冯宝琪 章道勇 王佳玥

美丽华夏生态环境科技有限公司 北京 100176

矿山环境修复治理的方法为一是治理,二是修复[1]。治理主要是采取工程措施,比如削坡、护坡、场地整治等[2-3];修复主要是通过生态修复[4-6]和生物修复[7]来达到整体环境恢复的效果。在开展多种型式矿山环境调查[8]的基础上,依据矿山环境问题的特征[9]、性质[10]、表现形式及影响结果[11-13]对矿山环境问题进行了类型确定。针对治理区特点，提出了工程措施和生物措施复合修复的方式。

1、项目区概况

项目区处于西和县东部，陇南市北部。为大陆性季风气候，雨量较为充沛，属湿润和半湿润区。多年平均气温为8.4°C，相对湿度78%，多年平均降水量538.2mm，多年平均蒸发量1234.6mm，是降水量的2.29倍。其中有河流从治理区穿过。治理区内岩体抗剪强度较低，表层风化一般，节理、裂隙较发育，工程性能较好。研究区原为采石厂,现已废弃,不存在大气污染问题,开采矿种为灰岩，,经取样检测,研究区内矿渣不含重金属,采矿方式为露天开采。目前,采石厂已关闭,责任主体灭失。

图1 矿区交通位置图

2、矿区生态环境现状调查

（1）采面

矿区内分布有5个采面，采面岩性为灰岩，采面坡度为45°～90°，基岩整体性较好，但局部受岩层和节理裂隙影响，存在崩塌隐患，采面高度3到50m不等，采面坡度在45°到80°之间。

（2）渣堆与渣坡

矿区内分布有1个渣堆和4个渣坡，为开采灰岩矿石经加工后产生的废渣堆积而成，堆积于渣堆平台上，堆积宽度约5～8m。渣堆生长植被较少，渣堆边坡局部有崩塌，坡顶有裂缝，坡向经雨水冲刷，有多处冲沟，废渣粒径多处2cm之下，含少量碎石。

（3）渣堆平台

矿区内分布有4个采矿形成的平台，其中三个平台为碎石土平台；另一个平台为开采灰岩，开挖基岩形成的基岩平台。平台局部有落石，落石粒径0.5～20cm，平台较平坦。渣坡平台堆积于采面坡脚，为地表剥离物堆积形成，块石含量约30%，渣坡长约50m，坡高约38m，坡度为30°～45°。块石粒径2～50cm，含巨石，粒径6m，坡面生长少量植被。

（4）矿山地质灾害隐患

采石场以开采块石为主，采矿活动对原有山体形态和边坡稳定性影响较大。矿山的矿体剥采活动，没有做到正规的开采，加之管理不到位，采矿废石、废渣随意堆积于山坡之上，形成陡坎、临空面，破坏斜坡的自然坡度角，使斜坡的稳定性受到影响，加之岩体表层节理裂隙发育，容易发生石块崩塌等失稳现象。矿区内的渣堆随意沿河道堆放，因暴雨期间沟道内水流，长期侵蚀坡脚，矿区发生滑坡现象较多，直接对周边人民生命财产安全构成威胁。同时矿区处于村庄上游沟道内，且沟道汇水面积较大，经过资料及现场调查，属泥石流易发区，因此沟道两侧的渣堆，易成为泥石流物源。

3、治理原则

3.1 治理边界确定原则

（1）土地权属明确；

（2）符合当地土地利用规划；

（3）与周围村庄及山体自然衔接。

3.2 治理工程部署原则

（1）矿山环境治理与地质灾害相结合的原则

针对矿山开采形成的高陡渣堆渣坡，局部存在崩塌隐患，采取地形整治、护坡工程、植被恢复工程等方式进行治理，最大可能的消除区内地质灾害隐患和矿山地质环境问题。

（2）恢复治理与规划相结合的原则

矿山开采破坏了原有的自然环境和植被，本次矿山地质环境治理项目的实施与西和县旅游和保护区规划、土地利用规划西和县十四五规划相结合，尽可能的为西和县后期发展提供服务。

（3）矿山地质环境治理兼顾景观的原则

本矿山环境治理方案本着因地制宜的原则，由于距离公路及村庄较近的勘查区，适当考虑后期景观效果，以利于收获较好的社会效益。

（4）技术可行、经济合理的原则

本次方案设计以渣堆就地处置为主，尽量减少土石方工程量，对于局部治理效果不明显，治理投资较大的高陡岩壁，暂不治理。

（5）不产生二次破坏的原则

生态环境恢复治理工程要以保护生态、美化环境为前提，为了不对勘查区外产生影响，各勘查区土石方工程争取做到区内平衡。

4、修复治理措施

图2 矿区工程布置平面图

采用渣堆/渣坡分级平整+坡脚石笼挡墙压脚+挡墙后覆土绿化+坡面覆土种植绿化+平台覆土栽植乔木+平台修建截（排）水沟和缓坡纵向排水沟+局部坡危岩面喷播绿化+河岸渣堆一侧修筑混凝土挡墙的治理方案，在保证边坡稳定性的同时解决疏排水问题，排除地灾安全隐患，辅以生物绿化措施，恢复矿区生态。

