海丰县圆墩三角山石场矿山闭坑治理工程实践

王永峰 张艳红

摘要：介绍了海丰县圆墩三角山石场自然地理、地形地貌，根据不规则开采导致的高陡边坡等开采现状，理清治理思路，提出了安全警示防护工程、建构筑物治理工程、截排水系统建设工程、土地复垦工程四个方面的治理工程设计，其中露天采场边坡采用挂网+喷种植草，喷种植草采用挂双网坡面网固加客土喷播生物基质草筋抗冲刷的方法，使采石场与周边自然山体植被融为一体，可实现水土保持、美化环境。

关键词：闭坑；地质环境；治理；圆墩三角山石场；海丰县

1.概述

1.1自然地理

采石场治理区位于海丰县城区214°方向，直距约38km处，采石场往南有约1km简易公路抵S324国道，交通条件十分便利。采石场地处亚热带海洋性气候区，气候温和潮湿，少霜无雪，年平均降水量2187mm，最大年降水量2858.8mm（1997年），日最大降水量为411mm（2010年6月25日）。降水80%集中在每年5月份～9月份。每年7月份～10月份常受台风侵袭。采石场土壤以潴育水稻土为主，其成土母质为花岗岩，养分较丰富。采石场山体植被繁茂，常绿针叶林主要有马尾松、杉、湿地松等，常绿阔叶林、常绿季雨林有桑科、樟科、梧桐科等。

1.2地形地貌

圆墩三角山石场所在地属丘陵地貌区，原始微地貌类型单一（丘陵），地形总体趋势是西高东低。区内海拔标高最高+171.0m，最低海拔标高+30.0m，最大相对高差140.0m，区内原始地形坡度20°～30°。经过长时间开采活动造成场地的地形地貌起伏变化较大，原始山坡地形改变至现状凹陷坑地形。采场底部总体上较平坦开阔，地形起伏小，底板标高约为+47.8m～60.0m，采场顶部四周边缘标高约+85.0m～ 170.0m，地形起伏大。采场边坡多为一坡到底形式，坡度较陡峭，一般约60°～80°，坡面裸露，岩体较破碎。

1.3开采现状

凹陷式采坑面积约10.61万m2，呈近椭圆形，南北长约300，东西长约510m，采场底部总体上较平坦开阔，地形起伏小，底板标高约为+47.8m～60.0m，采场顶部四周边缘标高约+85.0m～170.0m，地形起伏大。除北侧部分边坡形成3级台阶外，其余边坡基本是一坡到底形式。北侧3级台阶，每级台阶高约10m～40m，其他高陡边坡高约70m～100.0m，坡角约55°～80°；采场东侧高陡边坡高约60m～100.0m，坡角约50°～80°；采场南侧高陡边坡高约30m～60.0m，坡角约60°～80°；采场西侧高陡边坡高约60m～120.0m，坡角约65°～80°；目前最低开采标高为+47.8m，采掘范围内最高处位于西侧，标高为+171.6m。矿区没有专门设置临时排土场，矿区表层剥离土就近推至采场下方。

2.闭坑治理工程设计

2.1设计思路

现状矿山工程主要有采场、工业场地、临时堆料场、临时堆土场等区域，结合土地利用现状、地方规划、地理位置特点，与周边环境协调等因素综合考虑，由于矿山的不规则开采，露天采场边坡较为陡峭，但管理单位要求采场不能进一步开挖土石方，只能在现有的现状基础上进行治理，没有边坡修整与加固措施。

2.2闭坑治理工程设计

2.2.1安全警示防护工程

（1）安全护栏工程设计

由于露天采场现已形成凹陷采坑，据广东省相同类型矿山经验、矿山周边实际及相关地方规划，将凹陷采坑设置为坑塘水面，为防止外人、畜进入，设计在露天采场四周边坡边界处，距边坡5m～8m处沿边坡走向构筑一条防护围栏，采用水泥桩固定，铁丝网拦挡。

（2）警示牌工程设计

为防止人、畜进入，发生事故，在露天采场境界外的5m外及治理区入口（矿山道路连接外部道路处）处，每隔100m设置警示牌示警，发现异常及时采取措施处理。警示牌由基座和碑体组成，材质为不锈钢防腐材料，碑体上注明：“闭坑矿山，禁止逗留”“水深危险，请勿靠近”以及“联系人及电话”等字样。

工程布置：在治理区外围布设防护围栏和警示标志，防止人、畜靠近采坑边缘，以免造成伤害。根据测算，露天采场外围防护围栏构筑工程量为1030m，构筑警示牌工程量为16块。

2.2.2建构筑物治理工程

本工程治理主要为工业场地等建筑区，治理措施采取清理覆土平整。首先对工业场地、建筑区等进行清理，之后按设计要求回填表土。治理区建构筑物片区，总占地600m2，体积2100m3，主要采取拆除、清理、覆土平整。首先对建筑瓦砾进行拆除，采用人工配合机械拆除，建筑瓦砾采用机械、人工开挖，装载机装载，自卸汽车清运，再按设计要求覆土平整。清运工作简单易行，既节省人力财力，又能保证施工安全。

2.2.3截排水系统建设工程

露天采场南侧为反向破，东北侧为反向破及分水嶺，西北侧有一条盘山公路在采场边缘附近，该公路已修建截排水沟，故采场外围地表水很难排入采场中，所以取消截水沟。

（1）排水沟工程

由于采场四周地表水很难进入采场，故排水沟设置于工业场地四周，工业场地四周设置浆砌石排水沟。设计排水沟为矩形断面，底宽×沟深=0.4m×0.4m，采用浆砌石防护，衬砌厚度为20cm，表面2cm砂浆抹面。排水沟开挖断面积0.48m2，砌筑断面积0.32m2。排水沟出口处设浆砌石沉沙池，水流经沉沙池排出。

