山西省運城市鹽湖區廢棄露天礦山生態修復與治理二期工程初步設計

林 強

（山西省地勘局二一四地質隊，山西 運城 044000）

1 治理區概況

（1）地理位置。運城市鹽湖區位于山西省西南部，轄區東西寬41公里，南北長62公里，總面積1237平方公里。

（2）地形。本區地處黃土高原，地形多樣，河谷、塬地、丘陵、山地共存。全區地形南北兩端為山地，中間為運城盆地，盆地中間有鳴條崗突起，盆地在兩夾槽間。南部為中條山，山高林密，群峰疊翠，海拔在1500m左右。北部為稷王山，山丘起伏，溝壑縱橫，海拔800m～1000m，中間盆地海拔300m～600m之間，涑水河、姚暹渠從中穿過。

（3）地貌。解州鎮北部廢棄露天礦山治理區處中山區海拔450m～1497m，相對高差1047m，由太古界涑水雜巖，下元古界的大理巖、中元古界石英巖及古生界寒武、奧陶系白云巖、灰巖組成，山勢陡峻，溝谷深切，均呈“V”字型谷。

解州鎮南部廢棄露天礦山治理區處中條山北麓，為山前沖洪積扇連接組成的裙狀地形，由山前向鹽湖傾斜。由第四系全新統砂卵礫石及粉質粘土組成。地勢低凹，東西波狀起伏，海拔340m～400m。

（4）地層巖性。治理區中條山出露基巖外，其余大部分為第四系黃土覆蓋。出露的地層有太古界涑水群，新生界第四系。

（5）地質構造。鹽湖區大地構造單元主要有中條山塊隆、運城凹陷、稷王山陷隆。

2 設計概述

本次工作圍繞自然資源部關于開展長江經濟帶、京津冀周邊及汾渭平原等重點地區露天礦山生態修復的工作部署，以“減災、抑塵、復綠”為治理目的，通過土地平整、植被恢復、工程治理等措施，消除廢棄露天礦山安全隱患，達到廢棄露天礦山生態環境治理修復與土地復墾的目的。

3 總體思路

針對礦山區地質環境現狀與存在的主要地質環境問題，結合其它礦區治理經驗，方案設計思路如下。

（1）砌體拆除工程。廢石堆場地殘留建筑，應首先拆除清理，就地掩埋，再覆土修復。并就地填埋壓實，壓實系數必須大于0.93。

（2）平整工程。①坡面清理。危巖體清理用挖掘機將坡體裂隙發育易形成傾倒式、墜落式崩塌危巖體進行清除，清除危巖體可攤鋪于場地進行平整。清理坡面用挖掘機將邊坡強風化層及坡面廢渣進行清除，清除廢渣可攤鋪于場地進行平整。②場地平整。主要是針對治理區內高低不平的地段，采用挖高填低的方法進行土地平整。先對其地表石碴和碾壓層進行清理，平整，壓實≥0.93。平整方量根據cass軟件采用三角網法進行計算。③擋水棱。為了防止地表徑流流進采坑，在采坑外圍修筑土質擋水棱，擋水棱規格為：高0.3m，頂寬0.3m，內外邊坡1:1，土質夯實，擋水棱截面積0.18m2。

（3）土壤培肥。①土地翻耕。土地平整和表土回覆后，由于機械碾壓和挖運，使土壤的通透性變差，本方案設計對整個項目區進行翻耕，設計翻耕厚度為30cm。②修筑田埂工程。圖斑在溝谷中，為了防止地表徑流對田塊的沖刷及充分利用降水，在平整的田塊外側和邊坡上部修筑田埂。田埂規格為：高0.3m，頂寬0.3m，內外邊坡1:1，土質夯實，田埂截面積0.18m2，田坎坡度70°。③有機肥與復合肥。土地翻耕后進行土壤培肥，以提高土壤生產能力。耕地土壤培肥分為精制有機肥和復合肥兩種。

（4）植被恢復工程。根據鹽湖區二期工程治理區現狀特點分類設計，植被重建工程措施具體如下：①栽植側柏。喬木（側柏）采取帶土球的坑植方式，采用60×60×80cm的小穴整地，株行距規格2m×2m，土球直徑≧30cm，地徑3公分，苗高為1m～1.2m。②栽植酸棗樹。鹽湖區南山一帶東郭鎮、南城街道辦事處、解州鎮、席張鄉灌木選用酸棗樹，酸棗樹采取裸根坑植方式，采用30×30×50cm的小穴整地，株行距規格1m×1m，苗高0.8m～1m，地徑約2cm。③栽植紫穗槐。鹽湖區中北部上郭鄉、上王鄉、泓芝驛鎮、解州鎮、席張鄉灌木選用紫穗槐，紫穗槐采取裸根坑植方式，采用30×30×50cm的小穴整地，株行距規格1m×1m，苗高0.8m～1m，地徑約2cm。④播撒草籽。選用紫花苜蓿和黃花草木犀混合草籽，撒播草籽播種量為40kg/hm2。⑤坡面挖坑種樹。挖坑種樹：用于坡度30°～50°斜坡，首先對采面進行危巖清理，消除安全隱患。在坡面挖坑，坑穴壁應光滑平整，要求人工用攢子開鑿，坑穴大小符合設計要求，坑穴內壁直立，深度以內側控制；底寬30cm，在坡面寬45cm，坑內栽植酸棗樹苗，坑穴開挖后應及時植樹、回填種植土，以防垮塌；為保證其灌木成活，樹苗根部應帶有少量土壤。坑穴行距1.0×1.0m。

