废弃多年。原矿山采矿权面积0.737 1 km2，开采标高：+180 m～+75 m。有效期为拾个月，自2005年12月～2006年10月。矿山分台阶开采，开采顺序自上而下，开采边坡为55°。

为了保护本区重要交通干线的地质环境与自然生态，凤阳县国土资源局于2006年10月采矿许可证到期时停发新证，矿山停产关闭。

3 治理范围

凤阳县刘府镇东芦山废弃矿区遗留有3个采场，I区位于矿区东北角，呈不规则多边形，坑底凹凸不平，主要包括一个底盘区，高程+82 m～+103 m，面积约45 788 m2，其中包括一水塘，塘底高程为+82.72 m，水塘面积4 806 m2；Ⅱ区位于矿区中部，整体呈葫芦形，主要包括一个底盘区，高程+86 m～99 m，面积7 715 m2；Ⅲ区位于矿区西南角，呈不规则多边形，坑底凹凸不平，大致可分为3个底盘区，坑底高程由西向东依次为+78 m～+83 m(面积约4 693 m2)、+83 m～89 m(面积约1 476 m2)、+89 m～+93 m(面积约700 m2)。边坡高度1.0～26 m，坡度10°～85°，且以50°～80°为主，坡面形态呈直线型。

4 现状矿山地质环境问题

矿区为历史遗留露天开采矿山，矿区及周边地质环境遭到了较严重的破坏，现状存在的矿山地质环境问题主要有矿山开采对矿区土地、植被资源的破坏和矿山开采引发的崩塌地质灾害。

(1) 矿区土地植被资源破坏

凤阳县刘府镇东芦山废弃矿区遗留有3个采场，矿山总计挖损面积约95 900 m2(约合9.6 hm2)，开采期间占用土地类型为独立工矿用地(204)，原土地类型为裸地(127)。矿山基建、开采形成的水土流失面积约为123 009 m2(约合12.33 hm2)。矿业活动破坏和占用了大量的植被和山体，严重破坏了当地地貌景观以及生态环境，造成严重的水土流失、环境污染，使得原本秀丽翠绿的青山，变成光岩壁、乱石堆，与周边的农田、村庄形成较大的视觉反差。

(2) 崩塌地质灾害

矿山目前已闭坑，以往矿业活动形成的采场在山体上留下了10个主要开采宕口，分别命名为CK1、CK2、CK3、CK4、CK5、CK6、CK7、CK8、CK9、CK10。由于经历了较长时间的露天开采，开采面坡度陡，局部高差大，加之地层节理、裂隙发育，应力集中在开采面上，形成了崩塌隐患。经过现场矿山地质环境调查，矿区除CK1、CK3、CK4、CK7、CK9、CK10外均出现过浮石崩落和上部风化层崩塌。

根据调查，区内开采宕口大量崩塌单块浮石和上部全-中等风化层崩塌，崩塌方量较小，崩塌方量在5～10 m3，为小型崩塌，坡下未有居民，未造成人员伤亡和财产损失。

5 矿山地质问题预测评价

矿山已闭坑，造成土地的占用和破坏已形成，不会新增土地，也不会造成水资源环境的破坏。但矿山开采造成大量的高陡坡面，坡面上节理、裂隙发育，岩体结构呈块裂-碎裂隙状，岩体易解体形成落石，在今后将会继续出现崩塌地质灾害。

(1) 崩塌隐患点的分布

根据本次调查，10处开采宕口上有较大危险的和规模较大的崩塌隐患点有4处(位置见图1)，具体描述见表1。

表1 各危岩体特征一览表

图1 凤阳县刘府镇东庐山废弃矿区矿山地质环境现状图

图2 BT1(CK2)崩塌隐患点稳定性分析

图3 BT2(CK5)崩塌隐患点稳定性分析

图4 BT3(CK6)崩塌隐患点稳定性分析

图5 BT4(CK8)崩塌隐患点稳定性分析

(2) 危岩体稳定性分析

通过对现场情况的调查和野外测量，并结合该区内建设工程布局的考虑，以及节理裂隙发育的强度，对4个危岩体分别利用赤平面投影图进行稳定性分析，各个边坡稳定性分析见图2～5。通过分析结果，BT1、BT2较不稳定，BT3、BT4为不稳定。

6 工程设计方案

本次治理工程的目标是为了解决治理区历史遗留矿山地质环境问题，遏制矿山地质环境问题的发展，消除隐患，因地制宜，采用各种有效防治措施，对各开采宕口和开采平台进行治理。本次选择治理方式为：清坡+坡面整平+整平、回填底盘区+ 排水工程+防护工程+植被恢复工程(治理设计图见图6)。

