露天石灰石矿山边坡治理工程与环境恢复措施

露天石灰石矿山边坡治理工程与环境恢复措施

王扶成   李哲

安徽池州海螺水泥股份有限公司  安徽池州  247000

李哲   安徽海螺水泥股份有限公司     安徽省芜湖市 241000

摘要：在矿山开采过程中，边坡直接关系到采矿的安全与质量。特别是一些特殊的地质结构边坡，边坡的稳定性将直接影响到矿井的安全，因此，露天矿边坡的处理必须贯穿于采后。在煤矿开采要求日趋严格的情况下，边坡治理已不仅仅是防治边坡灾害，同时也要进行生态修复。因此，边坡治理和生态修复工作收到了明显的效果，使地质灾害得到了有效的控制，还了矿区的绿水青山，改善了矿区的生态环境。

关键词：边坡治理；回填平台；覆土；绿化；环境恢复

在现有的边坡治理和生态修复措施中，通常以削坡减载，截排水，坡脚压载，喷播绿化等为手段，以达到消除边坡破坏，修复矿区生态环境的目的。对性质复杂、剥出率较高的石灰石矿山而言，削坡减载不仅使废石排放量增大，开采成本上升，而且弃渣还会对矿区周围环境造成污染；采用废石堆填、卸台，既能解决弃石堆积的难题，又能实现安全、稳定的目的，又能大幅度地降低采矿成本。

一、概述

某地是熟料生产基地。该产品主要应用于露天矿山中的石灰石生产，为生产水泥提供原料。目前，公司已有两个石灰岩矿山，两个矿区之间的联系十分密切，为了提高矿产资源的利用效率，公司目前正对两个矿同步开采，矿山总保有储量为10亿吨左右。目前，其中北山该矿年生产石灰石1800万吨，另一座矿山年生产石灰石2200万吨，北山矿主要是南山采区51、61两个平台矿，乌石山矿主要是258、244m、272、230平台出矿。随着我国旅游产业的迅速发展，以及对矿产资源的过度开发，目前在运矿道路上到处都能看到裸露在外的矿区岩层，给人一种视觉上的污染。为实现企业可持续发展的目标，本公司在公司上下及联合企业的共同努力下，积极开展矿山地质环境整治工作。

二、恢复治理石灰石露天矿山的内容与方法

本矿山已于2020年8月开始对该矿区的地质环境进行整治。组织多名专家、行业专家，对北山矿区进行了详细的地质调查与地球化学特性研究，最后将北山矿区按开采强度分为5个区，并针对每个区的特点提出相应的整治计划。所划分的五个区是：①矿区早期的几个民采宕口。②两个矿山合并出让的区域性平台改造。③采场初期已经形成并保持掘进体系的终止边坡，在开采结束后仍然存在。④矿山初期建成但未开采的高陡终了边坡，其特点是：⑤当地的小规模管理区。上述重点地区和局部地区的小规模整治面积合计约200,000平方米。目前，我们已经自行实施了大约160000亩的复垦工作，覆盖了大约17.9万吨的土地，种植了红叶石南3349株，马尾松林30447株，冬青6700株，刺槐6300株，桃树1420株，播种了3610 kg草籽。北山南坡高陡终了边坡由于没有预留开敞体系，为防止二次开挖对山体的二次损伤，此次采取了外部高密度粒料喷射技术，现已完成66—78、78—93、93—108台段坡面清理、挂植生袋、挂主动防护网工作，计划3月份进行喷播施工。(1)采空区宕底的治理。针对宕底坡顶坡底高差近60米、陡倾的特点，采取"缓坡覆土"与"营造台阶"的方法对其进行修复处理。在施工过程中，先采用钻机打孔，再从上往下刷坡，刷坡后共分三个断面，上部台阶18米、坡度65°左右，中部22米左右、坡度70°左右，下部台阶20米左右、坡度65°左右。接下来就是盖土了。在覆盖土地后，在台间2米高的地方钻50厘米宽的小孔，供栽植树木使用。在这一地区，共进行了5 000多吨的爆破、6 000吨的土方、6 000吨的覆盖，种植了红叶石楠1075棵、5147棵马尾松、560 kg草籽。(2)两个矿山合并出让地区的土地整治。该处治高在+41.60-71.34米，坡高30米左右，占地1800平方米，目前已将这一地区的泥夹石迁场转移到这一地区，以“缓坡覆土”与“造台阶”相结合的方法。在此基础上，用反铲车在中部清除了安全平台，提高了堆料的稳定度，然后在这一地区覆盖了大约12,000吨的土地，种植了300棵石楠，2300棵马尾松，2100棵冬青。(3)对初期已经成形但仍然保持着开拓体系的边坡进行了治理。该区主要位于熔剂区的北侧，包括2个采空区宕底，坡面基岩完全暴露，前坡处置后排出大量材料，宕底1坡面为65度，宕底2坡面为800度，地表大块，整治高程在+44.38米~83.13米，坡高40米左右，面积6100平方米。采取"缓坡覆土"与"营造台阶"的方法，对地表大块进行回采，留作阶梯。

