潼金公司铁炉沟渣坡生态修复治理设计

潼金公司铁炉沟渣坡生态修复治理设计

王江龙

陕西地矿第六地质队有限公司，陕西 临潼  710611

摘要：为全面贯彻落实“绿水青山就是金山银山”的生态文明发展理念，有效解决矿产开发过程中矿山地质环境破坏及土地损毁问题，应及时对采矿过程中产生的弃渣进行治理。本文结合潼关县潼金矿业有限公司铁炉沟矿区渣坡生态修复治理工程实例，介绍了铁炉沟渣坡矿山地质环境问题及恢复治理的设计思路。

关键词：矿产开发；环境破坏；土地损毁；生态修复；潼金公司

0引言

为全面贯彻落实“绿水青山就是金山银山”的生态文明发展理念，有效解决矿产开发过程中产生的矿山地质环境破坏及土地损毁问题，保护和改善采矿区域生态环境，按照“谁开发、谁治理”的原则，潼关县潼金矿业有限公司委托我公司编制《潼关县潼金矿业有限公司铁炉沟矿区渣坡生态修复治理工程实施方案》，对潼关县铁炉沟金矿采矿过程中产生的弃渣进行治理。本文主要介绍铁炉沟矿区渣坡矿山地质环境问题及恢复治理的设计思路。

1 工程概况

1.1渣坡概况

①潼关县潼金矿业有限公司铁炉沟矿区位于陕西省潼关县安乐社区潼峪沟中部的铁炉沟，渣堆为铁炉沟矿区Q505号脉三号坑口中采矿过程中产生，渣堆沿铁炉沟沟道堆积，渣堆距沟脑360～490m，呈台阶状分布，堆塞沟道行洪通道。           

②渣堆长340m，最大宽度80m，平均厚度10m，大致呈长方形状，占地0.85hm2，废渣堆积量约5.0×104m3。废渣松散无胶结，棱角明显，大小混杂，常见块度直径2～20cm，成分主要为斜长角闪片麻岩和少量石英岩，具备泥石流形成的物源条件。

1.2地形地貌

渣坡堆积的铁炉沟呈“V”型谷，主沟方向北西—南东向，沟长1.13km，原始沟床平均宽度45m，两岸沟坡坡度300～500，坡面覆盖率大于75%。流域汇水面积0.21km2，沟脑处高程1746 m，沟口处高程1330m，沟脑与沟口高差416m，平均纵坡降比31.28%。铁炉沟具备泥石流形成的地形条件。

1.3降水量

潼关县多年平均降水量589.87mm，年最大降水量1000.0mm（2003年），最小降水量319.1mm（1997年）。24小时最大降雨量135.8mm，1小时最大降雨量60.0mm。日最大降雨量在100mm以上为十年一遇，50年一遇的24小时最大降雨量为140.0mm，由此看出银子沟具备形成泥石流的洪水条件。

1.4施工条件

矿区东侧峪道内有通村公路，施工区域交通较便利。施工区域电网配套，可保证施工用电。施工用水可利用区域内水源，建筑材料可从县城购买，块石可直接就地取材。客土取土场在太峪太峪口村。

2 矿山地质环境问题

2.1地貌景观破坏

渣堆沿铁炉沟沟道堆积，渣堆长340m，最大宽度80m，占地0.85hm2，废渣堆积量约5.0×104m3，堆积区域植被被破坏，与周边环境形成明显反差，渣堆对地貌景观破坏严重。渣堆照片见照片1。

照片1、铁炉沟渣坡现场照片

2.2泥石流隐患

铁炉沟废渣堆积量约5.0×104m3，渣堆距沟脑360～490m，呈台阶状分布，堆塞沟道行洪通道，具备泥石流形成的物源条件。铁炉沟呈“V”型谷，平均纵坡降比31.28%，铁炉沟具备泥石流形成的地形条件。潼关县多年平均降水量589.87mm，年最大降水量1000.0mm，流域汇水面积0.21km2，具备形成泥石流的洪水条件。根据《泥石流灾害治理工程勘查规范》（DZ/T0220—2006）泥石流易发程度量化评分表计算得分87分，为中等发育强度。威胁铁炉沟矿区及沟道居住人员安全。

