林基盛 林远桢 张仕剑
紫金矿业集团股份有限公司紫金山金铜矿
摘要：矿产资源的开发与利用，在对经济的发展起到巨大推动作用的同时，也对当地生态环境产生了一定影响。近年来我国南方地区采矿业发展迅猛，矿山废弃地不断增多，造成区域内水土流失，不仅破坏和占用大量的土地资源，加剧了人多地少的矛盾，而且矿山废弃物的堆积和排放给周围环境带来一系列的生态问题。因此，如何解决矿山废弃地的植被恢复与生态重建已成为当前急需解决的重大课题。本文对紫金山金铜矿水土保持和植被重建进行探讨。
关键词：紫金山；水土保持；植被重建
1矿山开采方式
紫金山金矿为露天开采方式，开采标高为600～1000m，采用以堆浸为主、炭浆吸附为辅，载金炭解析、电积、熔炼、提纯的联合选冶工艺生产成品金;铜矿为露天、井下两种开采方式结合，矿主平硐标高330m，铜矿分为浮选和湿法冶金两种工艺，浮选工艺采用破碎、球磨、浮选生产铜精矿和硫精矿;湿法工艺采用堆浸、萃取、电积工艺生产阴极铜。
2水土保持工程措施
2.1削坡与反压回填
许多自然排渣边坡剖面形态上陡下缓，极不稳定，对这些坡面必须先采取分级削坡和修筑马道削坡的措施，确保边坡稳定后，才能开始下一步的恢复施工。将其上部陡坡(产生滑坡的滑体)挖缓，通过削坡整形，减轻滑坡体上部的荷载、减小滑体的体积，并将其反压在下部缓坡(阻滑体)上，即可把坡面修成一定的坡度，坡度总体控制在22°左右，可增加防滑体的阻滑力量，控制上部渣体向下滑动。
2.2抗滑桩、拦渣挡墙
（1）抗滑桩抗滑桩的选择、断面尺寸及其布设密度要根据弃渣的剖面形态和边坡的利用情况来安排。滑层厚，则桩要长;下滑力大，则桩要粗且布设得密。桩的材料则应根据边坡的使用来选择，永久性的边坡采用钢桩、混凝土，半永久性或临时性的边坡则可以采用木桩。在原金矿二选厂办公楼后边坡治理时采用了钢桩，一般性边坡治理都采用木桩和木条进行截短边坡，治理效果均非常明显。一般木桩为长度60～100cm，桩径8～10cm，一头削尖，便于打入。横向拦挡的木条宽度应在20cm以上，厚度4cm以上，沿等高线间隔布置。（2）拦渣挡墙弃渣堆置在坡顶或斜坡面时应修建拦渣挡墙。在设计拦渣挡墙时要注意考虑它的稳定性、抗滑性和抗颠覆性，其结构形式要根据滑动面在坡脚的出露面、坡面的地下水出露情况来选择。拦渣挡墙的高度应高出渣面1.0m以上。紫金山矿区田寮沟、二庙沟、同康沟等三大沟系均建设拦渣挡墙，很好地保持了上部渣体的稳定性。
2.3水路引导
（1）地表水的排除在斜坡面上设置横向截流沟和纵向消能排水渠，充分利用现有斜坡坡顶的平台分层截水，在其内侧修筑排水沟，将平台、马道的面修成外高内低的斜面，以利于向内侧的排水沟汇集水流，再将水流引入纵向台阶式排水沟，降低水流向下的冲击力，汇入就近的排洪系统。（2）排、引地下水措施通过平时，特别是雨后，观察斜坡地下水出露的点、沼泽化或比较湿润的地方，深挖积水坑、竖井等，再修筑水沟将水引出，并和坡面的排水系统相连接。
3植被恢复的措施
3.1植物品种选择
矿区绿化树种的选择原则有三个。第一，要优先选择抗旱能力较好的草类和灌木，个别水土保持情况较好的地区选择乔木。第二，在选择植被的时候要结合矿区原本的植被情况，使绿化之后的景观与原来景观相协调，达到视觉美化的艺术效果。第三，植被的选择要与矿区的地质环境相适应，选择易于种植、方便栽培、成活率高的植被。
3.2紫金山矿区废弃地植被重建与恢复技术
