安溪县铁峰山花岗岩矿矿山地质环境问题与治理措施研究
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作者:曹扬政
摘要：本文通过研究福建省安溪县铁峰山花岗岩矿山地质环境问题，分析阐述了花岗岩矿矿山环境中存在的突出问题，并提出了相应的环境保护和恢复治理措施，为类似开采活动引起的地质环境问题以及地质环境保护与恢复治理工作提供参考。
关键词：地质环境问题;环境保护;治理措施;花岗岩矿
1.引言
铁峰山横跨安溪县官桥镇和龙门镇，盛产安溪红花岗岩，本文以二期治理工程为列，铁峰山片区治理区总面积共5.780km2，该区的装饰石是燕山早期第三阶段龙门岩体的第三次侵入的龙门岩体，区内共有建筑用饰面石材采场48处（均为封闭矿山）。矿区为丘陵区，坡度较陡，有三个独立的集水区，曾乾集水区坡度最大，发生泥石流地质灾害的可能性最大，长伦北呈扇状，最易引起山洪。开采方式全部为露天开采，多年无休止的石材开采，且矿山自然生态系统比较脆弱，极易造成水土流失、山体滑坡、崩塌等地质灾害的发生，严重破坏了铁峰山的生态环境，龙门、官桥矿区地质环境问题已成为安溪县亟待解决的重要问题。
2.矿区主要的地质环境问题
2.1水土流失
（1）冲沟：在利益驱动下，矿山道路两侧山体遭到随意开挖，防护缺失，道路排水系统不完善，路面长期遭雨水侵蚀，局部形成较大的冲沟和裂缝，造成目前矿山多处土体裸露、混乱局面。（2）坡面径流及其侵蚀：坡面径流引起的岩土侵蚀主要包括地表侵蚀和沟道侵蚀。矿区公路边坡或山坡上散落的堆石形成的堆体具有较大的坡度，容易在坡面上产生薄层水流，造成地表侵蚀。坡面薄层水流的进一步发展就会形成细沟水流，将导致浅沟、切沟和冲沟侵蚀。（3）溅蚀：溅蚀主要发生在两个方面。一是表土和开挖后弃渣的混合物。由于花岗岩发育的土层较厚，开挖后弃土松散无序，且缺乏覆盖，在雨滴的作用下，容易发生溅蚀。在坡面条件下，击溅增强了径流的湍流强度，使岩土混合堆积。土壤颗粒和细屑的迁移加剧了地表砂砾化。二是在取土场未平整、或是平整后植被不覆盖的条件下，易发生溅蚀。在第一种情况下，由于矿渣的阻滞作用，大部土壤雨后呈泥浆状溅。在第二种情况下，雨滴的溅蚀使土壤大部分呈现鳞状侵蚀，部分土壤为呈泥浆状溅散，降雨后，一些表层土壤会板结，堵塞土壤孔隙，破坏土体结构，阻止水分下渗，为坡面径流产生和侵蚀创造了条件。
2.2矿区内崩塌、滑坡灾害
矿区开采矿种为饰面用花岗岩矿，由于开采工艺落后，布局不合理，普遍存在开采面高度过高，坡度陡，局部呈直立或倒伞状。矿区内已有采场形成面积较大的采坑，边坡陡、高差大，已形成高陡边坡，存在潜在的边坡崩塌、滑坡等地质灾害，这种情况主要发生在采场两侧地表及采场顶部风化带附近。
2.3泥石流灾害
矿区中部分布一条较大沟谷，流向由东向西，流域面积约2.3km2，这片区内最高点海拔320m，位于流域东北侧，最低点海拔llOm，位于矿区西边，相对高差约2lOm。主沟长约2.5km，平均沟床纵比降为84‰。在流域内沟道及两侧存在废弃矿碴堆积物多处。
2.4地形地貌景观破坏严重
整个治理片区内开采场数量多、分布不合理，错综复杂，治理恢复难度大，多数为随意占地开采，规模小且密集，上下交错开采致使人为堆积压矿严重，同比隋况下增大了治理难度。
2.5开采面裸露面积大、落差大
整个矿区开采面裸露较大，约0. 5km2，缺少合理的开发规划，资源利用率低下，主边坡没有进行台阶式开采，开采一般落差在40m以上，增加了矿区整治、土地复垦还绿工作的难度。
2.6弃碴堆数量多
矿山弃碴堆数量多，占用面积大，堆碴场稳固性较差且下方多设有采场，碴石失稳、滚落灾害隐患较大，易引发泥石流等地质灾害问题。
3.治理措施
本矿区的保护与控制是旅游景观效果的综合，控制工程应遵循“生态为主，工程为辅”的原则。为防止工程手段对生态环境的二次破坏，本矿区拟采用分区与阶段相结合的方法，根据矿山的内在特点，恢复矿山的生态管理。
3.1采面治理
