一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法与流程

1.本发明属于矿山治理技术领域，用于历史遗留废弃矿山的生态修复治理以及废弃矿山土地资源再利用。
技术背景
2.随着我国经济的快速发展，对自然资源需求量不断增加，人们对自然资源的开采程度也逐渐增大，一些资源矿藏如铁矿、煤矿、石材矿、金矿的开采规模也越来越大，越来越多的矿山被开采，其开采的矿石被人们广泛的应用于生活和生产的各行各业之中，但是矿山被开采之后留下了大大小小的废弃石料堆、尾矿堆，再加上有些部分为了利益进行私采盗采的矿场不顾生态环境的保护，使矿山附近的地理地貌、地质环境遭受严重破坏，遗留下来很多矿坑、陡坡、大量固体废弃物堆积、孤山、掌子面等问题，造成植被不能存活，岩石裸露，水土流失，地质灾害等，具有很大的环境安全隐患。
3.目前，一些历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法很难将矿山的生态恢复到之前的状态，且不能够有效的改变矿山岩石裸露、局部不稳定和易发生危险的状况，这些情况在一定程度上给当地人们的生活生产带来了困扰。
4.国家提倡绿色矿山建设后，对于关闭的矿山，需要进行生态修复及土地复垦，但现实中由于技术原因，废弃矿山生态修复治理效果一直不理想，且不能够有效的改变矿山岩石裸露局部不稳定和易发生危险的状况，这些情况在一定程度上给当地人们的生活生产带来了困扰。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法，可以降低地质灾害的方式，恢复矿山的地质环境，同时充分的利用矿山的工矿用地进行复绿复垦，增加基本农田面积，解决现有矿山生态环境差、岩石裸露易发生危险的问题，提升植被覆盖率，提高矿山环境修复治理的效果，也通过土地增减挂勾进一步缓解城市建设用地紧张的状况。
6.为了达到上述技术目的，本发明提供了一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
7.(1)地形测绘：通过工程测绘手段对历史遗留废弃矿山地质环境进行摸底，并建立历史遗留废弃矿山地质环境的档案；
8.(2)排险清危：在对废弃矿山地质环境摸底建档的基础上对矿山存在的危岩体、崩塌及不稳定斜坡等地质灾害点进行相应的工程措施，清除险情，预防地质灾害的发生；
9.(3)边坡修整：针对废弃矿山中不稳定、裂隙较发育的斜坡、孤峰及接近垂直的高陡边坡进行修整，在矿权范围内进行削坡分级，形成多个缓坡面，缓坡面高度控制在10-15m一级，高陡边坡控制边坡坡度系数在1.5-1.8范围内；不稳定的斜坡、孤峰在矿权范围内挖去或者控制坡度系数在1.2-1.5范围内；同时在每级平台马道靠近边沿50cm处修建挡墙；在边坡修整过程中的表土进行统一堆放留用；
10.(4)场地平整：利用场地内的废弃渣堆、碎石堆以及清危、边坡修整产生的碎石按照设计的场地标高线对场地地貌进行平整，挖高填低，填补凹槽处，并将剩余石料用于截排水工程挡墙的施工；
11.(5)矿山复绿复垦：通过步骤(1)中建立的矿山档案信息、地形图与矿区三调图进行合图分析，对于工矿用地图斑和林草地图斑按照宜耕则耕，宜林则林，宜草则草，耕地优先因地制宜的原则进行规划；对依照规划矿山平整场地进行分区，条件适宜的、坡度较缓的可以复垦为农田；对于坡度在25
°
以上的地块，对其播撒当地优势植物灌草子进行复绿增加林地面积；对于位于边坡坡面及岩壁上的，采用上攀下挂植被复绿、挂网喷播复绿或者植生袋复绿的方式改变矿山岩石裸露、遗留掌子面的问题；对于平台马道进行客土喷播，恢复矿山生态环境；
12.(6)截排水工程：在平台马道、边坡坡脚以及复垦区域设截排水沟，并于边坡底部修建用于汇水和植被灌溉养护之用的蓄水池；
