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采矿区植被恢复工程设计探究

发布时间:2020-06-24

摘要:研究采矿区矿山山体破损、地质灾害隐患、地形地貌景观破损和土地植被资源破坏程度,进行植被修复治理工程设计。治理对象为废弃闭坑露天采坑1处、排岩场1处、尾矿坝1处;破坏土地类型为有林地。治理废弃露天采坑破损面积5.8822hm2、排岩场占用破坏面积18.5686hm2、尾矿坝面积13.9080hm2,总治理区面积为38.3588hm2。

关键词:采矿区;治理;植被恢复;工程;设计

采矿区主要地质环境问题为矿山山体破损、地质灾害隐患、地形地貌景观破损和土地植被资源遭到不同程度破坏,针对这些问题进行植被修复治理工程设计。

1采矿区基本情况

1.1地质条件。采矿区地貌类型多样,地形条件较复杂,地层岩性简单,地质构造不发育,矿床所处地貌单元为太古宙变质岩构成的剥蚀低山丘陵区。矿体及顶、底板围岩为黑云斜长角闪片麻岩,普氏硬度系数f=8~10,属坚硬岩石,岩石稳固性较好;矿石硬度系数f=10~14,属坚硬类岩(矿)石。矿体顶、底板岩石节理裂隙不甚发育,稳固性较好。区内岩层稳定,构造、岩性均简单,岩石坚硬,近地表部分受风化作用使岩石完整性及强度降低。该区地质条件属简单类型,工程地质条件良好。1.2地质环境问题。1.2.1地质灾害及其安全隐患。露天采坑引发地质灾害及其安全隐患。区内有废弃闭坑的露天采坑1处。采场长850~860m,宽170~240m,深8~85m。采场边坡岩石风化破碎强烈,节理裂隙发育,造成岩体完整性与稳定性差,在雨水及重力作用下,岩体脱离母岩坠落产生崩塌。在采坑底部见有松散状堆积崩塌岩石碎块,体积6.5~10.5m3,碎块大小不一、混杂,现状条件下存在崩塌地质灾害。由于崩塌地质灾害规模较小,其地质灾害危险性小。区内采矿形成的废石、废土、废渣多顺坡堆积,形成废弃排岩场。排岩场长650~740m,宽270~340m,高8~85m,边坡坡度30~45°。排岩场为采场排出的废石所形成,平均厚48m。组成物质为斜长角闪片麻岩,在地表径流的冲刷和重力作用下,易于向下流动,总体稳定性较差。在重力作用下,岩土体可沿坡向下移,易形成滑塌地质灾害。滑塌地质灾害将对周围环境构成破坏和威胁。尾矿库南侧主坝体坝底标高为458m,坝顶标高498m,总坝高40m。初期坝坝顶标高472m,坝长约260m。后期坝由二级子坝构成,一级子坝坝顶标高483m,二级子坝坝顶标高498m。库区西侧有一低矮山体,部分已经被尾砂覆盖,西侧坝体共分三级马道,与西侧原有毛石坝相连,并与南侧坝体的一级子坝相通。该尾矿库一旦溃坝可形成泥石流,边坡不稳可能会产生滑坡,地质灾害危险性大,将严重威胁到当地人民群众的人身和财产安全,可能造成重大事故。1.2.2土地植被资源破坏严重。经调查,合计损毁土地面积38.3588hm2,损毁的土地类型为有林地。1.2.3地貌景观破损严重。矿山在露天开采过程中挖掘山体及部分土壤,破坏了原来自然形成的完整山体,造成人工凹坑和边坡,使原来错落有致、自然协调的地形地貌景观发生改变,破坏程度较大。综上所述,矿山开采形成的露天采坑、排岩场及尾矿坝对该区的自然景观、地形地貌、土地植被及各种生物的生存条件等造成严重破坏,亟待进行工程治理和植被恢复。

2治理原则

2.1安全原则。以保障治理区稳定安全、消除地质灾害隐患为首要任务。2.2因地制宜原则。根据矿山破损山体现状、分布区域、损毁的土地植被类型,结合当地土地利用规划、小流域治理规划,遵循因地制宜、与周边地区协调一致的原则。植被恢复根据破损山体类型和矿山分布区自然分类施策,宜林则林,宜草则草,林草结合,优先恢复成林(草)地。这样可以使治理工程成果更好地融入周围原始的生态环境,更有利于适生植物的生长发育。2.3与经济社会发展相适应原则。按照朝阳市委、市政府建设生态朝阳、美丽朝阳的发展理念,治理工程与造地相结合,与村镇改造相结合,与工业园区建设相结合,与矿山关闭整顿相结合,与退耕还林相结合,与发展区域经济相结合。恢复治理工作重在社会效益和环境效益方面下功夫,通过修补破损山体、重塑地形地貌景观、恢复损毁土地生产能力和植物的立地生长条件,提高植被覆盖率,降低水土流失程度,改善当地生态环境和人的生存发展环境,促进社会经济可持续发展,为子孙后代留下一片绿水青山。2.4治理效果可视化原则。矿山地质环境治理在注重消除地质灾害隐患的同时,也注重治理工程的可视化效果。使治理成果发挥宣传、示范和带动作用,对其他矿山治理工作起到积极的影响。2.5适生性和植物多样性原则。恢复治理选择乔、草种,优先选择当地适生树草种。在营造方式上做到乔、草相结合及不同树种相结合。

