露天矿开采后的生态修复措施研究

2021-01-06陈伯恒李建华

中国金属通报 2020年15期

陈伯恒，罗金，李建华

（湖北省地质局冶金地质勘探大队，湖北黄石 435000）

黄石市有数十个露天矿采场已经关闭。裸露的开采场地使蜿蜒而美丽的黄荆山到处都是苍夷满目、千疮百孔，这不仅限制了黄石市发展成，而且加剧了黄石市生态环境的破坏。为了保护露天矿采场的生态环境，在景观区以及居民集中居住区和重要交通要道，江河和湖泊的周边地区等进行重点保护，并对现有的露天矿进行了生态修复和整治。本文以露天矿开采后的生态修复为例，分析生态修复技术，希望为其他采场所采取的生态修复措施提供参考。

1 生态修复措施

植被绿化生态的恢复由坡顶、掌子面、采场平台三部分构成。植物配量运用主体乡土植被体系，草本植物主要用多年生宿根植物及木本科的匍匐生长植物；灌木主要用豆科、木樨科植物；速生作为先锋树种，常绿乔木与落叶乔木结合，常绿与落叶藤本相达配的原则，实现露天矿采场地表的重新覆盖和生态功能的重新启动。

1.1 台阶绿化技术

对坡面采取多级台阶进行削方，每隔10m～15m设置一级台阶，台阶宽3m～5m，在削方后形成的台阶外侧布设一道封边墙，封边墙高0.50m，宽0.15m混凝土封边墙，封边墙外边线距马道边缘不得小于0.2m；封边墙采用C20混凝土浇筑，纵筋HRB335Φ16@300钢筋，横筋Φ8@200钢筋，主筋插入完整基岩深度不小于0.4m。封边墙的伸缩缝每15m布设一道，自墙顶做到基底，缝宽20mm，缝内采用沥青麻筋或沥青木板充填。插筋孔孔径不小于40cm，全孔M30水泥砂浆灌注，与封边墙接触处钢筋采用阻锈剂或沥青等防锈措施。封边墙内覆土绿化，不小于0.5m是覆土时控制的厚度，在进行分层回填过程中，碾压的密实度不能小于百分之九十二。从当地植物的生产习惯来看，草本植物、藤类植物及灌木是当地的主要生长植物，并以夹竹桃为主，辅以黄馨、荆条和黄栌等树种相间种植。

1.2 工程支护绿化技术

对坡度在60°以上陡峭塘口掌子面，首先，对塘口坡面上局部有能加以利用的台坎、岩层层面等有利地段，采取预制混凝土板、混凝土箱格及盖板，采用预埋钢筋进行固定的措施进行固土种植绿化；其次，采取燕巢法、鱼鳞穴法、飘台法等综合法进行固土种植（如图1、图2）。

图2 露天矿周围经过生态修复后的效果图

1.3 客土喷播绿化技术

对于坡面岩体比较完整，坡度多在60°以下的坡面采用客土喷播绿化。该项技术主要原理是将保水剂、覆盖纤维、肥料等与乔木种子、各种草灌木按照一定的比例进行混合，然后采用喷洒的方式处理营养土、草纤维、缓释复合肥、粘胶、保水剂所组成的客土上，经过种子发芽，下图中图3、图4是一年后山体的呈现效果。

图3 露天矿采场绿化纵剖面图示意图

图1 露天矿开采完成后采取的综合绿化方案

图4 露天矿采场掌子面客土喷播绿化法复绿

1.4 TBS格构绿化技术

在岩体坡面中（比如：60°以下的坡面，并且层理、构造、节理裂隙比较发育上午岩体坡面）针对采石场断立面无土、缺水、缺肥的特点，充分利用其裂隙，采用TBS格构绿化法。格构锚杆采用3m×3m方形布置，锚杆长3m，锚固段长度1.5m格构梁呈正方形布置，梁间距2.97m，棱形棱长配筋为梁底部3Φ16，梁顶面2Φ16，筋Φ12@200，一般镀锌网长采用14号镀锌焊接铁丝网（30mmx30mm）。在作业过程中，要沿格构内侧坡面进行铺设，并在镀锌铁丝网与坡面间采用混凝土垫块做保护层，以使网和坡面间距大于6cm，铺平顺后与格构梁上预埋筋固定。

液压喷播绿化技术被用于已施工完后的TBS格构绿化区域。在配置植物生长基的过程中，要注意里面所用材料的比例（如：PH值缓冲剂、生物菌肥、植壤土、保水剂等等），在搅拌过程中，要保证各种材料混合均匀，然后采用高压泵将搅拌好的植物生长基喷洒在坡面上，使植物种子和好的与植物生长基有效融合，在作业过程中，要分层进行喷洒。第一层喷射纯基质，厚度不小于15cm～18cm。（以覆盖镀锌网为准）。第二层喷射含植物种子基质，厚度2cm～3cm，待纯基质层稍干后，将消毒、浸种后的种子拌于植物生长基质中，其中每米中有5g的狗牙根、5g的高羊茅、3g的白三叶、lg的多年生黑麦草），均匀喷射于第一层植物生长基质上。

露天矿采场底盘采用了挡墙支挡措施后，再进行了客土回填，且其地势较平坦，利于种植。植物配植可考虑观赏和速生遮蔽等功能要求。植物如下：马尾松、意杨、栾树、刺槐、水杉、合欢，种植间距为2×2m。但在靠近山壁的坡脚要种植葛藤、紫藤、爬山虎等藤本植物，使其利于沿塘口坡上爬，使裸露岩得以覆盖和绿化。