杨 浩

（中国建筑材料工业地质勘查中心湖南总队，湖南 株洲 412011）

目前我国生态文明建设已上升为国家战略[1]，国家先后提出了废弃矿山生态修复、绿色矿山建设等发展理念。矿产资源为国民经济发展和社会进步提供了重要保障，但矿产资源的开采，特别是露天矿山的开采，引发的地质环境问题却制约了生态文明发展。习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”理念以来，矿山生态修复逐步转变为“让废弃矿山变成绿水青山，让绿水青山转换为金山银山”的理念发展[2]。

露天矿山边坡生态修复在生态文明建设中具有重要地位。这些矿山边坡进行生态修复后，首先消除了视觉污染，更重要的是能防止水土流失，减少地质灾害发生频率，释放氧气，增加环境中负氧离子数量等作用。

相比于国际上矿业发达国家，无论是矿山地质环境生态修复的起步、进程、发展阶段和实施情况都有不小差距。国内的矿山边坡生态修复如今主要停留在力保安全，尽最大努力保障矿工生命财产安全和矿业活动的正常运行。在现阶段的矿山边坡生态修复研究中，多是以工程地质或地质灾害为研究对象，主要保护与治理和矿山开采有关、与周边人民生产生活相关的项目，而区域生态环境、水土流失及土地贫瘠化等保护和治理都还是处于刚起步阶段，甚至在有些地区都没有这些危害的保护和治理措施。国际上的矿业发达国家，如美国、加拿大、澳大利亚、德国等，早在20世纪70年代就开展了矿山地质环境生态修复的研究工作，均实行了比较严格的矿山高陡边坡生态修复措施和行业标准[3]。而我国对于露天矿山边坡生态修复研究还处于探索阶段，没有可参考的行业标准和成熟的生态修复体系[4]。

国内许多边坡、河道、城市建设中，在矿山、排土场、道路两侧等处生态修复时，为限制土体活动，常利用石笼作为围挡墙使用[4-9]。传统的石笼所需的充填用石料量很大，需要从矿山外运进与石笼相匹配的石料，进而导致充填石原料的购买费用和运输费用的成本高，如若不填充足量的石料，则会影响边坡土体稳定性，也影响矿山生态修复的美观性。另外，传统石笼不适用于填入矿山荒废的比较小的边角石料，不能充分利用矿山的土石资源条件，造成了资源的浪费。

基于上述问题，构思一种修复成本低、可充分利用矿山土石资源、节约原料、过滤泥污水、避免造成资源浪费的用于矿山边坡生态修复的石笼。现将一种用于矿山边坡生态修复的石笼设计方法与各位同仁分享交流。

1 石笼设计构思介绍

一种用于矿山边坡生态修复的石笼，包括由多根钢条和设置于钢条之间的钢丝网围成的立体石笼网箱，所述石笼网箱包括箱体和设于箱体的顶部的网盖，所述网盖与箱体可拆卸连接；所述石笼网箱为梯形体，所述石笼网箱的横截面为直角梯形，所述石笼网箱的最高侧的高度为0.6～1m，所述石笼网箱的最低侧的高度是石笼网箱的最高侧的高度的1/2；所述石笼网箱的钢丝网的网孔为六边形，所述石笼网箱的钢丝网的网孔的大小为3cm×3cm[10]。

进一步的，所述网盖与箱体之间设有绞合钢丝，所述绞合钢丝的直径为2.0～2.5mm。

进一步的，所述石笼网箱的钢丝网的材质为包覆有PVC 的低碳热镀锌钢丝或包覆有PVC 的铝锌混合稀土合金镀层钢丝或经高抗腐处理后的同质钢丝中的任意一种。

进一步的，所述石笼网箱的钢丝网的钢丝直径为2.5～3.0mm，所述石笼网箱的钢条的直径为3.5～4.0mm。

进一步的，所述箱体的最高侧背离箱体的最低侧的一面设有完全覆盖箱体的最高侧的滤水层。

进一步的，所述滤水层为具有滤土排水功能的土工布，所述土工布的厚度为1.0～6.0mm。

2 石笼设计图展示

为了将石笼设计方法更简洁、直观向各位读者展示出来，笔者将设计构思形成设计图，参见图1、图2和图3。图1为本设计石笼的网盖打开时的立体结构图；图2为本设计石笼的左视图结构示意图；图3为本设计石笼的组合结构示意图；其中：1.箱体；2.网盖；3.绞合钢丝；4.滤水层。