3目标与任务

3.1治理目标。通过实施恢复治理工程,降低边坡坡度,提高边坡稳定性,消除现状地质灾害及其他与地质环境相关的安全隐患;修复因矿山开采形成露天采坑造成的破损山体,再造地形地貌景观与周边相协调,视觉效果得到明显改善;复垦损毁土地,恢复及提高生产能力和树草的立地条件;破损山体全部栽植适生树木,实现林草全覆盖,加强水土保持能力。最终实现治理区矿山地质环境和生态环境得到根本好转的目标。3.2主要任务。通过地形测绘和现场勘查,查明矿山存在的地质环境问题,确定矿山治理对象及治理面积,分析引发这些地质环境问题的因素,以采取有效的工程措施进行治理。对露天采坑采取回填、平整工程措施消除地质灾害,实施植树种草等生物措施,使采场生态环境得到恢复;治理露天采坑1处,恢复治理面积5.8822hm2。对排岩场采取推土机平整工程措施和植树种草等生物措施;治理排岩场1处,恢复治理面积18.5686hm2。对尾矿坝采取平整工程措施和植树种树等生物措施;治理尾矿坝1处,恢复治理面积13.9080hm2。2018年实际治理总面积为38.3588hm2。

4技术路线与工作方法

4.1技术路线。依照相关标准、规程及技术规范,在搜集相关资料和综合分析的基础上,根据实地调查治理区破损山体地点、破损类型、破损范围、破损程度,损毁的土地植被类型,周边土地植被类型。按照治理原则,合理划分恢复治理单元,评价各个治理对象恢复治理的可行性与方向,采取切实可行的工程措施与生物措施,部署和实施破损山体修补工程与生物工程,全面恢复矿山地质环境与生态环境。4.2工作方法。4.2.1破损山体修补与地形地貌景观重塑。1)露天采坑。对露天采坑进行削坡与废石回填、平整、覆土,栽种植物,恢复林地。2)排岩场。采用降坡的方法清运排岩场场边坡危险岩块,降低排岩场场边坡角,并与周边地形地貌景观相协调。将降坡产生的废石土回填露天采坑。植树、种草,恢复林地。3)尾矿坝。采取平整工程措施和植树等生物措施。4.2.2土地植被恢复。1)客土方法。待各个治理单元完成回填、平整工作后,根据其恢复治理方向,采用客土的方法,恢复土地生产能力和适生树草生长立地条件。为了提高治理区林草覆盖率,实现恢复治理后林草全覆盖,采用地毯式与穴状相结合的客土方法,对恢复成林地的露天采坑、排岩场及尾矿坝平台确定覆土厚度为0.5m,对边坡确定覆土厚度为0.3m。2)整地方法。根据恢复治理方向为乔木林地,采用穴状整地方法进行整地,为栽植苗木打好基础。其中,乔木林地栽植穴规格为0.5m×0.5m×0.5m,株行距2.0m×3.0m,2.0m×2.0m,呈品字形布置,密度为1666~2500株/hm2。3)树种选择。根据治理区属半干旱—半湿润易旱地区,年降水量较少、蒸发量较大的气候特点和治理区为采矿场、废石堆场的实际情况,优先选择抗干旱、耐瘠薄、易养护、生长快、固土保水能力强的树种。绿化树种乔木选择侧柏、丁香、连翘、沙棘、刺槐、紫穗槐,草本选择苜蓿草。4)栽植方法。为便于回填物料及客土在雨季沉实,栽植季节选择在雨季。采用植苗造林的栽植方法,选择3a生侧柏容器苗及丁香、刺槐等1~2a生苗木,对苗木截干、去梢、剪除侧枝。栽植时先砸实采坑土层,然后将苗木放置树坑中间,再进行培土。在培土过程中要使苗木根系避开干土层,做到“三埋两踏一提苗”,使根系舒展、不窝根,达到苗正、踩实、埋严。栽植后埋防寒包,及时防虫,做好围堰防止表水流失。

参考文献

[1]凌爽.辽宁凤城某铁矿地质环境综合治理研究[J].黑龙江科技信息,2013(14):42.

[2]杨大明,马可.矿山地质环境恢复治理研究[J].露天采矿技术,2016(9):101-104.

[3]吴曌,丁山,熊瑶.浅析土质坡地的植被恢复策略[J].林业科技通讯,2018(4):15-17.

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