2.3土地资源破坏

铁炉沟现状损毁土地主要为沟内临时废石场和废石堆临时占地，废石场对土地损毁形式为压占损毁，损毁程度为重度损毁，损毁面积合计为0.85hm2。

3治理设计

3.1设计思路

①清理坡面及沟道的部分弃渣，减少泥石流物源；

②分级设置格宾笼拦渣墙，拦挡坡面弃渣，防止沟道冲刷；

③对平台采用覆土植树种草的方法进行复绿，恢复地形地貌景观和生态环境；

④废渣堆采用整理覆土植树种草方法进行复绿，修复被破坏的土地资源。

3.2废渣清理

对沟道内祼露的渣堆进行清理，减少泥石形成的物源量；疏通沟道，方便沟道内水流的流通，减少泥石流形成的水动力条件。清运渣量1×104m3。

3.3格宾挡墙

沟道分台阶级清运弃渣后，在渣堆边坡下方设置格宾笼挡墙，拦挡稳固渣堆，防止渣坡平台及上部覆土体被雨水冲刷并流失。格宾拦挡墙规格为：挡墙分三级设置，每级高度1m，下二级挡墙宽度2.5m、最上一级挡墙墙顶2.0m，台阶分布；挡墙露出地面高2.5m，埋深0.5m，挡墙前布置φ50钢管，长度3.0m，深入地面以下1.5m、地面外露1.5m。埋入地下部分插入直径100mm钻孔内，孔内浇注M20水泥砂浆，露出地面采用刷防腐漆进行防护。钢管横向间距2.0m布置，格宾笼挡墙结构示意图见图1。

3.4平台复绿

平台整平采用挖掘机、推土机等机械进行平整，必要时应采用人工进行平整，消除复垦区地面倾斜或凹陷，采用削高垫低的方法进行。渣坡整平上在表层上覆厚度20cm素土。植树采用穴植方法栽植，穴状整地尺寸30×30×30cm。复垦区穴植侧柏苗，设计行距0.5m，株距0.5m，初植密度13467棵/hm

2，苗木规格株高不小于50cm（带土球、包裹透水塑料盒）。林间撒播白三叶、紫花苜蓿、草木樨等草本植物草籽，以增加复垦区生物多样性。渣堆覆盖层结构示意图见图2。

3.5管护工程

渣堆平台覆土植树种草完成后，强制养护3个月，浇水1次/天，始终保持土壤湿润；常规养护3年，浇水1次/月，如遇连续干旱，根据土壤墒情适时浇水，平均1次/7天。为了达到设计的成活率80%以上，必须对植被进行补种。并安排专人对治理区植被恢复情况进行巡视监测，监测期为3年，监测频率出苗期前2月每10天一次，后期每月1次。

图1、格宾笼挡墙结构示意图                    图2、渣堆覆盖层结构示意图

4技术要求

4.1废渣清理

①施工放线应保证定位线的施放准确，以定位线校核设计河道标高。

②采取以小型机械施工为主，在机械作业困难的区域则以人工辅助的型式。

③配备挖掘机从河岸勾取，机械控制范围以外人工清理，若开挖面积或深度较大，考虑修筑临时道路，让机械进入河道作业。

④河道开挖过程中要注意与原河道上下游高程的衔接，并保证岸坡的稳定。

4.2格宾挡墙

①施工流程：施工准备→夯实基础→报检复核→铅丝石笼组装→格宾安放→填装片石料

②格宾墙材料要求：网面钢丝为线径3mm铅丝，2mm捆绑线。格宾网片孔径为3mm，孔径必须均匀，不得扭曲变形。偏差应小于±0.06mm。填筑块石料必须是坚固密实；耐风化、耐水溶的合格材料；块石粒径应比铅丝网网目略大，最佳为100-300mm；钢管为Φ50mm镀锌钢管。

