张 瑞，刘东华

（湖北省地质局第四地质大队，湖北 咸宁 437100）

1 前言

1.1 废弃露天矿山生态环境问题

依据党中央、国务院关于长江经济带生态保护的指导精神和政策，加快生态文明体制改革，建设美丽中国，湖北省人民政府提出了2025年前，基本完成全省矿山生态环境的恢复治理的目标。多地已经关停的露天开采矿山，由于多年的采矿活动，遗留了大量的高切边坡，边坡岩石裸露，节理裂隙发育，易发生崩塌、滑坡等地质灾害。同时，遗留的露采矿山，由于岩石裸露，难以通过自然复绿，对土地资源造成了严重的破坏，严重破坏了当地的生态环境。因此，对露天采石场高陡边坡和采坑进行生态修复，提高边坡稳定性，恢复生态功能的工作较为紧迫。

1.2 国内外矿山修复主要技术

西方发达国家在上个世纪初就开始了采石场生态修复的相关工作。英、美、澳等最初研究恢复生态学主要是集中在对采矿后遗留的废弃地植被的恢复，美国在1971年的矿山土地复垦率为79.5%。德国自1940年开始，从宏观上考虑生态的变化以及居民对环境的要求。1973年，日本开发出了纤维土绿化方法，通过混合纤维、砂质土和泥，并呈台阶型喷射。自1960年后，一些发达国家开始研制边坡绿化技术，结合工程和植被，比如水平格、植生袋绿化和客土植草技术，最后发展为喷混植生技术。

我国对矿山废弃地生态修复的研究起步较晚，九十年代以后才初步形成一定的规模，研究领域主要集中在煤矿废弃地和有色金属尾矿库植被覆盖等。废弃采石场作为矿山废弃地的一种，其恢复治理过程应为：废弃采石场现状调查→恢复治理总体规划→地质灾害防治→不稳定边坡、废气坑、矿坑等的治理→植被恢复。

2 嘉鱼县官桥镇废弃露天矿山概况

嘉鱼官桥镇矿区涉及矿山有4家。均为露天采石场，总面积为49.84公顷。其中廖家梅山石灰岩矿、东方红采石场、舒桥村采石场3家采石场开采边界已相连，总面积为32.64公顷，长坂坡米埠采石场与其他3家采石场相距直线距离80m，范围为17.2公顷。矿区距嘉鱼县城区13.3km～15km，距武深高速约400m，距长江9.8km，有简易公路直达矿区，交通方便。

图1 4家采石场分布位置图

2.1 矿山开发历史及现状

本次4处废弃露天矿山为已关停的废弃矿山，主要开采建筑石料用灰岩。

表1 矿区概况统计表

长坂坡采石场、梅山矿区、东方红矿区和舒桥村矿区生产规模分别从10到100万吨/年不等，矿区面积分别为0.0803、0.052、0.0612、0.0304 km2。均为地上露天开采，开采深度依次为57m、62m、56m和48m。

2.2 矿区地质环境

气象水文方面，嘉鱼县平均气温17.0℃，属亚热带湿润型季风气候，矿区地表水体不丰富。长坂坡矿区内无地表水，采场东南侧有一水塘，面积不大。舒桥村、东方红、梅山采石场区域内有两处水塘，为采坑积水形成。附近无大的水库、湖泊、河流等地表水。矿区位于嘉鱼弧形构造带清江寨倒转背斜南西段，轴迹走向北东一南西，核部出露三叠系大冶组地层，翼部出露三叠系中下统嘉陵江组及侏罗系地层，地层倾向北西，倾角8°～25°。地貌属残丘地貌，山体自然坡度18°～30°，最高海拔高程+90.84m，最低海拔高程+39.02m，最大相对高差51.82m。区内地形有利于自然排水，地表、地下迳流排泄条件较好。区内出露地层主要有三叠系嘉陵江组（T2-3j）、三叠系下统大冶组（T1d）和第四系残坡积层。

矿区内主要地下水类型为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水。根据岩土体类型、结构、岩性及工程地质特征，区内岩土体大致可划分为：松散土体工程地质岩组、较坚硬碳酸盐岩工程地质岩组、较软中—厚层状碎屑岩工程地质岩组。