13.(7)监测养护工程：采用监控设备或者人工定期巡视的方式对矿山地质变化以及矿山植被的生长情况进行定期的记录，并对植被进行浇水、施肥和补种，保证植被的生长率和覆盖率。
14.本发明较优的技术方案：所述步骤(1)中的工程测绘手段包含无人机航飞测绘、三维成像以及地质勘查；通过高精度三维影像技术将矿区地形地貌展现开，通过三维影像对矿山地质环境健康情况建立档案；并通过勘测手段获取场地内存在的矿井、断层和不稳定尾矿场的危险地段信息。
15.本发明较优的技术方案：所述步骤(2)中相应工程措施是指对较高处附着的危岩体、浮石采用人工清理；对掌子面较低处的浮渣、碎石堆采用人工辅助机械进行清理。
16.本发明较优的技术方案：所述步骤(3)台阶宽3m，便于平台采用机械进行平整、对坡面整形以及后期覆土复绿。
17.本发明较优的技术方案：所述步骤(3)挡墙采用浆砌片石挡墙，挡墙距离坡脚2～3m，距离平台边沿0.4～0.6m，挡墙入岩0.1～0.15m，宽0.3～0.5m，高0.5～0.8m，基部设泄水孔。
18.本发明较优的技术方案：所述步骤(5)中复垦的农田包括旱田或者水田；对于场地条件平整、附近有水源的、且地面坡度不超过15
°
的场地复垦为水田或水浇地；对附近无水源，或者地面坡度小于25
°
的场地复垦为旱田；所述复垦是在规划后的分区里进行，其具体方法为：先利用削坡产生的表土对碎石、砂石整平的地面进行覆盖，覆盖厚度为10～12cm,其上铺设一层hdpe防渗膜，hdpe膜上铺设40～60cm厚的覆盖层，再进行翻耕，所述覆盖层包括位于下方的砂质壤土或壤质黏土层和位于上方的淤泥层，所述砂质壤土或壤质黏土层的厚度为25～35cm，所述淤泥层采用河道清淤处理后含水率不超过20％河塘泥。
19.本发明较优的技术方案：所述步骤(5)客土喷播中，使用削坡产生的表土进行覆土，不够时客土土源外购，再辅以当地优势植株的草灌乔木种子混合营养物质播种。
20.本发明较优的技术方案：所述步骤(6)中截排水沟平台及坡脚处采用机械开凿存水槽。
21.本发明较优的技术方案：所述的泄水孔采用间距1.8～2.2m，孔径75cm的pvc管，孔内端采用无纺布包裹。
22.本发明较优的技术方案：所述的存水槽采用机械沿坡脚开凿，规格高0.2～0.3m，宽0.3～0.4m，破碎的碎石留于槽内作为支撑，上铺土工布，防止泥土塞槽。
23.本发明的有益效果体现在：
24.(1)本发明将废弃后的不稳定、裂隙较发育的斜坡及高陡边坡进行修整，将该类坡体按高度10-15m一级，控制边坡坡度系数在1.5-1.8范围内进行削坡，呈现多个缓坡面，在每级平台距边沿50cm出设挡墙，一方面，缓坡面的数量增多后，有助于降低缓坡面的竖直高度，提高缓坡面的稳定性和美观性，同时便于边坡复绿，另一方面，挡墙会对边坡上不稳定的落石起到阻挡作用；
25.(2)本发明根据采用无人机航飞测绘、三维成像测绘技术，对矿山进行更全面的测绘，简化并方便了地质灾害调查的工作，大大保证了人员的安全性，同时优化了地质踏勘的工作。
26.(3)本发明通过对矿山地质环境建档立卡，匹配地形图、国土三调图因地制宜对矿山平整场地进行规划分区，用于复垦农田，增加基本农田面积，通过转换土地属性，可用于当地增减挂勾交易使用，减缓城市建设用地紧张的状况，同时也可以获得土地交易收益；同时矿山修整整平后的剩余土石料也可通过政府的公共交易平台进行公开拍卖，获得收益用于本矿山修复，一举多得。
附图说明
27.图1为本发明的流程图；
28.图2为实施例中坡面修整布置图；
29.图3为实施例中挡墙大样图；
30.图4实施例中存水槽放大图；
31.图中：1—客土，2—泄水孔，3—存水槽，4—上攀型爬藤植物，5—浆砌片石挡墙，6—下挂型植物，7—客土种植草本灌木，8—水泥砂浆抹面，9—毛石，10—无纺布，11—泄水孔，12—pvc管，13—土工布，14—碎石。
