论文部分内容阅读
摘要：文章介绍了鹤岗矿业集团岭北排矸区边坡治理的技术创新理论，通过对边坡的治理减少地质灾害，消除安全隐患，科学地开发利用矿产、土地资源，协调好“资源开发利用与环境保护”的关系，将地质环境的破坏程度降到最低限度，恢复地质环境的原有平衡状态。实现来生态环境和经济效益双丰收，排矸区边坡治理工程是一项功在当代，利在千秋的工程，必将得到群众拥护和赞誉。
关键词： 排矸区；边坡；治理
中图分类号：S757.2
鹤岗是以煤炭为主的矿产资源型城市，是东北重要的老工业基地。岭北露天煤矿始于上世纪50年代，历经50余年开采，资源已枯竭，其50余年的开采历程，为共和国做出巨大贡献的同时，也衍生的大量的矸石及围岩，近年来，随着经济的不断发展，环境保护工作越来越引起国家以及各级人民政府的高度重视，保护环境是我国的一项基本国策。
近年来，鹤岗市政府及鹤岗矿业集团已多期投入大量资金对排矸场进行了植树造林工程，排矸场各台段90%的裸露面积已完成植被恢复，由于前期投入的资金量有限，现仍剩余大量的台段边坡尚未治理，边坡高差15-30米，平均高差20米，边坡角45-55°，排矸区位于鹤岗市区北部，正值鹤岗市上风口区，遇到有风天气，矸石堆积区几公里内粉尘污染严重，空气质量极差，对大气、水资源和土壤的造成严重的污染，破坏自然景观和植被，一条珍贵的生态风景线被破坏的千疮百孔。同时也严重影响了当地居民的生活环境。周边的居民多次到有关部门反映情况，呼吁尽快治理排矸区周边的环境。因此，加快排矸区边坡治理工作是非常必要的。
一、地质环境治理的原则
根据治理区的现状、社会发展需要、现有技术水平等实际情况，按照“以人为本、防治结合、突出重点、因地制宜、积极保护、合理开发、技术创新”的要求，制定了如下原则：
1.1因地制宜、科学规划的原则
本着“因地制宜、科学规划、综合治理”的原则，宜林则林，宜草则草，对治理区土地利用进行合理布局，全面规划。地质环境治理与地质灾害防治相结合，环境保护与综合利用相结合，统一规划，统一治理是地质环境治理规划的基本原则，也是我国应长期坚持的一项基本国策，开展地质环境治理是实施这一基本国策的主要措施。地质环境治理项目规划应以贯彻这一基本国策为总指导原则。
1.2社会、经济、生态效益统一的原则
在充分提高社会效益和生态效益的同时，兼顾治理区经济效益。坚持“三个效益”的协调统一，是地质环境治理项目规划的基本要求。
1.3统筹兼顾、协调发展的原则
地质环境治理项目规划不是一项独立的规划，而是和水利、林业、生态环境保护相互依存的整体。因此在规划设计时，充分考虑在保护环境的基础上兼顾水利工程、植树工程，提高环境质量，促进地质灾害治理后的土地资源集约利用和优化配置。在编制规划设计时，认真了解相关规划，做好与相关规划的协调统一。应坚持“科学规划、因地制宜与合理保护地质环境相结合”的原则，坚持“当前与长远相结合，治理与防治相结合”的原则，坚持“技术上可行，经济上合理”的原则，提高治理区地质环境治理后的经济效益、社会效益和生态效益，保障地区经济可持续发展。
二、边坡治理的目标
根据治理区地质环境现状结合当地实际情况，遵循远近结合、宜林则林、宜草则草的原则，制定科学性、可操作性较强的综合治理方案，对排矸区边坡地质环境进行综合治理，利用生物、工程等措施，通过边坡修整、回填平整、植被恢复工程使当地的地质环境得到有效保护，施工过程中应严格按照设计要求进行。
三、治理工程设计内容
