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摘 要:皖北地区采石场长时间开采导致山体遭到破坏,出现大面积的开采宕口和工业场地,侵占大量土地,严重破坏当地地质和生态环境。该文论述了皖北地区石质山采石宕口复绿技术措施,通过采取削坡降坡、宕口覆土、植被复绿等一系列措施,恢复建设用地,增加绿地面积,有效改善了采石宕口环境,取得显著经济效益。
关键词:石质山;采石宕口;复绿技术
中图分类号 S157 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2021)20-0048-02
对石质山采石宕口地质环境进行勘察,深入研究预防废弃采石宕口山坡崩塌问题发生的原因,了解分布规律、形成条件等方面内容,创建山体地质生态环境监测系统,将山体采石宕口植被恢复和消除矿山地质灾害隐患作为工作重点,做好综合治理工作,优化周边生态环境,既保证了人民群众的人身安全,还营造了优美的自然环境。
1 皖北地区石质山集石宕口自然地理特点
皖北地区处在暖温带半湿润季风气候区,四季分明、夏季多雨、冬季干旱。地表水大部分为间歇性或季节性河流,隶属于洪泽湖水系。主要地貌形态特征包括丘陵、平原、山地,整体趋势呈西北高东南低,坡降为1/10000,大地构造结构复杂,是经多种构造体系改造而成。按照岩石土成因类型和岩性物理力学性质可分成岩体与土体两大类,石质山采石宕口复绿工程中主要以岩体为主。岩体的组成成分主要是石灰岩、花岗岩,属于中等坚硬岩石,普遍具有较好的完整性,抗压强度达到80至500MPa,工程稳定性良好。
2 废弃露天采石宕口复绿技术措施
2.1 复绿工程设计 根据林业工程学、地质学、岩土工程学、生态环境科学理论进行分析,调查地质环境与地质灾害情况,测量地形,运用现有成熟技术及地区工程经验进行地质灾害的综合治理,在此基础上进行山体地质环境的恢复和绿化工作,为治理工程设计、施工提供必需的基础资料[1]。山地表面要覆上一定厚度有助于植物生长的土壤,采用复绿技术可以达到优化生态环境的目的,提升视觉景观的效果。复绿工程程序主要包括以下3个方面:(1)改善坡面,经过机械削坡、降坡与固坡,为后续复绿工作奠定基础;(2)进行山体坡面生态复绿治理,在施工过程中,要尽可能使用合适的园林工程绿化方法;(3)做好复绿植物的养护管理。
露天采石场是指上宕口弃渣的堆积面与下宕口的底盘,山体坡度陡峭。在整个坡面中间位置布设平台,以减缓坡度,平台宽度约为5m,降坡后保持坡度在30度以内,有利于进行坡面复绿施工,通过人工设置防护网,提供种植场所。低坡坡面栽种藤本与灌木,常绿灌木有着上爬下挂的特点,可进行坡面复绿,要充分考虑土壤性质与植物的生态特点,挑选耐旱性强、抗贫瘠的种类,比如,马尼拉、爬山虎、紫穗槐、侧柏等,采石宕口平面乔木、坡面灌草混交的方法种植。排土场中的表土能被用作各场地的覆土,平整完毕后,再播撒草籽,保留矿区原有道路。若土地土层已被破坏,则需要寻找优质土层进行回填,平整结束后,再进行覆土操作,可按照面积测算出覆土层量,土方量大多数来源于排土场,可以达到基本需要,由运营单位进行挖运与摊铺[2]。对种植穴进行合理设计,按照树种和树冠形状确定合理株距,实现遮挡效果,将灌、草进行混合栽植,采用人工与机械相结合的方法进行平整,上部宕口弃渣构成坡面,覆土后再放上马尼拉草坪,避免水土流失。在边坡复绿后,施工部门要安排专人做好养护工作,主要涉及施肥、喷灌、病虫害防治等内容,安装喷灌系统对植物进行合理浇水,系统由喷头、离心泵、PVC水管组成。将附近水库、水塘作为水源,喷灌分为喷灌、滴灌两种方式,浇水时间通常在早晨与傍晚进行,保证苗木存活[3]。
