露天矿山高陡岩质边坡生态修复技术的应用现状与发展趋势

露天矿山高陡岩质边坡生态修复技术的
应用现状与发展趋势
摘要：露天矿山高陡岩质边坡生境条件较差，后期难以灌溉养护。

水肥营
养不能与植物正常生长相匹配，难以保证复杂绿色植物的长期生存。

针对高陡岩
质边坡绿化中节水灌溉的技术难题，从绿色植被生态需水量、传统节水灌溉技术
措施、围堵蓄排灌溉节水技术措施等方面，总结了目前国内外高陡岩质边坡常用
的节水灌溉技术;以及智能毛细管渗灌的节水技术措施。

指出了这些技术在实际
应用中的优缺点，探讨了未来节水灌溉技术的发展趋势，指出了高陡岩石边坡绿
色植被节水灌溉技术的发展方向。

关键词：高陡岩质边坡；复绿植被生态修复技术；应用现状；发展趋势
0引言
露天矿山开采在促进社会经济发展的同时，也形成了大量裸露的高陡岩石边坡。

高陡岩坡是一种极端生境。

由于其坡度大、坡度长、边坡力学性质不稳定、
边坡温差日变化范围大，且同一边坡由于其坡向和边坡形态不同，其生态修复始
终难以达到长期的绿化效果。

例如，岳阳某建筑用花岗岩开采形成的采坑、孤山、残丘、废石堆等，对矿区生态环境造成了严重破坏，尤其是高陡的岩坡，严重破
坏了地形地貌景观，与周边环境极不协调。

此外，边坡裂缝有的发育，有的光滑，有的正面，有的负面，这些都给高陡岩质边坡的生态恢复带来了很大的不利。

近年来，矿山生态修复、高速公路、高铁沿线等工作一直采用高陡岩质边坡
绿化技术。

对于高陡岩质边坡，应在调查岩性、结构、气象、土壤、生物、开采
状况的基础上，充分考虑坡高、坡向、坡长、边坡风化程度等综合因素对生态修
复技术选择的影响。

本文对高陡岩质边坡常见的绿色修复技术进行了总结，以期
为正在兴起的矿山生态环境治理工作提供一定的参考。

1高陡岩质边坡生态修复技术
1.1 放坡留台复绿技术
对高陡边坡采用挡土墙、种植槽、排水沟、爬坡网等工程方法处理。

在种植
槽中种植根系发达、抗旱、抗寒、抗瘠薄、抗虫的本土植物。

通过攀缘植物的攀
缘和下垂来解决垂直绿化问题。

由于对炸药的严格控制，并为了防止爆破过程中
产生大量粉尘、PM10和PM2.5，造成空气污染，采用了红林、液态二氧化碳爆破
技术，节约成本，降低施工风险，取得了良好的经济、社会和环境效益。

绿色修
复技术的优点是可以充分利用剩余资源的收益来处理矿山，国家和社会投入较少。

缺点:后期维护困难，种植槽内土壤覆盖厚度小，难以满足植物根系的连续生长
空间，且随着雨水侵蚀，水土流失严重，需要人工定期检查。

1.2 喷砼飘台复绿技术
用电锤在边坡上选择完整钻岩后，注入水泥浆，插入加固锚杆，平台基础支
撑模不低于C25。

混凝土浇筑后，安装侧网。

在浮动平台基础上安装波浪模板，
然后进行不低于C25的喷射混凝土施工。

罐内内置营养丰富的生长基质，种植根
系发达、固土能力强的耐旱草本植物和攀援藤本植物。

该绿化技术的优点是:可
快速达到垂直绿化效果，并能与周围自然环境和谐有序地融为一体。

缺点:后期
维护和管理成本高，难以达到长期的绿色效果。

郑四光等人将该方法应用于河北
省滦县榛子镇文西采石场废弃矿区，对边坡大、石墙陡的裸露边坡进行植被生态
恢复，取得了较好的效果。

1.3 植生孔复绿技术
在高陡坡的斜坡上设置一个倾角45°、孔径150 mm、孔深500 mm的孔。

洞
内回填客土，配以肥料、保水剂和土壤，并在洞内种植当地的藤蔓。

该绿化技术
的优点:无需切坡，施工简单，绿化速度快，逐渐受到重视;缺点:由于根域限制
对植物生长的影响是不可避免的，藤本植物的株高、株径、叶数、叶面积、根系
生长和光合特性参数随着根域限制的增加而显著降低。

1.4 高次团粒客土喷播复绿技术
高次团粒客土喷播技术是用特定的客土喷播机，由工作人员在高陡裸露岩质
边坡上，霎时制造出具备最优异功能的“土壤培养基”，使边坡迅速构成理想的
植物群落。

