廣西礦山地質環(huán)境綜合評價

熊梓衡，楊 鑫，何 陽，唐澤慧，黃振男，吳紹鵬

（桂林理工大學博文管理學院，廣西 桂林 541006）

礦山地質環(huán)境問題是指由于礦山的采礦活動，對礦山原地形地貌進行破壞，并有可能誘發(fā)崩塌、滑坡和水土流失等，嚴重威脅礦山周圍居民人身財產安全[1-5]。本文通過對廣西灣里頁巖礦礦山地質環(huán)境進行綜合評價，并提出礦山地質環(huán)境恢復治理措施，對預防礦山地質災害的發(fā)生，恢復礦山生態(tài)環(huán)境具有一定指導意義。

1 礦山基本概況

礦山位于永福縣永福鎮(zhèn)灣里西約890m處，距永?？h城北西方向直距約2km，行政區(qū)劃隸屬永?？h永福鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)面積0.0366km2，開采標高為：+198m～+149m，設計生產規(guī)模4萬噸/年，為小型礦山。

2 地質條件

2.1 地層巖性

礦區(qū)內分布地層由老到新主要有：下白堊統(tǒng)永福組（K1y）為土黃色頁巖，泥狀結構，薄層狀，分布于整個礦區(qū)及外圍，厚度穩(wěn)定，呈單斜產出，產狀為20°∠72°。第四系（Q）為頁巖風化而成的殘積土層，呈棕紅-棕黃色，它是中等可壓縮的土壤，靠近地表或裸露，多呈失水干燥狀態(tài)。土壤含少量粘土礦物細顆粒、碎屑礦物含量大約在5%到10%之間。土壤均勻，土壤結構不均勻，坡度較薄，且有較厚的坡腳,坡腳厚度小于2m。

2.2 地質構造特征

在區(qū)域上礦區(qū)位于永福平緩向斜的核部，該向斜核部由白堊統(tǒng)（K）組成，局部出現(xiàn)石炭統(tǒng)（C），翼部為中泥盆統(tǒng)（D2）；礦區(qū)西側約1.4km處，有一近北東走向的永福復活逆斷層切過向斜的核部，控制了向斜兩翼地層巖相、厚度的變化。

礦區(qū)內沒有明顯的斷裂活動跡象。有兩組巖石節(jié)理和裂隙。礦物接縫表面平坦，節(jié)理寬度小于5cm，微量礦物碎屑和石英是該區(qū)域主要填充物質。

2.3 水文地質特征

礦區(qū)地表水系發(fā)育較差，最小侵蝕量基于礦區(qū)東側約1.3km的西河，最小侵蝕基準高程高于138m。礦體最高海拔不低于198m，最低海拔大于149m，礦體位于局部最小侵蝕基準面以上。

大氣降水是該礦區(qū)地下水主要補給方式，一般含水量較小，大部分沿洼地邊緣緩慢滲出。礦區(qū)地下水徑流中，南部至東北部的總體流量最終流入銀洞河中，少量降水沿巖石節(jié)理滲透流出，未造成礦井下大面積積水，區(qū)域水文地質特征對礦山開采的影響較小。

3 礦山地質環(huán)境現(xiàn)狀評估

礦山前期開采在礦區(qū)內形成1處邊坡P1，P1邊坡高10m～22m，長約129m，坡角約55°～68°，巖質邊坡主要由頁巖組成，頁巖節(jié)理發(fā)育狀況良好，J1、J2為兩組節(jié)理發(fā)育，使巖石呈更加分散狀態(tài)。通過現(xiàn)場地質調查，目前情況下評估區(qū)域內地質災害發(fā)生可能性較小，因此，評估區(qū)內地質災害現(xiàn)狀評估薄弱。

