浅谈湖北省大冶市某露天开采石灰岩矿山地质环境治理与恢复

浅谈湖北省大冶市某露天开采石灰岩矿山地质环境治理与恢复

作者：冯爽 迟凤明

来源：《科学与财富》2020年第03期

摘 要：本文以大冶市某露天开采石灰岩矿为例 ，从矿山地质环境问题 、边坡稳定性 、恢复治理等方面对矿山地质环境保护与恢复治理进行浅析，通过治理最大限度消除地质灾害隐患及大气环境污染源，进而达到修复生态环境的目的。 关键词：矿山地质环境;边坡稳定性;恢复治理 1 ;矿区概况

湖北省大冶市某露天开采石灰岩矿区位于大冶市北西294°方向，直距约18千米。开采矿种主要为制灰用石灰岩矿，开采方式为露天开采，矿石的大规模开采不仅从根本上改变了原有山体的地形地貌，生态景观也破坏殆尽。其无序且不科学的开采方式形成了多个高陡边坡及采矿平台，高陡边坡相对高差大且局部形成悬空危岩，采场内碴石、弃渣随意堆积 。经过多年的采矿活动，原有山体变得满目疮痍，不仅毁坏了原始地形地貌景观，与高速沿线的景观形成了强烈的视觉反差，还对当地造成了严重的环境污染问题。 2 ;矿区地质环境条件

矿区位于铁山复式背斜南翼之次级褶皱—太平山背斜的南翼。太平山背斜轴向为北西290度，向西倾伏。核部地层由志留系坟头组、中泥盆统云台观组、中石炭统大埔组、黄龙组地层组成，翼部由二叠系栖霞组、茅口组、龙潭组和三叠系大冶组的地层组成，北翼由于铁山岩体的侵入发育不完整，南翼发育较全。北翼地层倒转，总体倾向南东，倾角55-70度，南翼地层倾向南西190-230度，倾角50-70度。矿区处太平山背斜的南翼，总体表现为单斜构造。地层走向近东西向，倾向南东170-175度，倾角34-46度。区内断裂构造不发育。矿区西部外围发育北西西向的走向断裂和北东向断裂。 3 ;地质环境现状

矿区经过多年的露天开采，严重破坏了原 有的生态环境，形成了突出的地环境问题，经 过细致的野外踏勘，结合卫片资料分析，其地质环境问题主要表现为：原有地形地貌景观 破坏严重;采场基岩裸露，边坡高陡，岩体破碎，存在崩塌、掉块等安全隐患;采矿平台及采坑遍布，矿渣随意堆积，水土流失严重，并在多风季节，沙尘四处飘落，污染周边环境。

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3.1 ;采场高陡边坡

矿区范围内主要存在一个主采面边坡，不良地质现象主要是由于矿山开采形成高陡边坡，边坡上存在未经清理的孤石、危石、活石，岩石裂隙发育，在强降雨或极端天气作用下易发生小规模的崩塌、坠石或掉块现象。

根据野外调查情况，将矿区共分为A、B、C、D四个区，A区位于底盘北部，包括一土质边坡和采矿遗留设备设施（运输履带、料仓等），边坡呈西南—东北向，倾向约160°，边坡长约83.8 米，坡角约35-50°;B区位于项目区东北部，为废渣堆积场地，可见一较平缓圈椅状土质边坡分布，坡高约13米，坡角约40°;D区为采场底盘，标高约+69-+73米，可见大量采矿碎石堆积，D区北部可以一通往底盘的运输公路。C区为原采场边坡，根据本边坡区结构面之间的组合关系，以及岩层倾向与坡向的关系，本边坡可分为C1、C2、C3三个区。 通过野外踏勘，矿区内边坡坡面处岩石 较为破碎、松散，部分松散、破碎的块状岩石 嵌、伏在坡面处，稳定性差;局部边坡坡面处 堆积弃渣，在坡脚处出现坍塌现象，稳定性极差，为地质灾害隐患。综上所述，矿区内边坡的整体稳定性好，但局部极不稳定，亟待治理 。

