非金屬礦山開采的水土流失防治措施探討

李亞琳

（中國建筑材料工業地質勘查中心新疆總隊，新疆烏魯木齊 830000）

非金屬礦山開采過程中由于受到土石方挖填、棄土廢渣堆排、擾動地表面積大的影響，導致土壤侵蝕面變大，且在強降雨的影響下水土流失問題比較嚴重，嚴重危害群眾的生產、生活及周邊區域環境安全等。為此，相關工作人員很有必要基于非金屬礦山恢復治理問題提出相應的水土流失防治措施。

1 非金屬礦山恢復治理問題

1.1 加劇水土流失

開采非金屬礦山時會損壞地表植被，降低礦區地下水位，破壞原有地形地貌，加劇水土流失的速度。開采非金屬礦山時由于工程建設導致大量土地被破壞，比如采礦場、廢石場、工業廣場、礦部生活區、運輸道路等。

1.2 巖體變形導致的地質災害

開采非金屬礦山時因受到外部作用的影響，巖石體變形的問題比較常見，一定程度上導致地質災害的發生，比較常見的就是開采礦山時出現坍塌問題。比如非金屬礦山采空區受到留設的礦柱數量不達標或損害的影響，其支撐性能方面的需要得不到滿足，地面塌陷發生的概率較高，尤其是采空區埋藏較淺的區域。而埋藏較深的區域如果沒有及時回填崩落的采空區，容易造成大范圍塌陷的問題。此外，礦坑周邊的巖石受到地殼應力影響較嚴重時還可能出現嚴重收縮，開采的過程中給礦坑周邊巖石造成較大的空間，巖石容易從急劇收縮狀態轉變為應力釋放，最終出現巖體飛濺或破裂的問題，嚴重威脅工作人員的生命安全。此外，開采非金屬礦山時采礦場容易出現滑坡、邊坡失穩與崩塌的問題，這些地質災害在露天開采中發生機率較高。

1.3 排水工作破壞地表

通常情況下，部分地質情況及水文地質條件比較復雜時，為了順利開展采礦工作，很有必要及時排干地下水，做好強排深降工作，避免地質災害的發生。其中，地面塌陷是比較常見的災害。比如我國北方地區的非金屬礦山開采礦床期間無論礦床的上覆層還是下伏，其含水量較高，區域中的地層內部含水，下伏層組成結構為奧陶紀灰巖。在這樣的地質條件下采礦必須使用強排水技術，但容易導致地層結構存在水頭差，增加了礦床下部灰巖地區的水壓力，導致部分隔水層比較薄弱的地區存在突水的問題。此外，受到排水的影響，礦區地表坍塌發生率較高，破壞了地表上的建筑物、農田與交通。部分地區受到排水作業影響清空了附近的地表水，無法及時補充淺層水資源，地表植被存活率不高，導致其存在土地沙化的問題，降低土地的生存條件。

2 非金屬礦山開采的水土流失防治措施

2.1 工程措施

工程措施可從幾個方面進行：一是表土剝離。根據《中華人民共和國水土保持法》的內容可知，很有必要分層剝離、利用與保存地表土。因為礦山項目占地以裸巖石礫地、天然牧草地為主，這就意味著礦部生活區、工業場區基本上都是處于相對平坦的位置。剝離區域表土后需要集中堆存防護，并應用在礦山閉坑后的礦山各個功能區的土地復墾。在礦山開采期全面考慮表土堆置時間，以施工時序為依據統一考慮臨時排土場與表土堆置，之后分區域存放。因為臨時堆置的表土更容易松散，必須及時采取相應的養護策略，統一防護排土場攔擋措施。其次，截排水措施。工作人員可以參考《防洪標準》（GB50201—2014）的內容確定和場地有關的防洪標準，在此基礎上明確截排水溝防洪標準。若采礦場的石料較多，必須就地取材，且給予截排水溝的結構類型為漿砌石。若缺乏石料，也可以使用混凝土結構。布置截排水溝時可以選擇廢石場周邊、臨時排土場、工業場區等。最后，攔擋措施。施工人員應以“先攔后棄”為基本原則做好排石場堆存，堆土前設置攔擋設施時結合地質條件修筑攔擋設施或場地地形。確定擋墻形式時應參考廢石巖性、廢石數量、場地坡度等。若墻高不超過5m，地基土質不良、廢石堆放的下游有重要工程，可以使用的擋墻結構為懸臂式鋼筋混凝土結構。擋墻的石料主要源自礦區開挖的弱風化與新鮮的塊石，且其塊徑控制在30cm內。若石料不足，可以采用的結構為混凝土。開挖擋墻基礎時強風化層下線與弱風化層上線，控制其深度在80cm 以上，按照1：1.0 的比例開展基礎邊坡的開挖工作，之后在坑內做好碎石回填工作。

2.2 臨時措施

臨時措施可以從兩個方面著手：一方面，臨時攔擋。若礦石開采的過程中影響了外側邊坡，還必須及時采取相應的防護策略。通常情況下，可以在開采平臺外圍設置臨時攔擋，可通過采購相應的鐵絲圍欄對開采平臺外圍進行攔擋，并栽埋警示牌進行警示提醒。施工簡易的上山道路時開挖路基和填筑時因為其邊坡在裸露的狀態中，為避免周邊環境或路基下邊坡受到水土流失的影響，必須及時采取有效的防護策略。工程施工時可以借助攔渣柵欄進行臨時攔擋，在防護高挖路段時合理利用鉛絲石籠擋墻與用干砌塊石擋墻。對于礦部生活區、基建期工業場區或廢石場覆蓋表土可以存放在表土場區域，控制表土堆高不超過3m，堆土邊坡控制在1:2 之間，拍實表面，用填土編織袋攔擋防護坡腳。另一方面，臨時沉沙與排水。施工人員在施工的過程中可以通過多樣化的防治區永久排水溝線位做好臨時排水溝的開挖工作，排實溝壁，全面考慮礦山較長的開采周期，確保沉沙地的設計符合設計標準。

2.3 植物措施

植物措施可以從兩個方面進行：一方面，園林式綠化。工業場地或輔助生活區施工完成后就會出現空置的場地。為了降低水土流失，及時改善工業或辦公區或生產生活環境，可以在防護時結合花、灌、草等等。植物的選擇應以快速生長、樹形優美且具有很強適應性的鄉土樹種，這不僅可以保持水土，而且有利于改善項目環境。喬木品種的選擇可以為云杉、雪松；灌木品種的選擇可以為大葉黃楊、紅葉石楠，可以在中間配置具有觀賞性的花卉，且選擇狗牙根、高羊茅之類的草種。另一方面，采礦結束后的綠化。采礦結束后還必須及時恢復廢石場、排土場、采空區的植被；若采場區域開采后構成的開挖邊坡，則可以給馬道設置栽植攀緣植物綠化；按照土地利用類型及時恢復工業場地的綠化。

3 結論

非金屬礦山生態環境治理工作難度較大，且其是比較系統的工程。為了提高周邊居民的生活品質，降低水土流失的加劇，保護生態環境，保障社會的安定，工作人員應結合非金屬礦山恢復治理存在的問題提出工程措施、臨時措施與植物措施等方面的建議，希望可以保障非金屬礦山開采的安全，為企業的安全、可持續發展奠定基礎。