2.2 施工方法 由于露天采矿造成山体破坏,要对边坡进行喷播植草绿化、平台种植或坡面鱼鳞坑种植进行复绿;对废旧影响的土地进行地形整理,土地复垦,恢复耕地、林业用地或建设用地;对未破坏的山体复绿,恢复山体生态。山体以露天开采为主,在地表形成了较大面积的露天采坑,易引发各种地质灾害。
将坡体表面的杂物与碎石清理干净,修整破顶与坡面转角,实际施工和设计方案的偏差要保持在0.1%以内。种植土为栽植土,土壤厚度至少为40cm。土石方回填使用人工方法进行夯实。山体上方设置截水沟,减缓坡面雨水冲,复绿区域要科学修建排水渠、雨水收集池,合理设计水渠、水池尺寸[4]。
在坡面绿化节点种植苗木,喷播草籽工作结束后,若超过10d没有天然降水,要及时进行人工补水,让坡面保持湿润的状态;水质酸碱度在6~8之间,使用收集的雨水,不能使用盐碱水、污水。在幼苗出土前,要适当增加浇水频率。当气温达到30℃以上时,浇水的最佳时段为上午11时前,下午16时后。通常情况下,在3月初要浇1次返青水,12月浇封冻水,促进苗木正常生长并安全越冬。工作人员要控制好喷枪角度,不可正对苗木喷射,要反复喷洒多次完成浇水,从坡面的一层缓慢转向另一侧,做到浇匀浇透,最后要人工踩实[5]。
在岩裸坡面进行复绿操作时,可选择运用锚钉挂网喷植被混凝土技术,锚钉按1m×1m或1m×2m间距固定钉在岩石坡面上,然后挂镀锌铁丝网,网距坡面距离保持在8~10cm,然后用专用喷播机将由根系发达的草籽、灌木种子、木纤维、肥料、保水剂、水、土等物质进行混合成的植被混凝土喷射到岩石坡面区域,喷播厚度8~10cm,此方法适合用在土质边坡、较缓的岩质边坡中,当坡率超过1比1.25時,要与其他方法联合使用,各级坡高不可超过10m。
石料堆积碴场、露天采坑等岩土裸露且不能直接复绿的区域,要进行覆土摊铺,达到进行苗木栽植需要最低土层厚度标准,然后实施复绿工程,复绿植物在旱季时需人工给水浇灌,如为低洼处则要考虑到雨季的排涝问题,可采用挖沟排水的方式解决。坡面复绿可将废旧轮胎固定在坡面上,盖上客土,在上面进行播种,实现绿化坡面的目的,保证轮胎和坡面紧密相连,将营养丰富的客土放在轮胎当中,填补缝隙,让客土高过轮胎40mm左右,再进行压实[6]。 复绿植物品种选择必须坚持“适地、适苗、适时”的原则。选择植物要适应复垦、复绿的土质和当地的气候条件,选择耐旱、耐贫瘠、根系发达、生命力强的植物,并采用乔木、灌木、草的混合立体种植方法进行。
种植密度视种植品种的具体情况而定,生态环境系统作为动、植物和环境的统一体是一项复杂的系统工程。在废弃采石宕口复绿获得成功后,要确保治理区域内生态环境系统逐步恢复并最终达到生态平衡,必须采取补种、浇灌、养护等有效抚育措施,保持治理、复垦、绿化后的环境稳定性与有效性。
按山体治理复绿工程的不同状态设计布置监测点,分为布设于采石场边坡、采场石底盘和工业场地,分别用于苗木生长状况、采场边坡稳定性、拦石墙稳定性、截水沟通畅性的监测。每个采石宕口复绿区域不少于3个监测点。通过对山体生态、地质环境的监測,及时掌握地质灾害、地质环境问题的发展、演化趋势,为地质环境保护、地质灾害防治和地质环境综合治理设计提供基础资料,为矿山地质环境保护主管部门实施矿山地质环境监督管理提供科学依据。边坡及底盘复绿工程用到了矿山治理工程与园林绿化工程措施,会受到各种因素的影响,要根据实际情况,选择最佳复绿技术[7]。
