蔡 松,李 盼,袁 勤
(江西省核工業(yè)地質局二六四大隊, 江西贛州市 341000)
淺談某礦山地質環(huán)境問題與保護措施
蔡 松,李 盼,袁 勤
(江西省核工業(yè)地質局二六四大隊, 江西贛州市 341000)
介紹了某礦山的地質環(huán)境背景。根據該礦山地質環(huán)境的特點,提出該礦山地質環(huán)境保護措施:礦山地質災害預防措施;地形地貌景觀破壞的防治措施以及合理使用土地資源。建議礦山在今后的生產中加強水文地質勘查工作,預防頂板、采空區(qū)透水、斷層導水,促進礦山安全生產。
地質環(huán)境;地質災害;保護措施
1.1 氣象水文及地形地貌
礦區(qū)區(qū)內屬中亞熱帶季風大陸性氣候,溫暖濕潤,雨量充沛,陽光充足,四季分明,春夏長,秋冬短,其特點是夏季多為偏南風,冬季多為偏北風,春夏易澇,秋冬易旱。礦區(qū)內溪河溝谷呈枝叉狀分布,水流具暴漲暴落特征,最終區(qū)內溪河溝谷水匯入江內。
礦區(qū)為中低山侵蝕地貌,海拔高程1059.80~586.5m,相對高差473.30m,地形坡度32°~38°。礦區(qū)地勢整體北部較高,南部相對較低,樹枝狀水系(沖溝)發(fā)育,附近無大的地表水體,稍大的溪流為礦區(qū)常年流水,但水量不大。地表水主要由大氣降水和風化裂隙水補給,主要排泄于礦區(qū)溪流,當?shù)厍治g基準面標高503.5m。
1.2 礦區(qū)地層巖性及構造
區(qū)內地層不發(fā)育,主要是第四系(Q4)。一般沿溝谷及河床兩側堆積分布的坡積層和沖積層,巖性為粉質粘土及砂礫石層。主要以斷裂構造為主,發(fā)育有北東~北北東斷裂。斜貫整個礦區(qū),呈北東35° ~60°向展布,由多條平行分布的硅化破碎帶、石英脈組成,主斷裂構造延伸幾十公里,向西南和北東伸出詳查區(qū)外。斷裂面呈舒緩波狀,構造內常見構造透鏡體,片理化帶,擠壓破碎角礫巖擠壓現(xiàn)象,局部還發(fā)育糜棱巖和石英脈充填物。構造傾向北西,傾角52°~71°,區(qū)域穩(wěn)定性較好。
1.3 礦床規(guī)模及礦石類型質量
本礦區(qū)圈定工業(yè)礦體2個(編號為V1、V2)。賦存于九龍腦復式巖體中的燕山早期中細粒花崗巖體內,受北東向斷裂控制,并提供容礦空間。
V1為主礦體,呈脈狀,長1140m以上,寬一般2.42~16.35m,平均8.41m。分布于礦區(qū)西南部,礦體走向48°~64°,平均54°,傾向北西,傾角63°~79°,最陡達80°,平均73°。礦體主要由石英組成,呈白色塊狀,嵌晶粒狀結構,塊狀構造,由中晶石英及微晶石英組成。礦體出露標高1012.0~672.0m,相對高差可達341.0m。
V2為一小礦體,呈脈狀,走向延長約513m,平均寬約3.88m。分布于礦區(qū)北東部,礦體走向42°~65°,傾向北西,平均傾角達72°,礦區(qū)內礦體賦存標高1032.0~944.0m,相對高差達86.0m,礦石的礦物組成、結構特征等與V1礦體基本相似。
礦石由塊狀中晶、微晶石英和梳狀石英組成。二氧化硅含量高、三氧化鐵及氧化鈦含量較低,三氧化二鋁含量偏高、氧化鈣含量低。礦石易粉碎成粉末狀,加工性能較好。礦石質量屬中等,可作玻璃用硅質原料。
1.4 礦區(qū)水文地質條件
礦床地下水主要靠大氣降水補給,由于地形相對高差較大,致使礦區(qū)地下水徑流短,排泄暢。總的特點是:大氣降水以垂直運動下滲補給地下水,在溝谷、山坡邊側以裂隙下降泉、裂隙滲水、沼澤滲水形式出露,流量小,穩(wěn)定性差,隨季節(jié)性氣候變化而變化。礦床充水因素為堅硬巖層裂隙含水層(帶)充水為主,礦區(qū)水文地質條件屬簡單類型。
