露天矿山边坡复绿技术浅析

露天矿山边坡复绿技术浅析

黄少明

扶绥县自然资源局 ,广西 扶绥 532199

摘要:矿业活动全过程中与周边生态环境相协调,实现逐步完成矿区地质环境生态恢复已是法律法规硬性要求,而矿山边坡复绿是矿区生态环境恢复首当其冲的先决条件。矿山边坡复垦、复绿因缺乏植被生长所需要的良好土壤环境条件和与岩面生物紧密攀附的技术要求,故历来为矿山生态恢复工程中比较棘手的技术难题。

关键词:露天矿山;边坡复绿;技术浅析

引言

在矿物资源开发利用的全过程中,做到科学合理有序利用,把矿点扰动和对周围自然环境损害限制在可控范围内,使矿产资源开发利用和生态保护相互和谐,矿山生态环境修复是大势所趋。矿山边坡复绿可有效地降低或防止矿点水土流失问题、稳定岩土体、恢复矿点生态环境保护、减少视觉污染等作用。

1以工程施工为主导的复绿技术

1.1人工造坡复绿技术

人工造边坡复绿工艺,是采用从露天矿山开采区产出的大量废石骨材,充填在高陡的开采面斜坡处,然后沿着设计边坡脚逐渐上升,分层压实,构成了一条人工边坡,然后再在设计边坡面覆土种植出草皮.在边坡脚前一般修筑挡土墙技术,以避免积土的流失.但必须注意的是,由于废石骨材内部孔隙一般较大,在后期浇筑草木时,化肥和水分易散失很多,所以在分层压实步骤中,还必须穿插着铺设的粘性土壤作防止泄漏处理.将该法应用在石骨料资源比较丰富的矿井中,如铜川市川口的水泥用石灰石矿的矿山地质环境恢复整治工程中,该法便获得了成功运用.

1.2台阶爆破削坡复绿技术

台阶开挖爆破削坡复绿技术首先必须进行滑坡危石清理,再通过人工挖掘爆破或机械等方式削坡卸载,以减少坍塌、山体滑动等风险,并保证恢复边坡的安全性.而针对高差很大的滑坡,则需要部分阶梯削坡和减缓坡度,并结合挡土墙稳定性等技术方法.在露天开采台阶边缘或靠近立面的位置,可分别挑穴挖坑或槽式挖坑栽植营养地.为遮盖裸露岩面,应种植抗旱、耐瘠、抗寒或比天盖稍高的本地树木,或同时种植攀藤等植物,并通过上攀或下垂,以实现立体绿化的目的.该技术对后期维护工作有着较高要求,必须由人工进行巡视监管.

1.3格构护坡复绿技术

格构护坡技术是一项广泛应用在公路、铁道边坡以及河堤保护中的技术手段,具备了蓄水保土功能好、稳固边坡、植物恢复作用好、景观性好、建筑质量等高技术优点.目前,大多是利用浆砌块石或者钢筋砼在岩石等土质边坡上按特定形式浇筑成骨架,即格构柱,并通过锚柱和锚索进行加固.同时在格构中填客土,施肥下种,栽培植物.格构柱常用的造型有方块、菱形、人字型和拱形等.由于此方法应用条件广泛,且各项工艺都比较完善,所以近年来也在矿山地质环境治理工程中被广泛使用.工艺难题主要是在格构里面出绿植的选取与保护.白建光教授等,探讨了格构护坡复绿工艺技术的优点和施工过程,以及在中国北方干旱G零点五干旱区大型矿山边坡综合治理的应用,通过结合了抗逆性较强的本土植被材料和内掺表土的基质材料,极大地增加了植被的成活率.

2以生态培植为主导的复绿技术

2.1植被混凝土挂网喷播技术

该方法主要应用在坡度超过55°以上的岩质或边缘表面上,先对高陡的开采立面实行坡面处理后,对凹凸不均、缝隙松动的边缘表层采用填实处理方法,以清除出松动片石、碎岩、泥沙和杂草等,然后再用高压水枪冲洗在边缘表层.接着,用塑料三维网格或防锈的涂锌铁丝网等,锚固并在边缘表层上建立一种稳固的立体空间结构.终于,将水生植物播种、混凝土材料、砂、土、保水剂、混凝土添加剂、泥土基物、水等按规定配比混匀后,用高压喷播机按工程设计厚度将其喷灌在挂网后的岩土表层上,在岩土表层建立一种动植物能够生长的良好环境.该法技术难点主要在于水泥材料与土壤营养基质之间的搭配问题.较成熟的例子如李辉等。对陕西韩城市西山灰岩群采区工作面岩质较高陡边坡,采用植被混凝土挂网喷播技术实施了综合治理,治理工程完成后从根本上改善了韩城市溪山群采区的地貌景观条件,为陕西省等处行中书省灰岩矿地质环境问题的恢复整治提供了示范与基础.