2.3 安全措施 采石宕口复绿工程是高危作业,在实际施工阶段,工作人员要做好自身防护,施工前参加安全培训,清楚安全责任,树立安全意识。工作人员要对施工方案、操作标准、安全使用规范、应急措施有着足够的了解。在斜坡地点施工,要安放好防护网,设置警示标识,严禁无关人员进入施工区域。施工人员要随身携带劳保产品,严格遵照相关规定进行作业,一旦发生事故,能够第一时间找到责任人,追究责任,告知附近的居民工程的危险性,在夜间施工时,要有照明设备,并安排专人管理。
3 结语
石质山采石宕口复绿项目的落实,可以提高植被覆盖率,大幅减少山体水土流失情况的出现,将改善治理区域地貌景观,形成与周围地貌和植被相协调的土壤、植被环境,净化了空气,提高治理区域环境质量,为当地人民群众提供良好的生活环境,也达到了改善当地投资环境的目的,带动旅游业等相关产业发展,增加就业,促进社会经济的可持续发展。
参考文献
[1]张兆长,南贵军,郭睿.河北省矿山边坡复绿技术及其适用性分析[J].资源环境与工程,2021,35(01):101-105.
[2]吴雯雯,王念鹏.废弃矿山生态复绿设计与施工研究[J].黑龙江工业学院学报(综合版),2021,21(02):87-92.
[3]赵阳.东坪山生态敏感区域复绿探讨[J].绿色科技,2020(21):54-56.
[4]王新富.浙江省废弃矿山生态快速复绿方法研究[J].世界有色金属,2020(21):218-219+222.
[5]曹凤鸣,刘海石,徐毓泽,等.采石场复绿技术实验研究[J].绿色科技,2020(13):42-44.
[6]刘红英.分析废弃采石场中的复绿技术[J].种子科技,2020,38(06):62+65.
[7]李鑫.对地下开采废弃采石场综合治理的探讨[J].内蒙古煤炭经济,2020(04):115-116.
关键词:石质山;采石宕口;复绿技术
中图分类号 S157 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2021)20-0048-02
对石质山采石宕口地质环境进行勘察,深入研究预防废弃采石宕口山坡崩塌问题发生的原因,了解分布规律、形成条件等方面内容,创建山体地质生态环境监测系统,将山体采石宕口植被恢复和消除矿山地质灾害隐患作为工作重点,做好综合治理工作,优化周边生态环境,既保证了人民群众的人身安全,还营造了优美的自然环境。
1 皖北地区石质山集石宕口自然地理特点
皖北地区处在暖温带半湿润季风气候区,四季分明、夏季多雨、冬季干旱。地表水大部分为间歇性或季节性河流,隶属于洪泽湖水系。主要地貌形态特征包括丘陵、平原、山地,整体趋势呈西北高东南低,坡降为1/10000,大地构造结构复杂,是经多种构造体系改造而成。按照岩石土成因类型和岩性物理力学性质可分成岩体与土体两大类,石质山采石宕口复绿工程中主要以岩体为主。岩体的组成成分主要是石灰岩、花岗岩,属于中等坚硬岩石,普遍具有较好的完整性,抗压强度达到80至500MPa,工程稳定性良好。
2 废弃露天采石宕口复绿技术措施
