浅析闭坑地质环境治理主要方法 ——以广德县保良矿业有限公司建筑石料用灰岩矿为例_汪健.pdf

2020年第9期西部探矿工程 * 收稿日期 2019-11-24 作者简介 汪健 （1987-） ， 男 （汉族） ， 江苏宿迁人， 工程师， 现从事矿山地质环境、 地质灾害监测或者预警及地下水监测工作。 浅析闭坑地质环境治理主要方法 以广德县保良矿业有限公司建筑石料用灰岩矿为例 汪健* （安徽省地质环境监测总站， 安徽 合肥 230001） 摘要 我国现阶段大部分矿山管理者对于环境治理与生态环境保护观念陈旧， 矿山生产中只追求 利润而忽视了环境保护和治理， 因而， 在矿山闭坑时往往诸多环境治理问题集中暴露。以广德县保 良矿业有限公司建筑石料用灰岩矿为例， 对矿山闭坑主要的地质环境问题提出治理方式方法， 希望 为矿山今后环境治理提供参考。 关键词 闭坑； 地质环境； 保良矿业 中图分类号 TU42 文献标识码 B 文章编号 1004-5716202009-0028-03 1项目依托背景及基本情况 1.1项目依托背景 广德县保良矿业有限公司建筑石料用灰岩矿于 2015年到期关闭至今， 矿山的采矿活动破坏了该地区 的矿山地质环境。大量裸露边坡及植被破坏不仅存在 地质灾害隐患， 而且破坏了区域自然景观， 与周边绿荫 成群的绿水青山极不协调， 造成了视觉污染， 大面积的 土地资源浪费， 影响附近村庄居民生活环境及生命财 产安全， 因而对矿山开展地质环境综合治理工作已势 在必行。按照 “谁开发， 谁保护； 谁破坏， 谁治理” 的原 则， 由原采矿权人广德县保良矿业有限公司负责开展 关闭矿山的地质环境治理工程。 为有效治理矿山地质环境问题， 依据 矿山地质环 境保护规定 （国土资源部44号令） 和 安徽省地质环境 保护条例 相关要求， 2018年8月30日， 广德县保良矿 业有限公司按照上述相关规定对广德县保良矿业有限 公司建筑石料用灰岩矿闭坑进行地质环境治理工作。 1.2治理区基本情况 广德县保良矿业有限公司建筑石料用灰岩矿为小 型采石场,隶属广德县新杭镇管辖， 企业性质为私营企 业。矿山开采边坡大部分坡度较陡， 部分坡度在70左 右， 边坡整体较稳定， 岩石局部表面裂隙发育， 存在少 量岩石碎块散落现象； 矿山开采宕面较平整， 办公生活 用房后面有两处矿石堆场和临时堆土场， 矿区地表植 被稀疏； 区内底盘土层薄， 缺少植被覆盖， 生态环境脆 弱， 存在水土流失现象。本次治理范围综合考虑矿山 挖损现状、 开采影响范围等因素， 并经过现场实际踏 勘， 确定治理设计范围主要为矿山采坑挖损区域、 各类 堆场、 工业广场、 办公场所压占区域及其影响范围， 治 理区面积4.26hm2。 2矿山地质环境现状及问题分析 2.1矿山地质环境现状 矿山开采破坏占用了大量的土地， 造成植被和地 貌景观破坏， 现状地质环境较恶劣。根据现状调查， 采 区现状坡顶最高标高约105.3m， 采区底部最低标高约 46.3m。矿山治理区由两个部分组成， 分别为采坑、 中 部的工业广场、 办公生活和临时排土场等压占区， 总面 积4.26hm2。其中矿山开采破坏面积合计约2.08hm2， 中部的工业广场、 办公生活和临时排土场等压占区 2.18hm2。 （1） 西侧采坑。位于治理区西侧部位， 投影面积 2.08hm2。坡顶高程约105.3m， 坡脚高程约70.6m， 为开 挖西侧山体形成的边坡和底盘， 主体边坡倾向104， 坡 度60～70， 呈圈椅型， 边坡设有一级开采平台， 平台标 高约76.0m， 宽5m， 平台留有少量碎石。底盘残留有一 处孤丘， 孤丘高约3.0m， 面积200m2。 坡面出露岩层主要为灰岩， 层状单斜构造， 岩层产 状为294∠30。