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        樅陽縣湯溝鎮(zhèn)礦山采場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境治理工作研究

        2020-12-20 10:03:19孫臣鵬
        中國金屬通報(bào) 2020年1期
        關(guān)鍵詞:礦山

        孫臣鵬

        (安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局 326 地質(zhì)隊(duì),安徽 安慶 246000)

        樅陽縣湯溝鎮(zhèn)原紅星采場(chǎng)和江堤護(hù)岸采場(chǎng)兩家廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境破壞嚴(yán)重,挖損土地資源、破壞地形地貌景觀問題十分突出,且存在地質(zhì)災(zāi)害隱患。由于礦山距離長(zhǎng)江僅 1km,為保護(hù)地質(zhì)環(huán)境,防止地質(zhì)災(zāi)害及生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化,承擔(dān)《樅陽縣湯溝鎮(zhèn)原紅星采石場(chǎng)、江堤護(hù)岸采石隊(duì)廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程設(shè)計(jì)》的編制任務(wù)。

        1 地形、地貌

        項(xiàng)目治理區(qū)及周邊地貌單元為沿江江北低山丘陵區(qū),地貌形態(tài)類型為低丘,地面高程9m~66m。高差一般15m~60m。丘頂呈渾圓狀,最大高程66.20m,山體自然斜坡坡度一般小于20°,自然斜坡穩(wěn)定,地貌成因類型為剝蝕侵蝕。

        丘間谷地(Ⅰ):分布在治理區(qū)中部及外圍地區(qū)。地形平坦,坡度< 5°,地面高程 9m ~ 10m,地表由第四系殘坡積物組成。

        低丘(Ⅱ):由治理區(qū)南側(cè)到治理區(qū)北部的山體構(gòu)成,山頂呈渾圓狀,山峰高程66.20m,最大高差60m,山坡較緩,山體自然斜坡坡度一般小于20°。

        2 地質(zhì)條件

        項(xiàng)目治理區(qū)大地構(gòu)造單元屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)下?lián)P子臺(tái)坳沿江拱斷褶帶安慶凹斷褶束。地層區(qū)劃屬揚(yáng)子地層區(qū)下?lián)P子地層分區(qū)安慶地層小區(qū)。

        (1)地層。項(xiàng)目治理區(qū)出露地層自下而上為。三疊系下統(tǒng)南陵湖組(T1n):青灰色、薄~中厚層泥晶灰?guī)r、泥晶含泥質(zhì)灰?guī)r??p合線構(gòu)造發(fā)育,產(chǎn)狀 350°∠ 30°。主要分布于項(xiàng)目治理區(qū)的中部。三疊系中統(tǒng)東馬鞍山組(T2d):灰色薄至中厚層狀白云巖,巖層產(chǎn)狀 280°∠30°。主要分布于項(xiàng)目治理區(qū)北部。第四系全新統(tǒng)(Q4):主要為殘坡積層紅色亞粘土,厚度 0.5m~2m 不等,底部含少量碎石,含量約 10%,碎石成份主要為石灰?guī)r、白云巖,呈次棱角狀,塊徑一般在2cm ~ 10cm之間。主要分布于治理區(qū)南部及外圍。

        (2)構(gòu)造。項(xiàng)目樅陽縣湯溝鎮(zhèn)礦山采場(chǎng)褶皺構(gòu)造不發(fā)育。

        (3)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。采場(chǎng)所在區(qū)域新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較為活躍,主要表現(xiàn)為地殼升降運(yùn)動(dòng)、斷裂及地震活動(dòng)。地殼升降運(yùn)動(dòng)總體為不均勻的振蕩性下降、階地發(fā)育、堆積作用加強(qiáng)。

        3 水文地質(zhì)條件

        3.1 地下水類型及特征

        根據(jù)井下水的賦存條件、含水介質(zhì)、水力性質(zhì)等特征將項(xiàng)目治理區(qū)區(qū)內(nèi)地下水劃分為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類裂隙巖溶水等 2種類型。

        (1)松散巖類孔隙水。含水層由第四系全新統(tǒng)殘坡積土組成,分布于治理區(qū)南部及外圍,厚度0.5m~2m不等,主要為殘坡積層紅色亞粘土,基本不含水。

        (2)碳酸鹽巖類裂隙巖溶水。由三疊系下統(tǒng)南陵湖組(T1n)薄—中厚層大理巖以及三疊系中統(tǒng)東馬鞍山組(T2d)灰色薄至中厚層狀白云巖組成,分布于整個(gè)礦山采場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境治理區(qū)。礦石裂隙不發(fā)育,地下水活動(dòng)不強(qiáng)烈,巖溶總體不太發(fā)育。根據(jù)區(qū)域資料以及本次野外調(diào)查綜合分析,地質(zhì)環(huán)境治理區(qū)內(nèi)發(fā)育的溶蝕裂隙深多3m~5m,寬度一般2cm~5cm,粘土充填,未見溶洞以及較大的溶蝕裂隙發(fā)育,巖溶發(fā)育率0.78%~9.1%,影響深度小于2m。