（2）沉砂池工程

区内汇水泥砂含量较高，必需设置沉砂池进行水处理--主要是沉淀泥砂、澄清水质。沉砂池位于下游，涉及容量不小于500m3。根据环保要求，废水排放指标应达到泥砂含量不大于500g/m3。沉砂池位于采场西侧及工业场地南侧，沉砂池采用矩形断面，规格为长×宽×深=10m×3.33m×3m，施工方法为人工开挖，沉砂池用浆砌石砌筑，厚48cm，表面2cm砂浆抹面。

2.2.4土地复垦工程设计

（1）场地平整工程

按照治理区土地复垦目标，复垦林地的场地进行土壤重构后，采取场地平整的方式使地表坡度达到《林地复垦质量控制标准》的质量要求。使用推土机推土的方式进行，地面坡度整平使之不超过5°。露天采场斜坡采用坡面喷植+种植生槽，故仅需对采场底板进行平整，使底板坡度满足后续土地资源恢复治理的要求。工业场地、临时堆料场进行拆除区内构筑、建筑物，清理建筑垃圾和废料，进行场地平整，地面坡度整平使之不超过5°。工业场地分为2个台地，台地与台地之间进行放坡，坡度小于15°，工业场地与两侧山体交接处的人工边坡同时放坡，坡度小于20°。临时堆料场北侧与山体交接处的人工边坡进行放坡，坡度小于20°。

（2）回填表土工程

按照治理区土地复垦目标，复垦林地的场地需进行土壤重构，采取表土回填的方式进行，保证达到《林地复垦质量控制标准》的土壤质量要求。露天采场底板进行清理后，综合服务区、工业场地完成碎石堆清运、场地平整后进行回填表土工程。回填植土层土壤0.5m，土壤pH值控制在5.5以上，含盐量不大于0.3%。

（3）植被重构工程

根据矿区自然条件和当地土地总体规划（林业用地及自然保留地），对治理区通过植树，按照林地等地类的质量控制标准进行生态恢复。依据当地乡土植被情况，并配置灌木树种等。乔木、灌木套种，采用株间混交方式，使之形成“灌、乔”相结合的立体生态景观。采场边坡植生槽种藤本植物攀爬植物及灌木。

①种植规格

植血桐、土蜜树、大叶相思、千年桐马、杨梅、木麻黄等（乔木）：树种选用半年生以上，苗木健壮、无病虫害的幼苗，雨季造林。株行距2m×2m，穴（坑）规格：40cm×40cm×30cm。每穴穴底施用复合肥+磷肥作基肥，表土回底，清除穴内石块，每穴1株，种植密度2500株/hm2。

植凌霄、马缨丹、紫穗槐（灌木）：采用春季育苗栽植，株行距1m×1m，穴（坑）规格：30cm×30cm×20cm。每穴1株，种植密度10000株/hm2。

植紫藤、雀梅藤、葛藤、狗牙根（藤本植物）：采用春季袋苗栽植。株行距1m×1m，穴（坑）规格：30cm×30cm×20cm。每穴1株，种植密度50株/100m。

②工程布置

露天采场边坡采用挂网+喷种植草。喷种植草采用挂双网坡面网固加客土喷播生物基质草筋抗冲刷的作业技术组织施工。具体为：清杂→挂网→固网→生态棒→挂网→选土→筛土→加入生物肥作业基质→客土前加草筋（基质层抗冲刷作用）→加保水剂黏合剂（形成水膜胶粘结构进一步抗冲刷→土壤生物菌（有利于草种快速生根）→客土至8cm厚（3遍至4遍）（陡坡垂直面5cm～8cm厚）→加草种（最后一遍客土時加入）→覆16g无纺布（抗风化和透气好又能有效保湿的那种）→养护。

挂网采用镀锌铁丝网，网孔为5cm×5cm，作业面用冲击钻1m×1m间距梅花形布置锚杆和锚钉，锚杆长度约为15cm～40cm，挂网施工时采用自上而下放卷，相邻两卷铁丝网分别用绑扎铁丝连接固定，两网交接处至少要求10cm的重叠，网与边坡作业面保持一定间隙，并均匀一致，较陡岩面有托盘处可用草绳按一定间隙缠绕在网上，以增加附着力，使客土厚度得到保证，挂网可以使客土基质在岩石表面形成一个持久的整体板块。客土喷播前浇水湿润坡面，将黏土和草纤维，黏合剂、肥料等混合材料经过喷播机搅拌后均匀喷播在坡面铁丝网上，直喷到适应厚度为止。

工业场地及临时堆料场，进行砌体拆除、覆土、平整后乔木灌木套种。由于G324国道可以直观看到露天采场，故在G324国道旁种植一排高大乔木，在工业场地上部台地种植一排高大乔木，最后在露天采场南侧种植一排高大乔木，遮挡露天采场开采区坡面。

3.结语

采石场的开采使山体裸露、植被破坏，采石坡的危岩还存在安全隐患，带来一系列的生态问题，如空气污染、水土流失、崩塌、泥石流等，通过闭坑治理，具有实践和理论意义。

在矿山采石场的闭坑治理中，一定要充分考虑采石场的实际情况，没有固定的普遍适用技术，只有根据坡体本身的特征、周边自然环境、规划需求、美观、安全等因素综合考虑，通过闭坑治理，使采石场的岩质边坡成为具有较强固土护坡和较好景观效果，喷薄绿化立足于本土植物，主要以灌木、草本植物为主、小乔木花卉局部点缀且能自然协调生长和演替的植物群落，使采石场与周边自然山体植被融为一体。

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