一种用于矿山边坡生态修复的石笼，包括由多根钢条和设置于钢条之间的钢丝网围成的立体石笼网箱，石笼网箱包括箱体1和设于箱体1的顶部的网盖2，网盖2 与箱体1 之间设有绞合钢丝3；石笼网箱为梯形体，石笼网箱的横截面为直角梯形，石笼网箱的最低侧的高度是石笼网箱的最高侧的高度的1/2；石笼网箱的钢丝网的网孔为六边形。石笼网箱的最高侧的高度为0.6m，最低侧的高度为0.3m，长度为0.6～1.5m，宽度为0.6m[10]。

由于浑浊的泥污水会从石笼网箱的最高侧沿着箱体的网孔缝隙渗出，自然汇集至排水沟，流经之处水体发黄，常常造成矿区水环境污染，所以设计在箱体1的最高侧背离箱体1的最低侧的一面设有完全覆盖箱体1 的最高侧的滤水层4，滤水层4 为具有滤土排水功能的土工布，土工布与石笼网箱既可通过钢丝绞合连接，也可通过粘接的方式连接。

3 使用原理介绍

为使进一步说明本矿山边坡生态修复的石笼设计目的、技术方案和优点，下面结合实施例做详细说明。

实例中的石笼网箱的钢丝网采用机械绞合的方式编织而成，在制作石笼网箱时便将滤水层4通过粘接的方式或钢丝绞合的方式与石笼网箱相连，向石笼网箱的箱体1内充填块石之前，可根据矿山本地的现场石材选定，可选用矿山内坚固密实、耐风化的石料或鹅卵石（石笼填料也可利用矿山硬质矿石原料、碎石或选矿后废弃硬质石料），80%的石料的粒径需大于网孔大小，主料块石的规格为10～35cm为主，辅助填塞坚实的碎石或小石，其规格在5～20cm；填料施工时不得一次填埋，每组石笼网箱须同时均匀投料，每个石笼网箱分4次投料，以保证石笼网箱的形状完整，完成后须塞填空隙，以求密实；对于石笼网箱的外部裸露部位，每1/3处需向内八字方向拉筋，每平方米向内平均拉筋4处，以正反八字形设置；填充完成之后，用绞合钢丝3将网盖2 与箱体1 绑好，绑绞合钢丝3 时从下向上呈螺旋状穿孔绞绕，封口边连接闭合后，箱体1四周的框线按不小于15cm 的间距再次进行绑扎，横竖线条基本一致，使所有石笼网箱连成一排整体，对填土进行围挡[10]。

4 结语

与传统石笼技术相比，笔者设计的一种用于矿山边坡生态修复的石笼有益效果是：在保障“矿山地质环境验收标准”中最低要求0.6m 的硬性要求下，可根据矿山土石资源条件灵活选择石笼网箱的高度，避免在矿山边坡生态修复中浪费原材料，预计可节约充填材料73%，节约金属网面材料54.83%；本设计方法的石笼网箱网孔空隙小，使体积较小的矿石料和选矿废弃石料不会沿着石笼网箱网孔掉出，能保障所有废弃矿山土石体的综合利用，避免造成资源浪费的问题，资源综合利用率预计可增加约5%；同时，可将从种植区流向石笼网箱的泥污水过滤掉，阻止泥水渗出，实现清水流出，以达到治理矿区地表径流水水质和美化矿区环境的作用。