廢棄露天礦山地質環境恢復治理技術研究

尹 力

（甘肅煤田地質局一四九隊，甘肅 蘭州 730000）

由于國家對礦山資源的重視，對礦山的管理越來越嚴格，相關的管理政策也一直在調整。在經濟增長速度下降后，開始實施有效的政策。礦山資源由于胡亂開采以及開采后保護程序不當變得逐漸枯竭，保護礦山資源刻不容緩。一些廢棄的礦山資源在開采后被隨意處理，占用農用土地的同時對當地的植被資源和生態結構造成很大的威脅。這些生態的威脅也間接地影響了這些地方的經濟發展，環境得不到可持續發展，經濟自然也得不到可持續發展。廢棄礦山對環境的破壞方面主要體現在兩方面，一是廢棄礦山中的污染氣體不經處理釋放出來，嚴重污染當地的空氣，第二就是廢棄礦山中的液體不經處理直接排放到礦山的河湖中，嚴重污染當地的水源，甚至造成植被枯竭。更甚者兩方面全部污染，所廢棄的礦山生態系統全面崩潰。

廢棄的礦山在破壞水源的同時也對土地面積以及自然風景現狀造成很大的威脅，經過調查顯示，每年經過開采后得不到有效處理的礦山達到了百分之七十，這是多么恐怖的數字，也就是說，大量被開采后的廢棄礦山正在經受著環境的全方面污染。廢棄礦山將原有的草原，農田，森林，湖泊全部污染占領，讓所在地區的土地資源近乎枯竭[1]，由于礦山污染，造成的問題十分嚴重。裸露的污染土地一旦接觸到植被就會吞噬他們，將原本生機盎然的植被全部掠奪，整個生態系統中廢物堆積，降雨后土地缺少植被，對雨水的吸收能力差，因此生態環境更差，變成了惡性循環，這種惡性循環帶來的后果是致命的，因為惡性循環往往會引發災難，一旦災難襲來，經濟損失都是次要的，甚至還會帶來生命的威脅。

因此，目前急需明確廢棄礦山治理以及后期保護目標。廢棄礦山地質環境保護和恢復管理的目標是首先就是必須要恢復受損的植被，并最大程度地減少水源損害以及裸露的巖石層，具體的措施就是要進行植樹造林，以此減少水土流失。根據森林治理原則，將地質環境的恢復轉化到管理層面，即基于生產礦山和廢棄礦山的綜合調查，來保持當地生態環境，保護土地的植被覆蓋率，以最少的投資實現最大程度的環境治理，從而達成環境和經濟利益雙贏的目標。廢棄礦山地質管理還要處理礦山生產的廢物，將占用和受損的土地進行綠化，將廢棄礦山生態系統的水源各項指標都改善到正常水平。

1 廢棄露天礦山地質環境恢復治理技術設計

1.1 遙感影像分析礦區地質環境

在廢棄礦山地質環境調查的過程中，利用遙感技術對范圍內疑似廢棄礦山進行解譯，然后進行實地調查驗證;在單個廢棄礦山評價區域劃分的過程中，根據實地調查過程中測量的坐標數據，在衛星影像中識別和標定廢棄礦山不同的評價區域;在單個廢棄礦山地質環境分區評價的過程中，利用遙感技術對廢棄礦山的數據進行分析，獲取最原始的影像和面積數據。遙感技術的應用，不僅提高了調查工作的效率而且提高對研究結果的可讀性。

采用地理信息系統技術進行數據采集、存儲、分析、處理、和應用，用全新的方法解決各種各樣的地理空間信息問題。由于計算機硬件和軟件不斷完善，地理信息系統也得到了快速發展，己被廣泛的應用到防汛抗洪、土地管理、地質災害評價中，取得了較好的效果[2]。

地理信息系統的應用是通過選取評價指標，在系統中構建地質災害預測數據模型實現的，系統的空間分析功能相對于定性分析而言，更有利于實現對地質災害范圍的合理劃分，并根據收集的資料和調查獲取的數據，選取合適的分級標準，再對評價指標進行分級，在軟件中制作評價指標分級圖。根據統計指數方法計算得到的每個影響指標的權重，對評價指標分級圖進行疊加，得到最后的地質環境背景的評價結果。

