淺談湖北省大冶市某露天開采石灰巖礦山地質環境治理與恢復

馮爽 遲鳳明

摘 要：本文以大冶市某露天開采石灰巖礦為例 ，從礦山地質環境問題 、邊坡穩定性 、恢復治理等方面對礦山地質環境保護與恢復治理進行淺析，通過治理最大限度消除地質災害隱患及大氣環境污染源，進而達到修復生態環境的目的。

關鍵詞：礦山地質環境;邊坡穩定性;恢復治理

1 ?礦區概況

湖北省大冶市某露天開采石灰巖礦區位于大冶市北西294°方向，直距約18千米。開采礦種主要為制灰用石灰巖礦，開采方式為露天開采，礦石的大規模開采不僅從根本上改變了原有山體的地形地貌，生態景觀也破壞殆盡。其無序且不科學的開采方式形成了多個高陡邊坡及采礦平臺，高陡邊坡相對高差大且局部形成懸空危巖，采場內碴石、棄渣隨意堆積 。經過多年的采礦活動，原有山體變得滿目瘡痍，不僅毀壞了原始地形地貌景觀，與高速沿線的景觀形成了強烈的視覺反差，還對當地造成了嚴重的環境污染問題。

2 ?礦區地質環境條件

礦區位于鐵山復式背斜南翼之次級褶皺—太平山背斜的南翼。太平山背斜軸向為北西290度，向西傾伏。核部地層由志留系墳頭組、中泥盆統云臺觀組、中石炭統大埔組、黃龍組地層組成，翼部由二疊系棲霞組、茅口組、龍潭組和三疊系大冶組的地層組成，北翼由于鐵山巖體的侵入發育不完整，南翼發育較全。北翼地層倒轉，總體傾向南東，傾角55-70度，南翼地層傾向南西190-230度，傾角50-70度。礦區處太平山背斜的南翼，總體表現為單斜構造。地層走向近東西向，傾向南東170-175度，傾角34-46度。區內斷裂構造不發育。礦區西部外圍發育北西西向的走向斷裂和北東向斷裂。

3 ?地質環境現狀

礦區經過多年的露天開采，嚴重破壞了原 有的生態環境，形成了突出的地環境問題，經 過細致的野外踏勘，結合衛片資料分析，其地質環境問題主要表現為：原有地形地貌景觀 破壞嚴重;采場基巖裸露，邊坡高陡，巖體破碎，存在崩塌、掉塊等安全隱患;采礦平臺及采坑遍布，礦渣隨意堆積，水土流失嚴重，并在多風季節，沙塵四處飄落，污染周邊環境。

3.1 ?采場高陡邊坡

礦區范圍內主要存在一個主采面邊坡，不良地質現象主要是由于礦山開采形成高陡邊坡，邊坡上存在未經清理的孤石、危石、活石，巖石裂隙發育，在強降雨或極端天氣作用下易發生小規模的崩塌、墜石或掉塊現象。

根據野外調查情況，將礦區共分為A、B、C、D四個區，A區位于底盤北部，包括一土質邊坡和采礦遺留設備設施（運輸履帶、料倉等），邊坡呈西南—東北向，傾向約160°，邊坡長約83.8 米，坡角約35-50°;B區位于項目區東北部，為廢渣堆積場地，可見一較平緩圈椅狀土質邊坡分布，坡高約13米，坡角約40°;D區為采場底盤，標高約+69-+73米，可見大量采礦碎石堆積，D區北部可以一通往底盤的運輸公路。C區為原采場邊坡，根據本邊坡區結構面之間的組合關系，以及巖層傾向與坡向的關系，本邊坡可分為C1、C2、C3三個區。

通過野外踏勘，礦區內邊坡坡面處巖石 較為破碎、松散，部分松散、破碎的塊狀巖石 嵌、伏在坡面處，穩定性差;局部邊坡坡面處 堆積棄渣，在坡腳處出現坍塌現象，穩定性極差，為地質災害隱患。綜上所述，礦區內邊坡的整體穩定性好，但局部極不穩定，亟待治理 。