2.1 复绿工程设计 根据林业工程学、地质学、岩土工程学、生态环境科学理论进行分析,调查地质环境与地质灾害情况,测量地形,运用现有成熟技术及地区工程经验进行地质灾害的综合治理,在此基础上进行山体地质环境的恢复和绿化工作,为治理工程设计、施工提供必需的基础资料[1]。山地表面要覆上一定厚度有助于植物生长的土壤,采用复绿技术可以达到优化生态环境的目的,提升视觉景观的效果。复绿工程程序主要包括以下3个方面:(1)改善坡面,经过机械削坡、降坡与固坡,为后续复绿工作奠定基础;(2)进行山体坡面生态复绿治理,在施工过程中,要尽可能使用合适的园林工程绿化方法;(3)做好复绿植物的养护管理。
露天采石场是指上宕口弃渣的堆积面与下宕口的底盘,山体坡度陡峭。在整个坡面中间位置布设平台,以减缓坡度,平台宽度约为5m,降坡后保持坡度在30度以内,有利于进行坡面复绿施工,通过人工设置防护网,提供种植场所。低坡坡面栽种藤本与灌木,常绿灌木有着上爬下挂的特点,可进行坡面复绿,要充分考虑土壤性质与植物的生态特点,挑选耐旱性强、抗贫瘠的种类,比如,马尼拉、爬山虎、紫穗槐、侧柏等,采石宕口平面乔木、坡面灌草混交的方法种植。排土场中的表土能被用作各场地的覆土,平整完毕后,再播撒草籽,保留矿区原有道路。若土地土层已被破坏,则需要寻找优质土层进行回填,平整结束后,再进行覆土操作,可按照面积测算出覆土层量,土方量大多数来源于排土场,可以达到基本需要,由运营单位进行挖运与摊铺[2]。对种植穴进行合理设计,按照树种和树冠形状确定合理株距,实现遮挡效果,将灌、草进行混合栽植,采用人工与机械相结合的方法进行平整,上部宕口弃渣构成坡面,覆土后再放上马尼拉草坪,避免水土流失。在边坡复绿后,施工部门要安排专人做好养护工作,主要涉及施肥、喷灌、病虫害防治等内容,安装喷灌系统对植物进行合理浇水,系统由喷头、离心泵、PVC水管组成。将附近水库、水塘作为水源,喷灌分为喷灌、滴灌两种方式,浇水时间通常在早晨与傍晚进行,保证苗木存活[3]。
2.2 施工方法 由于露天采矿造成山体破坏,要对边坡进行喷播植草绿化、平台种植或坡面鱼鳞坑种植进行复绿;对废旧影响的土地进行地形整理,土地复垦,恢复耕地、林业用地或建设用地;对未破坏的山体复绿,恢复山体生态。山体以露天开采为主,在地表形成了较大面积的露天采坑,易引发各种地质灾害。
将坡体表面的杂物与碎石清理干净,修整破顶与坡面转角,实际施工和设计方案的偏差要保持在0.1%以内。种植土为栽植土,土壤厚度至少为40cm。土石方回填使用人工方法进行夯实。山体上方设置截水沟,减缓坡面雨水冲,复绿区域要科学修建排水渠、雨水收集池,合理设计水渠、水池尺寸[4]。
在坡面绿化节点种植苗木,喷播草籽工作结束后,若超过10d没有天然降水,要及时进行人工补水,让坡面保持湿润的状态;水质酸碱度在6~8之间,使用收集的雨水,不能使用盐碱水、污水。在幼苗出土前,要适当增加浇水频率。当气温达到30℃以上时,浇水的最佳时段为上午11时前,下午16时后。通常情况下,在3月初要浇1次返青水,12月浇封冻水,促进苗木正常生长并安全越冬。工作人员要控制好喷枪角度,不可正对苗木喷射,要反复喷洒多次完成浇水,从坡面的一层缓慢转向另一侧,做到浇匀浇透,最后要人工踩实[5]。
在岩裸坡面进行复绿操作时,可选择运用锚钉挂网喷植被混凝土技术,锚钉按1m×1m或1m×2m间距固定钉在岩石坡面上,然后挂镀锌铁丝网,网距坡面距离保持在8~10cm,然后用专用喷播机将由根系发达的草籽、灌木种子、木纤维、肥料、保水剂、水、土等物质进行混合成的植被混凝土喷射到岩石坡面区域,喷播厚度8~10cm,此方法适合用在土质边坡、较缓的岩质边坡中,当坡率超过1比1.25時,要与其他方法联合使用,各级坡高不可超过10m。
