矿山恢复治理新技术
2020-09-10王志勇
王志勇
摘要:常见的矿山恢复治理工程技术有采坑底盘的换土植树植草绿化、边坡坡脚的挡土墙绿化、种植池绿化和格宾石笼植生袋绿化等;而相对于采坑边邦的覆绿措施很少见,有些地方采用坡肩栽植垂吊植物绿化采坑边邦,其效果也不甚理想。本文介绍一种岩石采坑边邦的新型矿山恢复治理新技术——锚钉挂网客土喷播绿化采坑边邦。
关键词:矿山;治理新技术;锚钉挂网客土喷播绿化;采坑边邦
为了让采坑的边邦生长植被灌木、植草绿化,在采坑边邦的岩壁上钻孔植筋实施锚钉,在锚钉上挂双层铁丝网,然后喷土喷洒草籽,洒水灌溉催其发芽生长灌木和草卉植物,达到绿化采坑边邦的目的。
一、施工工法及技术质量要求
(一)施工工艺流程
清理坡面(危石、活石和杂物)→钻凿岩穴→ 锚钉植筋→铺挂镀锌铁丝网(ø2.6mm(14#)镀锌菱形铁丝网)→固定绑扎网片、架立隔空(木棒或铺草设垫块)→土料拌合(粘土、有机质添加料、复合纤维料、植物纤维、土壤稳定剂、团粒剂、植物种子等混合)→空压机械喷土(土层厚度15-18cm)→喷灌透水→养护。
(二)施工技术要求
1清坡整形,确保坡面大致平整顺畅,清除坡面松散危岩体、块石、活石及杂物,人工风钻机钻凿岩穴、孔洞,以便利于固土存土;岩坑岩穴直径不小于20cm,深度不小于15cm,每平方米不少于2个。
2锚钉施工顺序从上至下,分块分区施工,锚钉正式施工前会同业主、监理工程师和设计工程师现场检验锚钉施放孔位,确认满足设计要求后开始施工。搭设双排钢管脚手架,锚钉成孔要求采用干钻方式成孔。
3铺挂铁丝格栅网,格栅网型号SO2.6*50*50,格栅网铁丝直径2.6mm,棱形网孔50×50mm、直径ø2.6mm(14#)镀锌菱形铁丝网铺设于坡面,格栅网片单片宽度2000mm,长度根据需要裁剪,坡顶延伸压边不少于200cm,压边采用¢16mm钢筋锚钉锁定锚固岩石坡肩。坡肩固定后自上而下铺设,上下及左右采用平行对接,两片之间搭接宽度不小于200mcm,并用铁丝扎牢纽边。
4钉网固定:由于坡面均为坚硬的岩石邊邦,钉网的紧固件拟采用50cm的¢12mm钢筋固定,坡面每平方米不少于4根,采用手电钻钻孔后钢筋钉入,端部钢筋钉弯锚拉锁定;网片铺挂时插入木棒、垫块,既保证铁丝网贴附坡面,但网面之间又有5-7cm孔隙,底部坡面保留7-8cm左右间隙均可。
5客土喷播作业
A、喷播设备容量为5.0m3,水平杨程为300~400m,垂直杨程为100m,此设备为专用喷播设备,能使具有流动性的泥状材料从喷枪喷出的瞬间与团粒剂混合发生反应,并瞬间形成吸附性、稳定性强的土壤培养基。
B、根据本工程气候的特点,最佳施工期3~6月份,良好施工期为2月和9~10月,一般适宜为11月至来年的1月,因此必须根据不同工期的气候特点,选择不同的种子配合比和施工方法,以保证绿化效果。
C、喷射作业应分段分片依次进行,喷射顺序应自下而上;
D、喷射之前应将粘土、有机质添加料、复合纤维料、土壤稳定剂、团粒剂、植物种子等混合搅拌均匀后,喷射在坡面上,最终喷射混合材料平均厚度不小于10cm。施工时须严格核准材料混合比例及用水量。
E、喷播材料要求
a、发育基材材料特性及用量配比:
粘质土(40~50%):选择粘结附着力较强,而且含砂量较大,与其他改良材料混合后通透较好的黏土。
有机营养土(25~35%):要求泥炭土、鸡粪、牛粪等有机物含吸收有较多长效营养成分的有机质和肥土。
复合纤维料(15~20%):加了适合植物生长的缓释肥,为了增加土壤培养基的强度和保水性,加入复合性纤维。
土壤稳定剂(5~15%):由天然植物性油脂的诱导体构成,施工时对团粒反应起促进作用,形成稳定的土壤培养基。
团粒剂(1~5%):线状有机高分子,能再现最理想土壤形态。
植物纤维(5~15%):植物纤维吸水性良好,添加后使土壤颗粒的连接作用更加紧密,对土壤培养基起加固作用。
b、质量鉴定:以灌木群落为前期群落是山体生态防护设计原则。为丰富季节色彩,根据当地的季节、土质条件等因素的不同,采用乡土植物种类,配以适合在斜坡上生长的深根型、耐旱、耐贫瘠、抗逆性强的先锋草种和目标灌木树种的种子进行混播,选择适合的植物种子及其种子配比,以达到四季常青、开花的景观效果。在喷播前对批量种子发芽率进行测定,并根据实际情况测定面积计算种子用量,确保喷射效果及质量。
草本可选用狗牙根、黑麦草、紫花苜蓿、非洲菊、波斯菊;灌木、乔木可选用美丽的黄花槐、多花木兰、红叶石楠、红果冬青、小叶女贞、夹竹桃、凌霄等。
二、应用工程案例及效果自我评价
(一)大冶尖峰水泥有限公司金山石灰石矿矿山地质环境治理工程二期(二标段)的岩石边坡采用锚钉挂网客土喷播技术修复治理矿山边坡。
(二)应用工程案例简介
大冶尖峰水泥有限公司金山矿位于黄石市大冶市境内的保安镇永光村,矿区属亚热带湿热气候,夏季炎热多雨,冬季温湿偏寒,四季分明,年平均气温17.1℃。区内无地表水体,矿区分水岭位于矿区北侧,呈北西—南东向展布,矿区地表迳流条件较好。地下水主要靠降水渗入补给,水量随降雨量的多少而增减,矿层中未见大的溶洞,地下水一是通过含水层地表的层面及裂隙渗入,二是由岩溶洼地注入。
该项目工程治理措施为削坡整形+锚钉植筋、挂双网、客土喷播绿化+截排水沟+平台植树绿化+道路工程+监测工程等,总投资2664.62万元。二标段治理措施为锚钉植筋、挂双网、客土喷播绿化、喷灌系统等工程。
(三)效果自我评价
该项目二标段于2019年11月8日开工建设,设计6.72万m2的客土喷播工程量,截止目前已完成5.85万m2,完成设计工程量的87.05%,完成建筑工程产值685.65万元,预计后续工程量还需一个月左右完成。从目前工程实施质量良好,工程实体外观较好,覆绿效果显著,时间短,复绿情况良好,自我评价达到了设计要求,满足湖北省自然资源厅对矿山地质环境治理和修复的要求;与此同时,也获得建设单位大冶尖峰有限公司的好评。
鉴于该项施工新技术在该项目工程中的成功运用,在矿山地质环境修复治理中覆绿效果显著,时间短,见效快,施工成本相对较低,每平方米造价仅108.75元,故建议在以后的矿山环境恢复治理和矿山生态修复工程施工中加以推广应用。
作者单位:湖北省地质局第四地质大队