某矿山地质环境恢复治理工程施工图设计

吴景虎，曹莉莉

（甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院，甘肃 兰州 730000）

1 项目概况

本项目治理依据绿色矿山建设要求，在充分与企业沟通协商的基础上确定了治理区范围和治理对象。项目治理区包括石英石矿矿区山北排渣场、第一～四作业区，治理区总面积约32.34hm2，治理对象包括排渣场、筛下料堆场、崩塌（危岩体）。

根据区内生态环境问题及其影响程度、范围，确定恢复治理方案和主要治理措施为：对已有排渣场区段顶部进行整治、覆土、种草，并预留运输道路。对各筛下料堆场进行坡面整修，清理不稳定土石方，对有放坡条件的区段进行分级放坡，然后覆土种草、种树；对治理区存在的危岩体进行清理，消除地质灾害隐患。

通过上述治理措施，可使治理区遭受破坏的生态环境得以逐步恢复，实现与周边生态环境相协调的目标。

2 勘查设计技术规范依据

《矿山生态环境保护与恢复治理技术规范》（HJ651-2013）；

《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）；

《土地利用现状分类》GB/T21010-2007；

《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》（DZ/T0223-2011）；

《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）。

3 矿山地质环境现状及主要地质灾害

项目区现状地质环境问题主要是矿业活动对地形地貌景观、土地资源、植被资源的影响，其次为崩塌地质灾害对地质环境的影响。

3.1 地质灾害

3.1.1 基本特征。

B1崩塌（危岩体）。该崩塌（危岩体）位于第一作业区北侧，所处坡体为采矿形成的高陡开采面。危岩体分布高程2390～2401m，相对高差11m，宽18m，厚度0.3～1.0m，体积约118.0m3（表1），属小型岩质散落型崩塌。危岩体坡面倾向26°，坡度65～77°，崩塌方向50～90°，其物质成分为块状绢云石英片岩，产状33°∠75°。节理裂隙发育，被多组裂隙切割，裂隙宽度0.5～5.0cm。在前期开采过程中，危岩体表面在爆破作用下大量开裂，加剧了岩体的破碎程度，在降雨、震动等诱发因素作用下，易形成坠落式崩塌，使崩塌体顶部及坡脚土地资源遭到破坏，进一步加剧对地形地貌、水土流失的破坏影响。

危岩体结构面较发育，主要有以下三组： ①组：此组裂隙主要由绢云石英片岩层理构成，裂隙长约0.5～2.0m，宽约1～2cm，裂隙呈直线状，产状33°∠75°；②组：呈竖向发育，延伸长度4.0～16.0m，裂隙宽度1～5cm，裂隙呈线状，裂隙充填泥质角砾，产状57°∠82°；③组：此组裂隙垂直层里面，延伸长度约为2.0～3.0m,裂隙宽度约0.5～5cm,裂隙呈折线型起伏，产状为102°∠63°。

3.1.2 稳定性分析

B1崩塌（危岩体）。根据野外实地调查和赤平投影图（图1）中坡面、岩层层面以及主控结构面三维空间组合，对其进行稳定性分析，认为现状条件下其处于欠稳定状态。

图1 B1崩塌（危岩体）赤平投影图

说明：（1）危岩体：坡脚、坡顶之间相对高差约11m ，坡度65°～77°，危岩体体积约为118m3，坡面绢云石英片岩裸露，受开采时爆破影响，中上部岩体产生变形破坏。

（2）岩体中主要发育三组结构面：①岩层面33°∠75°，②顺倾节理面57°∠82°，③垂向节理面：102°∠63°。受这三组结构面切割，岩体破碎成不规则状岩块，裂隙张开宽度0.5～5.0cm，裂隙结构面结合差。

（3）在暴雨或地震工况下，坡体表层被爆破松动的岩体沿不利结构面或组合面发生崩（滑）塌灾害的可能性较大。

3.1.3 地质环境影响程度评价

B1崩塌（危岩体）。据野外调查和访问，B1崩塌曾发生过小规模崩塌，未造成人员伤亡，仅对地形地貌景观、坡顶及坡脚植被资源造成破坏。B1崩塌现状条件下对地质环境影响程度为较严重。

3.2 矿山开采对地下水含水层的影响

矿体位于侵蚀基准面之上200m左右。由于地形切割强烈，地形高差悬殊，故降水利于流泄而不利于渗透，降水入渗至地表风化裂隙中的地下水难以储存。露天采矿基本未见地下水，同时，矿山开采时形成的弃渣主要为剥离弃土和筛下废渣，均为硬质土，不含特殊有害物质故，矿山开采对地下水含水层及其水质的影响程度较轻。

3.3 矿山开采破坏地形地貌景观

区内矿山开采方式均为露天开采，在开采过程中对山体进行开挖，造成原始地形地貌的严重破坏。矿山采矿及矿区道路修筑产生的大量废石、废渣堆积于坡体或坡脚、沟谷地带，且分布面积较大。弃渣、废石形成的渣堆对地形地貌景观影响程度较为严重。

3.4 压占、破坏土地资源

（1）渣堆和采场压占、破坏土地资源。据统计区内的废渣堆17处，压占破坏土地资源总面积25.8241hm2，多为开采时产生的废石、废渣堆积于山坡低洼及坡脚地带，不仅破坏地形地貌景观，同时压占、破坏土地资源，致使植被不能生长。在开采过程中形成的采场12处，挖损破坏土地资源总面积13.4593hm2对表层土壤的剥离，也对植被赖以生存的土地资源造成了破坏。压占、破坏的土地类型主要为工矿用地、其他草地、有林地，分析评估现状条件下矿山开采产生的渣堆及采场对土地资源影响程度为较为严重。

