礦山露天采坑坡面土地復(fù)墾技術(shù)探討
——以鄂西北地區(qū)為例

姚 銳 湯從壽

（中化地質(zhì)礦山總局湖北地質(zhì)勘查院 湖北武漢 430000）

引言

土地是人類賴以生存的根本，我國把保護(hù)耕地資源作為一項(xiàng)基本國策一直貫徹至今。然而隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求越來越多，礦產(chǎn)資源的開發(fā)特別是露天礦山的開采導(dǎo)致礦區(qū)的土地資源被嚴(yán)重破壞，耕地面積大量被占用或挖損，從而引發(fā)包括植被破壞、土壤污染與退化、地表水與地下水污染等等一系列生態(tài)環(huán)境失衡及環(huán)保問題?；谏鲜鰡栴}，實(shí)施礦區(qū)土地復(fù)墾，恢復(fù)破壞的生態(tài)環(huán)境及耕地，是實(shí)現(xiàn)礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。

十八大以后，我國對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、污染防治的程度逐漸加大，“綠水青山就是金山銀山”、《關(guān)于推進(jìn)山水林田湖生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作的通知》、《關(guān)于加快建設(shè)綠色礦山的實(shí)施意見》等一系列講話及文件的出臺(tái)促使礦山企業(yè)自覺加快礦區(qū)土地復(fù)墾步伐。

1 鄂西北地區(qū)露天礦山開采及復(fù)墾概況

鄂西北地區(qū)是湖北省最大的磷礦產(chǎn)區(qū)，規(guī)模以上磷礦企業(yè)達(dá)到30家左右，1990年—2000年的十年間，礦山多集中露天開采礦層露頭部位，形成的露天采坑目前依然隨處可見。此外，近幾年鄂西北地區(qū)保宜、保神及麻竹等三條高速公路及鄭萬高鐵的建設(shè)，加之隨著長江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)的深入進(jìn)行，沿江采石場(chǎng)及采沙場(chǎng)的關(guān)停，長江沿岸各省市場(chǎng)急需大量基建用石料，需求猛增，整個(gè)鄂西北地區(qū)露天開采的建筑石料礦已達(dá)一百多家。礦山對(duì)磷礦礦層露頭部分的露天開采與建筑石料礦的露天開采形成了一個(gè)個(gè)巨大的露天采坑，不僅對(duì)土地資源造成了嚴(yán)重的污染與破壞，減少了耕地面積，而且對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境也造成巨大的影響。

由于技術(shù)力量有限，加之對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)重視度不夠，鄂西北地區(qū)露天開采礦山采坑坑底及坡面的土地復(fù)墾工作一直較為滯后，原有的露天采坑在閉坑后大部分保持原樣，部分實(shí)施土地復(fù)墾的露天采坑也僅對(duì)露天采坑的坑底及平臺(tái)進(jìn)行了復(fù)墾，采坑的坡面由于技術(shù)、資金因素未進(jìn)行復(fù)墾，僅少數(shù)礦山的露天采坑坡面進(jìn)行了的復(fù)墾，效果具有較大的差異，故目前露天采坑坡面的土地復(fù)墾技術(shù)成為制約露天采坑坡面土地復(fù)墾的重要因素。

2 露天采坑坡面的特點(diǎn)

露天采坑的坡面具有坡度陡、長度大、施工困難等特點(diǎn)，根據(jù)近年來對(duì)鄂西北地區(qū)露天礦山采坑坡面的調(diào)研，鄂西北地區(qū)露天采坑的坡面根據(jù)開采方式及礦種的不同可細(xì)分為以下兩種形式：

一種為剝離式開采所形成的坡面，主要是以往露天開采磷礦礦層露頭的礦山。鄂西北地區(qū)磷礦資源多呈層狀、似層狀產(chǎn)出，以往不規(guī)范開采過程中磷礦企業(yè)僅開挖露頭部分。磷礦層開挖后礦層的頂板與地板分別出現(xiàn)坡面，一側(cè)為順向坡，另一側(cè)為逆向坡，或者僅一側(cè)出現(xiàn)坡面。逆向坡的坡面近似平直，順向坡坡面與礦層產(chǎn)狀一致。根據(jù)以往對(duì)十幾家磷礦企業(yè)的調(diào)查，此種坡面長度多在15m以上，最長可達(dá)60m，坡面坡角在40°—80°之間。該坡面延展多呈帶狀，長度不一，最長延展幾公里。