2.2速藤屏生态修复技术

速藤屏岩质边坡生态快速恢复技术,是中国根据高陡岩质边坡的特性所研制的一项生态迅速恢复的关键技术.它既具有人工保护的功效,也具有绿化保护的功效.将藤本植被的生长基质安置在边坡坡脚和分级基础之间建立的栽培沟内,将由工厂预先培养好的可牵引藤本植被容器苗移栽在已架设罩面网的边坡,藤本植被和罩面网互相交叉缠绕,在短期内构成屏风的植被板块构成,即为速藤屏.将培养好的速藤屏安置在栽培沟中,绿化恢复效应立即明显,同时植被生长迅速.从而达到了岩质边坡一步到位的生态恢复效果.具备了近期效益好,长远效益好的综合景观优点,以及后期可粗放型维护管理。

2.3生态植被袋技术

生态植物袋生产工艺技术亦叫植生袋工艺技术,是指将植生袋均匀的涂抹于已加工过的硬岩或边坡表层,在岩石表层用风钻钻孔后再以拧紧件压实.拧紧件通常使用铝铆钉和钢锚钉.以植生袋下部要求的砌块挡土墙稳定性为基础.植生袋工艺技术是指利用工艺生产线,把植物种子、泥土、化肥、保水剂等按规定的配比,装入在可分解的改性无纺布材质或任何物料的口袋里,并且经过缝缝补补而产生的特定规格.因为改性无纺布袋等布材通风性很好,所以如果合理地施肥,就可以在坡度上产生植被层,从而达到了既园林绿化又固土的双重效果.它普遍应用在坡度低于60°的坡度,具备包装简便,绿化效果好,适用地区广,经济实惠等优点。

2.4轮胎护坡复绿技术

使用废弃的汽车旧轮毂,将其固定在坡表面(通常小于45°)上,并且在上面铺设客土,再按照当地的自然环境选用植物播种.具体建造过程包括:第一步,清除斜坡表面.通过清理坡面杂质和松散的石头,并削平凸起部分,对下陷处回填客土.第二步,紧固车轮.将废弃车轮排列于斜坡表面上,用锚索和铁丝紧固,两两车轮之间牢固连接.第三步,铺设客土.将配制好的客土撒于车轮内侧,并高于车轮表面3~5cm,并且夯实.第4步,种植.将选用适合本地天气环境条件的种子均匀地散播于车轮内侧,并铺设遮阴网.第5步,维护管理.种植后按具体情况合理洒水,以提高土地的含水量,在树种萌动后去掉遮阴网.利用这种废弃的资源通过再生利用技术,其固坡复绿效应已在许多重大建设项目中得到了证实.

2.5绿色屏障遮挡技术

把树木植株按排栽植于岩石边坡或开采立面之前,并通过高耸的常绿乔木树体以及浓荫下密实的枝条、叶片,遮盖裸露的岩石或边坡表层.在树木下面则种植了低矮的灌木丛,以填充树木间的视觉空间.从边坡顶部到乔木树冠中间的绿化屏障"真空"区域,则栽植了葡萄藤等植被,如爬山虎等,并攀援或附着岩壁.如此便可产生在一个下G中G上,三种空间高度皆有绿植遮蔽的立体复绿景观。本法对地方土质、气象环境有着较高要求,适合南方大多数区域的露天矿应用.

结束语

随着用矿需求增加和科学技术进步,矿业活动强度日益激烈,广度日趋扩大,矿区环境每况愈下,裸露的矿山边坡岩土体屡见不鲜。在矿物资源发展使用的全过程中,做到了科学合理地有序使用,把矿点扰动和对周围自然环境的损害限制在可控范围内,使矿产品的发展使用和保护管理工作相互协调,矿山生态环境修复是大势所趋。矿山边坡复绿可有效地降低或防止矿点水土流失问题、稳定岩土体、恢复矿点生态环境保护、减少视觉污染等作用。本文旨在探讨目前国内矿山边坡常用的边坡复绿技术及技术的优劣势条件,为其他从事绿色矿山建设与矿山边坡生态修复工作者参考。

参考文献

[1]高云峰,徐友宁，陈华清.露天矿硬岩边坡复绿技术现状及存在问题[J].中国矿业,2019,28(2):60-65.

[2]李小双，李耀基，宗世荣，等.露天确矿山采空区绿色复垦技术研究[J].金属矿山,2014(8):153-156.

[3]徐友宁,何芳,袁汉春,等.中国西北地区矿山环境地质问题调查与评价[J].北京：地质出版社,2006:30.

[4]顾卫,邵琪,戴泉玉,等.基于坡面植被恢复的岩质边坡分类及生境再造技术研究[J].应用基础与工程科学学报,2012,20(5):745-756.