③在设计工作面位置进行基础面清理，依据现场条件安排小夯机或人工对基础面进行夯实，基础面密实度等都符合要求后报监理工程师认可后方可进行下道工序的施工。

④组装格宾时，应在平地上以同样规格螺线型铁线，把网片组装成四角形箱子，若长度2m以上时，每1m安放间隔板（抗力网片）。按设计线条和高低安放格宾后，用捆绑线绑好每箱连接处横、纵、上、下（3至4道），为了整形美观，有利于固定，用30mm以上的钢管，把格宾正面上下捆绑2道以上，背面捆绑一道；为了保持格宾箱的稳定美观，随填装石料的增高，用铁丝把每箱1/4、2/4、3/4正面箱角处对角进行捆绑；每层结束作业后（如有第二层以上时捆绑每层连接处以后），撤出钢管和捆绑钢管的铁丝。在装填前先要将两侧笼口用同规格铅丝进行封堵，要求各边每间隔0.25m用铅丝将上下层格宾连接绑扎；左右相邻格宾共用一个封堵面，但各边要绑扎牢固。为防止护坡部分格宾走样变形，用铅丝将迎、背水面网片按设计厚度进行连接，装填厚度达到0.4m时，每间隔1m用同规格的铅丝将迎、背水面网片按设计护坡厚度水平连接，固定格宾形状和尺寸。

⑤块石应分层填筑，用机械设备安装填料时，用挖掘机将石料放置在石笼周围，人工按照石料大小，逐块装入，最大限度的减少空隙填筑块石料外露面应选用较大且比较规整的块石，保证表面平整。填装料比重为2.4以上，使用的石料为（100mm至300mm左右）块石及监理人员允许的石料，绝不能用风化石。为了铅网石箱的稳定，填满石料以后，用25至50mm的石料填平顶部，封盖之后用螺线型铁线捆好露出外边（或下面）的箱角，其他三面用绑线捆绑就可，捆绑时一定保持每箱角角度。

4.3覆土工程

①采用人工或机械将外运土在平整场地内依地形均匀摊平。

②铺设种植土前进行表面土的处理，表土为松散的、具有透水作用并含有有机物质的土壤，能助长植物生长。

③通过翻松、加填或挖除以保持地表面平整。

④铺设种植土前报监理工程师，待认可后方能大面积施工。当表土过分潮湿或不利于铺设时，停止进行铺设。表土铺设厚度按图纸标高进行施工，由测量工程师现场测出。表土铺设达到厚度要求后，其完成的工程符合图纸所要求的线形、坡度、边坡。

4.4复绿工程

①依据设计图纸进行现场定点放线并做出标记，同时确定各种树木的实际数量，对苗木进行挂号选苗。

②树苗运至现场后，及时种植，对于种不完的植物，存放在阴凉潮湿处，盖上草帘，浇水保湿。裸树根要将包打开，放入沟内，暂盖壅土，并保持湿润，带有土球及草袋包装的植物，用土、稻草等材料加以保护，并保持湿润。

③在栽植前进行剪修，以保证整齐美观。另外，剪口不宜过大，当剪口大于20mm时，应涂防腐剂，可促进剪口愈合，防止病虫害。散苗、散露根苗要随运、随散、随栽，防止根部暴露时间过长，以利于成活。散苗过程中须轻拿轻放，不得损伤树枝、树干及土球。

④种草采用条播方式，间距15～20cm，播种量1.5kg/亩，播种深度2～3cm。因覆土较疏松，播种前先镇压一遍，便于掌握深度；播种后再镇压一遍，有利于保墒。若播种完成后天气比较干旱，可采用浇水方式进行保墒。

5 结语

随着“绿水青山就是金山银山”的生态文明发展理念的贯彻深入，及时修复矿产开发过程中产生的矿山地质环境破坏及土地损毁问题已成为当今矿产开发企业的共识。本文结合潼关县潼金矿业有限公司铁炉沟矿区渣坡矿山地质环境问题，提出了清理渣体+格宾挡墙拦挡+渣堆整平覆土+植树种草复绿的设计思路。

[参考文献]

[1] DZ/T 0223-2011.矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范[S] .

[2] DZ/T 0239-2006.泥石流灾害防治工程设计规范[S] .

[3] TD/T1036-2013.土地复垦质量控制标准[S] .

[4] GB50003-2011.砌体结构设计规范[S] .

[5] 陕西省国土资源厅.陕西省矿山地质环境治理恢复技术要求与验收办法[R] .2019年12月.

作者简介：王江龙，男，28岁，助理工程师，主要从事地质灾害防治、矿山恢复治理工作。