礦山恢復治理淺析
——以廣東省鼎湖區豬籠坑山礦區生態修復為例

何 靜

（肇慶市地質環境監測與礦產資源技術中心，廣東 肇慶 526000）

1 礦山恢復治理實例分析和生態修復的意義

（1）工程概況。廣東省鼎湖區蓮花鎮豬籠坑礦區建筑回填用風化砂頁巖臨時取土場位于廣東省肇慶市鼎湖區北東45°方向，直距約18km，距離西側S260省道約1.0km，中

心地理坐標為：東經112°41′8″，北緯23°17′12″。行政區劃屬肇慶市鼎湖區蓮花鎮管轄。項目區靠近省道S260，周圍有礦山公路可直達項目點位置，交通便利。礦區范圍原地形地貌為南北向山脈，北高南低，東西兩面為山脊兩側邊坡，坡面較陡。該礦山已開采礦區山脊地表風化層，形成山頂開采大平臺，平臺北高南低稍有傾斜，出露地層為強風化砂巖；開采平臺基本上裸露無植被，局部堆有棄土，地面偶見受雨水沖刷形成的溝壑，地質環境破壞嚴重；礦區北面存在一邊界開挖邊坡，坡高不高但較陡，坡面裸露，坡體為殘坡積層及強風化砂巖層；山脊西側邊坡地貌完好，東側邊坡作為礦山道路位置已形成開挖高陡邊坡，坡體基本上殘坡積土和強風化砂巖，坡面無分級且裸露，坡腳地面堆積部分棄土；山脊南端礦區邊界處，已形成開挖高陡邊坡，開挖邊坡最大坡高58m，坡率60°～70°且無分級，坡面裸露無植被，坡頂為較緩自然仰坡且植物茂盛，該邊坡上部為強風化層，中下部為中風化砂巖?？傮w來說，礦區北部、南部形成礦山開采時遺留的開挖邊坡，西側礦山道路開挖形成邊坡，整個礦區范圍內巖土體結構松散，穩定性較差，坡面較高陡且坡體裸露，因礦山關閉后無開展礦山恢復治理，邊坡長時間受到雨水沖刷，巖土體臨空應力釋放，裸露坡面出現不同局部塌方，地質環境破壞嚴重，存在繼續發生崩塌的隱患。

（2）礦山恢復治理的意義。未及時治理的廢棄礦山存在地質災害隱患、水土流失、視覺污染等問題，其中，邊坡巖質破碎是廢棄礦山地質環境治理的難點之一[1]。豬籠坑臨時取土場礦區地形地貌景觀破壞嚴重，因原開采過程中，無合理分臺階進行，形成高陡邊坡；因無開展礦山復綠，造成巖石裸露；可能造成地質災害和水土流失，對路經舊采場人員及牲畜存在較大的安全隱患。礦區在S260省道及廣佛肇高速公路可視范圍內，嚴重影響當地生態環境及省道和高速公路周邊景觀。為了當地村民生命財產安全及當地景觀，因此極有必要對其地質環境進行恢復治理。

圖1 礦區范圍位置圖

2 邊坡治理工程分析

礦山地質環境現狀，主要問題為邊坡過陡，穩定性較差，邊坡治理的主要目的是為消除崩塌地質災害，防止次生災害發生，根據現在條件，總體治理方案采用分級削坡、截排水工程、生態綠化恢復等措施進行邊坡治理。

2.1 分級削坡設計

（1）地形地貌。礦區山脈呈南北走向，北高南低。北側山峰最高海拔標高為+195m，當地侵蝕基準面為+48m，相對高差為147m，風化現象嚴重；東西兩面為山脊，原自然山體坡度35°～40°，現狀山脊為山頂開采大平臺，北側、東側和南側開挖邊坡坡面較陡約60°～70°，且無分級；礦區內西側自然山坡覆蓋率較好，但大部分為開挖后的裸露邊坡。總體來說，礦區范圍覆蓋率較低，局部見水土流失，邊坡穩定性較差，地形地貌條件復雜程度中等。

（2）巖層。治理區巖土層從上到下主要有：第四系坡積層（Q4dl）、第四系殘積層（Q4el）、泥盆系中～下統桂頭群（D1-2gt）。其中：第四系坡積層（Q4dl）主要為混合土，以坡積物，角礫、碎石土，夾含礫粉質粘土。厚度大部分較薄1.0m～2.0m。該土層較松散，遇水易崩解，穩定性差，易形成水土流失。第四系殘積層（Q4el）主要為粉質粘土，分布于原狀山坡坡面表土，為砂巖風化殘積土，含植物根系，分布不規則。該土層較薄1.0m～3.0m；該土層在地表水沖刷下易軟化、崩解，由其組成的邊坡穩定性較差。泥盆系中～下統桂頭群（D1-2gt）為強風化石英砂巖，巖石風化強烈，局部見中風化巖石，裂隙發育。該風化層較厚，平均厚度約10.0m～20.0m。強風化砂巖層粘聚力c=50kPa，內摩擦角φ=27°[2]。現場礦山道路可見強風化砂巖層被沖蝕溝壑，表明該強風化層遇水可軟化。

