APP下载

于都县隘上矿区废弃钨矿矿山地质环境综合治理

2018-09-03

世界有色金属 2018年12期
关键词:石堆草籽风化

(湖南省煤田地质局第六勘探队,湖南 湘潭 411100)

1 矿区地理地质背景

矿区地处亚热带季风湿润气候区,多年平均降水量1515.9mm,多年平均气温20.0℃,多年平均蒸发量1515.9mm。地表水属赣江水系,总长度1283km,密度为0.44km/km2,主要河流有贡水(赣江一级支流)及其支流梅江、澄江和小溪河,贡水由东往西纵贯全区,境内流程达66km。项目区属低山丘陵地貌,山体总体走向北东,地形标高210m~831m,相对高差621m,地形坡度一般30°~40°,局部开挖边坡达75°。治理区植被破坏严重,覆盖率小于40%;矿区外围植被发育,覆盖率达90%。本矿山地层主要为第四系(Qml)素填土和石炭系下统(C1)中、强风化砂岩。素填土层以灰黄色,稍湿,松散,主要由中砂及少量中风化岩块组成,局部分布,厚度0.50m~0.70m,平均厚度0.57m。石炭系下统强风化砂岩以黄褐色、灰黄色,稍湿,结构大部分破坏,风化裂隙很发育,岩芯碎块状,局部分布;该岩土层钻孔的一般厚度1.10m~3.50m,平均厚度1.81m。中风化砂岩以黄褐色、青灰色,质坚,结构部分破坏,风化裂隙较发育,分布全场,厚度0.10m~6.50m,平均厚度4.15m。

2 废弃矿山现状分析及存在问题

2.1 现状分析

隘上矿区面积0.827km2,矿山开采影响面积约286016m2,破坏林地总面积约223120m2,包含前期的尾砂冲沟的占地面积等,其中前期已治理一部分。本次治理区面积约152304m2,由二块组成分为Ⅰ区和Ⅱ区,其中Ⅰ区面积约43848m2,处于区域的西侧;Ⅱ区面积约118456 m2,处于区域的东侧。由于多年的持续开采导致多数废石堆斜坡、二处开挖坑、多处岩质边坡。

2.1.1 废石堆斜坡

隘上矿区存在的废石堆斜坡共计约10处,其中有6处废石堆积量较大,坡体主要由砂岩、花岗岩和表层粘土混合组成,废石风化较严重,坡度相对较陡的情况。

图1 废石堆坡上的裂隙

2.1.2 矿区自然可生长的植被

矿区地表主要由风化的花岗岩、砂岩及地表粘土层混合而成,由于雨水冲刷导致的肥力欠缺及雨水冲刷的影响,植被在破坏区域很难自然生长。少量自然生长的植被主要包括松树、杉树、茅草、芒箕,狗尾巴草以及当地常见的青草。

2.1.3 开挖坑现象

隘上矿区存在二处开挖坑现象,一处位于Ⅱ区的中间地带,面积约2402m2,坑底标高725m,坑顶标高735m,平均深约8m~10m。该处定名为KW1,坑走向南北走向,开挖坑四周覆盖层大多为粉土层。

另一处位于Ⅱ区的东北边缘地带,面积约1524m2,坑底标高789m,坑顶标高803m,平均深约10m~14m。该处定名为KW2,坑走向南北走向,该开挖坑为岩质坑。

图2 KW1开挖坑

2.2 存在隐患

(1)泥石流隐患

治理区所处主沟流向东西,长约1200m,汇水面积约0.4km2,沟谷呈“U”型,平均纵坡降113‰,上游沟底地势较平缓开阔,水土流失严重,下游西南端沟口狭窄,且沟底纵坡降增大至200‰左右,呈漏斗之势。沟谷两侧地形相对高差30m~50m,两侧山坡坡度25°~45°,沟谷两侧地表植被发育,覆盖率达90%。沟谷上方治理区,影响沟谷的废石总量约13.5万m3,为泥石流的形成提高了丰富物源,威胁西南端下游的大片农田及居民。

(2)采空塌陷隐患

本矿山开采历史悠久,露采与坑采联合,地下存在一定范围的采空区,由于矿山闭坑多年,且早期不规范开采。现状下隘上矿区未曾发现采空塌陷现象。根据采矿硐口的分布情况分析,采矿巷道主要分布于浅层,顶板厚度较小。因此,采空区存在地面塌陷的可能,但因治理区无居民和农田,危害性甚微。

但存在采空区地面塌陷的可能性,塌陷区根据地面窿口的分布及现场,预测采空区的范围0.286km2。对于该块范围,布置沉降监测点,同时如需在该地块建立永久设施,需进一步勘查是否存在采空区。

(3)废弃硐口

本次调查发现废弃窿口55个,其中设计封堵的硐口55个,窿口口径1m~2m×1.5m~2.5m,大多数未封堵或半封堵。部分未封闭的天坑坑口有植被遮挡,不易发现,存在安全隐患,威胁上山人员的人身安全。

(4)地形地貌景观和土地资源压占与破坏

早期民采、特别是闭坑后的乱挖乱采,导致矿区山体挖损严重,形成高度5~35米不等的陡崖和深浅不一的露采坑,废石凌乱堆积,满山遍布,每遇暴雨冲刷,上部废石堆向下游搬运,在沟谷或缓坡处堆积,废石所到之处,寸草不生,满目疮痍。这些矿山开采的“后遗症”,对矿山的地形地貌景观造成了严重的破坏与影响。

