淺談井岡山市廢棄露天礦山生態修復技術

高小麗

1 項目主要概況

以停產多年的江西省吉安市井岡山市德勝采石場02 為研究對象。采礦活動對礦區的地質環境造成了很大的破壞，露天開采對地形地貌景觀破壞嚴重，廢棄工廠挖損、壓占的土地資源造成了較大程度的土地浪費，在強降雨時水土流失現象嚴重，對周邊農田造成了一定程度的影響。

通過治理及礦山修復，從而消除廢棄礦山存在的地質災害隱患，保證當地群眾的生命財產安全，恢復和改善占損土地的地質環境和生態環境，使廢棄的露天礦山土地得到恢復和利用。也是提升井岡山市生態環境質量、保障區域生態安全。因此對廢棄礦山進行系統治理十分有必要。

井岡山市德勝采石場02 不在“三區兩線”可視范圍。

2 自然地理及地質環境條件

2.1 自然地理

2.1.1 交通位置

井岡山市境內交通公路干線有G220、G356 國道、S314、S230、S540、S542 省道，G1517 莆炎高速公路，擬建宜井遂高速公路，鐵路有吉衡鐵路。北接永新縣、泰和縣，東、南部和遂川縣相連，西鄰湖南省，總面積為1452.24km2。

井岡山市德勝采石場02 位于廈坪鎮沉塘村，距離廈坪鎮約5km，交通便利。

2.1.2 氣象與水文

治理區屬亞熱帶季風氣候，四季分明，雨量充沛，年平均氣溫14.5℃，最高氣溫36.7℃，最低氣溫-10.1℃，年平均相對濕度86%，最高年平均相對濕度90%，最低年平均相對濕度82%；治理區平均降雨量為1901.4mm，年最大降雨量為2878.8mm，年降雨量最少為1144.9mm。此外，降雨量在年內分配不均，3月～8月屬雨季，占多年平均降雨量71.38%。

井岡山市地處山區，水資源豐富，水溪密布，溪流蜿蜒曲折，在區內匯集有數十條河流，較大的河流有5 條，分別是龍江河、鄭溪河、拿山河、行洲河、仙水河，屬贛江水系。區內河流中上游段均為山區，地表徑流量變化較大，年平均徑流量1.5m3/s ～12.1m3/s。德勝采石場02 治理區有牛吼江河支流沉塘村河，調查期間無水，河床寬7m ～18m。

2.1.3 社會經濟概況

據2018年末社會經濟統計資料，全市下轄12 個鄉、6 個鎮、1個管理局、1個管委會、1個街道辦事處、1個墾殖場、107個村、16 個居委會、4 個分場、6 個林場，村密度10.3 個/100km2，人口16.3 萬，人口密度為130 人/km2，其中非農業人口4.367 萬，占總人口25.98%。

井岡山市是中國革命搖籃圣地，又是全國著名風景旅游勝地。井岡山市有保存完好的革命舊址遺跡達100 余處，其中21 處被列為全國重點文物保護單位，6 處被列為省級重點文物保護單位，35 處被列為市級文物保護單位。

井岡山市風景名勝區分為11 個景區，76 處景點。近年來，井岡山市大力開發旅游資源，域內眾多的自然景觀和人為景觀吸引了大量游客。旅游資源已成為經濟發展的重要力量。

2018年全市實現生產總值76.45億元，可比增長9.4%，其中：第一產業增加值53755 萬元，第二產業增加值192656 萬元，第三產業增加值518092 萬元。國民經濟三大產業比例結構由2010年的8.9：31.5：59.6 調整為2018年的7.03：25.20：67.77。人均生產總值達到48082 元。

3 地質環境條件

3.1 地形地貌

井岡山市內地勢從整體看南西高，東低。南西部為中山，東部為低山、丘陵、盆地。德勝采石場02 治理區所屬地貌單元主要為低山地貌，微地貌為陡坡，地表地形坡度18°～36°，治理區內四周采場地勢較高，中間工業場地地勢低，治理區海拔標高+310m～+430m，相對最大高差120m。

3.2 地層巖性

德勝采石場02 治理區主要出露地層泥盆紀晚世嶂崠組及第四系殘坡積，泥盆紀晚世嶂崠組（D3zd）出露巖性為石英砂巖，產狀為133°∠22°，層狀結構，層厚0.2m ～0.3m，邊坡巖體主要以強-中風出露，強-中風巖體厚度70m，巖體較完整。覆蓋層為第四系殘坡積（Q4edl），巖性為含碎石粘土，碎石含量10%～20%，厚度0.5m ～1.0m，硬塑狀。

3.3 區域地質構造

根據《江西省區域地質志》、《江西省地質構造圖》（1 ∶100萬）。治理區在區域構造位置上位于華南褶皺系（Ⅰ2）、贛中南褶?。á?）、贛西南（贛州—吉安）拗陷（Ⅲ7）、大湖山—井岡山—陳山隆褶斷束（IV17）。

