摘要：安口某矿山为露天开采，由于长期开采形成了一系列矿山地质环境问题。共发育滑坡两处，泥石流沟四条。两处滑坡坡脚为露天采坑，现状稳定性差，发生滑坡的可能性大。小弯沟泥石流危险性中等，冯家沟泥石流危险性大，大坡沟和门家沟泥石流危险性小。采矿活动不会破坏地下含水层，露天采矿对地形地貌和土地资源破坏严重，对本区地下水资源影响轻微，对矿山环境造成了严重破坏。本次制定以露天采坑整治+弃石堆整治+泥石流治理+生产生活区拆除+覆土植草，恢复植被相结合的综合治理措施，研究结果为矿山地质环境治理设计施工提供重要依据。

　　关键词：安口某矿山；矿山地质环境问题；生态修复

　　1地质环境条件

　　矿区构造位置处于华北地层大区秦祁昆地层区祁连-北秦岭地层分区北祁地层小区，出露地层主要有三叠系、侏罗系和第四系。三叠系岩性以黄绿、灰绿色砂岩、砂质泥岩为主，夹有浅红色长石石英砂岩。侏罗系岩性以砂岩、砂质泥岩、炭质泥岩为主。第四系主要为风积黄土、残坡积碎石层、冲洪积砂砾卵石、废弃石渣。抗震设防烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.15g。地下水可分为基岩裂隙水和松散岩类孔隙水，长期矿山开采对地质环境造成较大程度破坏。

　　2矿山地质环境问题

　　2.1矿山地质灾害类别

　　2.1.1滑坡

　　区内现状发育两处滑坡，H1滑坡分布在露天采坑北侧，H2分布在露天采坑东侧边坡地带，沿露天采坑第一斜坡带发育。两处滑坡均由采坑开挖形成，H1滑坡坡度42。，坡宽79m，坡长87m，坡高55m，厚度12m，体积8.24×104m3，按滑坡体体积及物质组成划分属小型碎石土滑坡，按滑动方式分属推移式滑坡。H2滑坡分为3处次级滑坡：H2-1滑坡坡度27。，坡宽82m，坡长494m，坡高238m，厚度23m，体积93.2×104m3，规模属中型；H2-2滑坡坡度28。，坡宽312m，坡长726m，坡高301m，厚度23m，体积520.9×104m3，规模属大型；H2-3滑坡坡度28。，坡宽133m，坡长400m，坡高177m，厚度8m，体积42.5×104m3。按滑坡体体积及物质组成划分属小型碎石土滑坡，按滑动方式分属推移式滑坡。

　　H1、H2两处滑坡坡脚为露天采坑，坡脚开挖现象严重，现状稳定性差，发生滑坡的可能性大，滑坡主要威胁露天采坑及采坑内的机械设备和采矿人员，对矿山地质环境影响程度严重。

　　2.1.2泥石流

　　（1）小弯沟：小弯沟是一条沟谷型泥石流，该沟下游沟道泥石流堆积物厚度超过2m，堆积物质混杂。人工堆积体（堆渣）、坡面松散堆积物等是泥石流的固体松散物质的主要成分，属粘性泥石流，属低易发。流域面积小，流程短，目前虽未发生过较大规模的泥石流灾害，但随着采矿活动的进行，沟内堆积的弃土弃渣等固体松散物质量不断增加，加大了泥石流爆发的可能性，提高了泥石流的致灾能力，对沟口分布的居民区及企事业单位造成了极大的威胁。该泥石流沟的主要威胁对象为沟口居民57户200人，住房面积约0.7×104m2及省道150m，财产约1400万，危害性大，危险性为中等。