（2）矿山简易道路压占土地资源。矿山建设时修建有简易道路，多沿山坡盘旋而上，主要为用途为运输设备、材料及矿石，路基段地层多为坡积碎石层及基岩，路基坚硬，受道路建设中的挖损及车辆运行中的辗压作用，矿区道路均无植被生长。依据矿山地质环境影响分级标准，矿山简易道路压占、破坏林地或草地总面积小于4hm2，分析评估现状条件下矿山简易道路对土地资源影响程度为较严重。

4 地质环境问题的发展趋势

（1） 崩塌危岩体变形发展趋势。治理区分布的2处崩塌（危岩体）所处位置坡体陡峻，岩体裸露，受爆破影响岩体破碎，结构面发育，且被裂隙切割，通过崩塌危岩稳定性定性评价，在现状条件下处于欠稳定状态，在暴雨和地震影响下，坡体表层被爆破松动的岩体沿不利结构面或组合面向下滑动滚落，形成崩塌地质灾害的可能性较大，使斜坡顶部及坡脚土地资源遭到破坏，进一步加剧对地形地貌、水土流失的破坏影响。

（2）水土流失与林草地退化形成恶性循环。治理区属森林草原向荒漠草原过渡的疏林草原地带，土壤较为贫瘠，有机质土壤层厚度一般10～30cm。自然地貌、林草地及第四系地层遭到破坏后，在自然应力和水的不断冲蚀作用下，弃渣堆积层的细颗粒随水流失，局部坡脚植被的进一步退化也将导致水土流失加剧。区域内水土流失与林草地退化形成恶性循环，生态环境逐步恶化。一旦影响范围及程度不断扩大和加强，其将威胁到下游大通河小流域的水土环境，对连城自然保护区和谐稳定的生态系统造成不可逆转的破坏。

（3）弃渣随意堆放，存在崩塌及潜在泥石流灾害隐患。弃渣在沟道、坡脚及斜坡上矿渣、弃土，极易被水流冲蚀携带，为泥石流提供丰富的固体物源。随意堆放导致沟道狭窄，堵塞严重，加之本区暴雨频繁，降雨量较大，降雨集中，河沟谷两岸山坡坡降较大，汇水面积大等原因，引发泥石流的可能性小，危害程度较严重，危险性中等。

（4）滥采滥挖、随意堆放，引发新的环境工程地质问题。滥采滥挖、随意堆放使区内壤土层被揭除，植被遭破坏，消弱了植被境对水资源的调蓄能力，遇短时暴雨，降水便主要以地面径流的形式向下游排泄，为水土流失提供了水动力条件，其二地表植被的破坏使林草地赖以生存的和自我调节生态环境不断恶化，加剧了林草地的退化和荒漠化。

5 治理工程设计

（1） 筛下料堆场整治。本次渣堆治理设计根据各渣堆分布特征及所处位置场地条件，在尽量减少刷方量的前提下，通过挖高填低，对具备放坡条件的渣堆，按每级高度8～10m，阶台宽按3.0～4.0m进行分级放坡；对不具备放坡条件的渣堆，按设计刷坡坡度不大于35°刷坡整修，使其与原地貌基本协调一致，采用机械方式进行作业。

（2）危岩体清理。前期露天开采过程中对坡体的持续开挖，造成开采面危岩耸立，形成崩塌（危岩体），在降雨、地震等因素作用下可能会发生崩（滑）塌灾害。因此，本次治理需对坡面上的危岩体、浮石及松散废石清理并外运，通过调查统计，崩塌（B1）清理危岩、浮石及松散废石方量约118m3。采用人工爆破方式进行作业。

（3）筛下料堆场植被恢复工程。植被恢复区域主要为渣堆分级刷坡整平后的地带以及其它植被破坏严重地带。通过分级刷坡后渣堆每级坡面坡度均小于35°，达到覆土要求，同时为有利于所种草种、树种的生长及成活，设计覆土厚度陡坡段为0.2m、平台及分级马道为0.3m，覆土需压实。再选择播种季节进行播种，鉴于治理区采矿活动压占、破坏土地资源的类型主要为草地和灌木林地，因此本次植被恢复以草本和灌木林地为先。

6 工程监测设计

（1）治理工程施工期间监测工程设计见表2。

表2 治理工程施工期间监测工程设计

（2）治理工程运行期的监测工程设计见表3。

表3 治理工程运行期的监测工程设计

7 保障措施

（1）安全保障措施。项目主管部门、项目实施部门和施工队伍，按照“管生产必须管安全”和“谁主管谁负责”的原则，从项目的前期论证—实施—施工，都必须建立有效的安全管理体系。建立安全管理制度和规章，做到项目实施中的名类安全事故为零。

（2）环境保障措施。本项目主要是矿区生态环境的恢复治理，不能因为治理已恶化的地质环境，而引起新的地质环境恶化。所以，应建立矿山恢复治理工程的环境保护措施，是保证该项目顺利实施的坚强保障。在保证满足治理标准的前提下，尽量不扩大治理范围，不乱挖乱采，不破坏原有植被，不造成新的地质环境问题。施工完毕后的废弃建材，应及时清理干净并处理。总之，在该项目的实施中，必须更加注重环境保护，施工做到文明施工。建立项目实施中的环保管理体系和奖罚制度。