據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2015），工程所經區域地震烈度區劃為Ⅵ度區；地震動峰值加速度值為0.05g；地震反應譜特征周期0.35s。屬江西省區域地殼基本穩定區，區域穩定性較好。

3.4 水文地質條件

地下水類型：

根據含水層的巖性特征、成因類型、賦水空間的形態特征等，青原區治理區范圍地下水類型有基巖裂隙水、松散巖類孔隙水兩類。

（1）基巖裂隙水?；鶐r裂隙水分布于泥盆紀晚世嶂崠組石英砂巖，志留紀早世萬洋山序列的中粗粒斑狀黑云母二長花崗巖基巖風化裂隙、構造裂隙中，節理裂隙發育，地下水賦存于構造裂隙及節理密集中，含水性不均勻，泉流量一般小于0.1L/s，地下水徑流模數平均2.73L/s·km2～13.20L/s·km2，水量貧乏，但裂隙閉合性和張開性，分布不均勻，屬弱富水的含水層，水質類型屬HCO3--Ca2+-Mg2+淡水。

（2）松散巖類孔隙水。第四系松散巖類孔隙潛水為礦區第四系殘坡積含碎石粘土孔隙水，碎石呈棱角狀，粒徑0.5cm ～10cm不等，含碎石粘土、砂性土，為強透水層，地下水水位受季節變化影響，水位埋深0.4m ～2.6m，水力性質屬潛水，單井涌水量120.96t/d～150.06t/d，富水性中等，平均地下水位年變幅1.02m。地下水補給源于大氣降水，其次為基巖裂隙水的側向補給和汛期河水的反向補給，斜向河流流向徑流，其徑流強度大，徑流途徑短，以片流方式就近向河床排泄。

地下水以大氣降水補給為主，以散流形式向鄰近河谷，洼地排泄。

4 井岡山市德勝采石場02廢棄露天礦山生態修復治理分析

4.1 地質環境問題分析

井岡山市德勝采石場02 為廢棄礦山，露采形成三個巖質高陡邊坡、平緩區及工業場地。露采邊坡出露巖性為石英砂巖，產狀133°∠22°，層狀結構，邊坡巖體主要以強-中風出露，邊坡穩定性較好。井岡山市德勝采石場02 面積約65124m2，其中裸露邊坡面積約24401m2，裸露底部平臺及工業場地面積約27065m2，已自然復綠面積約13658m2。

露采邊坡均為巖質邊坡。邊坡巖體的穩定性主要受結構面控制，如軟弱層理面、節理裂隙結構面等，綜合結構面的組合形態、巖性、變形破壞方式，邊坡不穩定因素主要以破碎巖體沿結構面下滑、楔形體崩塌和墜石為特征。根據現場調查的資料，定性分析巖層層理結構面與裂隙結構面對邊坡整體穩定性的影響。

4.2 地質環境整治

治理項目的地質環境整治主要采用三種措施：第一、危巖體清理工程：對坡面上的松動危巖體、浮石和浮碴、坡頂陡立坡面以及不良結構面進行全部清除。凡有多組結構面切割并且其中存在外傾結構面或者外傾結構面交棱線的，存在發生崩塌隱患的巖塊均為松動巖塊。外傾而且傾角小于坡腳、結合度較差、有可能成為崩塌運動面的即為不良結構面。坡面上的浮石、浮碴為殘存于坡面上的大小不等的塊石，直徑在0.1m ～2m 不等。清理施工應采用自上而下的方式進行，禁止任何部位采取自下而上的施工方式；每段施工長度應大于10m，可根據現場施工條件而調整。邊坡坡頂存在陡立巖面的應進行清除，同時確保沿坡頂斜坡上無堆積物存在；第二、地形整治工程。地形整治表面主要是針對開采平臺、采場緩坡區遺留的巖塊土方。對采場底部、臺階平臺及平緩區進行機平推土，采用挖掘機、鏟運機等機械設備平整土方。填平低洼處，降低高度和坡度，多余土石方可用來鋪填進礦區土路。在地形整治時對較大塊石就地破碎平整，對緩斜坡表面浮石及遺留的碎石、土方進行清理平整。合理使用露采場表層的碎石粘土，調整碎石土級配，將塊徑大于10cm 的石塊置于地層，增加表層黏性土厚度；將清理的浮石就地由內向外堆置在臺階平臺上，整體坡度小于12°；第三、排水溝工程。通過設置科學合理的排水系統（排水溝、跌水溝、沉淀池），做到“水流通暢，分流合理”，避免地表及地下水對邊坡面及場地造成影響，既有利于邊坡的永久穩定，又解決區內水土流失現象。治理區內地表徑流通過縱橫交叉的排水網絡最終排向治理區地勢低洼處的河流中，在落差大的地方，應設立跌水溝。排水溝沿采場底部平臺內側和工業場地內外側自然布置，同時必須根據地形條件滿足排水要求。

4.3 生態修復方法

復綠工程是指對已破壞地表部分進行植草、種樹等工作，以恢復其原有生態環境。本治理區的復綠工程主要分三部分：①撒播草灌籽、穴播植樹復綠，②高次團粒噴播復綠，③坡腳回填耕植土種植爬藤復綠。

