鞍山地区东鞍山铁矿矿山地质环境治理

于仕祥　康志勇　索

一、前言

鞍山市是我国重要的老工业基地，地处辽宁腹部沈大经济带北部的钢铁、石化、材料加工和装备制造工业的核心区。

近年来，全市的经济发展和城市建设十分迅速，但随着人类经济活动规模的不断扩大，加之本地区特定的自然地理环境和复杂的地质构造条件，使其地质环境问题日趋严重。本文主要针对东鞍山铁矿周边采矿及排岩场存在地质灾害隐患，并进行地质环境治理与植被恢复，同时建设相应的灌溉及水土保持等相关工程与设施问题进行研究。

二、治理项目区概述

1.项目区发展历史

东鞍山铁矿在鞍山市五大铁矿山中，开发历史最为悠久，是鞍钢铁矿石原料的主要生产基地之一，已形成完整的综合生产体系。战国时期，这里就已有开采和冶炼铁矿石的人类生产活动，以后各个时代都在经营和开发。由于长期的大规模矿山生产，原始地形、地貌改变非常大，地形高低起伏变化较大。

2.项目区现状

东鞍山项目区为东鞍山铁矿排岩场，位于鞍山市南郊，距市中心7公里，行政区划属鞍山市千山区东鞍山镇管辖，交通运输条件便利。

东矿为深凹露天矿，原以铁路运输为主，汽车运输为辅。目前及今后将逐渐过渡到汽车—铁路及汽车—胶带联合开拓运输方式。现有铁路和汽车两种排土方式。由于铁路土场受土能力不足，矿山排土一直处于紧张状态，影响到矿山岩石生产能力。

三、项目区自然条件

1.气候

总的来看，鞍山市的气候资源比较丰富，气候条件利多弊少，雨热同期，能够满足植物生长发育所需的水分和热量条件。

热量条件，最热时出现在夏季，也正是各种植物、农作物所需热量盛期。

从光、热资源看，可以满足本地区植物生长、生产的需求。

鞍山市气象灾害历年均在不同程度上发生。对本项目区影响较大的是春旱，其他灾害天气影响不大。

2.水文

鞍山市区内河流主要为南沙河、运粮河和杨柳河，地下水类型有表层地下水，松散岩类孔隙水，岩溶水和基岩裂隙水。

3.区域地质与构造

鞍山地区位于华北地台北缘东段的辽东台隆之太子河—浑江凹陷的西部，整体构成以中太古代铁架山花岗杂岩体为中心，晚太古代钾质花岗岩环绕，鞍山群作为孤岛状包体残存于花岗岩之中的基底构造格局。

东鞍山铁矿床赋存于太古代鞍山群地层中，属前震旦纪沉积变质型条带状铁矿床。东鞍山铁矿的构造包括褶皱构造和断裂构造。

4.植被

鞍山市地区内主要植被群落为针、阔叶混交林、阔叶林和草本群落。

项目区周边的自然植被为低山丘陵针阔叶混交林。由于人们的长期生产活动造成植被退化，原生植被已不存在，区内的部分自然山地为次生天然的辽东栎、胡枝子等灌木丛，人工次生林群落，局部荒地上有狗尾草等禾本科植物等生长。

5.土壤

本项目所在区域的土壤主要为棕壤。然而，因矿山开采废弃岩石堆积，现在项目区内基本看不到自然土壤，多数地区为岩石堆积的平台和斜坡。

三、项目区具体实施方案细则

1.技术路线

第一步：地质灾害治理及客土工程

第二步：锚固喷播工程及水利工程

第三步：种植工程

2.方案实施的具体内容

项目主要工程有：削坡工程、危岩清除工程、平整及边坡平整工程、客土工程、水利工程、挡土墙工程、电力工程、道路工程和种植工程。

（1）削坡工程。削坡主要是针对项目区内排土场边坡进行施工。项目区内部分排土场边坡坡角很大，不仅存在崩塌、滑坡等地质灾害隐患，也不利于后期工程施工和植被生长，需要进行削坡。

（2）危岩清理工程。对采场边邦坡度过陡，岩质边坡有节理裂隙发育，具备形成崩塌、滑塌地质灾害的边坡，采用此方法治理。根据边坡的地形搭建脚手架，一定要搭建在平坦的地面上，为整个边坡的治理提供一个工作的平台。

采用拉撬的方式将危岩中岩体中剥离出来，清除的过程中要从坡的顶部向底部清理，防止岩石滑落，危及安全。脱落的岩体运至项目区内需回填治理采坑内。

（3）土地平整工程。土地平整主要是针对项目区内的平台及部分斜坡进行。平整工程包括客土前石方平整和客土后土方平整。

客土前平整主要是对矿区平台上的废石以及部分未削坡的边坡进行平整。平台上存在高差不等、形态各异的碎石堆。平整时考虑实际地形进行作业，石块就近填坑或顺坡推下，坡肩碎石堆积成挡土棱，防止水流顺坡向下冲蚀坡面。部分地区平整时考虑自然倾斜角，利于雨水排水。平整后平台顶部比较密实，平整，方便后期施工。

（4）客土工程

①平台客土

排岩场平台采取全面客土，安排正产挖掘机（WY100液压）、自卸式汽车进行大规模客土。客土后采用推土机械对其表面进行整平。

②斜坡客土

为了满足植物生长要求,斜坡区进行穴状客土。

③土壤改良工作

本项目施工需要大量客土，客土源土质基本为生土，因此需要改良土壤，设计耕地每平方米添加鸡粪，林地区每穴坑内混加鸡粪、保水剂、草炭土以增加土壤的保水保肥能力，加入时须与客土充分搅拌。

（5）灌溉工程。项目区内矿山有比较完备的灌溉管线，且工程的范围基本都和已治理区接壤，因此除局部地块需要采取水车拉水进行灌溉外，大部分区域只需利用原有灌溉管线就可解决灌溉问题。

（6）挡土墙工程。为了保证削坡后的斜坡不发生滑坡等地质灾害，在斜坡坡角处靠近道路的一侧修建挡土墙，挡土墙为大石砌筑。

（7）电力工程。本项目由于没安排灌溉管线和泵站等电力设施，故本项目没有电力工程内容。

（8）道路工程。道路基石将采用粒径150毫米—250毫米之间的碎石。对于路基不平处进行平整，以保证道路的正常施工。路基的纵向坡度控制角度在8‰之内，靠近边坡压路机械碾压困难时，采用打夯机或人工夯实，防止滑坡。

路面采用砂石、碎石配合黏土的配级路面，分为两层。路面垫层的过程中要用压道机不断地逐层充分压实，以保证压实效果，刮平时要保证路面的角度，整体呈现中间高两边低的形状，以利于排水需要。另外，结合道路建立防火隔离带，起到保护项目区的作用。

生产矿山的现有道路系统比较完备，利用原有道路即可满足本工程施工需要。

（9）种植工程。项目区的生态环境非常恶劣，种植不仅要结合项目区的实际情况，还要考虑景观要求，因此树种选择非常重要。为了保证本次矿山生态环境治理工程的质量和效果，本项目平台树种选择香花槐、五角枫、国槐和樟子松。

参考以往矿山环境治理施工经验并综合考虑当地植物物种的优势，斜坡的树种选择刺槐、紫丁香、红王子锦带等。

四、效益分析

经过治理后，区域植被覆盖率大幅提高，被恢复的群落结构与当地天然的群落自然地相融合，有效抑制矿山的水土流失，消除地质灾害隐患，营造出一片绿色生态园区，为鞍山市社会经济、环境可持续发展做出一定贡献。