西北高原生态脆弱区因采矿造成裸露基岩边坡的恢复治理浅谈——以甘南地区为例

赵星平

（甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730000）

甘南州矿产资源丰富，自90年代以来，随着西北地区经济的不断发展，甘南地区的采矿活动日益加剧，采矿活动对生态环境的破坏越来越大，地质环境问题日益加剧。特别是砂石、金等矿山在露天采矿时大面积剥采，造成大量的临空陡峭的基岩掌子面边坡，边坡坡角一般50°～90°，构造裂隙与爆破裂隙交切形成不稳定结构面，在震动以及降雨的作用下极易失稳。甘南地区属西北高原生态脆弱区，自然条件高寒严酷，生态脆弱，承载力有限，同时地质环境复杂多样，生态系统自我恢复能力差、自然修复周期长，对人类工程活动非常敏感，破坏后再生性很差。基于目前甘南地区对裸露边坡恢复治理实际，开展治理措施和技术研究，具有重要意义。

1 裸露边坡治理难点

（1）坡体稳定性差。甘南地区裸露基岩边坡，一般呈“圆弧状”，剖面形态呈“折线形”。斜坡坡顶为原始斜坡，坡脚堆积废石。坡体面积大，坡角陡峭一般都呈60°以上，局部近乎直立，相对高差较大，基岩裸露，很多矿山开采时不是分层开采，而是底部掏采，导致坡体一坡到底，中部无开采平台，坡体稳定性差[1]。

（2）自然条件高寒严酷，植被恢复难度大。甘南地区处于青藏高原和黄土高原过渡地带，境内海拔1100m～4900m，大部分地区在3000m以上。属高原大陆性季风气候，特点是高寒阴湿，多雨雪，冬长夏短。各地年平均气温自东南向西北随海拔升高而降低，一般在1℃～13℃之间。多年平均气温2.6℃，平均最高气温10.7℃，平均最低气温-20℃，极端最高气温（七月）35℃，极端最低气温（一月）为-30℃。种子休眠期过长，适宜种植时间过短，仅仅6月～10月气温较高，常常是种植的植被没有完全扎根，冬季严寒已来，造成大量的种植植被死亡。

（3）坡面陡峭，基岩裸露，覆土难度大。大部分坡体陡峭，覆土难度大，在恢复治理中，坡面易受雨水冲刷，传统的覆土绿化难以满足治理需求。

2 裸露边坡治理方向

（1）因地制宜，分类治理。笔者借鉴东部恢复治理经验是：因地制宜，因矿治理，一矿一方案，最低程度减少恢复治理过程中的二次破坏，最大限度的恢复生态环境，发挥其功用效益。按照其治理目的和功能分为以下2类：①景观再造型[1]。在恢复治理过程中，不能一味的削坡、复绿，而是针对性的保留和利用其部分特殊地形、地貌、岩石，进行艺术性的人工景观再造、重述和修饰。②生态恢复型。该类主要为植草、种树复绿。对裸露、受损的矿区边坡进行植被重建和生态修复，让其恢复成与周边景观相似的状态。

（2）大胆创新，多措并举。根据甘南地区矿山边坡地形地貌、岩石力学性质和高寒严酷自然条件，积极引进国内先进技术和工艺。对高陡、硬质基岩坡采用挂网、挡土翼、喷播、植生袋等新工艺，增加边坡基质厚度和坡面粗糙度防治基质被雨水冲刷流失。同时在复绿植物的选择上，筛选出种植方便、成活率高、效果明显的乡土植被。运用“上爬下挂中遮挡”、植草种树复合种植模式，解决垂直基岩坡绿化难题。使其呈现多层次的立体景观效果。

3 裸露边坡治理措施

（1）景观再造型。对靠近城区和公路沿线景观区，在保持边坡总体形态不变且地质隐患消除的前提下，利用其地形地貌创作具有当地特色的壁画、文化景观长廊、建造高大建筑等。该措施不但能展现甘南藏族地区历史文化元素，还能成为新的文化景观。

（2）生态恢复型。该类型治理措施为大部分裸露边坡的治理方向。根据现场地质条件不同，有以下几种技术：坡面修整+种植土回填+植生袋围堰种植+客土吹附绿化。对于陡边坡采用客土吹附的施工措施，客土吹附主要包括：铺网定网、基质吹附、种子喷播。铺网：为增强防腐性能，采用的是丝径2mm外覆PVC铁丝网，网孔5cm＊5cm。铁丝网铺设是从坡顶延伸50cm处开始，开沟并用桩钉固定后回填土，夯实，固定好后自上而下铺设。左右两片网之间搭接宽度控制为10cm。钉网：在坡面完整的岩石区，通过电锤打孔并采用“L”形铁锚钉紧固，布钉按梅花形展开，密度控制为5个/m2，为使网面搭接处形成一体。为保证基质有效地附着于网上，在施工过程中，使用垫竹片等方法保证网与坡面间距在2cm～3cm间。种子喷播：针对本地区生态环境特点，物种选择配置以耐干旱，耐高温，抗寒冷，抗病虫害等特点的乡土草科为主灌木松树为辅的搭配方式。播种前灌木种子经过预先浸种催芽，后与草种、植物纤维、胶粘剂、复合肥、保水剂、泥炭土和少量过筛泥土经过喷播机搅拌后，一次性均匀地喷附到边坡上，顺序自上而下，左右来回覆盖。

坡体削坡+挂网+挡土翼+基质喷播复绿+挡土墙。针对公路沿线，一坡到底的光滑陡坡治理时，首先机械进行削坡减载，在削坡工程量最小的情况下，确保坡脚小于60°，削坡部位为边坡上部2/3的陡峭部分，中部不设马道（平台）。坡面采用镀锌铁丝网铺设挂网，网孔采用3cm＊3cm，定网采用“L”形铁锚钉紧固，布钉按梅花形展开，网下布设挡土翼，挡土翼选用“L”形铁锚钉固定，每个挡土翼布设铁钉2个，挡土翼根据实际情况宽10cm，长30cm。然后采用厚基质喷播，将泥炭土、腐殖土、肥料、有机质、保水材料、植并举，物种子、土壤改良剂、草(木)纤维等材料与水经专用高压喷播机客土械充分搅拌然后喷射到经过前期处理的坡面。然后与草种、植物纤维、胶粘剂、复合肥、保水剂、泥炭土和少量过筛泥土经过喷播机搅拌后，一次性均匀地喷附到边坡上，顺序自上而下，左右来回覆盖。在坡脚修建挡土墙，主要用于拦挡拦渣和防治坡面滑塌威胁行人安全。墙后回填，顶部以及墙脚种植松树等常绿树木。

4 结语

矿山地质环境恢复治理是一个漫长的过程，在治理过程中，针对该区边坡治理现状，我们要积极探索，积极利用新型技术方法，大胆创新，更新治理观念，引进和吸收国内外新型技术，提出甘南地区的治理方向以及措施，推进矿山环境恢复治理进程。