具体实施方式
32.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。以下实施例旨在进一步阐释本发明的内容，但不作为对本发明保护范围的限定。
33.实施例提供的一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法。流程图参照图1，包括s1、地形测绘；s2、排险清危；s3、边坡修整；s4、场地平整；s5、矿山复绿复垦；s6、截排水工程；s7、监测养护工程。
34.其具体施工步骤如下：
35.(1)地形测绘：通过工程测绘手段对历史遗留废弃矿山地质环境问题进行摸底，建立档案；所述工程测绘手段包含无人机航飞测绘、三维成像以及地质勘查，通过高精度三维影像技术将矿区地形地貌展现开，地质勘查人员可通过三维影像对矿山地质环境健康情况建立档案，大大降低因现场条件复杂而带来的难以踏勘问题及安全问题；通过勘测手段获
取场地内可能存在的矿井、断层和不稳定的尾矿场等危险地段信息建立档案资料。
36.(2)排险清危：在对矿山地质环境摸底建档的基础上对矿山存在的危岩体、崩塌及不稳定斜坡等地质灾害点进行相应的工程措施，清除险情，预防地质灾害的发生；所述相应工程措施是指对较高处附着的危岩体、浮石等采用人工进行清理，对掌子面较低处的浮渣、碎石堆采用人工辅助机械进行清理。
37.(3)边坡修整：针对对开采形成的废弃后的不稳定、裂隙较发育的斜坡、孤峰及接近垂直的高陡边坡进行修整，在矿权范围内进行削坡分级，形成若干缓坡面，高度控制在10-15m一级，高陡边坡控制边坡坡度系数在1.5-1.8范围内，不稳定的斜坡、孤峰在矿权范围内挖去或者控制坡度系数在1.2-1.5范围内；同时在每级平台马道靠近边沿50cm处修建挡墙；在边坡修整过程中的表土进行统一堆放留用。具体如图2所示，所述台阶设宽3m，便于平台采用机械进行平整、对坡面整形，台阶上客土不低于30cm，便于后期栽种植被进行复绿。如图3所示，所述挡墙可采用浆砌片石挡墙，可就地取材，节约成本，挡墙距离坡脚2.5m，距离平台边沿0.5m，挡墙入岩0.1m，宽0.3m，高0.5m，基部设泄水孔；所述的泄水孔间距2m，孔径75pvc管，孔内端采用无纺布包裹，防止出水口被平台上覆土所堵塞。
38.(4)场地平整：利用场地内的废弃渣堆、碎石堆以及清危、边坡修整产生的碎石按照设计的场地标高线对场地地貌进行平整，挖高填低，填补凹槽处，若有剩余石料，可用于后面截排水工程挡墙用。
39.(5)矿山复绿复垦：通过建立的矿山档案信息、地形图与矿区三调图进行合图分析，对于工矿用地图斑和林草地图斑按照宜耕则耕，宜林则林，宜草则草，耕地优先因地制宜的原则进行规划，并对依照规划矿山平整场地进行分区，条件适宜的、坡度较缓的可以复垦基本农田(包括旱地或者水田)，通过改变土地属性，增加农田面积，可用于当地增减挂勾使用；对于坡度在25
°
以上的地块，对其播撒当地优势植物灌草子进行复绿增加林地面积，对于位于边坡坡面及岩壁上的，可以采用适宜的方式如：上攀下挂植被复绿、挂网喷播复绿或者植生袋复绿等以有效的改变矿山岩石裸露、遗留掌子面等问题，对于平台马道可进行客土喷播，恢复矿山生态环境。所述客土喷播中，优先使用削坡产生的表土进行覆土，不够时客土土源外购，再辅以当地优势植株的草灌乔木种子混合营养物质播种。所述复垦过程中，对于场地条件平整、附近有水源的、且地面坡度不超过15
°
的场地复垦为水田或水浇地；对附近无水源，或者地面坡度小于25
°
