淺析福建省某廢棄石料礦山地質環境整治實例

摘 要：通過對三明永安市某廢棄石料礦山地質環境治理的實例分析，介紹廢棄礦山地質環境治理工作的基礎概念、技術要點和難點以及進行地質環境治理的意義，并探討了開采邊坡、巖質采面生態修復的相關經驗。

關鍵詞：地質環境治理；生態修復；巖質采面

引言

20世紀80年代以來，隨著國家對礦產資源需求的迅速增加及礦業經濟的迅猛發展，礦山開采造成大規模的土地和植被破壞，在中國乃至世界，都是一個十分嚴重且日益受到高度重視的問題。近年來，隨著我國社會民眾環境保護意識的覺醒以及國家對于環境保護工作的重視，對廢棄礦山進行地質環境恢復治理的研究已成為一項緊迫而重要的研究課題[1]。

1 礦山地質環境治理的基本概念

礦山地質環境問題是指礦業活動與環境之間相互作用和影響產生的環境演變、破壞和環境污染等問題，主要包括礦山地質災害（滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面塌陷等）、對土地資源的破壞、對植被及耕地的破壞、對地下水系統的影響與破壞、礦山廢渣、廢水對環境的影響等。通過人類工程措施來解決礦山地質環境問題的活動即為礦山地質環境治理，包括對礦山地質災害（包括潛在地質災害）的治理；通過土地復墾恢復土地資源；通過生態植被恢復技術恢復被占用或被破壞的林地或耕地；通過對礦山廢渣、廢水的處理實現對環境的無害化排放等[2]。

2 三明永安市某廢棄礦山概況

2.1 礦山概況

福建省盛產各種建筑石料（尤以花崗巖、凝灰巖為主），擁有眾多建筑石料礦山，由于早期礦山并未按照開采設計進行開采，亦未采取地質環境保護措施和及時實施礦山地質環境治理，經過多年的連續開采，責任主體滅失，遺留下了嚴重的地質環境問題。三明永安市麻嶺某廢棄的凝灰巖礦（以下簡稱麻嶺廢棄礦山）即福建省典型的廢棄建筑石料礦山之一。

2.2 區域地形地貌

麻嶺廢棄礦山位于永安市，區域地形地貌上屬低山丘陵地形，侵蝕剝蝕地貌，地形起伏大，溝谷縱橫，切割強烈。區內最高點位于其東部山頂上，標高290m，最低點位于其北西部小溪溝，標高198m，相對高差92m。由于礦產開采，原有地形已被開挖成高陡斷面及坡前平地，開采斷面平面形態表現為單面弧形，呈圈椅狀，最大高差可達71m；開采斷面坡度呈上陡下緩，坡腳堆積體坡度一般20～30°，局部達50°，采面上部坡度一般50～60°，局部達75°。坡前平地南西部較低，有利于大氣降水的自然排泄。

2.3 地層及構造

礦區內出露的地層均為上侏羅統坂頭組（J3b），礦區南東側外圍出露上侏羅統長林組（J3c）和第四系（Q）。礦區地質構造為一北西向傾斜的單斜構造，礦區內沒有發現大斷層，礦區東南側外圍有一北東向性質不明斷層，對區內礦體影響不大。

2.4 工程地質條件

根據礦區內地質巖性、堅硬程度、結構等特征，礦區工程地質巖組分為：碎石土（棄渣堆積體）、坡殘積粘性土、層狀較硬巖組（由坂頭組（J3b）凝灰質粗砂巖、粉砂巖組成，巖體質量較好）。

2.5 周邊植被情況

礦區所占土地主要為林地，植被較發育，植被類型以杉木、馬尾松，以及上地自生的五節芒、芒萁等為主，植被覆蓋度95%。礦山開采以來，礦區現破壞林地植被資源5.945hm2，其中采場3.27hm2，工業場地（含生活區）0.20hm2，礦山公路0.975hm2，棄渣場1.50hm2。開采區影響范圍內未發現有受各級保護的植物、野生動物物種。