4.1 土石方工程

本次治理工程设计主要通过削高填低治理形成多级平台。为保证边坡稳定性，边坡坡度设计除最上级边坡坡度偏大，约40°，其他经修整后的边坡坡度均小于等于30°，一般为27°。为了便于施工，平台宽度设置为不小于4m。治理后区内东部共形成6个平台，共形成8个边坡。

4.2 挡墙工程

（1）混凝土挡墙

为了防止河道冲刷坡脚，且保证设计边坡的稳定性，沿河边的边坡设置混凝土挡墙，总长度307.1m。挡墙上游154.2范围内，挡墙有基础，埋深2m，下游为基岩，挡墙基础埋深0.5m。

（2）浆砌石挡墙、护岸

1）浆砌石挡墙。沿矿区第三级平台外沿道路一侧，修筑浆砌石挡墙。治理区浆砌石挡墙直角梯形结构，墙背直立，墙高2m，基础埋深0.8m，顶宽0.6m，底宽0.8m。

2）浆砌石护岸。矿区沟道西岸，长期受流水冲刷，局部已造成道路路基垮塌。为防止流水进一步侵蚀路基，威胁道路通行安全，沿道路修筑浆砌石护岸，护岸长度61.63m，采用浆砌石砌筑，护岸高2.5米，厚0.4m。挡墙每隔15m设置一条变形缝，缝宽20mm。

4.3 排水沟工程

在平台内侧，设置排水沟；在坡面上设置纵向排水沟，来连接排水沟，最后将上部所有汇水排入项目区河流中。

设置在平台上的排水沟，均位于平台内侧，距离坡脚约1m处。排水沟采取矩形断面，深0.5m，宽0.5m，壁厚及底厚为0.2m。

4.4 植被恢复工程

（1）覆土种植

在植物种类选择上，考虑了治理区气候降雨等特征，根据所选植物的生长习性及所需的种植条件，优先选用云杉和核桃。

较缓边坡和平台全部覆土0.3m，坑穴换土种植当地经济作物核桃，坑穴规格0.6×0.5m，苗木规格1.8～2m，种植株行距2×2m。为了使整个区域地表复绿，对栽植乔木后的所有覆土区域，进行撒播草籽。

（2）挡墙后覆土绿化

为增强绿化效果，在设计的各类型挡墙后覆1m厚，相间种植一排云杉，间距2m。

（3）直接客土喷播

对治理区经土石方工程地形整治后的，大于35°的碎石土边坡，直接客土喷播。喷播面积为7557.79m2。

首先在坡面喷播8cm厚的植生混凝土，作为植物生长的基础层；然后在上面喷播含混合好的种子高分子团粒层，厚度2cm。喷播籽种选用耐寒耐旱的乡土草种与小灌木。

（4）高次团粒挂网喷播

在经地形整治后的李崖矿区的两个高陡边坡进行高次团粒喷播施工，施工顺序为：清理岩面、坡面整形→坡面铺设金属网→团粒喷播→养护管理。

5 综合效益分析

5.1 社会效益

矿区治理由政府出资，进行矿山生态环境治理，其性质是公益性的，因此应注重其社会效益和环境效益。政府资金的投入将产生巨大影响力和号召力，引导更多的社会力量投入到这项利国利民的公益事业上来。另外，政府资金的投入是一个标志，它表达了国家对矿山地质环境的重视程度，有利于促进“和谐社会的建设”。

5.2 经济效益

通过矿山地质环境恢复治理，生态复绿面积为22905.72m2（合34亩）。并且通过治理改善周边环境，促进当地经济发展。同时可逐步推进区域内矿山的治理工作，可以控制或减少地质灾害的发生，减少灾害损失，促使人类劳动价值的增值，间接的为当地创造经济效益。

5.3 环境效益

通过对项目实施恢复了治理区的生态环境，减少了区域内的水土流失，减少扬尘，保护大气环境。本治理工程改变了治理区目前恶劣的矿山地质环境及生态环境现状，使当地的生存环境从各方面得到了改善。

6 结论

（1）矿区主要环境问题突出，表现为地灾隐患点，土地资源压占和景观地貌破坏；其中土地资源压占损毁面积为25597.67m2，景观损毁破坏面积为7473.56m2，需要迫切治理。

（2）通过对矿区现状的调查与分析，结合当地自然地理和经济基础概况，提出了渣堆/渣坡分级平整+坡脚石笼挡墙压脚+挡墙后覆土绿化+坡面覆土种植绿化+平台覆土栽植乔木+平台修建截（排）水沟和缓坡纵向排水沟+局部坡危岩面喷播绿化+河岸渣堆一侧修筑混凝土挡墙的治理方案，使遭受严重破坏的矿区的植被得到有效恢复，矿区水土流失大幅度降低，不稳定边坡灾害隐患基本消除，生态环境逐步趋于良性循环。

（3）通过预期效益分析，矿区的治理可以复绿22905.72m2（合34亩），消除地灾隐患，保护了周边村民的生命财产安全，减少水土流失，通过种植经济作物，复绿的同时提高当地居民的经济收入。