山东省海阳市某矿山地质环境恢复治理设计思路探讨

肖翔

摘 要： 为解决矿山开采形成的地质环境问题，恢复矿区土地功能，对矿区地质环境进行治理恢复，在进行野外测量和矿山地质环境问题现状调查的基础上，对矿山存在的问题进行分析，并制定科学合理的治理措施，编制矿山地质环境恢复治理设计，为矿山地质环境治理工作提供技术指导。

关键词： 矿山;地质环境;恢复治理;设计

【中图分类号】TD167     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.30.002

矿产资源开发为我国的经济发展和城市建设做出了巨大的贡献，但由于开采方式粗放，没有按照设计开采，不考虑矿山开采过程中的环境保护，矿山开采遗留的地质环境问题未及时进行有效治理，许多露天采坑及其周边地表基巖裸露，废石堆积，形成了较严重的矿山地质环境问题，与周边生态环境极不协调，也对周边群众的生产、生活等产生了一定影响。因此，开展矿山恢复治理设计研究十分必要[1]。

1 矿山概况及地质环境背景

1.1 矿山概况

矿山地处山东省海阳市丘陵地区，矿山北距威青高速公路（S68）出（入）口约3km，北距凤城镇汽车站约4.5km，北距离烟台港约55km，交通较为便利。治理区周围主要为耕地，草地。区内最高海拔为+48.25m，最低海拔为-15.96m，相对高差约64.21m。矿山采矿证面积0.0535 km2，开采矿种为砂岩。

1.2 矿山地质环境背景

矿山地处暖温带东亚湿润季风气候区，年平均气温12.3℃，年平均降水量695.8mm，年最大降水量1137.9mm（1985年），年最小降水量390.7mm（1981年），区内及周边冲沟除降雨时有流水外，其余时间呈干涸状态。矿区属于丘陵地区，地势起伏不大，呈东低西高之势，区内最高海拔为+48.25m，最低海拔为-15.96m，相对高差约64.21m。区内出露地层主要为中生代莱阳群水南组，主要岩性为灰黑色、黄绿色粉砂岩、细砂岩，为矿山开采矿种。区内无断裂构造，节理、裂隙不发育。

2 工作方法

通过收集资料、地形测绘、工程地质测量、矿山地质环境调查等工作，根据治理区地质环境现状并结合当地有关部门、企业意见及相关技术要求，按照野外调查和室内研究相结合、重点调查和一般调查相结合的原则确定工作总体思路和技术路线，结合矿区实际条件开展资料收集和地形调查等工作。

2.1 野外地质调查工作

采用大疆无人机和GPS接收机（RTK）联合定测，进行了1：500地形测量，其中无人机垂直方向定位精度3cm，水平方向定位精度1cm+1ppm，测量精度满足设计要求。

进行环境地质调查，查明该区地层、岩性、地质构造特征及岩土体空间分部规律、结构类型、工程地质条件等。调查区内地质灾害隐患点的分布、地形地貌景观破坏的现状、产生条件、发展演变过程、可能造成的危害等内容。调查区内地下水资源分布特征，开发利用现状，地表水以及水资源的分布、开发利用规划等，确定治理区绿化灌溉水源条件。进行治理区及其周围植物的适宜性调查，筛选优势树种[2]。

2.2 室内研究工作

对收集资料及野外测量结果进行综合分析研究，制定经济可行的治理措施，编写治理设计，为下一步实施治理工程提供技术依据。

3 矿山地质环境现状

根据野外现场实地调查，存在开采形成的露天采坑挖损，料石堆、废石堆、工业场区内房屋、硬化路面压占土地等情况，破坏了地形地貌景观。矿山开采形成露天采坑一处，料石堆一处，废石堆两处，房屋、道路、设备等17处。

采坑形状不规则，南北长约390～419m，东西宽约303～358m，深约30～53m。采坑边坡周围部分表土被剥离，岩石裸露，无植被生长。采坑范围主要包括坑底积水区和裸露区。积水区水深约3-5m，水面面积约0.014km2;采坑裸露区表面岩石裸露，表面坑洼不平，采坑裸露区占地面积约0.048km2。采坑边坡坡度70-80°，坡面较为破碎，部分坡顶存在危岩体。

料石堆位于治理区西南侧，形状不规则，东西长约76～89m，南北宽约11～29m，高约1～5m，占地面积约1508m2，体积约2513m3。

废石堆主要分布于治理区西侧，大小不一，分布散乱，占地面积约9249m2，体积约1387m3。

工业场地房屋、道路及设备占地约1744m2。

4 恢复治理设计思路

本次治理设计具体技术路线为：以往资料收集分析→地形测绘→矿山地质环境调查→确定治理方法→编制工程设计→治理工程施工→资料整理→提交治理工程竣工报告→治理工程验收。