　　（2）冯家沟：冯家沟流域平面形态呈不规则扇形。该沟下游沟道泥石流堆积物厚度超过2m，堆积物质混杂。人工堆积体（堆渣）、坡面松散堆积物、滑坡、坍滑塌等是泥石流的固体松散物质主要成分，属粘性泥石流，属中易发。流域面积小，流程短，经常给沟口居民及企事业单位的生命财产造成一定危害，也扰乱了当地居民正常的生产生活秩序。冯家沟已有治理工程虽有效地控制了冯家沟泥石流，但矿区露天开采仍在开采，形成的大量采矿弃渣堆积于沟内，增加了泥石流的固体松散补给物，泥石流灾害隐患依然存在，危险性大。

　　（3）大坡沟：大坡沟流域平面形态呈柳叶形该沟下游沟道泥石流堆积物厚度超过2m，堆积物质混杂。人工堆积体（堆渣）、坡面松散堆积物、滑坡、坍滑塌等是泥石流的固体松散物质主要成分。人工堆渣主要分布于上游沟道两侧，前缘大部直抵沟道内，易被地表汇流及沟谷洪水直接冲蚀而补给泥石流。属粘性泥石流，属低易发。目前沟口耕地荒废，企业搬迁，危害程度降低，仅对沟口乡村公路形成危害，对杨家沟上游两侧沟岸农田造成危害。该泥石流沟的主要威胁对象为已有的矿山环境恢复治理工程、上矿道路，及周边农田造成危害，危害程度小，危险性小。

　　（4）门家沟：门家沟流域平面形态呈柳叶形，该沟下游沟道泥石流堆积物厚度超过2m，堆积物质混杂。人工堆积体（堆渣）、坡面松散堆积物、滑坡、坍滑塌等是泥石流的固体松散物质主要成分。人工堆渣主要分布于上游沟道两侧，前缘大部直抵沟道内，易被地表汇流及沟谷洪水直接冲蚀而补给泥石流。属粘性泥石流，属低易发。门家沟属杨家沟右岸一级支流，在历史上曾多次发生泥石流，曾冲毁目前沟口耕地荒废，企业搬迁，危害程度降低，仅对沟口乡村公路形成危害，对杨家沟上游两侧沟岸农田造成危害。目前，门家沟流域内由于陶土矿露天开采，使大量采矿弃渣堆积于两条流域上游，直接增加了泥石流的固体松散补给物，加快了拦挡坝泥沙淤积速度，危险性小。

　　2.2含水层破坏

　　矿山开采在矿区中部形成了1处露天采坑。本次调查，该区岩层含水量低，地下水位低于采矿高程。采矿不会排干或破坏地下含水层。总之，矿区采矿活动对含水层造成的破坏对矿山地质环境的影响相对较小。

　　2.3地形地貌景观破坏

　　2.3.1露天采坑

　　矿山开采在矿区中部形成了1处露天采坑。采坑近东西向展布，向西侧开口，采坑形态呈不规则形，东西向最大长度751m，南北最大宽度717m，总面积0.24km2。该采坑平均开挖深度约150m。

　　采坑东侧，边坡最大高度205m，坡体自上而下分为四级台阶，自上而下第一级台阶高6~10m，台阶下部马道宽52~56m，第二级台阶高3~8m，马道宽6~10m，以上台阶高度小，且留足马道，仅有小范围松散层溜土。第三级台阶以下为主要采矿区，采矿期预留马道宽度小或未留马道，在地表水侵蚀及人为扰动等因素作用下形成滑坡。

　　北侧H1最大高度65m，已进行恢复治理，整平为一级台阶，台阶宽度50m。南侧边坡最大高度60m，目前正在进行开采，形成一级台阶，台阶宽度10~45m。采坑东侧由于开采工艺问题，已形成H2滑坡，最大坡高301m。

　　该采坑面积0.24km2，当地地貌景观破坏严重，对矿山地质环境影响严重。

　　2.3.2废石弃渣堆

　　矿区共分布大小2处废弃石渣堆，ZD1沿CK1北部及小湾沟南岸山坡地带堆放，ZD2沿ZD1坡脚平台地带堆放。ZD1渣堆分布于CK1采坑北部，面积0.11km2渣堆呈台阶状，自东北向西南分为7级台阶，高度9~17m，台阶间修有马道宽4~7m；ZD2渣堆分布于ZD1西侧，面积0.18km2，呈台阶状，自东南向西北分为9级台阶，台阶高度9~12m，台阶间修有马道宽2~5m，呈近东西向不规则状展布。

