崔鳳霞

（河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊(duì)，河南 鄭州 450016）

開展礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查，是評(píng)估礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度，設(shè)計(jì)礦山恢復(fù)治理和土地復(fù)墾的基礎(chǔ)工作[1]，針對礦區(qū)存在的地質(zhì)環(huán)境問題，本文進(jìn)行了預(yù)測評(píng)估，并提出了礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)修復(fù)措施，可避免和減少礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，為礦業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。

1 礦山概況及地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 礦山概況

礦區(qū)位于大足區(qū)境內(nèi)，礦區(qū)面積0.1444km2，開采標(biāo)高：+445m～+320m，開采礦層為三疊系下統(tǒng)嘉陵江組二段一亞段下部1 號(hào)鍶礦體，礦山采用地下開采方式，礦井開拓方案采用平硐加暗斜井。礦山年產(chǎn)鍶礦石3 萬噸/年，屬小型礦山。礦山的工程分布主要包括地面工業(yè)廣場、主井口、風(fēng)井口、礦山公路、廢渣場、生活區(qū)等基礎(chǔ)設(shè)施[2]。

1.2 礦山地質(zhì)環(huán)境條件

1.2.1 自然地理

礦區(qū)地形東南高北西低，為溶蝕槽谷型地貌。礦區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，礦區(qū)范圍內(nèi)植被類型以次生林業(yè)植被為主，其次為農(nóng)田植被。項(xiàng)目區(qū)土壤以黃棕壤為主。

1.2.2 地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造

礦區(qū)地層以三疊系下統(tǒng)嘉陵江組為主，其次為中統(tǒng)雷口坡組、上統(tǒng)須家河組，在槽谷的低處有第四系分布。礦區(qū)賦礦層位為嘉陵江組二段。礦區(qū)位于華鎣山帚狀穹褶束之西山背斜北東段東翼，地層呈單斜產(chǎn)出，礦區(qū)未見斷層及次級(jí)褶皺，地質(zhì)構(gòu)造簡單。

1.2.3 水文地質(zhì)條件

礦區(qū)屬華鎣山穹褶束山地間隔盆地裂隙巖溶水副區(qū)，賦存碳酸鹽巖裂隙溶洞水，礦區(qū)侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高＋387m，礦區(qū)地下水位標(biāo)高394.0m～462.94m。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀影響程度評(píng)估

評(píng)估區(qū)屬重要區(qū)，小型礦山，地質(zhì)環(huán)境條件中等復(fù)雜，礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理精度定級(jí)為一級(jí)[3]。礦山處于地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)，根據(jù)野外調(diào)查，現(xiàn)狀條件下，礦區(qū)范圍內(nèi)及周邊未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、巖溶塌陷、地裂縫等不良地質(zhì)現(xiàn)象，地表現(xiàn)狀總體基本穩(wěn)定，評(píng)估區(qū)內(nèi)礦山發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性中等，損失小，危險(xiǎn)性小，礦山開采對嘉陵江組二段含水層破壞較嚴(yán)重，對其它含水層影響較輕，礦山排水鍶元素輕微超標(biāo)，對地形地貌景觀影響嚴(yán)重，對地表建（構(gòu)）筑物影響較輕，相鄰礦山之間互相影響較嚴(yán)重，對地質(zhì)環(huán)境影響程度嚴(yán)重。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境預(yù)測影響程度評(píng)估

3.1 采礦活動(dòng)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評(píng)估

采空區(qū)：隨著采空區(qū)范圍持續(xù)增大，預(yù)測發(fā)生地表變形開裂等地質(zhì)災(zāi)害的可能性大。渣石場：預(yù)測開采末期渣石量總計(jì)2398m3，由于渣石是自然堆積，預(yù)測在暴雨等不利工礦條件下失穩(wěn)可能性大。礦石堆放場：預(yù)測礦山品位低于40%的鍶礦石最終方量71182m3，預(yù)測最終將在老采石場1區(qū)北側(cè)靠近出口處形成最高約3m 的礦石邊坡，預(yù)測在暴雨等不利工礦條件下失穩(wěn)可能性大。爆破振動(dòng)影響：礦區(qū)采深120m～315m，放炮對地表影響較輕，但由于礦層處于嘉陵江組二段，放炮對嘉陵江組二段含水層影響嚴(yán)重。

3.2 采礦活動(dòng)引發(fā)地表變形預(yù)測評(píng)估

根據(jù)概率積分法預(yù)測模式對地表變形進(jìn)行計(jì)算和分析。礦山服務(wù)年限為18.1 年，劃分為四個(gè)階段，第一階段、第二階段、第三階段分別為5 年，第四階段3.1 年，分階段預(yù)測。地表移動(dòng)與變形的預(yù)測結(jié)果見表1。

