淮南地区矿山周围地质环境问题及治理措施分析

2020-02-25 07:08靳清增
世界有色金属 2020年22期
关键词:矿区边坡矿山

靳清增

(安徽省地质环境监测总站,安徽 合肥 230001)

矿山治理区受长期开采影响,采坑较大,长度在800m、宽度在900m,形成多处的陡崖峭壁,地质灾害频繁发生,严重破坏了矿山矿区地质环境面貌。因此,淮南地区政府高度重视矿区地质环境的恢复和治理,积极下达了废弃矿山生态修复项目实施计划的通知,为淮南地区矿山地质环境治理目标的确定提供依据,切实落实计划通知,以期提高矿山矿区内整治成效。

1 治理技术路线及主要的工作内容

在技术路线设计上,按照资料收集、现场地质勘察、征得相关部门的同意、地形测量、现场调查、确定治理范围、编订设计书、审批的路线,开展对本矿山矿区地质环境恢复和整治[1]。在相关资料收集过程中,全面掌握治理区水文地质、工程地质、气候环境等方面的信息,了解治理区自然地质灾害发生规律,知晓边坡地质灾害历史,确保为矿山治理方案的制定提供可行性依据;在地形测量环节,矿山测量人员与开采宕口为中心,测量治理区的影响范围,通过绘制治理矿区地质环境形状图,提高勘察测量结果的准确度,确保在测量结果中,可清晰化地反映出矿山地质环境现状问题。同时,相关测量人员根据地质比例尺地图,对治理区破坏范围内的地质环境展开调查分析,全面掌握了治理区存在的环境问题:

气象、水文:夏季多雨、降水量大;矿区治理采坑内积水严重,存在两处大水塘,主要分布在治理区的南侧;

地形地貌:以丘陵和山前斜地为主,治理区在丘陵区内部,治理难度较大;矿区内地形复杂,植被稀少;在大面积的人工栽植下,提升了治理区的绿化面积,植被健康生长;

地质环境:矿山治理区内存在地层露出的现象,夹杂少量的砾石;基于地质构造看,治理区地质结构存在褶皱、断层和裂隙的现象。在实际矿山开采过程中,占用大面积的土地,采场底盘、平台和周边高陡边坡对土地造成了严重的破坏,尤其占压植被,严重破坏了生态环境。治理区局部存在明显的高陡边坡,坡度陡峭,有危岩分布,加剧了崩塌的可能性,存在崩塌性的地质灾害,严重威胁周边人民群众的生命财产安全。矿山治理区地质环境、生态环境破坏严重,产生了视觉上的污染;同时,采矿过程中,破坏了原始山坡的地貌;

工程活动:人类工程活动主要存在于矿区内部,受人为因素影响较大,加剧了地质灾害的发生,在露天采矿活动中,对地质的破坏程度较大。

2 矿山地质环境恢复治理措施

2.1 工程设计

淮南政府制定了科学合理的治理工程方案,坚持“以人为本”的治理原则,确保解决地质灾害隐患,提升矿区开采作业人员和周边居民的身体安全,制定综合性较强的治理技术方法,加强对新技术、新工艺的引进和应用。结合治理区现状问题,因地制宜地实施整治方案,避免在工程恢复过程中,造成二次伤害,加强绿化工程建设,协调经济效益、社会效益和生态环境效益,以期提升治理区环境治理水平,提高土地资源利用率,践行可持续发展路线。

2.2 矿山治理方案

矿山治理区地质环境恢复和整治,结合实际情况加大了政府资金的投入,优先部署绿化矿山工程建设,加快恢复林地建设,实现矿区生态环境恢复的目标。在实际治理过程中应用削坡放阶、场地平整、设计挡土墙、复垦等工程措施进行治理,最大化发挥治理工程的效用,完成淮南市矿区生态环境恢复和治理目标。