　　2.3.3矿山道路

　　矿山道路大多数在露天采坑及堆渣区内，面积为0.03km2，渣堆和采坑区的外部沿自然地形压实而成，但已进行了恢复治理，治理后渣堆分级堆放，绿化效果较好，对地形地貌未产生较大破坏，对矿山地质环境影响较轻。

　　2.3.4矿山建筑

　　矿区矿山建筑主要是在露天采坑西南的矿山办公生活区，共分布2处，总面积0.01km2，大多数是彩钢房，分布相对比较集中，造成的地形地貌影响对矿山地质环境影响较轻。

　　2.4土地资源破坏

　　根据矿山地质环境特征，土地资源的破坏根据矿山工程分布区域及其特征，分片进行评估。

　　2.4.1 CK1采坑及ZD1、ZD2弃石渣堆区

　　ZD1渣堆分布在CK1采坑北部，ZD2渣堆分布在CK1采坑西北部，ZD1、ZD2紧密相连，CK1采坑对土地及植被资源的破坏属挖损破坏，ZD1、ZD2废弃石渣堆对土地及植被资源构成压占破坏。CK1采坑挖损林地面积0.38km2，ZD1渣堆压占林地面积0.14km2，ZD2渣堆压占林地面积0.16km2，合计挖损、压占林地资源0.68km2。该区域采坑、渣堆挖损、压占土地及植被资源对矿山地质环境影响严重。

　　2.4.2矿山道路

　　大部分矿山道路位于露天矿坑和渣堆区域。渣堆和渣堆区域大多沿自然地形压实形成的，目前在使用，（但是占地面积小），对矿山地质环境影响较轻。

　　2.4.3矿山建筑

　　矿区矿山建筑主要是在露天采坑西南分布的矿山办公生活区，共分布2处，大部分为彩钢房，分布零星，压占的土地资源均为草地，总建筑面积0.006km2，对矿山地质环境影响较轻。

　　2.5水土污染

　　矿区地下水主要为基岩裂隙水，埋深低于开采设计深度。矿区第四系黄土、黄土状土和坡积层基本上不含水。露天开采对该地区的地下水资源影响较小。矿区地表没有常年径流，没有季节性河流，没有水源地。该矿区居住人口较少，产生的污水和垃圾较少。矿体为粘土矿，矿渣中重金属离子含量较低。矿山开采活动对水土环境整体污染较小。矿山生产阶段为开采原矿直接出售，矿区内未开展选矿、洗矿等活动，无化学物质参与。矿山开采中，露天采坑开挖、废弃石渣堆堆放破坏了原生土壤结构，造成采坑、渣堆区土壤完全被破坏，严重影响植物生长，对矿山土环境造成了严重破坏，对矿山地质环境影响严重。

　　3治理工程设计

　　3.1露天采坑整治

　　露天采坑，按照16%坡率整体对采坑进行整治，放坡中严格控制施工范围，坡肩地带严禁开挖，采用下填、上削措施放坡，坡肩地带采用植生袋固坡并恢复植被。开挖中以8m高度为一个台阶，台阶间留2m宽马道，要求挖方台阶与下部回填台阶为一个系统，要求整体美观。回填欠方利用渣堆取土余方，主要在渣堆高边坡地带取土，最终做到土方挖填平衡，使得采坑、渣堆边坡得到有效防治，整形后的场地整体覆土绿化［1］。对坡体上部进行坡面清理，沿露天采坑回填上限为削坡线，采取分级进行放坡整治，每级平台高度为8m，外缘边坡坡率最大1:5，台阶间留2m宽马道，要求挖方台阶与下部回填台阶为一个系统，要求整体美观。回填欠方利用渣堆取土余方，主要在渣堆高边坡地带取土，最终做到土方挖填平衡，使得采坑、渣堆边坡得到有效防治，整形后的场地整体覆土绿化。

