河南省焦枝铁路月山编组站北侧废弃矿山地质环境综合治理技术研究

李广济　朱涛　杜华明

摘要：治理区位于河南省博爱县西北部，属月山镇管辖。治理区矿山地质环境问题主要是由于无序露天开采石灰岩矿造成的，现场基岩大面积裸露，地表植被严重破坏，还占压了土地资源。采矿活动严重破坏了区内的原生地形地貌景观，留下多处高陡边坡、危岩体，存在多处崩塌地质灾害隐患。本文对矿山主要环境地质问题及矿山地质灾害进行分析，进而对治理工程设计进行研究，为研究区的下一步工作起到了指导作用。

关键词：焦枝铁路月山编组站；废弃矿山；地质环境；综合治理；技术

1.矿山主要环境地质问题及矿山地质灾害

1.1地形地貌景观破坏

由于长期露天开采，本治理区已形成2处较大的废弃采场，使原来山体变为采坑和高陡边坡等，植被破坏殆尽，地形地貌景观破坏严重。废弃采场CC1南侧较宽，向北逐渐变窄，南北长579.18m，东西宽度149.9m～442.9m，采场面积约146256.6m²，周长2338.9m，采场东西两侧山体因开采破坏较严重；废弃采场CC2面积约10751.8m²，周长599.9m，开采留下的高陡边坡上部较破碎。由于露天开采石灰岩矿，使得原本凸起的山体被挖掉，采场周边形成了多处高陡边坡，边坡角度在75°～90°。

1.2地质灾害隐患

由于矿区长期无序的露天开采，在区内形成了多处露天掌子面，留下多处高陡边坡，边坡顶部由于基岩裸露，经过长期的风化作用，已形成23处较大的危岩体。危岩体上部裂隙发育，岩体原始平衡状态被打破，具临空面，存在崩塌地质灾害隐患。经测量，23处危岩体共计27463.5m³。

1.3土地资源占压与破坏

治理区内由于露天开采石灰岩矿，形成了较大面积的采石场，采场内有废弃构筑物11处，平硐1处。采石场对土地资源破坏与占压严重，主要破坏与占压林地。经现场调查统计，采场共破坏占压土地资源157008.4m²。

2.治理工程设计研究

为达到地灾防治、改善环境、促经济发展和提升城市形象的目的，本次工作针对区内的地质、生态环境条件和矿山地质环境问题现状，充分收集区内气象、水文、环境、地质、地理、人文、历史及区划等资料，对治理区进行综合治理。具体治理情况分述如下：

2.1危岩体清除工程

危岩体采用爆破清除方法，施工时必须充分考虑爆破后石块从几十米高度落下后对下部空间的影响破坏，必须做出严密的防护措施。充分考虑待清除处理危岩体的地形、地质及环境条件。

2.2废渣清运工程

废渣清运工程主要包括危岩清理、坡面清理及治理区内部堆积的土石方危岩清理、坡面清理。除就近回填至附近采坑或地势低洼处外，其余土石方清运至CC1内的9区，按照设计标高回填平整压实；对于区内的废石、石子筛选后可用于挡墙、树池、排水沟、道路台阶的砌筑材料，根据调查统计，共需清运26107m³。

2.3场地平整工程

对采场内依据地表现有形态采用整形、回填措施等，清理残留的岩土体、垃圾、杂物等，地表整形后，整形区坡面平缓，无凹槽，无反坡，利于排水，以达到后期作为攀岩活动区、修建停车场及植树条件；根据调查统计，共平整整理面积113659m²。

2.4覆土工程

针对采场现状及恢复治理设计，对治理区内的地面进行回填覆土，由于部分位置地面实际标高较低，可用废渣回填一定深度后，上层再按照设计要求的最低覆土厚度覆土，其覆土工作量为78209.9m³。土源位于月山镇镇政府南50m，后乔新村附近，距治理区约3km。

2.5浆砌石护坡及挡墙工程

依据现场的地形地势，为达到治理区治理后效果突出，及保证道路路基安全，在治理区内部及道路边设置了浆砌石挡墙，根据设计，浆砌石工程共计7103.92m³。

2.6道路修复工程

（1）治理区南部道路：本治理区南侧在原路基基础上重新修整并加宽铺筑，设计修筑长度936.3m，路宽6.0m，水泥路面厚度30cm，采用C30混凝土。

（2）治理区内部道路：依据整体治理意图及功能，治理区内部设计道路包括主路、支路及汀步；治理区主路：考虑到生产及消防用途，主路设计修筑长度1122.3m，宽度为4.0m～5.0m，路面采用C30混凝土，厚度20cm；治理区支路：考虑到休闲游玩等用途，治理区设计了多条支路，支路修筑长度1119.3m，宽度2.0m；治理区汀步：考虑到休闲游玩等用途，治理区设计了多条汀步，宽度1.20m。