表1 礦山地質環(huán)境保護與恢復治理工程措施

4 礦山地質環(huán)境災害預測評估

4.1 采礦活動可能引發(fā)的地質災害預測評估

根據(jù)方案設計進行開采施工，運用較常見的露天臺階式開采方案進行開采，在后續(xù)的礦山采礦活動中，沿水平方向采礦順序由北向南依次推進，在15個月采礦施工結束后，采場南，西，東南分別形成工作邊坡PS、PW、PSE。以上三個邊坡均為巖質邊坡，由頁巖構成，具備產生巖質崩塌、滑坡的基本條件。選用赤平極射投影圖法對上述邊坡的穩(wěn)定性進行分析，除PW邊坡J1/S0、J1/S2切割體和PSE邊坡J2/S0切割體處于基本穩(wěn)定外，其余結構面及切割體處于穩(wěn)定狀態(tài)。

但上述邊坡臨空面較高，由于礦山開采活動會對邊坡穩(wěn)定性造成一定影響，加之機械沖擊等多種因素，易造成邊坡失穩(wěn)、塌方、滑坡等地質災害，受地質災害影響包括操作人員、運輸車輛、機器設備等，可能造成直接經濟損失不足100萬元，預計露天采場的建設可能導致塌方和滑坡，其概率中等，發(fā)生危險及危害性較小。

4.2 預測采礦活動可能加劇的地質災害

根據(jù)實地調查，評估區(qū)現(xiàn)狀沒有發(fā)現(xiàn)地質災害，因此，不存在加劇地質災害的可能性。

4.3 預測采礦活動本身可能遭受的地質災害

（1）采場可能遭受崩塌、滑坡地質災害危險性的預測評估：根據(jù)礦山開發(fā)利用方案，在后續(xù)開采生產過程中，將產生的一系列高5m、邊坡角45°的開采臺階，邊坡上巖體節(jié)理、裂隙較為發(fā)育，由以上赤平投影分析可知，除PW邊坡J1/S0、J1/S2切割體和PSE邊坡J2/S0切割體處于基本穩(wěn)定外，其余的結構表面和切割體處于穩(wěn)定狀態(tài)。在礦山生產爆破，機械沖擊（振動）以及大雨，在人為或外部條件的影響下，比較容易產生崩塌、滑坡等地質災害，直接對礦山開采作業(yè)造成危害人員為8人，主要危害礦山運輸車輛和機器設備等，預估可造成的直接經濟損失不低于，預計礦山建設項目和采礦活動將遭受崩潰和山體滑坡。

（2）含水層的影響和破壞預測評估：該礦屬于露天開采，具有小坑區(qū)和小集水區(qū)。沒有滲水和水淹問題。因此，采礦活動對該地區(qū)的主要含水層沒有影響，不存在影響礦區(qū)及周圍生產生活供水問題；地下水埋深大于5m，水位標高低于+138m，年變幅1m～2m，地下水和地表水水質類型差別不大，水質類型為HCO3-Ca、HCO3-Ca˙Na型，PH值6.3～7.5，礦化度約為180g/L～240g/L，礦區(qū)生產的為非金屬礦-頁巖，對地下水水質變化及影響較小。礦山生產過程將會產生一定的生活污水和少量的油污等，這將會對礦區(qū)地下水質造成一定的影響，但影響程度較輕。

5 礦山地質環(huán)境恢復治理措施

堅持科學發(fā)展理論，最大限度地避免或減輕采礦活動造成的礦山環(huán)境地質問題和地質災害危害，將地質災害的破壞與影響降到最低，減少地貌景觀和蓄水層的破，最大限度的修復礦山地質環(huán)境，提出礦山地質環(huán)境保護與恢復治理工程措施（表1）。

6 結語

本文以廣西灣里頁巖礦為例，綜合評價礦山地質環(huán)境，提出礦山地質環(huán)境評估結果和地質災害措施，最大限度對礦山地質環(huán)境進行保護與恢復治理，避免或減輕礦山活動引發(fā)地質災害帶對礦山環(huán)境地質造成影響，減少對地貌景觀和含水層及破壞的影響，將修復地質災害發(fā)生后環(huán)境問題落到實處，促進礦山的可持續(xù)發(fā)展。

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