　　3.2弃石堆整治

　　根据工作区弃石堆所处的位置和其周边的地形特点，特别是ZD1渣堆的规模大，边坡高，应该根据地势对其进行分级的整理，降低堆积高度或者边坡比。以1428.00m为开挖界线，其上矿渣全部挖除。其下渣堆进行平整，根据渣体堆置的形态特征及原有地形条件，采取分多级平台进行放坡整治，每级平台高度为8m，外缘边坡坡率按1:3进行放坡，并修建平台（马道），平台宽度4m。削方的渣体就近回填至露天采坑，平整后边坡覆土绿化。渣堆开挖时需将可利用覆土放至安全地带保存［2］。ZD2平台向下开挖24m进行平整，削方的渣体就近回填至露天采坑，平整后进行覆土绿化。

　　3.3泥石流治理

　　小湾沟泥石流从ZD1北侧坡脚穿过，渣堆堆放于沟道内，沟道内局部地段修建有排水渠，且原有排水渠由于年久失修，大部分已损坏，渣堆以下两岸侧蚀严重，通过新修水渠及修复的治理方案［3］。冯家沟、大坡沟、门家沟沟脑位于ZD2坡脚，在沟脑处修建挡土墙，挡土墙高2m，基础埋深1m，稳固坡脚，防止矿渣流入沟道。

　　3.4生产生活区拆除

　　矿区矿山建筑主要是在天桥沟北岸分布的矿山办公生活区，共分布2处，大部分为彩钢房，分布较为集中。对该区域存在的建筑物全部拆除，拆除的建筑垃圾运至CK1露天采坑掩埋，拆除场地表面为原始土层，对于建筑基础部分实施翻耕植草，外围空场区自然恢复植被。拆除总面积1500m2，外运平均距离约0.5km。

　　3.5覆土植草，恢复植被

　　矿区处于安口镇附近，矿区在整体完成地质环境问题的恢复治理后，对工程区整体进行覆土绿化。要求覆土厚度不小于30cm。鉴于矿区条件，利用陶土矿前期开采治理形成的草皮覆盖至表层。根据矿区自然条件，采取草灌木混栽技术，灌木行间距2.0×2.0m，每亩280~300株，灌木选择当地适生种类，如火棘、连翘、沙地柏、黄杨、野枸杞等，灌木间撒播草籽［4］。草籽选择适合当地气候与土壤环境生长的菊苣、白三叶、狼尾草、野苜蓿、白茅等，播撒面积0.14km2。

　　4结论

　　矿区治理区现状存在的矿山地质环境问题主要有矿山地质灾害、含水层破坏、地形地貌景观破坏、土地资源破坏、水土污染等几个方面。其中露天采坑1处。弃石渣堆3处，泥石流沟4条、矿山生活办公区2处。采取露天采坑挖高填低稳坡、弃石渣堆削坡平整、废弃建筑物拆除、表面覆土以及植被恢复等治理工程进行生态修复。通过治理矿区生态地质环境将得到极大地改善和恢复，对实现当地生态环境的可持续发展具有重要的建设性意义。

　　参考文献

　　［1］王昊，张道阔，孔庆强.南阳市石灰岩矿山地质环境特征及生态环境修复治理研究［J］.中国锰业，2022，40（6）：37-42.

　　［2］刘宇忠.甘肃省花崖沟矿山地质环境修复治理方法研究［J］.冶金与材料，2023，43（7）：62-64.

　　［3］刘在铭，贾升霞.甘肃渭源县下寨村连片采石场生态环境问题及治理对策［J］.资源信息与工程，2021，36（2）：100-102.

　　［4］周兵，左全虎，张国祥.浅析冕宁县大顶山铁矿矿山地质环境治理［J］.四川有色金属，2023（2）：66-69.