首先，對治理区进行环境地质调查、综合研究。其次，充分收集和整理现有地质资料，补充和完善矿区的整体地质环境现状资料，从而为治理区地质环境整治规划与长远规划提供依据。对面积41.35hm2的治理区，本次项目勘查采用全球定位实时动态系统（RTK）进行1：2000的地形测量。工作内容包括对地质灾害分布区的分布情况、面积、高程等进行调查和测量。然后，结合当地实际情况作出施工设计。根据治理区地质环境治理的目的、任务和设计施工的建设标准，利用边坡修整、块石解小、恢复植被等3项综合措施对治理区进行综合治理。
根据治理区的特殊的地形条件和多年矸石山复垦造林的成功经验，选择生命力强、极耐干旱、耐贫瘠又具有良好的固土保水能力、适宜当地生长的樟子松和沙棘，樟子松容器苗：2-3年生，苗高25-30cm，营养杯直径120mm；沙棘裸根苗：3年生，苗高30-40cm，沙棘苗雌雄植株比例为9：1。同时，为了达到最佳的水土保持效果，防止地表水土流失，在樟子松和沙棘苗周边撒播无芒雀麦，播种量为80kg/hm2，增加地表植被覆盖度，做到了“乔、灌、草”相结合的立体治理效果，在边坡栽植后既可以起到固土护坡、涵养水源、消灭污染源、消灭安全隐患的目的，又可利用樟子松、沙棘、无芒雀麦恢复地表植被，遮挡裸露残破边坡，达到良好的视觉效果，既治理了排矸区的边坡，又起到了绿化美化的效果。
四、施工组织设计
4.1施工方案及技术要求
对于本次主要治理区域，应该重点在排矸场边坡的治理上。排矸场呈梯形台阶式堆积，上边缘坡顶与下边缘坡底垂直距离高、坡度较陡，根据岩土体物理力学参数，计算边坡的稳定性，根据植被种植要求，需要对边坡进行削坡处理。采用挖掘机、推土机清理不稳定斜坡，降低斜坡角度，延长斜坡长度，增加斜坡面积，形成稳定斜坡。放坡时将大块及含不良成分的岩块堆放在深部，将品质适宜的土层和富含养分的土层安排在顶部。
4.2植被恢复工程
规划栽植樟子松、沙棘和撒播无芒雀麦。樟子松选择2—3年生，树高不低于25cm的优质壮苗，营养杯直径120mm；沙棘选择3年生，树高不低于30cm优质壮苗，沙棘苗雌雄植株比例为9：1。无芒雀麦种子要求纯净度在98%以上，发芽度在85%以上的优质种子。
根据设计造林密度：樟子松和沙棘密度为4400株/hm2，设计株行距1.5×1.5m。按此距离打点画方格，作为控制点和线，现场按相应的方格用支距法分别定出植树的诸点位置，用钉桩或白灰标明。无芒雀麦的播种量为80kg/hm2，撒播在栽植苗木的周围。
樟子松和沙棘进行混交造林，以减少森林病虫害的发生，提高林分的质量，混交比例为1：1，沿边坡延伸的方向每隔100米更换一次造林树种。排矸区特殊立地条件，春季具有解冻早、地温高、积雪融化快的特点，应采取春季适时早造，一般在每年的4月初开始造林，可大大提高造林成活率。樟子松容器苗的栽植，首先在刨好的穴内放入少量风化好的岩石粉作为植生土，将苗木放入穴内扶正，然后将风化好的岩石粉填回穴内，踏实即可；沙棘裸根苗的栽植，提前将沙棘裸根苗放入黄泥浆中浸泡，一是为了让沙棘苗吸足水份，二是在沙棘的裸根上沾满黄泥浆，可增加苗木的保水性，提高造林的成活率。首先在刨好的穴内入少量风化好的岩石粉作为植生土，将苗木放入穴内扶正，然后将风化好的岩石粉填回穴内，并向上轻提苗，防止苗木窝根，最后踏实即可。无芒雀麦的播种方法：将无芒雀麦种子按80kg/hm2的播种量撒播在苗木的周围，用耙搂平将种子盖住，然后踏实即可。新植树木必须在七日内连浇三次水，第一次为定植后24小时内浇下，后两次每隔三天浇水一次。第一、二次浇水量不宜过大，浸入土坑50cm即可，第三次再浇足灌透。
五、结论
总之通过对矿山地质环境治理，改变人类生产活动所带来环境的恶化，使人们充分意识到人类活动能破坏自然，也能改造自然。更使治理区内的居民生产、生活得到改善，保障区内经济可持续发展，为提高人民的生产、生活、健康水平具有重要的现实意义和长远意义。鹤岗矿业集团岭北排矸区边坡治理工程是一项功在当代，利在千秋的工程，必将得到群众拥护和赞誉，必然会取得良好的社会效益、环境效益和经济效益。
