地勘行业转型背景下矿山生态修复技术研究

郑国栋

摘要：在新的历史时期，我国经济结构正在进行深度调整，地勘单位体制机制改革不断深入，全国上下大大小小的地勘单位正加快转型发展的脚步，将生态修复工程作为市场拓展的重点领域。笔者借此契机，将深入探讨地勘行业转型背景下矿山生态修复技术，并引入实际工程案例进行分析讨论。

关键词：矿山；生态修复；质量管控；案例分析

地勘行业是我国的基础产业，为我国经济社会发展做出了巨大贡献，但随着地勘行业发展的内外部环境变化，地勘单位加快转型是生存和发展的时代要求。在当前国家大力倡导生态文明建设的背景下，生态修复工程成为地勘行业转型发展的重点领域，在具体工程实践中，生态修复的领域十分广泛，如面对废弃矿山的生态修复，涉及到客土喷播、植生盆种植技术等，而如何在施工的过程中，准确把握住施工技术要点，加强质量控制成为一个值得深入研究的课题。本文借此机会将对矿山生态修复技术要点和质量控制等相关问题进行分析，并结合实例案例讨论，提高矿山生态修复施工的质量。

1.矿山生态修复技术基本内容

针对矿山的生态修复，必须要结合施工区域的自然特征、环境因素，并因地制宜地进行生态修复，要遵循生态系统规律，施工过程中不对周边的生态系统造成破坏，在进行生态修复施工前，要对土壤、植被、动物、自然资源等情况进行调查，明确修复的目标，并开展有效的修复施工技术手段。

1.1矿山土壤修复技术

针对矿山土壤的生态修复，一般采用土地复垦、土壤改良以及生物等方法，恢复有利于植被生长的表土层和生根层，培养良好的土壤基质层。对于表面的处理采用堆置、平整的方法，部分矿坑可以通过充填、积水坑疏排等方法。

土壤改良常采用客土回填、土壤電修复、土壤热修复等手段，同时对于酸碱不平衡的土壤情况，可采用酸化、碱化、添加营养物等化学方法进行生态修复。

采用生物修复土壤的方法较为广泛，通过在土壤中接种微生物实现修复土壤的目的。如应用铁氧化菌能够去除矿山土壤中的铁污染；藻类可以吸收矿山土壤中的重金属元素等。微生物在土壤中的生长发育，能够改变矿山土壤中的组分和结构，以实现恢复土壤肥力和生物生产能力的目的，建立稳定的植被层，以构建完善的生态系统。

1.2矿山植被修复技术

植被修复是生态修复技术中非常关键的内容，通过利用多层多种植物群落的整体结构，控制水土流失，利用植物的有机残体和根系穿透力，使得矿山土壤形成发育和熟化；利用植物群落根系交错的结构，增强土壤表面的抗冲刷能力，为其他植物的生长提供良好的环境。

植被修复需要结合修复治理区的生态环境和地质情况进行综合考量，优先选择种植生长快、适应性强、抗逆性较好的物种，禾谷类或块根类作物能够在砷污染地区生长，植被的选择应该要形成乔、灌、草、藤多层配置，在生态修复中禾本科中的狗牙根是最常见、生命力较强的植物之一，与之搭配种植香根草等植物，能够在重金属矿山地区生长繁衍，适用于矿区植被恢复。

1.3矿山景观修复技术

对于矿山生态修复，主要目标是恢复矿山原有的景观，而实现景观修复则需要在已有良好植被修复基础上才能够实现，实现矿山的植被修复是矿山景观修复的基础成效。在实际工程实践中，项目区的自然环境特征及矿山的地质条件是矿山景观修复的主要依据，因地制宜采取综合治理的方法对矿区进行植被修复。如在矿山的高陡边坡、缓坡、平台等周边环境差异较大的区域，选择不同的治理措施，通过削坡处理、边坡加固和客土回填的方式进行种植前的恢复治理，所选的植被类型应坚持“适地适树”原则，选择不同的乡土树种来改善治理矿山区域的生长环境，通过工程措施和生态技术措施结合，对整个矿山治理区域实现植被恢复的目的，最终形成种类丰富且稳定的植物群落和良好的生态景观效果。

2.矿山生态修复工程常见质量通病

2.1坡面处理不当

对矿山进行生态修复，是在不影响矿山边坡稳定性的前提下进行的，矿山坡面因为不平顺，在施工过程中导致基质脱落的现象，因此在进行挂网喷播的情况下，基质与坡面接触不紧密很容易导致喷播的植物存活率较低，而在对坡面进行浮石清理的过程中，也很容易导致坡面落石，甚至是边坡失稳等地质灾害。