2.6 開采斷面水文特征

開采邊坡的坡頂已接近自然山坡坡頂，山脊線與斷面走向接近垂直，治理區的匯水面積較小，約0.036km2。開采斷面未發現泉水點，僅在雨后局部存在基巖裂隙水出水口。

3 開采邊坡穩定性分析

開采邊坡為巖質采面，西北側`坡面巖體較為破碎，東側巖體較為完整。通過對現場強～中風化出露地段進行裂隙調查，量測西側邊坡產狀為NE140°、傾角52°，主要裂隙產狀有227°∠32°、108°∠15°，裂隙主要為反坡向，多呈閉合型，無滲水現象。詳見圖3。

東側邊坡巖體較為完整，邊坡產狀為NE105°、傾角60°，主要裂隙產狀有145°∠30°、110°∠10°，103°∠13°，裂隙主要為反坡向，多為呈閉合型，無滲水現象。詳見圖4、圖5。

分析結論：坡面表層節理裂隙較發育，完整性較差，局部存在因爆破開采時，對巖體產生的擾動而形成的易掉落巖塊和松散巖體。

4 地質環境問題整治方案

4.1 清除松散巖體

根據現場調查及訪問情況，并綜合以上穩定性分析，未發現開采面沿原有坡面發生整體下滑的跡象，因此開采邊坡在整體上是處于穩定狀態。但由于開采邊坡高度較大，總體坡度較陡，局部存在因爆破開采時，對巖體產生的擾動而形成的易掉落巖塊和松散巖體，對坡面的整理主要是對這些易掉落的巖塊和松散巖體進行清除。

4.2 修整棄渣堆

堆積在坡腳的碎石土，坡度及厚度都較小，目前不存在整體下滑的跡象，且坡腳與小溪之間有充裕的緩沖空間，因此未對坡腳堆積體進行整體穩定性驗算。建議只對局部坡率大于1：1.5，且有修坡條件的棄渣堆進行修坡，高度大于15m的分階修坡。

4.3 生態植被修復措施

4.3.1 棄渣堆生態植被修復。對于坡度小于35°的坡面，采用魚鱗坑+普通噴播的綠化方式。表層挖魚鱗坑客土種植，穴深30cm，坑內套種馬尾松、柳杉；坑間坡面運用噴射機將攪拌均勻的混合材料自上而下噴射，普通噴播的土層厚度為60～80mm。對于坡度大于35°的坡面，采用掛網噴播的綠化方式。以穩定坡面掛網為基礎，利用噴播機將攪拌均勻的基質加水后自上而下均勻地噴射到巖面，平均厚度應不小于100mm，寒冷及干旱地區可適當加厚。一般應分兩次進行。首先噴射不含種子的混合料，噴射厚度80～100mm，接著噴射含有種子的混合料，厚度20～30mm。

4.3.2 坡前空地生態植被修復。對坡前空地，應回填覆土，厚度約0.5m，套種馬尾松、柳杉等經濟林，林間采用草種撒播。

4.3.3 開采邊坡（巖質采面）生態植被修復。對于陡峭的開采巖質邊坡，可采用的生態植被修復措施相對來說較為有限，坡度越陡，生態修復難度越大。一般巖質開采邊坡的生態植被修復技術有：掛網客土噴播植被恢復技術、刻槽復綠技術、打孔植生復綠技術、輪胎固土護坡與綠化技術以及燕槽（飄板）客土復綠技術等。

如前述情況，本例中的開采邊坡由于開采邊坡高度大，坡度陡，在清除坡面松散巖體后，結合安全性、可行性、經濟性以及實施效果等因素，麻嶺廢棄礦山開采邊坡采用在坡面設置燕槽的方案（見圖6），槽內客土，將爬山虎、葛藤、絡石、旱金蓮、雞矢藤、狗牙根等草灌類及攀藤類植物混播，培育草灌結合的生態系統。

5 結束語

廢棄礦山地質環境治理已成為我國生態環境建設的主要組成部分，通過對廢棄礦區生態修復，能夠有效改善生態環境；同時結合土地整治，對土地資源進行綜合利用。廢棄礦山地質環境治理包含地質環境、巖土工程、水力學、生態學等跨專業的綜合基礎理論，開展對廢棄礦山地質環境治理方面的課題研究對于國土資源的合理利用及生態環境的保護均有重要的意義。

參考文獻

[1]礦山生態植被恢復技術[Z].2009.

[2]江蘇省露采礦山環境整治技術要求[Z].2011.