的场地复垦为旱田；所述复垦是在规划后的分区里进行，其具体方法为：先利用削坡产生的表土对碎石、砂石整平的地面进行覆盖，覆盖厚度为10～12cm,其上铺设一层hdpe防渗膜，hdpe膜上铺设40～60cm厚的覆盖层，再进行翻耕，所述覆盖层包括位于下方的砂质壤土或壤质黏土层和位于上方的淤泥层，所述砂质壤土或壤质黏土层的厚度为25～35cm，所述淤泥层采用河道清淤处理后含水率不超过20％河塘泥。
40.(6)截排水工程：如图2所示，为防止场地水土流失以及雨水对复绿复垦地块的冲刷，需在平台马道、边坡坡脚以及复垦区域设截排水沟，并于边坡底部修建蓄水池，用于汇水和植被灌溉养护之用。所述截排水沟平台及坡脚处采用机械开凿存水槽。如图4所示，所述存水槽采用机械沿坡脚开凿，规格高0.2m，宽0.3m，破碎的碎石可留于槽内作为支撑，上铺土工布，防止泥土塞槽。
41.(7)监测养护工程：可采用监控设备或者人工定期巡视的方式对矿山地质变化以及矿山植被的生长情况进行定期的记录，并对植被进行浇水、施肥和补种，保证植被的生长
率和覆盖率。
42.上述描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，依本技术的结构、形状、原理所做的有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

技术特征：
1.一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法，其特征在于：具体包括以下步骤：(1)地形测绘：通过工程测绘手段对历史遗留废弃矿山地质环境进行摸底，并建立历史遗留废弃矿山地质环境的档案；(2)排险清危：在对废弃矿山地质环境摸底建档的基础上对矿山存在的危岩体、崩塌及不稳定斜坡等地质灾害点进行相应的工程措施，清除险情，预防地质灾害的发生；(3)边坡修整：针对废弃矿山中不稳定、裂隙较发育的斜坡、孤峰及接近垂直的高陡边坡进行修整，在矿权范围内进行削坡分级，形成多个缓坡面，缓坡面高度控制在10-15m一级，高陡边坡控制边坡坡度系数在1.5-1.8范围内；不稳定的斜坡、孤峰在矿权范围内挖去或者控制坡度系数在1.2-1.5范围内；同时在每级平台马道靠近边沿50cm处修建挡墙；在边坡修整过程中的表土进行统一堆放留用；(4)场地平整：利用场地内的废弃渣堆、碎石堆以及清危、边坡修整产生的碎石按照设计的场地标高线对场地地貌进行平整，挖高填低，填补凹槽处，并将剩余石料用于截排水工程挡墙的施工；(5)矿山复绿复垦：通过步骤(1)中建立的矿山档案信息、地形图与矿区三调图进行合图分析，对于工矿用地图斑和林草地图斑按照宜耕则耕，宜林则林，宜草则草，耕地优先因地制宜的原则进行规划；对依照规划矿山平整场地进行分区，条件适宜的、坡度较缓的可以复垦为农田；对于坡度在25
°
以上的地块，对其播撒当地优势植物灌草子进行复绿增加林地面积；对于位于边坡坡面及岩壁上的，采用上攀下挂植被复绿、挂网喷播复绿或者植生袋复绿的方式改变矿山岩石裸露、遗留掌子面的问题；对于平台马道进行客土喷播，恢复矿山生态环境；(6)截排水工程：在平台马道、边坡坡脚以及复垦区域设截排水沟，并于边坡底部修建用于汇水和植被灌溉养护之用的蓄水池；(7)监测养护工程：采用监控设备或者人工定期巡视的方式对矿山地质变化以及矿山植被的生长情况进行定期的记录，并对植被进行浇水、施肥和补种，保证植被的生长率和覆盖率。2.根据权利要求1所述的一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法,其特征在于：所述步骤(1)中的工程测绘手段包含无人机航飞测绘、三维成像以及地质勘查；通过高精度三维影像技术将矿区地形地貌展现开，通过三维影像对矿山地质环境健康情况建立档案；并通过勘测手段获取场地内存在的矿井、断层和不稳定尾矿场的危险地段信息。3.