当遇到矿山生态修复的边坡出现不稳固或不平顺的现象，主要原因是前期浮石清理不到位，土质坡面的陡坎没有进行处理，进行植物喷播的过程中，因为后期降水导致崩塌，甚至引发地质灾害。

2.2生态修复植物选择不合理

对于大多数矿山生态修复项目，主要目的是实现“复绿”，即恢复裸露区域的植被，因此在进行植被的选择应该根据综合治理区域的地质条件、气候条件等因素，选择耐干旱、耐贫瘠、根系发达的植被为主，治理施工后，植被与土壤之间的附着力能够对矿山边坡起到加固的作用，有利于抵挡雨季对坡面冲刷的影响。所以，矿山生态修复植被的类型选择、植被覆盖度以及边坡的稳定性都是重要的因素，植被覆盖高能够起到良好的抗风化作用，能抑制住坡面的水土流失，生态修复的效果更加突出。若选用根系发育较浅的草木或灌木，松软的土层表面在遇到雨季时，容易受到冲刷的作用，与生态修复的目的背道而驰。同时对于不同的坡面类型，选择不适宜的植被导致后期生长营养不足，植被存活率较低。

2.3坡面排水设置、施工质量有缺陷

矿山生态修复施工的过程中，雨水是关键的因素之一。在进行矿山生态修复施工之前，首先应该对排水系统进行规划和设置，若不根据工程实际，在治理施工区域布置截排水沟，当出现强降水时，坡面雨水会对坡体造成冲刷，边坡表层土体会逐渐剥落，很容易引发滑坡滑塌和冲刷等安全隐患。

矿山生态修复施工，布置截排水沟主要是为了截排地表径流，因此要结合治理区域坡面的集水面积、降水强度进行合理的规划和考量，在施工的过程中需要充分考虑坡面排水工程的意义。

2.4施工不到位造成的修复效果差

以本人的施工管理经验看，在矿山生态修复施工的过程中，经常会出现由于施工原因导致锚杆网脱落、喷播厚度不均匀等现象。如在进行锚杆网施工的过程中，若未及时进行注浆加固，锚杆在边坡上结合不够紧密，就会出现脱落的现象，再如铁丝网在施工中，经常会出现不按照要求进行搭接，或者搭接的宽度不符合要求，导致后期出现铁丝网下坠的现象；再如前期坡面修整不到位，导致铁丝与锚筋结合不紧密；在进行喷播施工的过程中，基质水分配比出现错误，导致基质喷播不均匀，后期植被的存活率较低。

3.矿山生态修复质量通病防治措施

3.1保持坡面修整的平整度

对于矿山生态修复项目而言，前期对于坡面的修整至关重要，要确保坡面稳定性的前提下保证坡面的完整，因此对于边坡防护措施的选择十分重要。通常而言，松散的土石混合坡應该在前期进行杂物清理，如边坡上的浮石、危石等，按照设计要求进行放坡，确保坡面的稳定。

3.2营造良好的植被群落结构

生态修复施工重点在治理区域构建良好的植被群落结构，需要人为对矿山边坡进行改造，构建稳定、自然交替的人工坡面植被群落。在进行植被选型上，可搭配不同的边坡乔、灌、草混合种植，并且要考虑到不同植被组合的相互促进作用，能够具备自我生长的能力。矿山生态修复植被还需要兼顾到生态效益，以本地适应性较强的植物为主。总的来说，对于不同的矿山生态修复项目，要结合矿山岩土类型、风化程度、气候条件来综合考虑选择植被类型，这是提高生态修复治理施工的最重要的内容。

3.3合理布置截排水沟

一个矿山生态修复项目，从前期立项到勘察设计，到实际施工环节，这个过程需要耗费大量的时间，加上矿山治理区域的环境较为复杂，前期设计的截排水沟，到了实际施工环节会由于其他因素的影响出现变动，这就需要在实际施工的过程中，对设计文件中设计的截排水沟位置进行现场踏勘，对于实际情况不符的现象即时向监理和建设单位提出变更，因地制宜布置截排水沟，在进行开挖之前还需要对施工区域内的积水、渗漏水及地下水进行引排，按照规范标准进行施工，并做好养护工作，确保截排水沟施工质量达标，在后期投入使用的过程中能够发挥应有的作用。