1.2 進行坡面調整

坡面的整理即利用機械和人工的方法，達到清除斜坡上的碎屑，危險巖石，不規則松石，以及半污染砂石的目的。在清理各種砂石的同時，還要對植物上的漂浮根，雜草和雜物進行處理，以防止人造土壤粘在斜坡上。在坡面調整時，需盡可能保持坡度的原始形狀，并將坡度的起伏調整到一定范圍內。相反或垂直的坡度不被允許在升高的基巖和基巖表面上。如果坡度相對較大或者遇到軟巖時，金屬網就必須靠近設定好的坡度。斜坡的光滑部分應該用金屬網緩沖，并且墊子的厚度應該大于所設計的噴種量。

1.3 布置金屬網

選擇用于包裝的金屬網規格必須提前進行設定，材料為塑料鍍鋅菱形鐵絲網，在使用前必須確定所需要的長度。將金屬網從頂部下方到底部時，斜坡的頂部必須延伸出一定的距離，斜坡的頂部需要用主錨釘固定，固定后需要用混凝土來壓制頂部，頂部和底部采用平行對接的方式，對接口需要用鐵絲緊緊綁住，兩個網之間的重疊寬度至少要達到十五厘米，即間隔兩個網孔的距離。錨固件和金屬網也必須用鐵絲緊緊綁住。在鋪網過程中，需要保持網格與斜坡的距離大于五個單位，且使用時需要用墊塊支撐。在斜坡上使用釘網主要是因為斜坡很平整，并且釘網的錨釘木樁非常的長，在斜坡上每平方米安裝設定量木樁。對于裸露的巖石斜坡，需要采用錨桿來進行固定，錨桿分為主要錨桿和次要錨桿。錨是一種鋼筋材料組成的長度約為16的桿子。釘入后需要進行防銹處理，水泥漿錨固處理坡度的深度取決于側坡的地質條件，有必要確保錨固安裝的是否穩定，且局部網格適合噴種設計的種子。

主副瞄釘的長度根據所實施的場地變化，但是必須留出外露的單位，一般每個單位設置五個左右，主瞄釘布設的同時將副瞄釘也間隔布設，圖1為布設簡圖，在布設瞄釘時需要保證坡頂穩定。

圖1 主、次錨釘布設示意圖

1.4 噴射種子

初步準備過程完成后即可進行種子的播種。環境恢復處理技術首先對原材料進行篩選，然后將這些選定材料混合，選定的材料有很多種，例如播種時的粘土，添加的有機營養劑，覆蓋用的保暖材料，控制土壤指標的穩定劑，集料[3]，選定的植物種子等，然后將其手動轉移到較高級的集料噴霧機中并對噴霧加壓。將種子噴在選定廢棄礦山的山坡上?？偣策M行兩次種子噴灑，噴灑種子時務必要保證噴灑的寬度和高度，一般采用干噴法噴灑種子。

2 實例分析

2.1 X地自然地理條件

X地自然地理項目區位于某亞熱帶氣候區域，離黃河很近，四季均有降雨，且降雨量比較充沛，地勢差相對較高，呈現南高北低的狀態。兩級均有較緩的平臺，巖體為灰狀巖，有部分裂隙。

2.2 進行地質環境恢復治理

對X地進行環境恢復治理，選取治理前后的地質環境作為對比，治理的流程圖如圖2所示。

圖2 環境治理流程圖

噴播植物的種子需要選擇符合當地特色氣候，且在環境惡劣條件下依然具有較強生命力的抗旱種子。

2.3 治理后地質環境恢復狀況

根據治理流程，采集治理一年后的植被覆蓋數據和環境污染狀況，調查整合的表格如表1所示。

表1 治理前后植被覆蓋及污染狀況對比表

由表1可知，治理后X地的礦污染指數，金屬殘留指數，災害指數，坡度比率，地凹陷指數均大大降低，而草本植物和木本植物的覆蓋率，空氣清新指數，每小時制氧率降雨吸收率以及氧氣利用率均增高，充分地證明了本次設計的地質環境恢復治理技術對礦山地質環境恢復非常有效，可以實施并應用于目前的地質恢復中。

3 結語

綜上所述。所設計的廢棄礦山地質環境恢復治理技術在X地的實例中取得優秀的結果，證明了廢棄礦山經過該治理技術后環境確實有很大的改善，因此，可以應用于其他廢棄礦山環境處理改善中去，為改善地質條件，實施環境可持續發展作出了一定的貢獻，有實際意義。