(1)边坡放阶

工程建设人员结合边坡结构实际情况进行设计,根据勘察资料显示,危岩体较为集中、边坡稳定性不强(高陡边坡如图1 所示),边坡局部有裂隙,相关人员拟设计了削坡放阶方案,复绿为林地治理区。同时,加强对矿山危岩体的清理,设计了高陡坡危岩体清理方案,对存在裂缝的边坡进行放阶;基于治理区西北侧存在的水塘,周边遍布了危岩体,易发生边坡崩塌灾害,工程人员将孤石、浮石的棱角修整为弧形,直至坡面平整;并在此基础上,将坡顶线外推2m,配合人工和机械的方式,清理了危岩体。为提升边坡稳定性,布设了主动防护网,加强防控自然灾害引发的安全隐患,沿着坡顶安装了防护围栏,并适当的种植绿植。

图1 高陡边边坡示意图

施工人员采取机械爆破和机械清理两种方式进行,按照工程边坡坡率进行削坡,按照自上而下的顺序进行,加强对坡面的修整。在削坡过程中,要合理化地回填弃土、弃渣,避免随意堆放,减少矿区内安全隐患的发生,施工人员对边坡稳定性要实时进行检测,做好施工交底工作,切实保证施工安全[2]。针对高陡的边坡,要科学划分施工区域,做好施工现场安全管理工作,积极引进信息化监控系统,加强对施工过程的规范和约束,进而提升工程品质。

(2)复垦

工程人员对治理区的场地进行平整,在场地平整过程中,清除采场底盘内的积水,在水塘周边种植了垂柳,在采场底盘设置了挡土墙,在平台外围1m 处修建挡土墙,进而保证土地的影响,避免遭受雨水的侵袭和冲刷。施工人员及时将场地堆积的废弃矿物运输出,进一步加强对边坡的清理,最大程度上降低自然灾害带来的安全事故。同时,矿山工程人员拆除了废弃工程建筑,将施工垃圾及时进行外运,并周围工程施工建筑拆除区域周边种植大型的乔木和灌木,将此区复垦为有林地。在复垦工程建设过程中,结合生态学、生物学特征,因地制宜地种植绿化植被,结合地区气候环境,选择适应性较强的绿植,实施混交林种植方式,提高生态效益同时,保证绿化的景观效果[3]。复垦工程人员始终秉持“生态效益”优先的原则,在治理区内,大面积的植树造林,树种上主要选择小灌木、藤本等绿植,保证树种耐干旱、耐贫瘠,具有较强的攀附能力,在景观设计上,充分考虑周边绿化树种的协调性,减少水土流失,美化治理区环境,提高土壤蓄水保墒能力,提高治理区空气环境质量,矿区治理区内部绿化效果(如2 图所示)。另外,加强对治理区绿化环境的养护和管理,相关管理人员,定期对绿植树木进行修剪和灌溉,加强对病虫害的防治;不断提高树木生长质量。

图2 矿区治理区内部绿化效果图

(3)主动防护网设计

矿山治理人员,针对清理后的边坡增设了边坡防护网,在网格内铺设钢丝绳网,将钢丝绳与四周支撑绳拉紧固定,在节点处布置锚杆进行连接,施加给坡面一定的预紧压力,大大提升了岩土体结构的稳定性。在主动防护网工程建设中,矿山施工人员加强对不利施工因素的排除,放线测量定位孔,结合实际地形情况,对孔距进行设计和调整,按照设计深度进行钻孔和清孔,孔深在5~10cm、孔径在40mm 左右。在注浆和插入锚杆环节,科学进行水泥灰配比,施工人员严格按照工序进行操作,保证工程品质。

(4)排水沟设计

矿山治理区夏季多雨,降水量较大,为提升雨水的排水性,减少雨水对坡面植被和土壤,在边坡的坡顶拟设计了截水沟,在平台、坡脚设置了排水沟,构建了统一的排水系统。

3 结语

综上所述,通过对淮南区矿山矿区地质环境的恢复和综合治理,消除了地质灾害隐患,改善了土地利用现状,提高土地利用率,通过复垦提高了植被覆盖率,生态效益显著,矿区整体环境质量显著提升,切实坚持了以人为本、生态优先的地质环境改造和生态环境改造,提高了综合治理工程的经济效益、社会效益和生态环境效益,为相关矿区环境治理提供借鉴和参考。

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