该复绿技术的优点：不但适应范围广、施工简单高效、污染度低、成
本低，而且防止水土流失；缺点：由于部分植物难于播种繁殖以及生长习性的限制, 常绿植物的应用被局限。

1.5 多孔植被混凝土复绿技术
多孔植被混凝土由粗骨料、胶凝材料、水和外加剂组成。

它是一种蜂窝结构，由粗骨料表面涂上一层薄薄的水泥浆，相互粘结形成对称行走的孔隙。

植被生长
所需的土壤、肥料、保水剂和其他基质可以填充在这些空隙中。

施工后前期绿化
效果显著，但随着土壤养分的消耗，后期绿化效果不理想。

同时，陡坡的浇筑和
基材的抗侵蚀仍是技术难点。

1.6 藤本植物生态复绿技术
藤本植物生态修复技术是针对高陡岩质边坡场地条件而发展起来的一种新型
快速修复技术。

将藤本植物的生长基质放置在边坡脚下搭建的种植槽和分级平台上，并在斜坡上布置一定高度的攀爬网，便于藤本植物前期垂直生长，防止藤本
植物被风吹倒。

这种绿化技术的优点是:能在短时间内形成绿色植物屏障，绿化
面积大。

攀缘植物晚期可沿岩壁直接生长，便于广泛养护和管理。

1.7自渗透水种植箱绿色技术
自渗水种植槽绿色技术是将种植槽固定在高陡岩壁的斜坡上，在岩壁顶部筑
高水库。

种植槽用混凝土隔断分为两部分，下部为储水池，进水管和出水管沿岩
石斜坡安装。

上层由下至上依次铺设防渗层、上覆层和防蒸发层;在覆盖的土壤
中种植草、草和藤本植物的种子。

绿色修复技术可以解决植被缺水问题，提高植
物成活率，降低后期维护成本，高效利用水资源。

1.8三维植被网络的绿色恢复技术
立体植被网是以热塑性树脂为原料，应用科学配方，经挤压、拉伸焊接、收
缩等一系列工艺制成2层或多层表面凹凸不平的网状袋状分层结构孔网，无腐蚀，
耐酸碱。

三维植被网绿化技术的初始功能是有利于植被的生长。

随着植被的形成，其主要功能是辅助根系系统增强其抵抗土壤侵蚀的能力。

既能改善植物场址条件，又能稳定边缘立体植被网络，恢复高陡岩壁自然植被，美化环境，保护自然生态
平衡。

2存在的问题
高陡岩质边坡生态修复存在的主要问题是工程建成后前期绿化效果好，植物
生长旺盛，水土保持良好，但随着时间的推移，后期景观效果的自然维持时间过短。

同时，由于工程造价高，后期维护困难，绿化植物种类简单，死亡快，难以
形成与周围环境和谐的稳定植物群落。

究其原因，一是缺乏植物地理学的研究，
难以为植物提供长期稳定的生长环境;二是植物生长的基质很难与斜坡长期结合。

随着时间的推移，雨水的侵蚀，烈日的暴晒等恶劣的气候条件，基底长期不能与
边坡结合。

第三，在植被选择上没有考虑乔、藤、草的合理组合搭配，有的甚至
出现单种现象，植物群落缺乏多样性。

第四，后期维护难度大，成本高，需要定
期人工维护。

3建议
3.1重塑植被景观
通过充分利用高陡岩壁边坡裂隙，结合植物群落，重塑植被景观，创造高陡
岩壁条件下植被生存的基本景观条件。

岩石裂缝可以为土壤和水提供储存空间，
也可以为植物根系生长提供场所。

岩体内部的温度和湿度可以保证相对适宜的植
被景观。

3.2优化植被组合
根据植被群落在高度、成活率、生物量、盖度、基本呼吸等指标上的综合表现，控制草本植被的喷播比例，选择早期根系生长缓慢的草本植物，采用草、灌木、藤、草等类型，在时间和空间上逐步实现稳定合理的发育格局，有效地提高
了高陡岩壁的抗侵蚀能力。

3.3后期养护工艺
在坡顶建立水库，结合自渗水技术，充分利用雨水和重力灌溉高陡岩壁上的
复杂绿化植物，充分利用雨水和重力，节约维护成本。

结论:
综上所述，露天矿开采过程中形成的开采边坡严重影响环境和工人的安全。

开采方一定要重视开采边坡可能产生的影响，提前控制，做好减少开采边坡可能
产生的影响的工作。

生态修复技术作为目前治理环境污染的重要技术，可以应用
到采场边坡的治理中，充分发挥该技术的修复功能，不仅可以提高采矿过程中工
人的安全，还可以改善当地环境，形成独特的自然景观。

生态修复技术成本不高。

因此，矿山经营者需要重视生态修复技术的重要作用。

参考文献：
[1] 汪浩.水系构建与生态修复技术在辽宁采煤沉陷区治理中的探索[J].水
利规划与设计,2022(08):80-85.
[2] 李道进.西部矿山开发的生态环境修复技术研究[J].资源节约与环
保,2022(04):31-34.DOI:10.16317/ki.12-1377/x.2022.04.027.
[3] 张小跃.矿山地质灾害治理工程施工中边坡稳定问题及滑坡治理方法[J].世界有色金属,2021(11):94-95.
[4] 卓圣颖.探讨矿山地质灾害治理工程施工中边坡稳定问题[J].世界有色
金属,2018(06):173-174.
[5]郑华森.露天矿山边坡稳定的分析[J].新疆有色金属,2011,34(05):37-
38.DOI:10.16206/ki.65-1136/tg.2011.05.040.。