3.2 ?水土流 失

石灰巖礦的開采（尤其是其露天開采），對 土地資源及地形地貌景觀造成的影響及破壞 較為嚴重，礦山的水土流失及生態環境的破 壞加劇。礦山的露天開采，造成了礦山荒漠化 ，加速了水土流失，山體遺留的土壤的長期淋濾，其土壤有機質流失嚴重，土壤肥力下降，使礦區內的綠化植株生存困難，山體大量裸露，使昔日郁郁蔥蔥、風景秀美的山體千瘡百孔，形成 了視覺污染，對生態環境造成了嚴重的負面影響。

4 ?工程治理方案

4.1 分項治理設計

（1）坡面削（清）方工程

根據相關要求及黃石地區已有經驗，設計對C區邊坡分多級馬道進行削方，馬道寬4m，馬道相對高差控制在10m左右，共設置六級馬道，分別在標高+80m、+90m、+100m、+110m、+120m、+130m設置馬道，邊坡角約50°。坡面起伏控制在20cm以內，對凸起巖體位于坡體下方的基巖面不允許有傾斜或垂直坡面存在，馬道寬度根據削方后巖體完整程度可適當調整。

（2）馬道封邊墻及綠化工程

在削方后形成的臺階外側布設一道封邊墻，沿臺階通長布設，與形成的馬道長度一致，為1342米，封邊墻高0.50m，寬0.2m混凝土封邊墻，封邊墻外邊線距臺階邊緣不小于0.5m;沿封邊墻底部布設一排泄水孔，距地面為0.30m處，泄水孔傾角5度，傾向墻外，采用φ75mmPVC排水管，孔內保護PVC管外包無紡土工布，孔距3m。

（3）高次團粒噴播綠化工程

由于C2區邊坡上部坡體巖溶發育，含大量土體，穩定性較差。根據地區邊坡綠化護坡的成功經驗啟示，本坡段采取高次團粒噴播護坡，既能保證邊坡的穩定性，又能使邊坡復綠，與城市景觀環境相適宜。高次團粒噴播綠化面積6929.2m2。高次團粒噴播主要采用經特殊生產工藝制成的客土材料，加入植物的種子，并添加許多必要的其他材料，通過噴播、機械或人工作業的方式制成最適于植物生長的土壤培養基。這種“人工土壤”具有特殊的團粒結構，既有保水性，又有透水性、透氣性，適于植物生長，又能有效抵抗雨蝕和風蝕，防止水土流失。

5 ?治理效益分析

本次治理工程采取工程措施與植物措施 相結合，項目完工后形成一個比較完整的礦 山地質環境綜合治理恢復體系。工礦廢棄地復 墾規劃區內的山地開發、整理，促進了當地內工礦廢棄地復墾工作的開展，增加了土地利用面積;林地的增加可減少礦區的水土流失，保護采場內的水土資源，減少揚灰，保護大氣環境，促進和保持各農業生態系統間的良性循環，構成了穩定性強 、生產能力高的復合農業生態系統。

6 ?結語

石灰巖礦礦山地質環境問題主要：高陡 邊坡基巖裸露、采場水土流失及地形地貌景 觀的破壞。此外，礦體的露天開采還涉及揚塵隨風飄落的環境污染及惡劣的視覺污染。巖質高陡邊坡治理設計前的穩定性分析：首先進行整體性穩定性判別，從巖石巖性、巖石產狀與坡面角的關系等方面判定其整體的穩定性;然后再進行局部穩定性分析，綜合考慮各種自然和人為因素，確定邊坡需清理、卸載的危巖體。綠化工程是礦山地質環境恢復生態功能的重點，綠化植株選擇耐干旱、生命力強、生長快的樹種，充分考慮鄉土樹種、當地優勢樹種，在美觀、經濟的原則下，符合當地文化，體現生物的多樣性。

參考文獻：

[1]湖北省大冶市地質災害調查與區劃報告.湖北省地質環境總站.2003年11月

[2]《大冶市土地利用總體規劃》（2006-2020年）.大冶市自然資源和規劃局.2006年9月