3.4加强施工程序的质量把控

加强生态修复施工质量的基础保障，在于规范的施工程序，严格按照施工流程和工艺规范进行施工，这样不仅能够有效地控制施工质量，还能够对工期管理大有益处。在施工过程中，施工单位严格按照设计文件和规范标准，加强现场施工管理，对于须进行隐蔽验收的分部、分项工程及时地进行验收，以加强管理来保障治理施工的质量。

4.矿山生态修复工程实例分析

4.1工程概况

ZX矿山治理区共分布7处废石堆，按从南至北，从东往西的顺序分别为FSD01～FSD07，项目区废石宽48m～134m，纵长18m～103m，正投影面积约1050m2～13000m2，平均厚度3.5m～5m不等，体积约0.38×104～0.675×104m3，废石堆相对高差9m～47m，剖面上呈缓坡状，几乎没平台，坡度相对较陡，平均坡度31°～45°。

结合治理区实际情况和治理要求，ZX矿山治理区生态修复的主要方案为土壤重构工程、配套工程和植被重建工程，该区域主要复垦为林地和草地。

4.2具体实施方案

4.2.1土壤重构工程

对于ZX矿山治理区按“随坡就势，小平大不平”的方式，在进行土壤重构治理的过程中，尽量不破坏现有的生态系统，生态修复完成后与现有生态系统保持平衡。

4.2.2配套工程

ZX矿山治理区配套工程主要为排水工程和林间道路工程，ZX矿山治理区生态修复的坡度较大，为了最大限度减少雨水对坡面的冲刷，截排水沟采用混凝土硬化的方式进行处理，同时为了控制流水速度，对于坡面较大的区域采用跌水措施。ZX矿山治理区共计布置16条草皮土沟1533.8m，17条C25砼排水沟2097m，埋设9处涵管。

其次对于林间道路工程，为了在治理施工中便于操作实施和养护，在ZX矿山治理区现有的土路基础上，修建林间道路，对土路路基进行修整夯实，采用厚18cm的泥结碎石结构，路面顶部宽度为3.0m，底部宽度3.54m。林间道路工程各区域工程量如下表：

4.2.3植被重建工程

选用ZX矿山治理区现有露采场及干涸废泥池种植矿区常用树种，种植乔木、铺设生态植被毯、边坡坡脚修筑简易种植槽。首先针对乔木种植，在运输乔木植被时，应注意用湿草包裹根部，在施工环节，采用挖机吊运效率较高，且便于保持乔木植被的垂直度，在进行吊运的过程中需要注意对树皮的保护，到了具体种植施工可采用二次沉降法进行种植，种植完之后回土用水枪进行冲灌，待水充分沉降，水的吸力使得种植土包裹密实，然后再次进行回土浇水，形成二次沉降；其次对于生态植被毯的铺设施工，首先要对铺设区域地面进行平整，无空鼓、裂缝、碎石等有可能会破坏生态植被毯的异物，平整场地后在地基上洒水，待水完全渗透吸收后，对地基进行松土方可铺设，铺设时须注意从上而下进行铺设，搭接处要保持足够的宽度，生态植被毯铺设施工完，需要时刻保持湿润的状态，加强保水养护；最后对于种植槽的施工，具体的施工流程通过锚杆成孔，浇筑钢筋混凝土梁板槽，槽内回填有机土，槽内种植野葛、乔灌木及爬藤类植物，施工完毕后养护是最为关键的内容，根据植被生长的情况进行合理的保水养护。

参考文献：

[1]郭洋楠，孙安安，吕凯，智颖飙，华宇鹏，牛海，姜平平，马晓丹.三种强旱生植物在鄂尔多斯矿区生物修复中的生理生态适应性[J].水土保持通报：1-81.

[2]马德慧.矿山开采后环境生态修复与土地的再开发利用[J].化工设计通讯， 2020， 46（05）：215-216.

[3]陈阳，王西平，张冬冬，张刚，张庆晓，李喆，钱雨薇，潘小雨.三门峡市黄河南岸铝土矿区山水林田湖草生态保护修复的必要性及对策探讨[J].环境生态学， 2020， 2（05）：43-46.

[4]毕慧娟.工矿废弃地的生态修复与景观设计——评《煤矿废弃地生态植被恢复与高效利用》[J].矿业研究与开发， 2020， 40（04）： 173-174.

[5]吴群英，冯泽伟，胡振琪，陈超，浮耀坤，杨福芹，高磊磊.生态脆弱矿区地表裂缝动态变化对土壤含水量的影响[J].煤炭科学技术， 2020， 48（04）：148-155.

[6]刘向敏，马宗奎，张超宇，武广建.矿山生态修复工程管理现状、问题与对策建议[J].中国国土资源经济， 2020， 33（04）：23-28.