表1 地表下沉、移動(dòng)與變形預(yù)測結(jié)果

表2 礦山生態(tài)修復(fù)措施

井下開采引起地表發(fā)生移動(dòng)變形，到最終形成穩(wěn)定的地表沉陷區(qū)域，這一過程是漸進(jìn)而相對緩慢的，地表的移動(dòng)是在工作面推進(jìn)一定距離后才發(fā)生的。根據(jù)計(jì)算，地表沉陷區(qū)地表移動(dòng)的延續(xù)時(shí)間約1 年半，因此井下開采完后1 年半內(nèi)應(yīng)該納入到企業(yè)的監(jiān)測、復(fù)墾服務(wù)年限內(nèi)。據(jù)類似地下開采礦區(qū)實(shí)際開采情況，水平變形值為6mm/m 時(shí)，地表可能會(huì)出現(xiàn)大而深的裂縫。本礦區(qū)最大水平變形值為5mm/m，因此鍶礦開采后，礦區(qū)內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)大而深的地表裂縫，預(yù)測采礦活動(dòng)對地表影響較強(qiáng)烈，礦山開采導(dǎo)致的地表變形引發(fā)采空塌陷的可能性大，對地表建（構(gòu)）筑物破壞嚴(yán)重。

3.3 采礦活動(dòng)引發(fā)含水層破壞預(yù)測評(píng)估

礦區(qū)冒落帶高度（Hm）為34.20m，導(dǎo)水裂隙帶高度（Hli）為63.74m。礦層頂部無隔水層，冒落帶及導(dǎo)水裂隙帶直達(dá)嘉陵江組二段碳酸鹽巖溶含水層，預(yù)測礦山開采對嘉陵江組二段及嘉陵江組三段下部含水層影響嚴(yán)重，對嘉陵江組一段、三段中上部、四段及雷口坡組含水層影響較嚴(yán)重，對須家河組二段含水層影響較輕。該區(qū)域相鄰礦山密集，含水層地下水疏降是幾個(gè)礦山共同作用的結(jié)果。礦山排水中鍶含量11.54mg/L，屬輕微超標(biāo)，預(yù)測礦山如果不經(jīng)處理直接排放，對水環(huán)境會(huì)造成一定污染。綜上所述，預(yù)測條件下，礦山采礦活動(dòng)影響較強(qiáng)烈，誘發(fā)地面塌陷、地裂縫地質(zhì)災(zāi)害的可能性大，礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重；礦山開采對嘉陵江組二段及嘉陵江組三段下部含水層影響嚴(yán)重；對地形地貌景觀破壞影響嚴(yán)重；對地表建（構(gòu)）筑物的影響較大；相鄰礦山之間互相影響較嚴(yán)重；預(yù)測礦山采礦活動(dòng)對礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重。

4 礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)修復(fù)措施

4.1 地質(zhì)環(huán)境保護(hù)措施

嚴(yán)格按開采設(shè)計(jì)開采，留足房柱，嚴(yán)禁開采房柱，并采用料石砌碹支護(hù)；編制應(yīng)急預(yù)案；采取監(jiān)測措施，對開采可能出現(xiàn)的沉陷區(qū)采取監(jiān)測、示警措施，消除安全隱患；修建污水處理池，對礦井水、生產(chǎn)生活污水經(jīng)過凈化處理后再排放，加強(qiáng)水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測；在礦區(qū)渣石場四周修建截排水溝，并修建擋渣墻，監(jiān)測渣石場穩(wěn)定性；設(shè)立水文監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測泉井水流量、水質(zhì)變化情況；加強(qiáng)礦井涌水量的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并編制應(yīng)急預(yù)案，對勘探鉆孔進(jìn)行全孔封閉處理，防止地表水、地下水經(jīng)鉆孔疏漏；對因礦山開采所產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害及環(huán)境問題，進(jìn)行邊生產(chǎn)、邊恢復(fù)治理，使整個(gè)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境得到明顯改善和治理；閉坑期對礦區(qū)工業(yè)廣場建構(gòu)筑物進(jìn)行拆除，并對工業(yè)廣場進(jìn)行復(fù)綠；礦山開采過程中加強(qiáng)對礦區(qū)地表變形及巡視監(jiān)測；礦山開采應(yīng)嚴(yán)格控制每次放炮藥量，并布置放炮警戒等。

4.2 生態(tài)修復(fù)措施

根據(jù)復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果，結(jié)合土地利用總體規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃，從礦區(qū)的實(shí)際出發(fā)，通過對自然因素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素、政策因素和公眾資源的分析，確定礦山生態(tài)修復(fù)的方向和措施。

5 結(jié)論

本文在查清礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境問題基礎(chǔ)上，提出了該礦山的地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)修復(fù)措施，項(xiàng)目建設(shè)可以大幅度增強(qiáng)項(xiàng)目區(qū)的抗災(zāi)能力，項(xiàng)目區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等，地質(zhì)災(zāi)害防治難度小，按此方案實(shí)施后，基本可達(dá)到地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與生態(tài)修復(fù)的預(yù)期目標(biāo)。通過生態(tài)修復(fù)措施可使項(xiàng)目區(qū)原來的水域和未利用地成為旱澇保收的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)田，光、熱、水資源利用率得到提高，相關(guān)的農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施將滿足現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的要求，預(yù)計(jì)可以達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)效益。