浅谈某市废弃萤石矿生态环境修复工程

罗 照 曾庆昌 张奇聪

(江西省地质环境监测总站,江西省 南昌 330095)

0 引言

项目区位于龙头山乡矿产集中区,该矿山主要开采萤石矿,位于合福高铁德兴段沿线东侧,以地下开采为主的小型矿山,于2010 年政策性关闭。2010—2018 年,矿区内存在盗采萤石矿的现象,盗采方式主要为露天开挖,目前盗采活动已被制止。因盗采活动造成矿区土地资源破坏、地形地貌景观破坏、矿山地质灾害隐患等环境问题。

1 自然地理及地质环境条件

1.1 自然地理

该废弃矿山位于江西省上饶市德兴市龙头山乡,属于中亚热带湿润季风气候区,气候温和湿润。多年平均气温17.2 ℃;雨量充沛,为江西省暴雨中心区域,雨量多集中在春夏季(3-7 月),约占全年雨量的68 %,年雨量变差220 mm,平均年蒸发量为1 325.38 mm。

1.2 地质环境条件

1.2.1 地形地貌

项目区地处低山地貌,整体地势东高西低,南高北低,地面标高610～1 113 m。山坡整体自然坡度约25°～45°,自然坡高30～50 m。山体植被较发育,植被覆盖率达到80 %,以灌丛、毛竹及松树为主。

1.2.2 地层岩性及工程地质特征

该次对勘查区内拟建挡墙基础底部岩土体进行取样测试,其物理力学特征见表1。

表1 强风化花岗岩物理力学性质指标Tab.1 Index of physical mechanical properties of highly weathered granite

1.2.3 水文地质条件

项目区地下水类型主要为基岩构造裂隙水,含水岩组为燕山期花岗岩,分布面积4.19 km2。泉流量为0.1～0.569 L/s,地下径流模数为1.74～2.46 L/s·km2,含水量中等。区内构造裂隙水补、迳、排分区不明显。

2 矿山生态环境问题

(1) 土地资源破坏：据勘查,该矿山开采造成土地资源破坏较严重,主要破坏形式有剥采面开挖、废石压占破坏土地等。土地资源破坏总面积约102 400 m2。

(2) 地形地貌景观破坏：矿山开采引起土地资源破坏的同时也造成了植被破坏、边坡高陡、大深凹坑等地形地貌景观破坏。该萤石矿因开采造成地形地貌景观破坏面积约57 400 m2。

(3) 地质灾害隐患：矿山露天开采形成高陡边坡、废渣堆积于上坡上是引发崩塌、滑坡、泥石流的重要因素。据现场勘查,矿区内目前未见明显的地质灾害现象发生。

3 生态修复工程设计

3.1 废石清理、土石方回填

据勘查报告,矿区内废石堆共10 处,大致呈条带状分布于治理区沟谷、山坡坡脚及坡腰部,废石堆压占破坏土地面积16 933 m2,堆积坡度3°～35°,堆积总方量约77 532.4 m3。设计将以上废石堆回填至沟谷内,然后进行平整。据实际地形进行阶状放坡及平整。

3.2 挡土墙工程

矿区北侧1 号废石堆FS1 临近溪沟,废石堆坡脚处可见基岩出露。废石堆局部已滑塌,造成溪沟淤塞,为确保废石堆稳定及防止水土流失,设计在该废石堆坡脚处修建挡土墙,见图1。

图1 挡土墙结构图Fig.1 Structural drawing of retaining wall

挡墙依山体地形沿废石堆坡脚修建,墙高5 m (含基础埋深1.0 m),顶宽1.0 m,底宽约2 m。面坡倾斜坡度1∶0.2,背坡垂直;墙底水平。墙体设计为混凝土结构,采用砼C40 一体现浇,挡墙背侧底部设置HDPE 防渗土工膜,防渗段宽3.0 m。

3.3 截排水沟工程

①矿区地表截水沟共设计2 种类型,编号为Ⅰ型、Ⅱ型。其中：Ⅰ型截水沟主要沿1#治理区外围两侧山体布设,总长590 m,断面呈矩形。顶部内宽0.7 m,底部内宽0.7 m,沟深0.6 m,沟壁垂直厚度0.25 m。Ⅱ型截水沟主要沿2#治理区外围两侧山体布设,总长1 300 m,断面呈矩形。顶部内宽0.9 m,底部内宽0.9 m,沟深0.6 m,沟壁垂直厚度0.25 m。

②为加强区内地表水的排导,在治理区内布设多条排水沟,总长846 m,断面呈矩形。顶部内宽0.5 m,底部内宽0.5 m,沟深0.6 m,沟壁垂直厚度0.25 m。

3.4 矿区复绿工程

经计算,矿区需复绿面积约31 017 m2。复绿措施主要为种植松树苗、爬山虎、播撒草籽等。树苗应选择适应当地气候、抗旱、生命力顽强的马尾松。松树种植间距为1.5 m,树苗应选择成活率较高的3 年左右的苗木,树苗高0.5～0.6 m。

3.5 设立告示牌

为提高公众生态环境保护意识、法律意识,在矿区入口公路旁,设立告示碑,刻碑文以告示公众该矿山开挖的时间,存在的环境问题、治理时间、治理面积和其他注意事项等。

3.6 工程监测

在治理工程竣工后,为检验工程施工质量,拟对治理主体工程进行工程监测。监测内容包括治理区挡土墙变形及稳定性监测、截水工程运行情况监测、矿区植被恢复情况监测等。

4 结语

该废弃矿山存在的环境问题主要有：土地资源破坏、地质灾害隐患等,通过采取废石清理、土石方回填、挡土墙、截排水沟以及覆土复绿等工程措施,将消除该废弃矿山历史遗留的环境问题,修复治理被破坏的矿山及周边生态环境。