3 治理方案

主要治理方案:平整工程+绿化工程+截排水沟+拦挡墙工程+蓄水、硐口封堵。治理区域总计面积268.2亩,除去自然复绿区,实际治理面积228.5亩。按现场条件与地形共计分为六个区,分别为A、B、C、D、E、F区。其中A为自然复绿区,占地26452.3 m2;B区为碎石土斜坡区,覆盖KTC毯绿化,占地31425.9 m2;C区为种植松种区,占地81798 m2;D区为土质斜坡,喷播草籽,占地9007.9 m2;E区为开挖区,填方后平缓地带种植松树等,余坡地带喷播草籽,占地14077 m2;F区为岩质边坡,种植爬藤类植物,占地15853.6m2。

原有矿区自然生长的植被主要包括松树、茅草、葛藤、芒箕、狗尾巴草等。现场调查,矿区由于开采时间较长,碎石堆风化较严重,含土量大多都超过20%,这种土层可生长松树、茅草、葛藤、芒箕、狗尾巴草等。

3.1 区域治理划分及绿化方案

A区治理方案:A区为自然复绿区,共计17小块,定名为A1~A17区,共计面积26452.3m2,不治理。

B区治理方案:B区碎石土边坡,共计8小块,定名为B1~B8区,共计面积31425.9m2,该区域边坡坡度25°~33°。该区域B3、B5、B6区域由于废石堆较陡且坡面顶部出现裂隙,设计了削坡减载。B区域人工修整边坡后,覆盖KTC毯绿化坡面。KTC毯中的草籽选择混合型草籽,以矿区自然成长较好的,如芒箕、马尾巴草、茅草和当地常见的青草籽混合喷播,每平方40g混合草籽。

C区治理方案:C区为治理区平缓地带,土质和碎石土地层,共计5小块,定名为C1~C6区,共计面积约81798 m2。该区域场地依地形机械耙平,土壤翻耕后,对区域进行挖穴种植松树,同时人工洒芒箕、马尾巴草、茅草和当地常见的青草籽混合,每平方20g混合草籽。

D区治理方案:D区土质边坡,共计6小块,定名为D1~D6区,共计面积9007.9m2,该区域边坡坡度25°~35°,垂高15m~30m。该区域人工修整边坡后,喷播草籽,草籽选用芒箕、马尾巴草、茅草和当地常见的青草籽混合,每平方30g混合草籽。

E区治理方案:E区为治理区的填方区,共3小块,定名为E1~E3区,共计面积约14077 m2。该区域E1、E2区为治理区的深坑,平整地段穴种松树并洒播草籽,斜坡地段喷播草籽。E3区为B6区下部砌挡墙后的填方区,全部覆盖KTC毯绿化坡面。所有填方区均进行机械夯实。

F区治理方案:F区为治理区的岩质边坡区域,共6小块,定名为F1~F6区,共计面积约15853.6m2。该区域由于大部份为高陡岩质切坡,从经济与植被成长性角度出发,F区绿化以爬藤类植物为主。坡顶上部人工开挖种植沟种植葛藤,使生长方向朝边坡区域;坡顶下方人工开挖爬山虎种植沟,种植爬山虎。

3.2 截排水方案

对于整体治理区域,原有水沟与水系尽量利用。区域设置二类排水沟,分别定名为Ⅰ、Ⅱ型,其中Ⅰ型为主排水沟,汇集排水后排入治理区的沟谷。Ⅱ、型排水沟为辅助排水沟,对治理坡面和局部治理区域进行保护以防被雨水冲刷。对于坡度大于35°的排水沟,设置齿形急流槽进行消能。

3.3 拦挡墙工程

治理区域布置五座拦挡墙,分别定义1#、2#、3#、4#、5#拦挡墙。1#、2#、3#、4#拦挡墙主要设置于治理区的沟谷,有效的拦挡因植被未生长时期的砂石。5#拦挡墙主要为B6区坡面削缓产生的废石量留出堆放空间同时拦挡废石堆。

3.4 蓄水池、沉砂池、硐口封堵方案

治理区原先存在的蓄水池尽量利用,新建蓄水池5口,主要依地形布置在低洼可积水区域,负责对该片区域的植被养护;硐口根据调查总计发现废弃窿口55个,其中设计封堵的硐口55个,在治理过程中如发现新的硐口,根据实际情况决定是否封堵。

3.5 平整方案

由于B5、B6区碎石土堆上部产生了垂直坡面走向,长度5m~12m,裂隙宽10mm~20mm的裂隙2~3条,裂隙距离坡面顶部约5m~8m。计划对B5、B6区的碎石土堆进行削坡,B5区域削坡后产生的弃碎石土堆放于E2、E1区;B6区的碎石土堆依坡势耙平后,堆放于下部新建5#拦挡墙所产生的空间,剩下的碎石土放置于E1区。B3区由于坡势陡,对其进行削坡,产生的废石土堆放于E1区并分层夯实。

4 结语

通过项目的实施,做到了如下几点:

(1)有效改善于都县隘上矿区的景观环境和生态环境,消除遗留的地质灾害隐患,治理被破坏的生态环境,促进于都县社会经济的可持续发展;

(2)开发利用矿区被破坏的土地资源,改良矿区生态环境,使于都作为矿山公园旅游和生态休闲旅游能够得以进一步发挥,具有良好的社会效益、经济效益和环境效益;

(3)消除了崩塌、滑坡地质灾害隐患,避免矿山地质灾害的发生,保障矿区周边人们的生命财产安全。

猜你喜欢

石堆草籽风化
科学家们说:嗨,徒步旅行者,别堆石头了!
一种基于样本传播的图像风化方法
全风化花岗岩路基设计与应用
风化泥岩地质断层水疏排工艺探讨
垒石祈福(大家拍世界)
随风化作满天星——吴江涛诗词读后
石堆上的乐趣