一種為臺(tái)階式開采所形成的坡面，該坡面多出現(xiàn)在建筑石料礦等露天礦山。根據(jù)巖石力學(xué)性質(zhì)的不同，臺(tái)階式開采所形成的臺(tái)階高度一般選擇8m、10m和15m，坡面長度在20m左右，坡面坡角多選擇 60°、65°和 70°，開采終了坡面角多在 50°—55°之間。該坡面延展多呈直線型或弧形，長度與露天采坑一致。

3 露天采坑坡面復(fù)墾的技術(shù)方法

3.1 噴漿法

噴漿法是根據(jù)掛網(wǎng)覆土方法改良的露天采坑坡面復(fù)墾技術(shù)，包括噴射混凝土及泥漿兩種方式。由于噴射混凝土的代價(jià)較大，且不能根本性的恢復(fù)原有的土地資源與生態(tài)環(huán)境，具有一定的局限性，適用性較差，適用性較好的為噴射泥漿的方法。

噴射泥漿的方法主要程序?yàn)椋菏紫惹謇砺短觳煽悠旅娴乃槭安灰?guī)則巖石，使坡面保持平整；然后把混有草籽的泥漿采用噴漿機(jī)噴射至坡面，厚度一般在5cm左右，泥漿中的土壤采用露天采坑附近的耕植土，水土比約1∶1左右，草籽一般本地物種優(yōu)先；最后對(duì)采坑坡面干燥后的泥漿進(jìn)行掛網(wǎng)，一般采用鋼絲網(wǎng)，鋼絲直徑約5mm左右。

噴漿法主要對(duì)臺(tái)階式開采采坑坡面較為適用，因其坡面較短，泥漿流失率較小。其優(yōu)點(diǎn)是成本小、施工簡單，缺點(diǎn)是噴漿厚度加厚后不易、雨水沖刷容易導(dǎo)致泥漿流失，坡面不平整掛網(wǎng)作用不明顯。

3.2 生態(tài)袋法

生態(tài)袋法是目前使用較多的多用于巖質(zhì)邊坡治理工程的復(fù)綠技術(shù)[1]，在露天采坑坡面的復(fù)墾中近些年來也有使用。

生態(tài)袋法的主要程序?yàn)椋菏紫瘸涮钌鷳B(tài)袋，采用高抗拉強(qiáng)度的生態(tài)袋，袋內(nèi)充填采坑附近的耕植土以及中粗砂，兩者比例為7∶3，以防治土壤板結(jié)，其中耕植土的含水率15%左右；然后對(duì)生態(tài)袋封口后沿著露天采坑的坡面一層一層按品字形堆放，各個(gè)生態(tài)袋之間采用排水連接扣進(jìn)行連接；最后進(jìn)行植被恢復(fù)，植被恢復(fù)選用的植被種類應(yīng)需與當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤條件相適應(yīng)，易成活，一般選用灌木或者草籽。

生態(tài)袋法適用范圍較廣，其優(yōu)點(diǎn)是施工簡單、通用性較強(qiáng)，缺點(diǎn)是當(dāng)坡面的坡度較陡時(shí)需與格構(gòu)或錨桿方式配合使用，成本較高，但效果較好。

3.3 開挖填充法

開挖填充法目前有開溝填充法與挖坑填充法兩種相近的方式，礦山復(fù)墾中使用較多，適用性較廣。

開溝填充法其主要程序?yàn)椋貉刂短觳煽悠旅娣较?，根?jù)坡面的坡角以垂直距離等距如2m、3m等開挖若干反坡向淺溝。根據(jù)復(fù)墾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，露天采坑復(fù)墾為林地覆土厚度為0.5m，故淺溝選擇深度在50cm；然后在開挖的淺溝中填充土壤，土壤選擇一般為耕植土，含水率15%左右；最后進(jìn)行植被恢復(fù)，植被恢復(fù)選用的植被種類應(yīng)需與當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥罈l件相適應(yīng)，易成活，一般選用藤本植物。挖坑填充法與開溝填充法相比僅在于沿著坡面方向以2*2或3*3間距開挖樹坑，植被的選擇不僅可以選擇藤本植物，而且可以選擇灌木或喬木。

開挖填充法主要對(duì)前述的兩種坡面都適用，適用性廣，其優(yōu)點(diǎn)是成本小，技術(shù)可行性高；缺點(diǎn)是施工條件較差。

結(jié)語

礦山露天采坑坡面坡度較陡，直接覆土進(jìn)行土地復(fù)墾難度較大，效果較差。本次以鄂西北地區(qū)為例結(jié)合多年經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的礦山露天采坑坡面復(fù)墾技術(shù)方法對(duì)類似地區(qū)的礦山露天采坑邊坡實(shí)施土地復(fù)墾具有一定的借鑒意義。