山東廢棄礦山綜合治理對策及意義探討

霍海楠

【摘要】伴隨中國的經濟大潮，對能源的越來越多的需求促使了我國礦業的迅猛發展，也產生了許多廢棄礦山。本次綜合分析山東省地礦局的50多個廢棄礦山治理工程。概述了目前山東省由于礦山開采所造成的問題。綜述了邊坡的穩定性分析采用的各種方法以及礦山的治理方案。為今后的礦山治理做了總結性的工作，為今后的礦上治理工作提拱借鑒意義。

【關鍵詞】廢棄礦山；穩定性；治理方案；效益分析

文章編號:ISSN1006—656X(2013)06?-00055-01

一、礦山地質環境現狀

廢棄礦山，就是開采結束后沒有及時進行邊坡治理、復墾綠化等生態及環境恢復性治理工作的礦山。目前在山東省內各縣市普遍存在。通過對山東省接近50個廢棄礦山進行環境現狀調查發現，礦山環境問題主要有礦山開采破壞山體和植被;采礦區水均衡遭到破壞;誘發地面塌陷、地裂縫、崩塌、滑坡等地質災害;廢水和固體廢棄物不合理排放;粉塵污染等。[1]

二、驗算邊坡穩定性采用的方法

在本批次的礦山治理工作中對不同巖體條件及高度的邊坡采用了不同的穩定性分析方法，也有的邊坡用到了2~3種分析方法，現將這些方法及適用范圍介紹如下：

（一）危巖體崩塌范圍

除礦渣堆積體，廢棄礦山邊坡均存在危巖體，所以危巖體的崩塌范圍計算方法適用于各種邊坡，利用《建筑邊坡工程技術規范》[2]中公式計算

式中L——邊坡坡頂塌滑區邊緣至坡底邊緣的水平投影距離（m）；

H——邊坡高度（m）；

——邊坡的破裂角（°）。

（二）不平衡推力法

對于巖質邊坡均可以采用，礦山邊坡一般形狀不規則且均較陡，所以本次治理工程大多數在長期風化作用下均存在滑坡的危險。但對于巖質條件特別好，坡面與貫通裂隙、節理夾角接近90°的巖質邊坡可以不進行該項的驗算。

不平衡推力法假定條間力的合力與上一條土條底面相平行，根據力的平衡條件，逐條向下推求，直至最后一條土條的推力為0。

（三）采用瑞典圓弧法

相對于不平衡推力法，該項適用于巖質條件特別差或礦渣堆積山體。瑞典圓弧法（簡稱瑞典法或費紐倫斯法），是條分法中最古老最簡單的方法。（見圖1）

取圓弧滑動面以上滑動體為脫離體，土體繞圓心O下滑的滑動力矩為：

阻止土體滑動的力是滑弧AED上的抗滑力，其值為：

安全系數

式中：L—滑弧弧長；

R—滑弧半徑；

A—滑動土體重心離滑弧圓心的水平距離

圖1 瑞典圓弧法示意圖

三、采用的治理方案

礦山的具體治理思路是首先根據礦區具體情況選擇加固及圍護處理措施，然后對處理后的穩定坡體進行綠化，如有開發旅游景區要求的可以綜合考慮塑造礦區本身特點進行后續的開發。加固及圍護處理措施主要有：

（一）對于巖體較好的高邊坡采用的主要措施有

1、在坡體中間段選擇巖石較破碎地帶或天然平臺處設置2~2.5m左右的平臺，平臺外側設置平臺擋土墻。對于巖石條件較好、不易開挖的情況，擋土墻每間隔一定距離設置構造柱防止擋土墻傾覆。平臺施工期間可用作施工便道，平臺上栽種側柏，松樹等樹木進行綠化。

2、在距坡腳處一定距離處設置一道擋土墻，該距離主要考慮危巖體崩塌影響。擋土墻后回填營養土栽種植被。如果將治理區開發成旅游景點，擋土墻必須采用料石砌筑。

（二）對于巖體較好的矮邊坡采用的措施就比較簡單，可僅在坡腳處設置一道擋土墻。擋土墻后回填營養土栽種植被。

（三）對于巖體較差的邊坡采用的主要措施有

1、由于開采后大多數邊坡十分陡峭，本身巖體條件較差很容易發生大面積崩塌及滑坡第一步必須按一定比例放坡，清除危巖。

2、按照較好高邊坡治理措施中提及的方案設置平臺及擋土墻。

（四）邊坡高度較高的廢棄礦渣山采用抗滑樁與格構組合、擋土墻與格構組合比如日照市五蓮縣七寶山礦山治理項目。

（五）邊坡高度較矮的廢棄礦渣山可只采用在坡腳設置擋土墻進行圍護。

四、治理廢棄礦山的意義

（一）環境效益分析

地方特色的設計，可將人文環境與自然環境有機結合在一起，整體提升礦區所在區域的旅游環境層次，促進老礦區開采的整體恢復建設。

從環境效益看，本項目實施的最終目的就是要保護并改善生態環境、對其礦區礦山進行地質環境治理，從根本上改善當地因礦山開采活動而造成的環境破壞現狀，保護生態環境的同時，也為當地居民改善了居住環境，使礦區生態系統更加健康穩定，生態功能得到恢復和加強，生態資源得到循環發展、有效利用。

（二）經濟效益分析

治理工程的實施，可以加大旅游業的開發力度，推進旅游業的發展。本身許多礦山擁有優質地質資源，可以利用其開發成地質資源保護區或者地質公園。同時，可以作為邊坡治理的樣板工程，成為此類工程的參照體和典型范例。治理綠化以后，可以作為參觀采礦區的旅游場地進行開發，經濟效益顯著。開發要綜合考慮礦山所在區域的人文地理經濟條件，形成一個完整的旅游體系及經濟鏈條。[3]

從地方經濟講，如果不進行旅游開發，治理完畢后，也可栽植白楊樹、側柏、山杏等經濟樹種，在綠化環境的同時，也會產生一定的經濟效益。

（三）社會效益分析

礦區周圍人居環境的改善，是新農村建設的前提和保障，工程的實施將極大地促 進當地新農村建設工程。在治理過程中，加強科技創新，促進新技術、新方法的推廣和應用，提高礦山環境保護工作的科技含量和水平。加強與礦山環境保護有密切關系的礦山環境地質學和環境地質學研究，研究礦業開發過程中引發的地質環境的各種變化、對礦山環境的影響及防治技術等。

參考文獻：

[1] 潘瑩露，于炳松.浙江長興“金釘子”露天廢棄礦山的成功轉型[J]．國土資源科技管理，2010.27[2]:77-81.

[2] DB50-5018-2001《建筑邊坡工程技術規范》[S].

[3] 譚業寶，高俊峰． 萊蕪市礦山地質環境保護工作探析[J]．山東國土資源．2007，23(1) :