(1) 对于在开采宕口上存在的已完全脱离母岩的浮石或开采宕口的不稳定边坡，需对浮石及危岩体进行清除。

(2) 对区内底盘区，进行整平复垦成林地。

(3) 作为治理工程的辅助措施，在底盘区内侧修筑截水沟。以此对地表水进行截排，减小地表水对底盘区杨树的影响。

(4) 为对治理后的坡体复绿，选择在外围坡顶种植爬山虎倒挂覆盖坡体；对坡顶小平台种植灌木进行复绿。

7 治理方案设计

(1) 清坡治理工程

矿山开采形成10条开采宕口，即有10条边坡，根据各边坡高度、坡度和所处位置进行危岩体和浮石清除工作，先采用机械设备进行分段，之后采用人工撬动、解小、清面，然后用3 m3挖掘机挖掘松动的石块，并装入自卸汽车，将其运至DP1区。

(2) 整平、回填底盘区

矿山在开采过程中形成5处面积较大的底盘区，分别命名为DP1、DP2、DP3、DP4、DP5。

DP1区为I区主采坑，其中南部有一水塘，水塘面积约为4 806 m2，塘底高程82.72 m，水深0.5 m，设计地面按原始地形为主整平为北高南低的漫坡，为保证蓄水高度，水塘塘底平均整平高度82.5 m，塘顶整平标高为+85 m，最大蓄水高度2.0 m；DP2、DP3、DP4、DP5区均设计按原始地形进行整平。整平包括挖方和填方；挖方采用人工开挖、撬移石渣并解小、修整开挖后的平面；填方采用开挖的石方，采用履带拖拉机碾压；多余石方运至DP1区，用3 m3挖掘机挖掘装入自卸汽车运输。

(3) 边坡防护

为防止人员、牲畜不慎坠落水塘，在水塘边缘顶部修建一圈防护栏，同时设置警示牌、工程碑。

(4) 排水工程

设计建立完善的排水系统，在距离DP1、DP2、DP3内侧边缘1.2 m处修建倒梯形截水沟。截水沟及泄水渠设计上口宽1.6 m，下口宽1.0 m，深度0.8 m，厚0.3 m，设计水深0.28 m。

图6 凤阳县刘府镇废弃矿区矿山地质环境治理设计平剖面图

(5) 植被重建工程

设计在DP1、DP2、DP3、DP4、DP5种植杨树。在边坡上的小平台种植灌木进行绿化，在距离坡顶0.3 m处开挖藤蔓坑种植爬山虎，使其吊挂布满山坡，达到坡体复绿效果。

(6) 养护工程

栽后爬山虎和杨树、灌木的幼苗均应经常浇水，但不能有明水。

爬山虎移栽两个月后可进行数次摘心以促壮苗和防止藤茎相互缠绕遮光。若出现死亡需补充。杨树、灌木需经常浇水，在成活后，减少浇水次数，移栽1个月后，停止浇水，若出现死亡，需补种。

(7) 道路工程

考虑场地绿化后灌溉等问题，设计在各底盘区内采用场内剩余碎石铺设道路。

8 结语

通过矿山环境治理，整治可新增林地，原有坡体得到绿化使区域生态环境得到恢复，减少地表水土流失及地面扬沙扬尘，绿化了地貌景观，有效改善风景区生态环境，同时还能减少附近的耕地沙化以及废弃物对附近水体的污染，重塑“蓝天、碧水、绿色、清静”的良好生态环境。

综上所述，施工期后，该治理工程能很好的改善周边环境。

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作者简介：李晓利(1987-)，女，助理工程师，现从事水文地质工程地质工作。E-mail：639076867@qq.com

TALKING ABOUT A SMALL OPEN PIT MINE GEOLOGICAL ENVIRONMENT RESTORATION GOVERNANCE-TAKE THE DONGLU MOUNTAIN ABANDONED MINING AREA IN ANHUI FENGYANG LIUFU TOWN AS AN EXAMPLE

LI Xiao-li1，MAO Ze-fei2
(1.312 Geological Team of Geology and Mineral Resources Exploration Bureau in Anhui Province，Bengbu 233000，China；2.The First Institute of Hydrology and Engineering Geological Prospecing Anhui Geological Prospecting Bureau，Bengbu 233000，China)

With the rapid economic development, more and more open pit mines have been mined, not only made the mining area and the surrounding geological environment sufferring serious damage, but also derived the secondary geological disasters such as collapse, threatens the life property safety of the mining area surrounding residents, therefore, mining geological environment restoration and treatment after mining is particularly important. Donglu mountain abandoned mining area as an example, this article formulated the corresponding environmental restoration measures, for provide certain reference in open-pit mine recovery governance idea, also to promote the sustainable development of mines.

mining geological environment；collapse of geological disasters；restoration and treatment

1006-4362(2016)04-0038-06

2016-06-18改回日期： 2016-08-17

TD167

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