坡面岩石完整性较好， 但节理、 裂隙较 发育， 局部受开采影响有块石、 碎石分布， 主要地质灾 害隐患为碎石崩落、 滚落。坡面基本无植被。 28 ChaoXing 2020年第9期西部探矿工程 （2） 工业广场、 办公生活和临时排土场等压占区。 包括工业广场、 办公生活和临时排土场等多个区域， 合 计面积为2.18hm2。其中， 废弃工业场地表面平坦， 堆 积有大量碎石子， 面积为 1.59hm2； 办公生活区面积 0.19hm2； 临时排土场最高达10m， 平均高度5.0m左右， 边坡整体稳定性较好， 表面长有少量灌木和杂草， 有水 土流失现象， 面积为0.40hm2。 现状各类场地内部较平坦， 地表为碎石土层。地 表植被稀疏， 临时排土场有水土流失现象。 2.2矿山地质环境问题 广德县保良矿业有限公司历史上经多年开采形成 了陡峭的边坡， 存在一定的地质环境问题和安全隐患， 主要有 （1） 采矿活动形成崩塌地质灾害隐患。矿山持续 的开采对该区的地形地貌和地质环境等造成了破坏， 开采宕口内可见高陡边坡， 存在发生崩塌地质灾害隐 患。采场边坡主要为岩质边坡， 矿区边坡局部陡立， 目 前已经发生零星崩落现象， 存在进一步发生小型崩塌 地质灾害的可能。 （2） 采矿活动破坏了地貌景观， 同时遗留安全隐 患。矿山开采对矿区地貌景观破坏较严重， 原本地势 平缓的山丘， 由于矿山持续开采， 区内形成了露天采 坑， 形成了高陡峭壁。采坑高差最多达40余米， 采坑周 围存在居民点， 采场周边缺少安全警示标志， 有一定的 安全隐患。 2.3采场边坡稳定性评价 通过本次现场的地质调查， 认为层面与节理面切 割形成崩塌破坏是采场边坡破坏的主要模式。现场测 量地层产状为 294∠30， 两组节理裂隙发育， 产状分 别为 222∠64、 146∠69。 露天采场两处采坑总体呈多边形。采场边坡主要 落于灰岩层位中。灰岩属半坚硬坚硬岩， 抗剪强度 高， 考虑结构面与采坑边坡的空间组合关系时， 辅以赤 平投影图， 可分析出各段边坡的稳定性。根据矿山终 采后的边坡分布情况， 本次将Ⅰ区边坡分为A-B、 B- C、 C-D共3段， Ⅱ区分为E-F、 F-G、 G-H、 H-I、 I-E 共5段进行边坡稳定性的分析。 根据采场边坡稳定性分析， 现状条件下， 工作区边 坡与地层结构面斜交， 总体稳定性好或较稳定， 出现整 体滑坡、 崩塌可能性较小， 但由于节理裂隙发育， 部分 边坡在节理及强降雨等因素作用下存在局部块体失稳 隐患。在外界条件影响下， 易发生崩塌地质灾害， 故急 需清理坡面危岩碎块。 3治理思路及方法 3.1治理总体思路 经对治理区野外实地调查， 结合室内分析研究， 本 次矿山地质环境治理方案主要采用危岩清除、 局部削 坡、 底盘整平覆土、 坡顶修防护网、 保留养护水塘、 拆除 工业广场建筑及机械设备、 复绿、 养护工程等相结合的 方式进行综合整治。对原始山体上部植被较好的区域 进行保护， 尽量减少对原始地貌及原有植被的破坏。 3.2治理工程设计 根据治理项目区地质环境特征， 本着因地制宜的 原则， 合理且有针对性地进行治理工程设计， 恢复矿区 生态环境， 实现综合治理目的。治理区范围内存在多 处高陡边坡， 碎石堆置散乱， 存在地质灾害隐患。本次 地质环境治理工程分为Ⅰ区治理工程、 Ⅱ区治理工程。 （1） Ⅰ区治理工程。治理区边坡整体稳定性较好， 然而， 由于高差较大， 边坡表面存在局部凸起， 需做局 部削坡处理， 同时需对边坡表面浮石和渣土进行清理、 再做绿化。 ①边坡危岩清理 Ⅰ区危岩清理主要对边坡表面 的区域进行危岩、 浮石和残留的渣土采取机械结合人 工清理。对因开采造成岩体松动、 破碎处应用机械和 人工方法清除表面松散堆积物、 松动浮石， 清除危岩， 对局部边坡进行切坡、 缓坡化处理， 消除隐患。 ②底盘治理工程治理区现状底盘高低起伏， 底 盘最低标高约70.6m， 最高约82.2m。治理设计对平台 石子外运然后进行平整。设计保留现有平台， 对底盘 挖高垫低， 坡底平台、 底盘内部坡度在5以内。平整 时， 根据现状地形， 尽量减少对原地形的破坏。局部整 平标高可根据现场实际情况进行调整， 开挖整平采用 机械施工， 估算场地平整约1.42104m2。 ③复绿工程 沿坡顶和坡脚按照0.5m间距各种植 一排葛藤， 利用其攀爬特性实现坡面绿化， 预计Ⅰ区共 种植葛藤1296株。在土地平整的基础上覆土、 植树种 草， 土体主要来源于本矿山清坡、 临时排土场及外购， 原则上要求覆土厚度不低于0.5m， 建议选择当地常见 易成活的植被品种， 如 刺槐、 冬青、 高羊茅、 狗牙根 等。按照0.5m厚度估算需覆土0.71104m3， 3.0m3.0m 间距种植乔灌木， 乔灌木间种。估算共需种植乔灌木 各788棵， 按照播种量5g/m2， 共计播撒草籽71kg。 （2） Ⅱ区治理工程。治理区边坡整体稳定性较 好。治理区内存在多处高陡边坡， 坡度最大可至70， 高差最大可至47m， 岩石表面裂隙发育， 存在崩塌地灾 隐患， 需对边坡局部削坡， 表面浮石和渣土进行清理、 再做绿化。 ①边坡削方降坡 治理区HI 段由于边坡高差较 29 ChaoXing 2020年第9期西部探矿工程 大， 坡脚较陡， 节理、 裂隙发育， 边坡局部坡稳定性较 差， 已经形成少量崩塌体堆积于宕底。拟对山体分台 阶削坡。根据现场地形， 治理设计分为2～3级台阶， 由 下至上台阶标高分别为65m、 80m。 ②边坡危岩清理 Ⅱ区危岩清理主要对采坑四周 边坡进行危岩、 浮石和残留的渣土采取机械结合人工 清理。对因开采造成岩体松动、 破碎处应用机械和人 工法清除表面松散堆积物、 松动浮石， 清除危岩， 对局 部边坡进行切坡、 缓坡化处理， 消除隐患。 根据前期开采所产生的松散土石量、 浮石量估算 采场边坡共需清除的松散土方量约为1000m3， 危岩清 除石方量约为4000m3。 ③底盘治理工程 治理区现状底盘高低起伏， 最大 高差约15m。治理设计对底盘进行平整， 将矿山道路 南侧底盘区设计为水塘， 面积44445.6m2。对北侧底盘 区挖高垫低， 覆土整平。根据现状地形， 局部整平标高 可根据现场实际情况进行调整， 开挖整平采用机械施 工， 估算北侧底盘区场地平整约1.64104m2。 ④复绿工程 沿坡顶、 平台和坡脚按照0.5m间距 各种植一排葛藤， 利用其攀爬特性实现坡面绿化， 预计 Ⅱ区共种植葛藤5376株。在土地平整的基础上覆土、 植树种草， 土体主要来源于本矿山清坡、 临时排土场及 外购， 原则上要求覆土厚度不低于0.5m， 建议选择当地 常见易成活的植被品种， 如 刺槐、 冬青、 高羊茅、 狗牙 根等。按照0.5m厚度估算需覆土0.82104m3， 3.0m 3.0m间距种植乔灌木， 乔灌木间种。估算共需种植乔 灌木各 911 棵， 按照播种量 5g/m2， 共计播撒草籽 82.0kg。 4结论 广德县保良矿业有限公司建筑石料用灰岩矿矿山 地质环境治理工程总体目标是消除矿山地质灾害隐 患， 改善矿山地质环境。做好矿山地质环境整治和绿 化工作， 不仅能维护广德县生态环境， 还可以展示安徽 城乡环境和良好形象， 意义重大。本项目主要施工工 艺是危岩清除、 局部削坡、 整平覆土、 修防护网、 养护水 塘等， 辅以覆土绿化和其它措施进行场地的地质灾害 隐患消除和生态环境恢复。 参考文献 [1]李德强.地质灾害危险性评估在矿山生产工程中的应用[J]. 福建建材,2018710-11. 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