参考文献：
1 林鹰，姚振斗.矿山废地复垦与绿化.北京：中国林业出版社
2 林鹰.矸石山复垦造林技术的研究.东北林业大学学报
关键词： 排矸区；边坡；治理
中图分类号：S757.2
鹤岗是以煤炭为主的矿产资源型城市，是东北重要的老工业基地。岭北露天煤矿始于上世纪50年代，历经50余年开采，资源已枯竭，其50余年的开采历程，为共和国做出巨大贡献的同时，也衍生的大量的矸石及围岩，近年来，随着经济的不断发展，环境保护工作越来越引起国家以及各级人民政府的高度重视，保护环境是我国的一项基本国策。
近年来，鹤岗市政府及鹤岗矿业集团已多期投入大量资金对排矸场进行了植树造林工程，排矸场各台段90%的裸露面积已完成植被恢复，由于前期投入的资金量有限，现仍剩余大量的台段边坡尚未治理，边坡高差15-30米，平均高差20米，边坡角45-55°，排矸区位于鹤岗市区北部，正值鹤岗市上风口区，遇到有风天气，矸石堆积区几公里内粉尘污染严重，空气质量极差，对大气、水资源和土壤的造成严重的污染，破坏自然景观和植被，一条珍贵的生态风景线被破坏的千疮百孔。同时也严重影响了当地居民的生活环境。周边的居民多次到有关部门反映情况，呼吁尽快治理排矸区周边的环境。因此，加快排矸区边坡治理工作是非常必要的。
一、地质环境治理的原则
根据治理区的现状、社会发展需要、现有技术水平等实际情况，按照“以人为本、防治结合、突出重点、因地制宜、积极保护、合理开发、技术创新”的要求，制定了如下原则：
1.1因地制宜、科学规划的原则
本着“因地制宜、科学规划、综合治理”的原则，宜林则林，宜草则草，对治理区土地利用进行合理布局，全面规划。地质环境治理与地质灾害防治相结合，环境保护与综合利用相结合，统一规划，统一治理是地质环境治理规划的基本原则，也是我国应长期坚持的一项基本国策，开展地质环境治理是实施这一基本国策的主要措施。地质环境治理项目规划应以贯彻这一基本国策为总指导原则。
1.2社会、经济、生态效益统一的原则
在充分提高社会效益和生态效益的同时，兼顾治理区经济效益。坚持“三个效益”的协调统一，是地质环境治理项目规划的基本要求。
1.3统筹兼顾、协调发展的原则
地质环境治理项目规划不是一项独立的规划，而是和水利、林业、生态环境保护相互依存的整体。因此在规划设计时，充分考虑在保护环境的基础上兼顾水利工程、植树工程，提高环境质量，促进地质灾害治理后的土地资源集约利用和优化配置。在编制规划设计时，认真了解相关规划，做好与相关规划的协调统一。应坚持“科学规划、因地制宜与合理保护地质环境相结合”的原则，坚持“当前与长远相结合，治理与防治相结合”的原则，坚持“技术上可行，经济上合理”的原则，提高治理区地质环境治理后的经济效益、社会效益和生态效益，保障地区经济可持续发展。
二、边坡治理的目标
根据治理区地质环境现状结合当地实际情况，遵循远近结合、宜林则林、宜草则草的原则，制定科学性、可操作性较强的综合治理方案，对排矸区边坡地质环境进行综合治理，利用生物、工程等措施，通过边坡修整、回填平整、植被恢复工程使当地的地质环境得到有效保护，施工过程中应严格按照设计要求进行。
三、治理工程设计内容
首先，對治理区进行环境地质调查、综合研究。其次，充分收集和整理现有地质资料，补充和完善矿区的整体地质环境现状资料，从而为治理区地质环境整治规划与长远规划提供依据。对面积41.35hm2的治理区，本次项目勘查采用全球定位实时动态系统（RTK）进行1：2000的地形测量。工作内容包括对地质灾害分布区的分布情况、面积、高程等进行调查和测量。然后，结合当地实际情况作出施工设计。根据治理区地质环境治理的目的、任务和设计施工的建设标准，利用边坡修整、块石解小、恢复植被等3项综合措施对治理区进行综合治理。