2.7凿井工程

在治理区内布设水井1口，井深400m，预计出水量30m/h～40m/h；推荐型号为AT200QJ32-136/8潜水泵，流量32m/h，扬程136m，具体型号应结合实际含水层位置及成井后的抽水试验数据确定。

2.8灌溉工程

本工程包括治理区内的绿地灌溉，结合水井工程设置了合理的灌溉管道。

（1）管材及附件：①给水管采用PPR给水管，其中DN110为1144.7m、DN75为896.4m、DN50为957.4m、DN32为607.4m、DN25为1275m，总计4697.5m。压力等级不小于1.25MPa。管道与管道连接為粘接及承插口胶圈连接，管道阀门、金属管连接为法兰连接；②给水阀门选用SZ41X-10型闸阀，绿化给水选用Q4110型球阀。

（2）管线敷设：管线沿地形敷设，主管线埋深0.7m，喷灌支管埋深0.5m。给水管线穿主路处埋深不得小于0.7m；管线与建筑物的距离不小于2.5m。当管径≥90mm的弯头、三通、阀门等处设置支墩，支墩按照国家建筑标准设计。

（3）管沟开槽：治理区管沟以碎石土为主，开槽时，沟底宽度为外径加0.3m。槽底应夯实平整，不得有碎石硬块和其他突出物。槽底铺10em厚中砂，共需开槽1700m³。

2.9排水工程

（1）景观绿化管道排水：①本设计管径以毫米记，其余以米计。②管材规定室外排水管采用UPVC双壁波纹管，除特别标明外管径均为DN200，排水管就近接人雨水系统。管径≥90mm为插接式胶圈连接，管径<90mm为承插式胶水粘接，管道与阀门、金属管连接为法兰连接；③管道基础规定：管沟开槽时，沟底宽度为外径加0.3m。槽底应夯实平整，不得有碎石、硬块和其他突出物，槽底铺10cm厚中砂。④本工程室外雨水以地面自然坡度排水为主。⑤排水管道的铺设不得出现无坡、倒坡现象；两检查井之间的管段的坡度应一致。如有困难时，后段坡度不应小于前段管道坡度；排水管道转弯和交汇处，应保证水流转角等于或大于90°，但当管径小于300mm时，且跌水高度大于0.3m时，可不受此限。⑥埋深：管道在车行道下时覆土厚度不小于700mm，在其他地方覆土厚度不小于600mm；⑦排水管道在检查井内连接采用管顶平接，井底须做流槽。

（2）浆砌石排水：结合当地的气象水文资料，设置满足最大降雨量的排水沟，并设置了积水池和多道浆砌石跌水；积水池侧壁及跌水石材选用直径150mm～300mm的本地自然石块，用M7.5的水泥砂浆砌筑，断面形状为梯形，顶宽0.5m，底宽1m，高1m，同样砂浆勾缝，共1538.3m³。

2.10生物工程

为改善地形地貌景观、美化治理区环境以及增加环境治理工程经济效益，在治理区内实施植被恢复重建工程，包括基岩边坡复绿工程、景观绿化工程、路旁绿化工程。共需种植乔木9309株，灌木6153株，地被植物113659m²。

2.11标志碑

在治理工程完成后，在治理区醒目处设立标志碑1块。结合现场情况，设置在治理区人口广场东侧岩壁上，岩壁经打磨平整后直接刻字，碑面大小为长1.20m，宽0.80m；碑面底边距该处地面设计高出1.50m。

3.结论

通过工程治理，遗留开采矿山形成的危岩破碎体及废渣堆得到了清理，同时，通过修建排水渠，使得雨季的雨水得到了有序排放，有效的消除了山洪泥石流等地質灾害隐患的发生。建议治理区所属行政管理单位完善相应的配套用电设施，切实发挥该工程的消除地质灾害隐患、恢复矿区生态环境、改善焦枝铁路沿线视觉效果的作用。