（5）截排水溝工程。由于覆土后場地周邊坡體植被較少，因此降雨后，雨水易匯流形成較大的沖力，對覆土后的場地產生破壞，因此為場地設計截排水溝，以消解雨季水流對場地的破壞，降低水土流失的風險。針對排水量的大小設計兩種規格的截排水溝，截排水溝如下：截排水規格1：過水斷面為0.6m×0.8m排水溝內外墻寬均為0.4m，截排水溝采用矩形斷面，底寬1.6m，邊坡坡度1：0，高度1m，溝渠襯砌采用漿砌石，內側邊墻厚0.4m，外側邊墻厚0.4m，底板厚0.4m；塊石材料都采用較堅硬新鮮砂巖，尺寸大于10cm，砂漿采用M10水泥砂漿砌筑。截排水規格2：過水斷面為0.4m×0.4m排水溝內外墻寬均為0.3m，截排水溝采用矩形斷面，底寬0.4m，邊坡坡度1：0，高度0.7m，溝渠襯砌采用漿砌石，內側邊墻厚0.3m，外側邊墻厚0.3m，底板厚0.4m；為保證截水溝具有足夠的抗沖刷強度，漿砌石水溝內側面抹面處理。即在砂漿初凝后，用砂漿抹面，抹面采用M10的水泥砂漿，厚度為2cm，水泥標號為R425#。為保證整體的美觀，漿砌石側墻頂面采用M10的水泥砂漿抹面，厚度2cm。

（6）隔離欄工程。在治理區入口處設置防護欄及警示牌，鋼筋混凝土立柱金屬網片防護柵欄由立柱、網片及連接部件組成，高度1.8m。①立柱。采用C30鋼筋混凝土預制，截面尺寸分120mm×120mm，高度2.5m。預制立柱時，于頂部中間位置預留42mm×42mm方孔，深度150mm，現場安裝時插入帶連接板并封口的HPB235方管，并用風水材料填充縫隙。方管規格40mm×40mm，厚度2.5mm。矩管插入端長度150mm，外露部分向外折角30°，垂直高度300mm。在立柱相應位置預留三個Ф12圈孔，安裝時通過螺桿固定兩側連接板。設計隔離網需要145根立柱。②網片。金屬網片采用HPB235矩管鋼邊框，規格30mm×50mm，矩管厚度2.0mm；內部往死采用HPB235Ф6.5高線鋼絲冷拔加工，規格75mm×150mm（Ф4.0mm），上部向外折角30°，垂直高度300mm。③連接板與螺栓。立柱連接板、網片連接板采用90°折角鋼板、厚度4.0mm，根據不同使用位置分A、B、C三種形式。螺栓采用防盜設計、由螺桿、螺帽、防盜墊圈組成、安裝及拆卸需專門工具、根據不同連接點的厚度，選用圖集中不同尺寸的防盜螺栓。連接板與螺栓均采用HPB235鋼，并鍍鋅處理，鍍鋅量270g/m2。④柵欄門。采用雙開門，雙開寬度3m，七網片形式與防護柵欄保持一致，門柱采用C30鋼筋混凝土預制，基礎、截面尺寸及高度同鋼筋混凝土立柱金屬網片形式，并通過銷軸、銷軸套及門柱連接。門柱上預制設置“保護環境人人有責”的警示標志。門上應設鎖，并應防水。

（7）邊坡防護工程。邊坡防護工程主要是針對堆渣場進行分級削坡，坡面每升高約5m設置3m寬的馬道，邊坡1:2，填方壓實系數≥0.93，坡度小于自然安息角36°左右，分級削坡后進行植被重建工程。

（8）監測及管護方案。監測及管護的主要目的任務是通過對土壤和植被恢復情況（成活率、郁閉度）等進行監測，及時將監測發現的問題反饋，有利于采取適當的措施，有利于土地植被恢復順利進行，實現預計的效果。

4 結論

通過野外實地調查和工程勘查，在基本查明鹽湖區解州鎮廢棄露天礦山（地質環境條件、工程地質條件和礦山生態環境問題基本特征的基礎上，確定解州鎮廢棄露天礦山生態修復總面積約67.51hm2，修復內容為：對治理區范圍內開展廢渣清理、采坑回填、場地平整、覆土工程、植被恢復等工程。修復面積50.39公頃（755.85畝）。該項目對解州鎮廢棄露天礦山進行恢復治理，恢復后水澆地19.05hm2，灌木林地2.66hm2，其他林地25.49hm2，其他草地3.19hm2，使破損的山體全部恢復，使廢棄露天礦山破壞的土地得于恢復，水土得于保持，具有一定的社會環境經濟效益。