三、边坡绿化方案

边坡治理完成后，马上进行边坡绿化，其具体工艺包括：

（一）分区

根据矿区内裸露宕面较多，斜坡类型较复杂，对已形成的斜坡进行了划分，并一一编号。在此基础上，针对不同的坡面情况，采用相应的绿化处理措施。

（二）高陡边坡生态恢复

在高陡度>70度边坡上，应用植槽法进行坡面绿化。栽植槽采用C20混凝土浇注，墙体厚度15厘米，沟槽宽度35厘米，净高30厘米，种植槽的内壁要与岩石接触。栽植槽的下部采用锚杆支承，上、下两个栽植槽距为5米。在边坡保护（陡峭地区）设置种植槽时，种植槽直接设置在 SNS主动防护网的上方。②植栽槽回填。栽植槽回填应选用疏松、肥沃、透气、透水性好的土料，若使用粘性土，可加入一定数量的砾石，并对其进行改良。③栽植池的绿化。在栽植池中，按照“上爬下挂”的设计理念进行绿化。选择下吊苗，将其栽于沟外0.5米处；选择爬山虎作为攀援植物，将其栽植于沟内0.5米处。

（三）较缓边坡生态恢复

在坡度不大于70度的缓坡上，可选用厚底土进行喷播和绿化。其加工方法为：①铺设镀锌网片。在已修好的斜坡上，铺设4厘米×4厘米高质量镀锌菱形网格，并用0.5米×0.5米的钢锚钉把网固于边坡。②喷雾混植。采用喷播设备，用空气压缩机和泵，通过喷嘴将植生基材，土壤，肥料，有机物，保水剂，植物种子，固化剂等组成的混合干燥料，通过软管，通过喷嘴向钉网处理过的岩面喷洒，喷洒分2次，先喷无种籽混合物，喷厚6-8厘米，当一次喷出的土具有一定的强度后，马上再喷一次，喷厚1-2厘米。

（四）绿植灌溉养护系统

为达到绿化和维护的目的，降低维护人员对草坪、灌木的践踏，项目提出了一种节水、均匀喷洒、不会对边坡产生冲刷的自动喷灌装置。因采场宕底海拔180米，最高点280米左右，最大落差100米，水头很大，采用两级供水方式，引水到绿化工程中。第一阶段抽水站从180米的海拔230米开始。第二阶段抽水站取自230米海拔280米的海拔高度。在坡顶设置贮水池，从280米以上开始，用自流水进行灌溉。各泵站采用（一套2台）一台备用一台。养护管路间距为10米，喷头间距20米。每个喷嘴都通过一个阀来控制，当土壤的湿度达到一定程度后，就会自动打开或闭合。

在整个种植过程中，要注意保持坡面的湿润，直到全苗齐苗为止。初期养护，要使坡面湿润，直至出苗。在喷水养护之前，将塑料遮阴网悬挂在斜坡上，再用高压喷射水枪，让养护水以雾状均匀地喷洒到斜坡上，浇灌时，要控制好喷头与斜坡之间的间距和移动速率，确保没有密集的水流冲刷斜坡。

四、实施效果

本项目拟在前期研究的基础上，以高边坡为研究对象，通过对其进行稳定性分析、边坡修整，使其形成一个有一定内倾角的内倾面，并在其周边修建拦水（石）挡土墙及排涝体系，有效地抑制了平台边坡的外流，并扩大了平台的蓄水区，为植被恢复提供了有利的条件。同时，充分运用黄土平整平台、坡面覆盖植绿及养护、铺设滴灌设施、营造灌草防护林等措施，使各期边坡覆土绿化时间、空间关系有序衔接，为套门沟石灰石矿山环境保护与恢复工作夯实基础，为绿色矿山建设积累宝贵经验。通过对矿区及周围区域的自然生态环境的改善、矿区大气质量的提高、土壤侵蚀的防治、矿山地质灾害的降低等方面的研究。

结论

经过业内专家及本公司全体人员的不懈努力，该地区的石灰石露天矿已有较大改观，大部分裸露的岩层已被绿化。但是，由于有些地区的面积较大、面积较大，因此，今后的整治工作仍需我们持之以恒。当前，通过对这一地区的整治，可以看出，在今后的发展进程中，坚持一个良性循环的模式，对于矿山环境的保护和修复具有十分重要的意义。

参考文献

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[2] 胡文钊. 荻港海螺在石灰石露天矿山恢复治理中的研究与应用[J]. 世界有色金属,2019(18):279-280.

[3] 易丽平,栗红玉,胡庆允. 露天石灰石矿边坡治理及绿化技术探讨[J]. 铜业工程,2019(4):50-52,86.