土壤、植被方面，矿区土壤属红黄壤区，红壤是嘉鱼县东南部的典型地带性土壤，保水、保肥能力较好，但透水性、透气性较差。矿区属暖温带，适宜种植多种植被，区内由于土壤等条件不同，植物分布差别明显，乔木有松类、侧柏、槐树等；灌木有酸枣、荆条等，多与杂草混生，呈零星或成片分布。农作物主要有水稻、豆类等。矿区及周边的人类工程活动强烈，活动类型较单一，主要为采矿及矿区道路建设。矿产资源开发活动较强，以露天矿山开采建筑石料为主。

3 矿山地质环境现状及问题

3.1 矿山地质环境现状

四处矿区均已关停，为废弃矿山。矿区内植被破坏，岩体裸露，形成较多岩质边坡，采坑凹陷区域已形成水塘，有积水，部分区域已进行绿化，矿区内堆积有大量的土石渣，南部料场内堆积有大量的石料。矿区位置分布卫星图见图2，矿区现状图见图3。

图2 矿区位置分布卫星图

图3 矿区现状图

3.2 矿区地质灾害

矿区可能产生的地质灾害主要为崩塌、滑坡。由于矿山为露天开采的灰岩，形成了大量的露采边坡，边坡基岩裸露，在矿山关闭或停产后，边坡岩体破碎，节理裂隙发育。根据现场调查，矿山露采边坡大多较陡，坡度一般为45°～70°，有些达80°，坡面岩体破碎，易形成崩塌。矿区废渣堆积随意，开采坡面碎渣易形成滑坡等灾害。

图4 边坡危岩体

图5 不稳定边坡

3.3 土地资源压占与破坏

采石场破坏土地资源的形式主要为料场、加工区压占土地和废弃塘口破坏土地。

梅山采石场料场、加工区现堆积有大量石料，占地面积为14230m2，压占土地，破坏了地表植被。东方红采石场料场、加工区占地面积9550m2，机械设备未拆除，破坏地表植被，压占土地资源。东方红采石场北部开采边坡破坏地表植被，压占土地资源5250m2。采石场东侧废弃塘口压占土地6400m2。

图6 压占、破坏土地资源

长坂坡采石场料场、加工区现堆积有大量石料及加工设备，占地面积为18000m2，压占土地，破坏了地表植被。

图7 料场、加工区压占土地资源

3.4 自然景观破坏

采石场所在区域原为一山体，山体植被茂盛，采矿活动使山体顶部植被破坏，露出基岩。地形地貌景观遭到破坏，使之与周边环境不协调，同时对区域环境及植被资源造成较大的影响和破坏，对生态功能造成了明显的减退，破坏了植被地貌景观。

4 生态修复建议

4.1 治理原则

对四处矿山的生态修复，要坚持以“全面规划、综合治理、因地制宜、注重效益”的工作方针，尽量采用符合矿山周围地质环境、生态修复效果极好，造价较经济的工程措施。植物造景应该同时兼顾科学性、合理性和艺术性，植物配置实行：草本和木本相结合的原则，落叶植物和常绿植物相结合的原则，乔、灌、草、藤相结合原则。坚持以环境效益、社会效益和经济效益最大化的生态修复方案。

图8 矿山开采造成的自然景观破坏

4.2 生态修复建议

根据矿山存在的主要地质环境问题为危岩体可能产生的崩塌、土地资源损毁以及地貌景观破坏的问题，以可靠、安全、简便、易行为原则，适宜采取削方工程+回填工程+边坡治理工程+绿化工程+配套工程的生态修复方案。

5 效益评价

5.1 社会效益

（1）通过实施矿山生态修复工程，将督促嘉鱼县坚定不移地走“生态立山、产业强市”发展战略，可促进嘉鱼县经济社会发展。

（2）通过对矿区内地质灾害隐患消除，可起到“防灾减灾”作用，有效保护人民群众生命安全，改善矿区周边的生产生活环境。

（3）将实现人居环境大大改善，人居安全得到有力保障。

（4）生态意识显著增强，生态文明观念深入人心。工程治理中，实现人与自然和谐发展，形成全 社会动员，共治、共管、共享的长江中游生态文明新格局。

5.2 生态效益

通过生态修复工程实施，在遏制水土流失、修复损毁土地、减少减轻自然灾害等方面取得比较显著的生态效益，有效改善嘉鱼地区的生态环境，保障国家生态安全。同时，使原先裸露的山体视觉效果得到改善，有利于市容市貌的建设。