3.2 ;水土流 失

石灰岩矿的开采（尤其是其露天开采），对 土地资源及地形地貌景观造成的影响及破坏 较为严重，矿山的水土流失及生态环境的破 坏加剧。矿山的露天开采，造成了矿山荒漠化 ，加速了水土流失，山体遗留的土壤的长期淋滤，其土壤有机质流失严重，土壤肥力下降，使矿区内的绿化植株生存困难，山体大量裸露，使昔日郁郁葱葱、风景秀美的山体千疮百孔，形成 了视觉污染，对生态环境造成了严重的负面影响。 4 ;工程治理方案 4.1 分项治理设计 （1）坡面削（清）方工程

根据相关要求及黄石地区已有经验，设计对C区边坡分多级马道进行削方，马道宽4m，马道相对高差控制在10m左右，共设置六级马道，分别在标高+80m、+90m、+100m、+110m、+120m、+130m设置马道，边坡角约50°。坡面起伏控制在20cm以内，对凸起岩体位于坡体下方的基岩面不允许有倾斜或垂直坡面存在，马道宽度根据削方后岩体完整程度可适当调整。

（2）马道封边墙及绿化工程

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在削方后形成的台阶外侧布设一道封边墙，沿台阶通长布设，与形成的马道长度一致，为1342米，封边墙高0.50m，宽0.2m混凝土封边墙，封边墙外边线距台阶边缘不小于0.5m;沿封边墙底部布设一排泄水孔，距地面为0.30m处，泄水孔倾角5度，倾向墙外，采用φ75mmPVC排水管，孔内保护PVC管外包无纺土工布，孔距3m。 （3）高次团粒喷播绿化工程

由于C2区边坡上部坡体岩溶发育，含大量土体，稳定性较差。根据地区边坡绿化护坡的成功经验启示，本坡段采取高次团粒喷播护坡，既能保证边坡的稳定性，又能使边坡复绿，与城市景观环境相适宜。高次团粒喷播绿化面积6929.2m2。高次团粒喷播主要采用经特殊生产工艺制成的客土材料，加入植物的种子，并添加许多必要的其他材料，通过喷播、机械或人工作业的方式制成最适于植物生长的土壤培养基。这种“人工土壤”具有特殊的团粒结构，既有保水性，又有透水性、透气性，适于植物生长，又能有效抵抗雨蚀和风蚀，防止水土流失。 5 ;治理效益分析

本次治理工程采取工程措施与植物措施 相结合，项目完工后形成一个比较完整的矿 山地质环境综合治理恢复体系。工矿废弃地复 垦规划区内的山地开发、整理，促进了当地内工矿废弃地复垦工作的开展，增加了土地利用面积;林地的增加可减少矿区的水土流失，保护采场内的水土资源，减少扬灰，保护大气环境，促进和保持各农业生态系统间的良性循环，构成了稳定性强 、生产能力高的复合农业生态系统。 6 ;结语

石灰岩矿矿山地质环境问题主要：高陡 边坡基岩裸露、采场水土流失及地形地貌景 观的破坏。此外，矿体的露天开采还涉及扬尘随风飘落的环境污染及恶劣的视觉污染。岩质高陡边坡治理设计前的稳定性分析：首先进行整体性稳定性判别，从岩石岩性、岩石产状与坡面角的关系等方面判定其整体的稳定性;然后再进行局部稳定性分析，综合考虑各种自然和人为因素，确定边坡需清理、卸载的危岩体。绿化工程是矿山地质环境恢复生态功能的重点，绿化植株选择耐干旱、生命力强、生长快的树种，充分考虑乡土树种、当地优势树种，在美观、经济的原则下，符合当地文化，体现生物的多样性。 参考文献：

[1]湖北省大冶市地质灾害调查与区划报告.湖北省地质环境总站.2003年11月

[2]《大冶市土地利用總体规划》（2006-2020年）.大冶市自然资源和规划局.2006年9月