摘要：我国许多废弃和老矿山未实施地质环境治理和土地恢复工程,矿区内环境恶劣。为了解决废弃矿山遗留的环境问题,国家提供了专门的政策和资金进行治理,但亟需从技术层面上提出一套适合国情的设计理论。在总结废弃矿山地质环境治理工程特点的基础上,提出了矿山地质环境治理工程设计的原则、指标和流程,并将设计理论用于广西凤山石灰岩矿山的治理工程设计。结果表明:(1)矿山地质环境问题复杂多样,治理工程涉及环境地质、生态地质、岩土工程、环境工程和景观工程等多学科交叉。治理工程设计需要综合考虑地质环境问题、可行性、效益和社会需求四个主要指标。(2)凤山石灰岩矿山的地质环境问题包括松动危岩、潜在崩塌体、土地和植被资源占用与破坏、地形地貌景观破坏。采取截水、锚固、落石平台和岩石雕刻将采石掌子面改造为公园的景点,并通过岩壁雕刻宣传当地的民俗文化。(3)治理工程消除了废弃采石矿山的地质灾害安全隐患,同时,建设成世界级的雕刻景点,从环境、经济和社会三方面体现了治理工程的效益。

摘要：矿山废弃地恢复是矿山地质环境治理中的核心内容。以黄梅马尾山铁矿废弃地为例,讨论了如何将矿渣资源化利用和自然生态系统重构用于废弃地恢复工程设计。在矿区优势植物、根群分布和地质环境调查的基础上,对矿渣、背景土壤和矿坑水进行了实验分析,确定了矿区边坡稳定性、植被现状、土壤状况和水质状况等设计参数。在工程设计中以仿生学的理论为指导,通过矿渣筛分剔除>5 cm的碎块石,改善了矿渣结构,添加有机肥后,使土壤颗粒结构和肥力接近天然土壤。被筛分>5 cm的碎块石可用于支挡、排水和坡面防护工程,解决了不稳定斜坡和水土流失问题。植被设计须考虑自然生态系统的结构,选择优势物种后,并根据其根系分布确定基质改良深度。该项设计较传统的客土覆盖生态恢复和砌石挡墙等更加经济,对于类似露采矿山的废弃地恢复具有指导意义。

摘要：天然煤矸石级配极不均匀,多变量控制下的击实特性试验研究对其合理利用有着重要意义。以广西合山市某煤矸石堆为例,现场筛分得到该煤矸石堆天然矸石级配曲线,并设计了5种人工级配试验样进行击实试验,得到不同级配煤矸石的最佳含水率和最大干密度。测试了不同击实数(不同击实能量)作用下煤矸石的破碎值及休止角等指标参数。研究表明:煤矸石击实性受含水率、颗粒级配和击实能量等因素影响,大于5mm的粗颗粒质量分数(P_5)为70%时击实效果最佳;随着粗颗粒含量的增加,击实最优含水率由P_5=10%的8%降低为P_5=70%的4%;煤矸石击实过程可以简化为3个阶段:初期的颗粒间压密、中期的颗粒破碎和后期的弹性回弹,击实破碎可以有效地改善其散体的级配条件,在填筑工程施工过程中,应确保单位体积击实能量不小于437kJ/m3;煤矸石休止角与颗粒级配及击实程度关系密切,P_5=70%时煤矸石休止角最大。