1.5 工程地質條件
礦區(qū)礦體為脈石英,主要成分為SiO2,整體堅硬,不易風化,開采需要爆破。其上下盤圍巖均為中細?;◢弾r,地表風化較強烈,風化、半風化深度一般3~4m,結構松散,有利于開挖剝離,深部礦體上下盤圍巖風化較弱,其力學強度高,整體性、穩(wěn)定性好。礦體傾向與山坡傾向一致,礦體傾角62°~79°,地形坡角33°~37°,礦體地表裸露,有利于露天開采。其工程地質問題不突出,主要是邊坡穩(wěn)定性,可能產生局部滑移,開采時要防止形成高陡邊坡,避免巖塊松動滑落,礦區(qū)工程地質條件屬中等。
1.6 礦區(qū)及周邊其他人類工程
地下開采將形成大面積的采空崩落區(qū),有誘發(fā)地面塌陷、地裂縫的可能。
礦山開采出的礦石脈石英,無有毒化學成分和放射性超標記錄。礦坑中排出的廢水以及廢石的淋溶水和粉塵對環(huán)境有一定的影響。礦山必須加大治理廢水、廢渣和粉塵工作,防止環(huán)境污染。
2.1 礦山地質災害預防措施
根據礦山地質環(huán)境背景分析,可以綜合得出該礦區(qū)屬崩滑流與地面塌陷地質災害較易發(fā)區(qū),主要地質災害為崩塌、滑坡,采空區(qū)巖石崩落塌陷,礦山建設及生產中必須做好礦山地質災害防治方案及措施。
(1)崩塌、滑坡。礦山建設及生產中應做好邊坡的工程加固、防護和監(jiān)測工作。在辦公生活設施以及廢石排放場周邊上游方向應修建截排水溝工程。對部分穩(wěn)定性較差的人工邊坡修建擋土墻,場地整平、填方應分層壓實。
(2)泥石流。在廢石排放場下方修建擋土,并在周圍修建排水溝;廢礦石、廢土及時堆放到廢石排放場內,合理堆放廢渣棄石(土),并做好護坡,消除或固化泥石流的物源;修建攔擋工程、疏浚礦區(qū)排水系統(tǒng),消除誘發(fā)泥石流的水源條件。
(3)采空區(qū)巖石崩落塌陷。本礦井為新建,礦山后期井下開采將形成大面積的采空區(qū),有可能造成上覆巖石崩落、地表變形、下沉、塌陷。生產中按要求留設安全巖柱,并采取支撐加固等措施;嚴格按照開發(fā)利用方案設計進行開采,減緩地面塌陷程度,加強監(jiān)測巡查,發(fā)現(xiàn)裂縫、陷坑及時封堵、填埋,降低地面塌陷及其伴生地質災害造成的影響和破壞。
2.2 其它破壞防治措施
(1)地形地貌景觀破壞的防治措施。優(yōu)化開采方案設計,合理堆放廢土廢石,選擇合適的綜合利用技術,加大廢石綜合利用量,減少對地形地貌景觀的破壞;盡量做好覆土綠化工作;及時治理采區(qū)人工邊坡,盡量減緩地面塌陷的發(fā)生和發(fā)展。
(2)合理使用土地資源。建議礦山工程建設期間,在劃定區(qū)域內施工,減少臨時占用破壞土地范圍;生產期間盡量采取保護措施,減少地面挖損、減緩地面塌陷及伴生地面裂縫等對土地資源的影響破壞。
長期進行礦山地質環(huán)境監(jiān)測,是礦山治理工作的重點。編制應急預案,發(fā)生重大事故時立即啟動相應的應急預案,做到防患于未然,必須規(guī)范礦山開采施工、必須健全安全規(guī)章制度、必須加強安全管理。礦山開采過程中,必須嚴格遵守國家相關法律法規(guī),對生產過程中產生的廢石、廢棄物,必須存放至安全的場所,嚴禁隨處堆放。開采過程中,對礦山周圍地形情況要勤觀測、多測量。建議礦山在今后的生產中一定要加強水文地質勘查工作,預防頂板、采空區(qū)透水,斷層導水,從而影響礦山安全生產。
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2015-07-31)
蔡 松(1981-),男,遼寧盤錦人,工程師,本科,主要研究方向為礦山地質安全,Email:93764278@qq.com。