根据以往恢复治理方案及土地复垦报告，原有的采坑边坡治理等工程可以依据实施，地形地貌景观的治理、采矿场基底、采矿场边坡、表土场复垦工程等治理根据目前现状无法采用。现根据矿山破坏现状及有关技术要求重新制定治理工程设计及措施，制定本次治理工程总体设计思路。本次采用清理浮石及危岩体、废石清理、工业场区治理（主要为房屋、硬化路面及仪器设备拆除清理）、顺坡整形、场地平整、覆土绿化、安装护栏、安装警示牌等治理措施，保留采坑内积水，供周围村民灌溉用水[3]。

4.1 危岩体清理

治理区内采坑东北侧边坡存在浮石及危岩体，本次设计采用人工吊绳、撬棍与机械相配合的方式清理边坡危岩体及周围坡面浮石，清理产生的危岩及浮石就近回填至采坑底部范围，清理危岩体共计约50m3。一般采取人工撬棍、千斤顶等简单工具使松动浮石滚落到陡崖底部，大块石清理采用风镐破碎清理。清理完成后表面无浮石，危石等，采取双安全绳等措施确保施工人员的安全。

4.2 废石清理

治理区内有较多散乱废石，设计将区内散乱废石就近清理回填至采坑内南侧区域，使采坑底部相对平整。清理废石量约1387m3，设计清理运距约500m。

4.3 工业场地及采坑底部治理

治理区内工业场区存在房屋、硬化路面及仪器设备，设计对工业场区进行治理，主要为房屋、硬化路面及仪器设备拆除清理，设计拆除后清理至当地建筑垃圾堆放处。采用机械的方式对采坑裸露区范围、清理后的工业场区范围进行场地平整，依据现有地形依坡顺势，设计平整后地形整体坡度2-5°左右，保证自然排水。

为恢复原有地貌景观，设计在采坑裸露区及场地平整范围覆种植土。根据原土地规划图，设计将工业场区破坏压占范围恢复成旱地，覆土厚度0.6m。为方便排水，设计在覆土时，距治理区原始边坡约0.5m处预留一条土边沟;设计将采坑裸露区范围恢复成草地，预留简易取水便道，覆土厚度0.3m。治理区周围以植被自然恢复为主。由于种植土购买量较大，企业须与附近村庄签订购土协议，保证土源。撒播草种应尽量选用生长快，耐旱、耐高温、耐水淹、耐贫瘠、耐酸性、耐碱性，能安全越冬的草种，同时要求草种根系发达、强劲、密集交叉、覆盖性好。依据以上原则，结合周边植被特点，本次治理设计选用当地常见的狗牙根、高羊茅等草种配合紫穗槐种子，按200kg/hm2的标准进行人工撒播。

4.4 围挡措施

由于采坑部分地段紧邻乡村道路，为防止人、物坠落掉入坑内，保证周边群众生产生活安全，设计在采坑边坡顶部外1-2m处安装围栏，围栏采用水泥立柱、刺丝围绕设计，围栏上设计安全警示牌9个，提醒周边人员注意安全，警示内容为“边坡危险，请勿靠近”、“水深危险，请勿靠近”等。

（1）护栏基础

采坑大部分地段为较坚硬岩石，需人工风镐凿槽，其规格：0.3m*0.3m*0.3m（长*宽*深），施工时可根据现状在较松散处及破碎处适当加深或扩大长宽规格。将水泥柱垂直于槽底，然后用C25砼固定。

（2）护栏立柱

护栏立柱为C25砼预制柱，其规格：150mm*120mm*1300mm（长*宽*高），混凝土立柱中间安置4条钢筋，钢筋规格三级Φ6，箍筋三级Φ6@300。护栏立柱间隔3m。

（3）护栏刺丝

护栏立柱地表以上高度为1000mm，刺丝上下以200mm的间距平行缠绕在水泥柱上，两柱间刺丝5根;

刺丝 规格：14号预制刺丝;

绑丝 普通铁丝规格：14号铁丝。

5 结语

通过本次治理工作的实施，恢复旱地51325m2，草地55455m2，保留水塘面积约0.014km2，既解决了矿山地质环境问题，修复和改善生態环境，同时又恢复了治理区内土地使用功能，对保障人民生命财产安全，促进社会稳定，保持经济可持续发展，提高人民生活质量，将会产生一定的社会效益、环境效益和经济效益。

参考文献

[1] 汤中立，李小虎，焦建刚.矿山地质环境问题及防治对策[J].地球科学与环境学报，2005，27（2）：1-4.

[2] 刘超良，孙涛，魏增超.露天矿地质环境保护与治理[J].地质灾害与环境保护，2013，24（2）：34-36.

[3] 沈城.矿山地质环境保护与治理对策应用[J].北方环境，2019，31（1）：218-219.