石料堆积碴场、露天采坑等岩土裸露且不能直接复绿的区域,要进行覆土摊铺,达到进行苗木栽植需要最低土层厚度标准,然后实施复绿工程,复绿植物在旱季时需人工给水浇灌,如为低洼处则要考虑到雨季的排涝问题,可采用挖沟排水的方式解决。坡面复绿可将废旧轮胎固定在坡面上,盖上客土,在上面进行播种,实现绿化坡面的目的,保证轮胎和坡面紧密相连,将营养丰富的客土放在轮胎当中,填补缝隙,让客土高过轮胎40mm左右,再进行压实[6]。 复绿植物品种选择必须坚持“适地、适苗、适时”的原则。选择植物要适应复垦、复绿的土质和当地的气候条件,选择耐旱、耐贫瘠、根系发达、生命力强的植物,并采用乔木、灌木、草的混合立体种植方法进行。
种植密度视种植品种的具体情况而定,生态环境系统作为动、植物和环境的统一体是一项复杂的系统工程。在废弃采石宕口复绿获得成功后,要确保治理区域内生态环境系统逐步恢复并最终达到生态平衡,必须采取补种、浇灌、养护等有效抚育措施,保持治理、复垦、绿化后的环境稳定性与有效性。
按山体治理复绿工程的不同状态设计布置监测点,分为布设于采石场边坡、采场石底盘和工业场地,分别用于苗木生长状况、采场边坡稳定性、拦石墙稳定性、截水沟通畅性的监测。每个采石宕口复绿区域不少于3个监测点。通过对山体生态、地质环境的监測,及时掌握地质灾害、地质环境问题的发展、演化趋势,为地质环境保护、地质灾害防治和地质环境综合治理设计提供基础资料,为矿山地质环境保护主管部门实施矿山地质环境监督管理提供科学依据。边坡及底盘复绿工程用到了矿山治理工程与园林绿化工程措施,会受到各种因素的影响,要根据实际情况,选择最佳复绿技术[7]。
2.3 安全措施 采石宕口复绿工程是高危作业,在实际施工阶段,工作人员要做好自身防护,施工前参加安全培训,清楚安全责任,树立安全意识。工作人员要对施工方案、操作标准、安全使用规范、应急措施有着足够的了解。在斜坡地点施工,要安放好防护网,设置警示标识,严禁无关人员进入施工区域。施工人员要随身携带劳保产品,严格遵照相关规定进行作业,一旦发生事故,能够第一时间找到责任人,追究责任,告知附近的居民工程的危险性,在夜间施工时,要有照明设备,并安排专人管理。
3 结语
石质山采石宕口复绿项目的落实,可以提高植被覆盖率,大幅减少山体水土流失情况的出现,将改善治理区域地貌景观,形成与周围地貌和植被相协调的土壤、植被环境,净化了空气,提高治理区域环境质量,为当地人民群众提供良好的生活环境,也达到了改善当地投资环境的目的,带动旅游业等相关产业发展,增加就业,促进社会经济的可持续发展。
参考文献
[1]张兆长,南贵军,郭睿.河北省矿山边坡复绿技术及其适用性分析[J].资源环境与工程,2021,35(01):101-105.
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[3]赵阳.东坪山生态敏感区域复绿探讨[J].绿色科技,2020(21):54-56.
[4]王新富.浙江省废弃矿山生态快速复绿方法研究[J].世界有色金属,2020(21):218-219+222.
[5]曹凤鸣,刘海石,徐毓泽,等.采石场复绿技术实验研究[J].绿色科技,2020(13):42-44.
[6]刘红英.分析废弃采石场中的复绿技术[J].种子科技,2020,38(06):62+65.
[7]李鑫.对地下开采废弃采石场综合治理的探讨[J].内蒙古煤炭经济,2020(04):115-116.