采用种植乡土植物与引种外来植物相结合的方法，进行紫金山矿区废弃地植被重建与恢复技术研究，设计10种不同的乔灌草组合植物配置模式，测定废弃地不同植物配置模式的植物种类、数量、生长、生物量、覆盖度、土壤肥力、水土流失、重金属污染和修复成本。对紫金山金铜矿开发前后及其植被不同恢复时期的植物群落种类、数量、结构及其演替等生态效果进行定位监测，比较金铜矿开发前后及其植被不同恢复时期植被种类、数量、生长、生物量、覆盖度、演替、土壤肥力、水土流失和重金属污染。在此基础上，利用灰色关联分析法(GＲA)，根据不同植物配置模式的植物种类、数量、生长、生物量、覆盖度、土壤肥力、水土流失、重金属污染和修复成本等指标，对紫金山矿区废弃地不同植被配置模式的生态恢复效果进行综合评价，由此筛选出紫金山金铜矿废弃地最佳的植被恢复配置模式，
3.3尾矿渣边坡的治理
尾矿渣边坡的治理采用“分层治水、截短边坡、土壤改良、植物选择”工程措施与生物措施并举的快速植被恢复技术，完善边坡排洪设施，对堆场、废渣、尾矿边坡等进行综合整治。工程措施上，主要建设了截水排洪拦挡设施，防止雨水形成沟流的冲刷;植物措施上，采用先草本后乔、灌，草、灌、乔、藤相互结合的方式。使其逐步演变成自然森林生态系统，目前已筛选出适合矿区生长的草本(宽叶雀稗、狗牙根等)、地被(毛杜鹃、红花继木等)、灌木(黄金宝树、红叶石楠等)、果树(枇杷、杨梅等)、藤本(爬山虎、葛藤等)、棕榈(华棕、皇后葵等)、竹类(观音竹、小刚竹等)、乔木(香樟、桂花等)共计128种。
3.4开挖边坡的治理
开挖边坡主要根据边坡类型分别采取点撒播草种绿化、草坪绿化、客土喷播绿化的方式快速使边坡复绿，防治水土流失和边坡塌方。
3.5暴露岩体边坡的防护治理
矿区岩层边坡由于基建或道路建设，基本采用爆破、机械开挖等手段形成，长时间暴露的岩体若不加以维护，会造成边坡岩体破碎，易受风化等影响产生次生裂隙，矿区采取先引流汇水，再用混凝土锚喷的方法治理，在混凝土面硬化后，再种植攀缘藤本(如爬山虎、葛藤、中华常春藤)、丛生竹(如观音竹、小刚竹)、花卉等进行垂直绿化。
3.6种植固氮植物，改良土壤肥力
植被恢复需要植物的多样性，单一物种或几个物种无法达到植被恢复的效果，因此，待边坡稳定后，可增加种植适宜矿区环境的豆科植物和落叶花灌木。这一方面可增加植被中物种的多样性，美化边坡环境，有利于生态平衡，减少单一林种病虫害的发生与传播;另一方面，多年生豆科植物、花灌木的枯枝落叶和1年生豆科植物在生长季节之后的整个枯死植株，为废弃地提供大量的土壤有机物质，豆科植物生长在废弃地不但可以为其他幼苗提供额外的氮素，而且还起到了保护作用，促进了一些先锋树种的生长。在矿区边坡可选择种植的豆科植物和花灌木主要有:多花木兰、胡枝子、双荚槐、猪尿豆、山毛豆、紫薇等，这些苗木都是低矮灌木，采取与造林树种间种的方式，3000～6000株/hm2，全部采用带直径18cm以上土球的容器苗，挖穴规格为30cm×20cm×20cm，对于边坡土壤少、块石空隙大的局部区域，需挖大穴并增加客土种植。
4结语
紫金山金铜矿遵循“稳定一块、恢复一块”的原则，逐步实现水土流失区的植被恢复，并根据矿区生产技改的发展，制定了中长期的植被恢复规划，有计划、分步骤地实施植被恢复。在治理过程中注重探索适宜的造林技术对弃渣边坡进行复绿，恢复林地。种植的乔、灌木和草长势较好，成活率均在80%以上。通过实施水保工程和植物措施，紫金山矿区弃渣得到妥善处置，矿山的水土流失基本得以控制，并使矿山工业生态旅游资源得到良好的开发，取得了良好的生态效益。
参考文献
[1]浅谈露天开采矿山的生产环境及现场质量管理[J].毛浩淼,樊松鹤.建材与装饰.2017(44)
[2]地下开采矿山地质环境保护与恢复治理问题探讨[J].付兴林.产业与科技论坛.2019(24)