由于復綠工程需要滿足植物生長的耕植土，土質較為貧瘠，直接種樹難以存活，需從井岡山市城區購買耕植土。井岡山市德勝采石場02 廢棄礦山覆蓋層為第四系殘坡積，巖性為含碎石粘土，碎石含量10%～20%，厚度0.5m ～1.0m，少量耕植土可用地形整治后表層殘坡積土、粉質黏土及碎石粘土可進行現場混合配比進行改良。耕植土主要用于在平緩區及工業場地“穴播植樹”、裸露邊坡區“高次團粒噴播復綠”及高陡直立坡腳“種植爬藤復綠”。

基于上述方法，本治理項目主要復綠方法主要有：①對地形整治后坡度平緩區場地進行撒播草灌籽、穴播植樹復綠。主要區域為露采場開采平臺。耕植土應選擇疏松、肥沃、透氣、透水的土壤，有機質大于5%、氮磷鉀大于4%，水分大于20%，PH值5.5 ～7。治理區所種植的樹木為喬木（濕地松、馬尾松、杉樹等闊葉林），根據現場調查，周邊主要樹種為馬尾松，本次選擇樹種為帶土球馬尾松（三年生），土球直徑20cm，株高約80cm，種植工序為平地—挖坑—施肥——種植（補植）—澆水—養護等。②高次團粒噴播復綠。本工程的綠化目的是消除視覺污染及恢復原有生態環境指標，綠化對象主要為坡度較陡的巖質邊坡，坡面清理后的坡面基本消除了地質災害隱患。但巖面上基本不存在自然的植生條件，綠化立地條件很差，同時無法有效地進行常規客土作業。對坡面采用高次團粒噴播的工藝在巖面邊坡坡面上建立生態層，以達到預期的綠化效果。將粘合劑、植物纖維、調節劑、泥炭土、保水劑、緩釋復合肥、水等通過噴播機械，按比例攪拌均勻后，利用噴播液壓設備將攪拌后混合料送至噴射管口，噴射到釘網處理后的巖面上。③坡腳回填耕植土種植爬藤復綠。本次治理工藝針對露采三區邊坡，因露采場基巖裸露，切坡高陡，大部分近直立狀，坡頂原始植被發育，不具備削坡條件，對邊坡坡面的不良結構面，危巖體進行清除，消除地質災害隱患、自然復綠為主。在切坡底部采取機械開挖溝槽，再回填耕植土種植爬藤植物復綠，分別沿坡腳挖溝槽，溝槽規格0.3*0.3*0.3m。開挖后回填耕植土，耕植土厚度不少于0.3m，種植爬藤植物，爬藤植物為葛藤（三年生），種植間距為0.5m 一株。肥料復合肥，復合肥量為0.1kg/株。為了讓葛藤更快地往上生長，管護期要加強人工干預，引導爬藤往坡面生長。

4.4 復綠后養護管理措施

植被養護由于其特殊的地理條件，所以它的養護亦具有其特殊性，其養護工作主要包括澆水、施肥、病蟲防治、補種及后期苗木種植。植被養護期為2年。

4.4.1 澆水

治理內有水塘，水質較為清澈，用于場地澆水養護，使用灑水車澆水養護。主要對治理區A、C、D 區澆水，澆水面積約面積51466m2。

4.4.2 施肥

一般在苗木移植成活后施第一次肥，以后每半年施肥一次。要求在行間開溝，將復合肥施于溝底，然后蓋土。施肥時間在傍晚，施肥量每棵樹20g，施完后及時灌水。

4.4.3 病蟲害防治

①病害防治。以預防為主，定期做好噴藥防治工作，應根據季節和病蟲害發生規律采取預防措施，在病蟲害易發時期，每月對易感植物噴藥1 次～2 次。在使用殺菌劑時，應當在正確診斷病害、明確病原菌種類、掌握病害發生發展規律的基礎上采用對該種病原菌有效的殺菌劑及適當的防治手段。②害蟲的防治?？刹捎蒙锓乐畏ǎ核巹┓乐?，物理防治：誘殺成蟲（摘除卵塊、滅殺幼蟲）。

4.4.4 補種

發現未存活的馬尾松和爬藤應及時進行補種，同時對爬藤進行人工干預，引導爬藤往坡面上生長。春季補種可考慮和當地采集的種子混合補種，于每年的初春時間（3月份～5月份）在當地邊坡上補種一些種子苗，如爬山虎、紫藤、火棘、野薔薇、胡枝子、粘毛胡枝子等的種子點播在邊坡上，亦可在周邊山地選擇灌木幼苗帶土移植到坡面上。

5 結語

綜上所述，治理廢棄礦山，恢復綠水青山，打造金山銀山，廢棄礦山場地治理和生態修復工程的實施，將有效消除地質災害隱患，增強區域生態系統水土保持能力，實現區域人居環境大大改善，人居安全得到有力保障，同時也推動當地的新農村建設等，保護與修復生態環境，持之以恒，實現“天更藍、山更綠、水更清”。