黃國(guó)松中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣東總隊(duì)

廣東某水泥用石灰?guī)r礦山資源開發(fā)利用中的環(huán)境保護(hù)措施研究

黃國(guó)松
中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣東總隊(duì)

本文對(duì)廣東某水泥用石灰?guī)r礦山礦產(chǎn)資源開發(fā)利用中的環(huán)境問(wèn)題和礦山環(huán)境保護(hù)與治理措施開展了研究。其開采可能面臨邊坡失穩(wěn)、地面塌陷、地震、水土流失、泥石流和環(huán)境及水污染等災(zāi)害。針對(duì)各個(gè)環(huán)境問(wèn)題，本研究提出了保持坡面的平整、采場(chǎng)邊坡防水、建立排泄系統(tǒng)、礦山復(fù)綠和土地復(fù)墾等預(yù)防處理措施。

水泥；石灰?guī)r；礦山；開發(fā)利用；環(huán)境保護(hù)

引言

礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與安全生產(chǎn)一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，這也是礦山企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中面臨的最主要問(wèn)題。隨著圍巖和礦石的不斷采掘，地球表面的自然平衡遭到了破壞并導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境的惡化。實(shí)踐表明，石灰?guī)r是一種極為重要的建材原料，其礦山的開發(fā)利用卻面臨了安全隱患大、資源保障偏低和破壞地質(zhì)環(huán)境等問(wèn)題?；诖?，本研究以廣東某水泥用石灰?guī)r礦山為例，對(duì)其礦產(chǎn)資源開發(fā)利用中的環(huán)境問(wèn)題和礦山環(huán)境保護(hù)與治理方案進(jìn)行研究，旨在探究該方面的重要意義。

1　礦山概況

礦山位于粵西地區(qū)羅定市境內(nèi)，其緊鄰324國(guó)道。礦區(qū)為丘陵地貌，總體地勢(shì)中間高四周低，最大高程在礦區(qū)中部，地面起伏的最大高程差大于150m。礦區(qū)氣候?qū)賮啛峒撅L(fēng)氣候，年均氣溫22℃，雨量充沛且多年平均降雨量1500～1900mm和蒸發(fā)量1494.7mm。

礦區(qū)在大地構(gòu)造上位于華南褶皺系的粵西隆起羅定拗陷之東南部。斷裂及褶皺構(gòu)造在區(qū)域上較為發(fā)育，元古界、古生界、中生界、新生界各地層均有出露。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)不甚劇烈，僅在東部邊緣出露少量華力西期混合花崗巖，淺度變質(zhì)作用發(fā)生在震旦系的云開群地層中。

2　礦床地質(zhì)

礦床內(nèi)的石灰?guī)r礦體為石炭系石磴子組灰?guī)r地層并包含KCⅡ和KCⅢ兩個(gè)礦層（體）。礦體裸露地表，表現(xiàn)為基本無(wú)第四系覆蓋的巖溶地貌特征。礦體呈單斜層狀產(chǎn)出，總體走向38～76°，傾向307°~346°，傾角30°~75°。礦體主要為中~厚層狀灰?guī)r，其次為中~厚層條帶狀灰?guī)r，主要礦物成分為方解石并呈粒狀（0.02~ 0.10mm者居多。礦區(qū)內(nèi)的礦石均為Ⅰ級(jí)品，主要有益組分CaO的含量高，而有害組分MgO含量較低，各礦層的具體特征為：

（1）KCⅡ礦層為礦區(qū)內(nèi)的主要礦層，賦存于C1sh2地層中并呈東西向的長(zhǎng)條帶狀分布于礦區(qū)中部，與下伏KCⅠ礦層呈整合接觸。礦石主要為淺灰～灰白、乳白色中～厚層狀灰?guī)r，僅局部夾白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、鈣質(zhì)砂質(zhì)頁(yè)巖透鏡體。礦層礦石沿各傾向及厚度方向各組分的變化均較均勻、穩(wěn)定，礦石CaO含量為34.52%~ 55.99%，主要介于53.00%～55.50%，平均CaO、成分為55.15%。

（2）KCⅢ為第三礦層，賦存于C1sh3地層中并呈北東向的長(zhǎng)條帶狀分布于礦區(qū)北西部，與下伏KCⅡ礦層呈整合接觸。礦石為淺灰～灰白色中～厚層狀灰?guī)r及少量薄層狀、條帶狀灰?guī)r組成。礦層礦石的化學(xué)成分在走向上和厚度方向上的變化不大，較為穩(wěn)定，礦石的CaO含量31.17%~55.91%，主要介于54.18%～55.57%，礦層平均CaO含量54.83%。

3　礦區(qū)環(huán)境及保護(hù)措施

3.1環(huán)境現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)

礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件也屬于良好類型。礦區(qū)距離村莊和道路及其他民用設(shè)施在安全距離之外因而不會(huì)直接影響居民環(huán)境。實(shí)地調(diào)查結(jié)果表明，礦區(qū)附近尚未發(fā)生過(guò)自然災(zāi)害對(duì)礦床開采的影響。礦區(qū)地形以波狀起伏且坡度較陡的喀斯特丘陵地貌為主。自然邊坡穩(wěn)定且尚未發(fā)現(xiàn)巖體失穩(wěn)現(xiàn)象。礦區(qū)內(nèi)植被良好且無(wú)水土流失現(xiàn)象。礦區(qū)不存在自然災(zāi)害對(duì)開采活動(dòng)的影響。礦區(qū)開采礦種單一不含有害或有毒元素，小規(guī)模開采以來(lái)尚未見除粉塵影響外的其它環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。因此，礦床的開采技術(shù)條件屬于中等類型（Ⅱ）并適宜露天開采，礦區(qū)開采可能面臨的災(zāi)害包括：①凹陷露天開采階段的礦坑排水導(dǎo)致地下水位下降會(huì)導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)和地面塌陷等；②礦區(qū)地震烈度為Ⅵ度，礦床開發(fā)建設(shè)中可能面臨地震；③采礦活動(dòng)破壞了原始地質(zhì)環(huán)境，這可能誘發(fā)水土流失、泥石流和環(huán)境及水污染等地質(zhì)災(zāi)害。

3.2環(huán)境保護(hù)措施

根據(jù)預(yù)測(cè)，本研究提出了主要環(huán)境問(wèn)題的預(yù)防措施包括：

（1）邊坡失穩(wěn)，處理措施為：①不良地段、軟弱層位需進(jìn)行日常檢查并對(duì)異常進(jìn)行處理；②生產(chǎn)開采過(guò)程中應(yīng)保持坡面的平整；③采場(chǎng)邊坡設(shè)置“露采段排水溝和吊水溝”和“凹陷露采段截水溝和集水池”采取防水措施。

（2）礦山“三廢”和噪音：①?gòu)U水：礦山設(shè)置有足夠容積的沉淀池以貯存雨水，使池內(nèi)的污水沉清后排放；②廢氣：通過(guò)不定期的灑水等方式降低揚(yáng)塵對(duì)項(xiàng)目區(qū)域下風(fēng)向的環(huán)境影響；③固廢：對(duì)泥渣以及施工剩余的廢棄物等排放至排土場(chǎng)，待項(xiàng)目運(yùn)行后再用作回填土；④噪聲：礦山開采生產(chǎn)應(yīng)盡量采用低噪聲或帶有隔聲、消聲裝置的機(jī)械設(shè)備，同時(shí)還要合理的安排施工作業(yè)時(shí)間和場(chǎng)所。

（3）水土流失，處理措施包括：①建設(shè)并完善礦區(qū)防排洪系統(tǒng)；②開采平臺(tái)要開挖導(dǎo)水溝將邊坡匯水疏導(dǎo)到外部截水溝；③排土場(chǎng)要采用工程措施，即在下游設(shè)置泥石流攔擋壩，上部挖截和排水溝，平臺(tái)設(shè)置永久性排水溝，排土場(chǎng)平臺(tái)設(shè)置2%～5%的反坡；④排土場(chǎng)的裸露面、坡面要進(jìn)行綠化和護(hù)坡；⑤修建道路破壞原有植被處需要設(shè)置擋、排水溝和進(jìn)行綠化。

（4）土地復(fù)墾，處理措施包括：①礦山復(fù)綠，即采場(chǎng)開采結(jié)束后在平臺(tái)上筑堤填土，種植樹木及藤蔓植物，以實(shí)現(xiàn)最終邊坡的綠化。②土地復(fù)墾，即山坡開采范圍內(nèi)（+105m標(biāo)高以上）的平臺(tái)外沿修筑擋土墻、回填植土并種植物，凹陷采坑（+105～+55m）可設(shè)作回填凹陷采坑或山前水塘。

4　結(jié)論

本研究礦山的礦區(qū)開采可能面臨邊坡失穩(wěn)和地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。針對(duì)不同的環(huán)境問(wèn)題，本研究提出：保持坡面的平整和采取采場(chǎng)邊坡防治水措施以確保邊坡的穩(wěn)定性，注意降低礦山開采過(guò)程中的“三廢”和噪音對(duì)周圍環(huán)境影響，建立采場(chǎng)邊坡排水與泄洪系統(tǒng)以防水土流失，開采結(jié)束后在采場(chǎng)平臺(tái)上筑堤填土和種植樹木及藤蔓植物，凹陷采坑可設(shè)作回填凹陷采坑或山前水塘。

黃國(guó)松(1982-),男,吉林省松原人,職稱:工程師,主要從事礦山及地質(zhì)工程方面的生產(chǎn)及管理工作。