（1）岩质采面陡坎处治：将采矿遗迹与人工景观等文化相结合，对整个采面作人工景观打造。在景观打造之前，首先组织专业人员进行细致的安全隐患排查，对采面上孤石、碎石进行清除，稳固边坡，消除崩塌等安全隐患，以确保矿山生态复绿工作安全、有序开展。主要的安全隐患包括采面上方孤石、危石清理未尽，采场之间石壁、石墙林立，且多数堆碴场未设置拦碴坝。治理措施主要是消除安全隐患后，对降坡难度太大的地方砌筑挡墙或拦渣坝，再在墙内埋土植树种草。（2）土质采面处治：对土质采面进行放坡处理，坡率采用1：1。在放坡前，先对边坡上的孤石进行清理或稳定，确保施工安全。放坡时对边坡上的冲沟进行填实，并进行稳定处理，当坡面具有残存植物时，在不妨碍施工的情况下应尽量保留。最后对整个采面作三维土工网植被护坡。（3）采面与平台连接处治：在采面与平台连接处l.Om范围内，采面零星平台及采面顶l.Om范围内，种植蔓藤类植物。
3.2平台治理
现平台为原采矿作业平台及堆石场，地表较平坦，局部有散落碎石。治理時先把平台上的弃碴堆进行就近整平处理（设计控制标高），把平台上石料清运。然后对平台进行覆土改造，覆土厚度0.6m，其中上部0.3m进行土体改良，恢复为耕地，局部结合景观配套作为建设用地及林地。
3.3排碴面治理
由于原开采未严格执行矿区开发利用规划进行科学开采，对矿碴未采取合理放置、随意堆积、自由散放，形成大面积的矿碴面，自然裸露，零星有杂草，治理时对不同坡度的排碴面，采用相应的治理措施。（1）对于小于15°的排碴场边坡，在边坡上覆盖60cm厚的种植土，直接用作耕地。（2）对于大于45°的排碴场边坡，在坡面上覆盖60cm厚种植土，直接作为林地使用。（3）对于15°-45°之间的排碴场边坡，当边坡高度较高时，沿坡面自上而下设置多级挡土墙，将排碴场坡面下部改造成多阶梯田型，坡面覆盖60cm厚的种植土作为耕地，其余排碴面治理后作为林地。 3.4灌溉、排水系统
为防止地表水在暴雨季节直接冲刷矿区，造成泥石流等地质灾害，在未设计现状的地方增设排水沟、排水沟、跌水沟、涵洞等排水施与现状泄水沟形成一个完整的排水系统，以减少整个矿区因雨水作用而引发地质灾害。
3.5矿区道路
现状礦区道路因其废弃时间过长，其周边排水系统不完善等因素，矿区道路表面有大量的冲积沟、碎石和裂缝。主要治理措施是完善路面排水系统，硬化路面，稳定道路两侧边坡，提高边坡绿化覆盖率。（1）矿区道路是根据原有道路等级、使用情况等改造设计，断面尺寸不低于原道路标准，同时尽量少占用耕地为原则，矿区现状道路皆为机耕道路。本次设计道路纵坡按照现状道路标高控制，不重新拉坡设计。矿区内道路路基宽度为4.5m（布置如下：行车道3.5m+土路肩2×0.5m），矿区道路行车道路面结构设计为面层12cm水泥砼，弯拉强度不低于4.OMpa。（2）道路排水系统：因矿区废弃时间较长，且原矿区开采时未规划整个道路排水系统。为保证既有道路及路基边坡的安全稳定，在现状未设计截水沟、排水沟的地方方相应增设截水沟、排水沟、跌水等与现状泄水沟形成一体的排水系统，以保证现状道路、路基边坡的安全与稳定。（3）矿区道路边坡：目前大部分公路边坡自然裸露，由于坡顶无截水沟，雨季雨量充沛，整个砂砾石土边坡受到严重冲刷。根据边坡的高度和坡率，本次治理选择3种防护方案：喷草防护（ h≤3.Om，坡率1：1）、喷草种子防护（3.O6.Om，坡率1：1）。全线以绿色防护为主，沿线绿化追求主体化和四季常绿，植树种草要富有层次，体现多样性、多变性，并注意与生态环境保护相结合。
4.结论
矿山生态环境恢复治理定位是结合旅游景观效果，宜地则地，宜景则景，宜绿则绿，宜茶则茶，以复绿还林。矿山治理后，在一定程度上增加了土地资源储备，为今后铁峰山下建设用地安全提供了保障。通过矿山治理后，营造生态型可利用建设用地，重点建设以生态恢复、创新研发、休闲度假、矿业文化展示空间为主体的城市矿山综合管理利用示范区。
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