根据权利要求1所述的一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法,其特征在于：所述步骤(2)中相应工程措施是指对较高处附着的危岩体、浮石采用人工清理；对掌子面较低处的浮渣、碎石堆采用人工辅助机械进行清理。4.根据权利要求1所述的一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法,其特征在于：所述步骤(3)台阶宽3m，便于平台采用机械进行平整、对坡面整形以及后期覆土复绿。5.根据权利要求1所述的一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法，其特征在于：所述步骤(3)挡墙采用浆砌片石挡墙，挡墙距离坡脚2～3m，距离平台边沿0.4～0.6m，挡墙入岩0.1～0.15m，宽0.3～0.5m，高0.5～0.8m，基部设泄水孔。6.根据权利要求1所述的一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法,其特征在于：所述步骤(5)中复垦的农田包括旱田或者水田；对于场地条件平整、附近有水源的、且地
面坡度不超过15
°
的场地复垦为水田或水浇地；对附近无水源，或者地面坡度小于25
°
的场地复垦为旱田；所述复垦是在规划后的分区里进行，其具体方法为：先利用削坡产生的表土对碎石、砂石整平的地面进行覆盖，覆盖厚度为10～12cm,其上铺设一层hdpe防渗膜，hdpe膜上铺设40～60cm厚的覆盖层，再进行翻耕，所述覆盖层包括位于下方的砂质壤土或壤质黏土层和位于上方的淤泥层，所述砂质壤土或壤质黏土层的厚度为25～35cm，所述淤泥层采用河道清淤处理后含水率不超过20％河塘泥。7.根据权利要求1所述的一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法,其特征在于：所述步骤(5)客土喷播中，使用削坡产生的表土进行覆土，不够时客土土源外购，再辅以当地优势植株的草灌乔木种子混合营养物质播种。8.根据权利要求1所述的一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法,其特征在于：所述步骤(6)中截排水沟平台及坡脚处采用机械开凿存水槽。9.根据权利要求5所述的基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法,其特征在于：所述的泄水孔采用间距1.8～2.2m，孔径75cm的pvc管，孔内端采用无纺布包裹。10.根据权利要求8所述的一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法,其特征在于：所述的存水槽采用机械沿坡脚开凿，规格高0.2～0.3m，宽0.3～0.4m，破碎的碎石留于槽内作为支撑，上铺土工布，防止泥土塞槽。

技术总结
本发明公开了一种基于历史遗留废弃矿山的生态修复治理方法。所述生态修复治理方法包括：地形测绘，排险清危，边坡修整，场地平整，矿山复绿复垦，截排水工程，监测养护工程。本发明通过对矿山进行测绘获取现状矿山的地形地貌及三维影像数据，对矿山存在的危岩体、崩塌和不稳定斜坡等地灾点进行排险清危，对边坡进行修整，充分利用废弃石料对矿山地貌平整，对矿山进行复绿复垦，对矿区进行截排水工程布置，防止水土流失，对复绿复垦后的矿区进行定期监测和养护，保证植被的存活率增加植被的覆盖率。本发明可用于废弃矿山的治理，具有治理效果好、提高矿山坡体稳定性、减少地质灾害发生、美化矿山地质环境、植被覆盖率高、增加有效耕地的优点。地的优点。地的优点。


技术研发人员：汪越 李梦云 陈浩
受保护的技术使用者：中冶武勘工程技术有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/10/7