（3）巖層穩定性分析。礦山環境恢復治理的前提是進行現狀邊坡穩定性進行定量定性的分析，通過穩定性分析才能提出跟恢復治理最佳方案。在穩定性分析目前采用理正巖土工程設計軟件（6.0版本），邊坡穩定性系數計算采用圓弧滑動法，對礦區邊坡土質部分進行穩定性系數計算。使用理正巖土邊坡穩定分析系統計算得到的邊坡穩定性系數見表1。

表1 邊坡穩定性計算結果

經計算分析，結果表明，在正常和暴雨工情況下，邊坡均處于不穩定狀態及欠穩定狀態，需要盡快治理并開展礦山復綠工作。

（4）分級削坡治理。根據礦山地質環境現狀，分八個區進行放坡，治理Ⅰ區放坡坡向為165°，治理Ⅱ～Ⅳ區放坡坡向為75°～125°，坡率均為45°，本次治理對邊坡穩定性影響不大。Ⅰ區分2級邊坡1個平臺放坡，第一級平臺設計標高為190.00m；Ⅱ區分5級邊坡5個平臺放坡，第一級平臺設計標高為112.50m～114.70m；Ⅲ區分4級邊坡4個平臺放坡，第一級平臺設計標高為122.75m～124.50m；Ⅳ區分3級邊坡3個平臺放坡，第一級平臺設計標高為94.00m；Ⅴ區分7級邊坡7個平臺放坡，第一級平臺設計標高為60.50m～62.50m；Ⅵ區分5級邊坡5個平臺放坡，第一級平臺設計標高為73.00m～74.00m。Ⅰ區分2級邊坡放坡坡率均為45°，第一級邊坡坡高為8m，第二級邊坡坡高不大于8m；平臺寬度設3m。Ⅱ區至Ⅵ區第一級平臺以下保留原狀不開挖；第一級平臺以上開始放坡開挖，放坡坡率均為45°；最頂一級邊坡坡高不大于8m，其它每級邊坡坡高均為8m；除第一級平臺寬度不小于3m外，其余平臺寬度均設3m。其中，Ⅴ區為第一～四級放坡坡率均為50°、每級坡高均為10m；Ⅵ區第一～三級放坡坡率均為50°、每級坡高均為10m。

2.2 排水設計

排水設計分為截水溝、排水溝、排水渠、急流槽四種類型。由于東側原自然山谷沖溝受礦區開采棄土堆放及棄土水土流失影響，谷底沖刷嚴重，出現兩側侵蝕掏空，造成山谷自然環境毀壞、裸露。因此，修建漿砌石體排水渠，治理山谷沖溝，穩定山體。Ⅰ區坡頂和兩側周邊設置1條B型截水溝，平臺設置B型排水溝，與截水溝連接后再與坡腳排水溝相連，以形成排水系統。礦區東側礦山道路設置2條C型排水溝。Ⅰ～Ⅵ區各分級平臺內側，設置16條A型排水溝。Ⅱ～Ⅵ區邊坡設置5條急流槽。

圖2 礦山地質環境分級治理區域劃分

3 復綠工程

根據因地制宜，適地適樹，堅持生態優先、多效益兼顧和低成本原則，鼎湖區蓮花鎮豬籠坑礦區建筑回填用風化砂頁巖臨時取土場）礦山復綠工程分4個不同部位進行，分為坡頂開采平臺與坡腳采坑平臺，放坡邊坡平臺和各類邊坡坡面。

3.1 植被選擇

由于復綠區地處亞熱帶季風氣候，溫暖潮濕，雨量充沛的濕潤地區，但土層薄甚至無土層，大部分地方巖石裸露，自然植被難以恢復且恢復周期較長。因此，篩選適宜的適生植物以重建人工生態系統。根據水土保持功能現狀，本項目以上層喬木類，主要是選擇耐旱、生長迅速的先鋒樹種為主，。中層樹種類，主要選擇勒杜鵑、山毛豆為主，下層草本類，選擇粽葉蘆為主，坡面藤本類，選擇爬山虎為主。

3.2 復綠造林

復綠造林分四個步驟：打穴整地，回填土、施基肥，種植喬灌藤，撒播喬灌草種子，管護施肥。復綠造林宜選在4～6月份進行栽植，以便在雨季來臨之前形成防護效果，在項目中的平地和平臺2個部位均打穴整地，在坡面部位。由于取土場降坡治理后種植面沒有表土，回填土需要用降坡治理過程中剝離的表土和外購客土回填種植穴，同時，在每個穴施基肥。由于坡面傾斜，施工困難，水土容易流失，則坡面部位采取隨打隨種方式種植喬灌藤，栽植密度采用高度密植的原則，“以快取勝”“以多取勝”，加速覆蓋。后期可結合追肥管理全面檢查苗木成活率，現死株及時進行補植。

4 總結

礦山恢復治理是貫徹落實生態文明，踐行綠色青山就是金山銀山的發展理念，礦山企業應結合具體的情況，全面的分析礦區地貌地形，在因地制宜、與時俱進的基礎上，統籌規劃，不斷開拓礦山復綠的恢復方法，提高邊坡治理的安全性和經濟性，最后促進社會的可持續發展。