河南省南太行石灰岩矿区露天矿山治理技术研究

王卫风

摘 要： 河南省南太行石灰岩矿区是指豫北安阳市、鹤壁市、新乡市、焦作市及济源市共四个地级市和一个示范区城市（济源市）辖区内中奥陶统上马家沟组（O2S）石灰岩矿分布区域，区域内矿产资源的长期、过度、无序开发带来了诸多生态破坏、水土流失和流域污染等环境问题。矿业活动特别是矿山露天开采，破坏了矿区原有的地表植被以及水土保持设施，矿山采选产生的大量废弃物也占用了大面积的堆置场地，破坏了堆置场所原有的生态系统，导致矿区周围土壤侵蚀程度增加，水土流失加剧。近几年，中央、省级及市级财政持续在该区域投资、开展露天矿山治理项目。作者长期参与该类项目的勘查、设计及施工等各阶段工作，本文着重对露天矿山的治理技术进行了总结及研究。

关键词： 南太行;石灰岩矿区;露天矿山治理

【中图分类号】X505 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）20-0277-01

0 前言

党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央深刻总结人与自然相互依存、相互影响的内在规律，多次从生态文明建设的战略高度，阐述了山水林田湖草生命共同体的系统思想。

“十二五”以来，中央、省级及各市级财政已在南太行地区持续投入15.59亿元开展了矿山地质环境恢复治理项目，已初见成效。“十三五”以来，各级财政加大投入，持续开展露天矿山治理，极大的解决了南太行地区的矿山地质环境的各类问题，消除了各类地质灾害隐患并改善了矿区周边的生态环境。

1 露天矿山存在的问题

露天開采造成的矿山地质环境问题较多，主要问题有地形地貌景观破坏、引发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害、占压、损毁土地资源及污染地下水等。据2017年河南省矿山地质环境遥感动态监测，南太行地区仍有露天采场、废渣堆、排土场、尾矿库、矸石堆、工业广场、选矿厂、冶炼厂等责任人灭失矿山地质环境问题1375处，面积80.26km2;其中“三区两线”可视范围责任人灭失矿山地质环境问题833处，面积60.5 km2，矿山生态环境破坏严重，恢复治理任务大。

2 主要采取的治理措施

针对上述问题，应采取先设计后施工的原则进行实施。项目牵头单位应先安排技术单位对治理区进行矿山地质环境和地质灾害勘查，根据勘查成果进行施工图设计;后期安排施工单位按照设计好的施工图纸进行施工。

根据国家及省级各类技术规范要求，结合南太行地区矿山地质环境现状，一般拟采取的治理措施有以下几个部分。

2.1 危岩体清理工程

南太行矿区露天矿山开采一般遗留的高陡边坡较多，现状条件下部分危岩后方出现张拉裂隙，处于不稳定状态，在强降水、震动等外在条件的作用下极易产生崩塌、失稳。治理措施一般为人工清理配合挖掘机清理。对于个别危岩体的清理采用人工吊绳的方式进行清理，脚在危岩体上方，采用随身凿石撬杆等工具对指定的松动岩石块和有竖向裂隙的岩面进行清理。对于大范围分布的危岩体带，可采用挖掘机进行分层清理。

2.2 削坡工程

露天采石场内的高陡边坡产生的地质灾害隐患较多，一般为崩塌和滑坡，采用降坡处理，可有效的消除地质灾害隐患，削坡后形成的台阶可实施生物绿化工程，可有效的改善矿区矿山地质环境生态环境。一般采用台阶式治理，台阶高度可按矿区实际情况设计，一般为5m～15m，台阶宽度一般为5m～8m，按照由上到下的施工顺序进行分层爆破、开挖，坡度一般不大于70°。

2.3 平整工程

平整工程主要实施部位为削坡工程形成的台阶以及采场工业广场，削坡工程实施后，可对台阶上遗留的废石渣、废土进行清理、平整，以便于后续覆土工程、生物绿化工程的实施。采场底部的工业广场一般面积较大，个别场地采坑较多，应结合不同的设计标高分层进行平整。一般采用人工结合挖掘机、推土机进行挖高填低，分层平整。

2.4 覆土工程

场地平整后，即可实施覆土工程，土源一般为客土。在覆土进场之前应对照《绿化种植土壤国家标准》（CJT340—2011）进行检测、培肥，有害元素或重金属超标的土壤应进行置换，达到耕种标准的土壤方可进场施工。复垦地类应根据土地利用现状的要求进行划分，一般复垦为林地和耕地，林地覆土厚度一般不小于30cm，耕地覆土厚度一般不小于60cm。

2.5 生物绿化工程

实施部位主要为台阶和采场工业广场的覆土区域。边坡平台一般种植乔木，常见的树种一般有侧柏、针柏、银杏树、核桃树、柳树、榆树或果树，种植密度应符合《造林技术规程》（GBT_15776-2016）的要求实施。常用的草种一般有菊苣、红三叶、一年生黑麦草、紫花苜蓿、多年生黑麦草、高丹草、苏丹草、甜高粱、苦荬菜、冬牧、鲁梅克斯、籽粒苋、狼尾草、燕麦、百脉根、沙打旺、披碱草、鸭茅、箭舌豌豆、田菁、紫花苕子等。边坡实施植树和植草工程不仅能够改善矿区生态环境，还对裸露的高陡岩质边坡起到了遮挡作用，可有效的减轻视觉污染，改善大气污染，防止水土流失。

2.6 养护工程

栽植树苗一星期后检查成活率，未成活的立即补栽。树木栽植后需要进行林间管理，隔一段时间进行根部除草、松土，追肥、浇水等工作，追肥应在离树根50cm～80cm处挖小坑或挖环状小沟施肥，施肥时必须将肥料盖好，施肥工作需维持1年，每年4次。浇水工作要视天气情况而定，干旱季节须10天浇水一次，保证树苗和草皮能够正常生长。

3 效益分析

3.1 减灾效益

通过露天矿山的治理，尤其是高陡边坡的治理，有效的消除崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害对周边居民及过往行人产生的危害，保障了人民生命及财产安全，为周边居民、过往行人和车辆的出行创造良好的安全环境，极大地起到了减灾效益。

3.2 生态效益

项目实施后，使露天矿山遗留的高陡边坡及废弃采场和废弃矿渣堆得到了有效治理和修复，改善了矿区地形地貌景观，改善了矿区及周边生产生活环境，改善了矿区空气扬尘污染并有效防止了水土流失。

3.3 经济效益

通过对矿区的治理，可新增加林地或耕地，部分废弃矿山原有采场可改造为果园，不仅改善了矿山生态环境，还为当地居民增加了收入。新增加的耕地不仅可以改造为基本农田，增加当地农民收入，还可置换为地方建设用地指标，可谓一举多得。

参考文献

[1] 河南省财政厅、河南省自然资源厅、河南省生态环境厅《河南省南太行地区山水林田湖草生态保护修复工程实施方案》，2018年出版提交.

[2] 河南省有色金属地质矿产局第七地质大队，《辉县市顺发建材-辉拍路露天开采区矿山环境生态治理项目设计》，2019年出版提交.