安徽省某地区露采矿山地质环境治理设计方案的共性浅析

刘 刚

（安徽省地质矿产勘查局327队安徽工程勘察院，安徽 合肥 230009）

该地区矿山长期的露天开采，产生安全隐患及水土流失，造成严重的地质灾害隐患和环境视觉污染。为落实“绿水青山就是金山银山”理念，矿山地质环境治理迫在眉睫，由于矿山所在地的水文地质、工程地质、环境地质等条件具有相似性，对矿山进行治理所采取的方案中的共性进行分析，以便于该地区矿山治理设计方案的推广，以提高该地区矿山地质环境治理的效率[1]。

1 矿山开采造成的地质环境问题

露采矿山位于沿江丘陵区，海拔多在50～140m之间，地形起伏较大，区内基岩地层多为寒武系、震旦系的灰岩、白云岩。地下水主要为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水两种类型。区内人类活动主要为采矿活动与道路工程。地质环境问题集中体现在矿山地质灾害、植被和地貌景观破坏、矿业活动损毁压占土地资源三个方面：①矿区岩石节理、裂隙发育，局部地段由于受挤压应力作用，岩石破碎而呈碎裂状构造，受节理和层面控制，于坡面处呈现不规则楔形体，于剪出口处形成临空面，多发展为倾倒式或错断式崩塌地质灾害。②矿区范围内植被以低矮灌木为主，间有草本植物，生态系统较简单[2]。矿山露天采场形成了面积较大的开采宕口，山体的爆破开挖造成岩壁裸露，对地貌景观影响严重。③矿山开采已形成的露天采场，平面呈不规则的圆弧形，矿山废弃后遗留大量的废渣和土石块堆积体，局部废渣堆积体高达到5m，堆积边坡坡度一般为25°～50°，此外矿山工业广场、生活区、运输道路等，均压占土地资源

2 矿山地质环境分析评价

（1）边坡治理稳定分析评价。根据矿山边坡的坡向、坡度、高度、结构特征等分为不同边坡段，各段内具有相似性，结合内因和外因，对每段边坡采用赤平投影的方法进行稳定性分析。结果一般为稳定，较稳定，不稳定。

（2）矿山地质环境治理适宜性分析。依据土地利用规划、矿山土地损毁的类型、损毁的程度、周边地类、水利设施、所在地复垦经验、经济投入与产出分析、相关政策（规划）要求以及和地方政府等有关单位的意见，结合矿区内土壤侵蚀、地形坡度、土壤质地、有效土层厚度、地质灾害、排灌条件等条件，确定矿山地质环境的治理恢复方向。

a.露采矿山边坡初步复垦方向：采场边坡平台上可开凿蓄土槽、宕穴，覆土种植灌木或藤蔓，边坡坡顶处堆渣清理后作为耕地回填的底土层。岩质边坡则利用平台上种植的藤蔓植物上爬下挂复绿，复垦方向为林地。b.宕口底盘、工业广场初步复垦方向：拆除压占土地的建构筑物后，宕口内采矿用地复垦为林地或耕地，工业广场内的采矿用地复垦为耕地；平缓地区压占土地的矿山道路可选择复垦为原地类或保留为复垦后的通行或养护道路，场区内的堆渣体整平回填作为耕地的底土层，有林地和其他草地复垦为林地[恢复为耕地的要满足《土地复垦质量控制标准》（TD/T1036-2013）]。

3 矿山地质环境治理设计

坚持以人为本的原则，消除地质灾害隐患，保障矿区及周边人民的生命财产的安全，保护自然资源。依据矿山的现状、结合自然条件、土地利用与环境整治要求，合理确定整治技术方法，坚持因地制宜，量力而行，经济合理，综合利用。根据露采矿山形成的采区，划分为三块，即边坡地质环境治理区、宕口底盘地质环境治理区和工业广场地质环境治理区。

①边坡地质环境治理区。边坡治理区根据矿山边坡稳定性不同区分设计：边坡挖损区在边坡稳定性较差的地段采用45°降坡卸载，台阶高度10m，平台宽度4m，平台采用开槽法种树复绿，利用种植攀援植被进行坡面复绿，并在坡脚设置截水沟。在边坡稳定性较好的区段采用60°和现状坡率降坡卸载，台阶高度15m、20m，平台宽度4m，平台采用开槽法种树复绿，利用种植攀援植被进行坡面复绿，并在坡脚设置截水沟。在边坡稳定性较好且坡高较低的地段采取人工清理坡面的方式处理，并种植攀援植被进行坡面复绿。②宕口底盘地质环境治理区。针对宕口底盘，拟使用推土机平整场地、宕穴法植树进行林地复垦，设计标高随现有地面整平标高，回填土石后复垦为林地。③工业广场地质环境治理区。治理区的堆场及工业广场区，利用现有地形，按照现有地形平整后设置。采用宕穴法植树，宕穴内覆土恢复为林地。

4 分项工程治理设计

（1）边坡降坡卸载工程。削坡及危岩清除工程主要集中在边坡中上部岩体。尽量采用风镐挖凿方法，防止对边坡面的进一步破坏。对于坡体岩石裂缝裂隙发育切割较深、松散破碎岩体采用爆破和风镐挖凿方法彻底清理。

（2）堆渣清理工程。在对边坡进行爆破前，需对坡顶堆渣进行清理，清理后用于场地宕口底盘回填工程，边坡坡面普遍堆积碎石土，均需清理挖除。

（3）坡面及平台复绿工程。平台处主要为开槽植树工程，根据当地农业和林业部门建议，结合治理区周边植被调查，设计复垦树种。槽穴规格为宽1.0m，深0.7m，设计成活率：75%，设计养护期：2年。边坡处攀援植物绿化效果好，见效快且造价低，故卸载后形成的坡面采用攀援植物复绿。设计种植穴规格：0.2m×0.2m×0.2m（长×宽×深）。攀援设计株间距为0.5m，设计绿化率80%，设计养护期2年。

种树和种植爬山虎的槽穴在覆土后播撒草籽，草籽根系可以护住覆土土壤，防治受强降雨冲刷而水土流失。

（4）宕口底盘、工业广场平整工程。采坑内土地类型为采矿用地的可复垦为林地或耕地，林地要根据地势高低设计场地标高，使用推土机平整场地，采用宕穴法植树，设计树穴规格：1.0m×1.0m×1.0m，设计成活率：75%，设计养护期：2年。宕穴内树木种植完毕覆土恢复为林地，选用种植树木的设计株间密度要满足规范要求。耕地标高根据实际地形设计为梯形耕地，耕地要满足《土地复垦质量控制标准》（TD/T1036-2013）。工业广场内恢复治理为耕地和林地，土地类型为采矿用地的复垦为耕地，林地和耕地要求同上。

（5）排水沟工程设计。参照规范要求，一般采用暴雨强度为10年一遇，暴雨历时60分钟。需验算排水沟过水能力大于雨水设计流量，方能满足要求。

（6）道路工程设计。治理区道路主要为货物运输、植被养护等目的，是在场地平整到底土层之后，直接利用碎石铺垫形成路面。除此以外还需结合实际情况设置急流槽，沉淀池，警示牌，防护栏以及监测设置。

5 露采矿山治理后效益分析

通对停采矿山的地质环境治理，可有效消除矿山开采对地质环境和地貌景观的破坏，并通过对裸露坡面的绿化治理，改善生态环境，可显著提高当地旅游区的品味、风格和整体环境，对当地历史文化名城的旅游环境的改善可起到积极的拉动作用，为当地的经济由在破坏型的矿产加工向清洁型的第三产业转型发挥重要的作用。