一 引言
露天矿山排土场存在堆体松散、坡面陡、岩土裸露、汇水集中等特点,长期受雨水冲刷、风化侵蚀,易产生水土流失、坡面滑塌、泥石流、扬尘污染等地质与生态环境问题。传统治理多以简单挡护、覆土绿化为主,存在水土保持措施单一、坡面稳定性不足、植被成活率低、修复长效性差等问题。
本技术围绕控流水土保持、边坡地质稳固、生态植被修复、长效运维管控四大核心,采用“工程治理+生态修复+智能防控”一体化综合治理模式,系统解决排土场边坡失稳、水土流失、土地退化等难题,实现排土场地质安全可控、生态环境提质、土地资源复绿复用,满足矿山生态修复、绿色矿山建设及环保合规要求。
二 核心技术体系
(一)排土场水土保持工程技术
以“先控水、固土、防冲刷”为原则,构建完善的截排水、固土防护工程体系,从源头遏制水土流失。
1. 分级截排水系统优化:根据排土场台阶高差、汇水面积,布置顶部截水沟、台阶排水沟、坡脚排水渠及沉砂池,形成分级疏导、分段消能的排水网络。有效避免坡面径流集中冲刷,减少雨水下渗引发的堆体软化、潜蚀冲刷,降低水蚀型水土流失风险。
2. 坡面固土防冲工程:针对裸露松散坡面,采用客土夯实、格栅固土、浆砌片石护坡、生态砖护坡等组合工艺,提高表层土体密实度与抗冲刷能力。对松散渣体区域实施局部换填、分层碾压,优化堆体压实度,减少表层土壤流失。
3. 渣体基底防渗保水处理:对排土场平台及低洼汇水区域进行平整压实,配套简易防渗、保水垫层处理,减少雨水下渗、土体流失,同时改善表层土壤保墒条件,为后期植被生长奠定基础。
(二)排土场地质灾害防控与边坡修复技术
聚焦排土场边坡稳定性短板,通过地质加固、形态优化、隐患治理,消除滑塌、滑坡、泥石流等地质安全隐患。
1. 边坡形态规整优化:对超陡、凹凸不平、局部悬空的边坡进行削坡减载、分级修整,合理控制台阶坡比、单级坡高,降低边坡自重滑移风险,提升堆体整体稳定性。
2. 边坡加固支护治理:针对高危边坡、松散渣体边坡,采用锚杆框架、柔性防护网、锚索加固、重力式挡墙等支护工艺,结合裂隙封堵、空洞回填,实现边坡整体加固,有效防范边坡垮塌隐患。
3. 隐患动态排查治理:结合现场地质勘查,排查软弱夹层、渗水带、松散堆积区等隐患点位,采取针对性加固、排水疏导、换填压实措施,实现隐患闭环治理,保障排土场运行安全。
(三)排土生态植被修复与土壤改良技术
以“固土复绿、长效稳定、低成本易管护”为目标,实现工程防护与生态修复有机结合。
1. 贫瘠土壤改良技术:针对排土场渣土结构性差、肥力低、保水性弱的问题,采用有机肥改良、腐殖土覆盖、基质配比优化等方式,改善土壤孔隙度、肥力与保水性能,适配乡土植被生长。
2. 复合生态植被配置:坚持乡土物种为主、乔灌草结合的配置原则,选取耐旱、耐贫瘠、固土能力强的灌木、草本植物,搭配少量耐旱乔木,构建多层立体植被群落。采用喷播植草、穴植灌木、鱼鳞坑栽植等方式,提升植被覆盖率与固土效果。
3. 生态柔性修复工艺:推广三维土工网、生态袋、植生毯等柔性生态护坡技术,兼顾坡面固土、雨水涵养与植被生长,相比传统硬护坡,生态性、耐久性和景观性更优,可实现坡面长效复绿。
(四)排土长效监测与运维管控技术
搭建排土场水土保持与地质安全动态监测体系,实现隐患早预警、问题早处置。通过布设边坡位移监测、雨量监测、土壤含水率监测设备,实时监控边坡变形、径流冲刷、土体稳定状态。建立常态化巡查、养护补植、设施维保机制,及时修复破损排水设施、补植退化植被,保障治理效果长期稳定。
三 技术应用优势
1. 综合治理系统性强:改变单一绿化、单一挡护的传统模式,实现“排水固土、边坡稳控、生态复绿、安全监测”一体化治理,标本兼治解决排土场水土与地质问题。
2. 安全防控效果显著:有效提升排土场边坡整体稳定性,大幅降低水土流失、边坡滑塌、泥石流等地质灾害风险,保障矿山生产与周边区域安全。
3. 生态修复长效稳定:采用乡土植被与柔性生态工艺,植被成活率高、群落稳定性强,可逐步实现矿区生态自我修复,改善区域生态环境与扬尘污染问题。
4. 合规性与实用性突出:完全契合绿色矿山建设、水土保持方案、矿山生态修复治理相关规范要求,施工工艺简单、运维成本低,适配各类露天矿山排土场治理改造。
四 应用成效与推广价值
该技术体系广泛适用于各类露天采场排土场、弃渣场、尾矿边坡及裸露渣坡治理。经工程应用,可有效根治排土场严重水土流失问题,边坡稳定性达标率显著提升,区域植被覆盖率大幅提高,消除重大地质安全隐患,改善矿区生态面貌。同时可实现废弃排土场土地复绿、提质复用,提升土地资源利用率,助力矿山生态环境治理、环保验收及绿色矿山评级创建,具备极强的现场实用性与行业推广价值。
五 总结
露天采场排土场水土保持与地质修复一体化技术,通过工程固险、生态复绿、动态管控的综合治理思路,有效解决了排土场地质不稳定、水土流失严重、生态退化等核心难题,实现了矿山地质安全、生态保护与资源利用的协同提升,为露天矿山生态修复、常态化水土保持治理及绿色可持续发展提供可靠技术支撑。