根据治理区的特殊的地形条件和多年矸石山复垦造林的成功经验，选择生命力强、极耐干旱、耐贫瘠又具有良好的固土保水能力、适宜当地生长的樟子松和沙棘，樟子松容器苗：2-3年生，苗高25-30cm，营养杯直径120mm；沙棘裸根苗：3年生，苗高30-40cm，沙棘苗雌雄植株比例为9：1。同时，为了达到最佳的水土保持效果，防止地表水土流失，在樟子松和沙棘苗周边撒播无芒雀麦，播种量为80kg/hm2，增加地表植被覆盖度，做到了“乔、灌、草”相结合的立体治理效果，在边坡栽植后既可以起到固土护坡、涵养水源、消灭污染源、消灭安全隐患的目的，又可利用樟子松、沙棘、无芒雀麦恢复地表植被，遮挡裸露残破边坡，达到良好的视觉效果，既治理了排矸区的边坡，又起到了绿化美化的效果。
四、施工组织设计
4.1施工方案及技术要求
对于本次主要治理区域，应该重点在排矸场边坡的治理上。排矸场呈梯形台阶式堆积，上边缘坡顶与下边缘坡底垂直距离高、坡度较陡，根据岩土体物理力学参数，计算边坡的稳定性，根据植被种植要求，需要对边坡进行削坡处理。采用挖掘机、推土机清理不稳定斜坡，降低斜坡角度，延长斜坡长度，增加斜坡面积，形成稳定斜坡。放坡时将大块及含不良成分的岩块堆放在深部，将品质适宜的土层和富含养分的土层安排在顶部。
4.2植被恢复工程
规划栽植樟子松、沙棘和撒播无芒雀麦。樟子松选择2—3年生，树高不低于25cm的优质壮苗，营养杯直径120mm；沙棘选择3年生，树高不低于30cm优质壮苗，沙棘苗雌雄植株比例为9：1。无芒雀麦种子要求纯净度在98%以上，发芽度在85%以上的优质种子。
根据设计造林密度：樟子松和沙棘密度为4400株/hm2，设计株行距1.5×1.5m。按此距离打点画方格，作为控制点和线，现场按相应的方格用支距法分别定出植树的诸点位置，用钉桩或白灰标明。无芒雀麦的播种量为80kg/hm2，撒播在栽植苗木的周围。
樟子松和沙棘进行混交造林，以减少森林病虫害的发生，提高林分的质量，混交比例为1：1，沿边坡延伸的方向每隔100米更换一次造林树种。排矸区特殊立地条件，春季具有解冻早、地温高、积雪融化快的特点，应采取春季适时早造，一般在每年的4月初开始造林，可大大提高造林成活率。樟子松容器苗的栽植，首先在刨好的穴内放入少量风化好的岩石粉作为植生土，将苗木放入穴内扶正，然后将风化好的岩石粉填回穴内，踏实即可；沙棘裸根苗的栽植，提前将沙棘裸根苗放入黄泥浆中浸泡，一是为了让沙棘苗吸足水份，二是在沙棘的裸根上沾满黄泥浆，可增加苗木的保水性，提高造林的成活率。首先在刨好的穴内入少量风化好的岩石粉作为植生土，将苗木放入穴内扶正，然后将风化好的岩石粉填回穴内，并向上轻提苗，防止苗木窝根，最后踏实即可。无芒雀麦的播种方法：将无芒雀麦种子按80kg/hm2的播种量撒播在苗木的周围，用耙搂平将种子盖住，然后踏实即可。新植树木必须在七日内连浇三次水，第一次为定植后24小时内浇下，后两次每隔三天浇水一次。第一、二次浇水量不宜过大，浸入土坑50cm即可，第三次再浇足灌透。
五、结论
总之通过对矿山地质环境治理，改变人类生产活动所带来环境的恶化，使人们充分意识到人类活动能破坏自然，也能改造自然。更使治理区内的居民生产、生活得到改善，保障区内经济可持续发展，为提高人民的生产、生活、健康水平具有重要的现实意义和长远意义。鹤岗矿业集团岭北排矸区边坡治理工程是一项功在当代，利在千秋的工程，必将得到群众拥护和赞誉，必然会取得良好的社会效益、环境效益和经济效益。
参考文献：
1 林鹰，姚振斗.矿山废地复垦与绿化.北京：中国林业出版社
2 林鹰.矸石山复垦造林技术的研究.东北林业大学学报