        3.2 水文補(bǔ)給、徑流和排泄特征

        采區(qū)內(nèi)地下水動(dòng)態(tài)類型為滲入—徑流型,接受大氣降水補(bǔ)給,排泄以側(cè)向補(bǔ)給其他含水層為主,其次為蒸發(fā)。地下水徑流、排泄主要受地形、構(gòu)造控制,總體徑流方向由山地向谷地運(yùn)動(dòng)。地質(zhì)環(huán)境治理區(qū)水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單類型。

        4 樅陽縣湯溝鎮(zhèn)礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

        4.1 開采宕口現(xiàn)狀

        由于礦山以往的開采,治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境均遭到很大的破壞,影響程度嚴(yán)重,現(xiàn)遺留5個(gè)廢棄采坑。

        CK1采坑呈近橢圓形,其長(zhǎng)軸長(zhǎng)約153m,短軸長(zhǎng)約98m。采坑面積1.25hm2。底板標(biāo)高+8m~+10m、坡頂標(biāo)高+13m~+37m,最大開采深度27m,形成了高陡的巖質(zhì)邊坡,邊坡坡度約80°。采坑底盤已積水形成水塘,面積約 1.24hm2,水深1m~2m,水面標(biāo)高9.8m,受季節(jié)影響較大,枯水期水位下降約 1m。

        CK2采坑呈近圓形,直徑約120m,采坑面積1.14hm2。底板標(biāo)高+5m~+9m、坡頂標(biāo)高 +36m~+66m,最大開采深度 61m,邊坡坡度約 80°。采坑底盤已積水形成水塘,面積約 1.12hm2,水深1m~4m,水面標(biāo)高9.7m,受季節(jié)影響大,枯水期水位下降約1m。

        CK3采坑呈近橢圓形,其長(zhǎng)軸長(zhǎng)約72m,短軸長(zhǎng)約51m。采坑面積 0.28hm2。底板標(biāo)高+11m~+12m、坡頂標(biāo)高+14m~+43m,最大開采深度31m,形成了高陡的巖質(zhì)邊坡,邊坡坡度約80°。采坑底盤已積水形成水塘,面積約 0.24hm2,水深約1m,水面標(biāo)高12.40m,枯水期基本無水。

        4.2 棄采體現(xiàn)狀

        CK1采坑與CK3采坑之間有一“鯽魚背”狀棄采體,主要由三疊系下統(tǒng)南陵湖組(T1n)薄—中厚層大理巖構(gòu)成。北西向長(zhǎng)約123m,寬約 40m,占地面積約3731m2,脊背標(biāo)高+16~+24m。

        CK1采坑南部有一近似橢圓形棄采體,要由三疊系下統(tǒng)南陵湖組(T1n)薄—中厚層大理巖構(gòu)成。長(zhǎng)約84m,寬約30m,占地面積約2093m2,頂部標(biāo)高+13m~+20m。

        4.3 自然修復(fù)情況

        根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,樅陽縣湯溝鎮(zhèn)礦山共挖損土地面積為8.93hm2(平面面積),礦山停采后未進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理,各開采宕口、底盤均呈裸露狀態(tài),因礦山停采多年,底盤局部泥質(zhì)含量相對(duì)較高的位置自然復(fù)綠效果較好,已達(dá)到自然成林狀態(tài);礦山邊坡巖體呈中風(fēng)化至微風(fēng)化狀態(tài),僅沿邊坡局部裂隙面生長(zhǎng)了灌木、雜草 ;總體礦山自然恢復(fù)情況較差,已復(fù)綠區(qū)面積約0.61hm2,仍裸露區(qū)面積 8.31hm(包含邊坡面積)。

        5 治理過程中存在的礦山地質(zhì)環(huán)境問題

        根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查結(jié)果,原紅星采石場(chǎng)和江堤護(hù)岸采石隊(duì)存在三類礦山地質(zhì)環(huán)境問題,即 :破壞植被及地貌景觀資源、破壞和壓占土地資源、存在礦山地質(zhì)災(zāi)害隱患。各類問題具體特征如下。

        5.1 破壞了植被和地貌景觀,并帶來了嚴(yán)重的視覺污染

        由于以往礦山的開采,礦山采區(qū)地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境均遭到一定程度的破壞。采石破壞了原始丘山坡的地形地貌,將自然山坡地形改造為深切的低洼宕口地形,并形成高陡的巖質(zhì)邊坡。地形地貌景觀和植被資源的破壞,使原本綠意悠悠、生機(jī)盎然的自然山體中夾雜了大面積的高陡巖壁,形成殘缺、瘡痍的視覺污染景象。

        5.2 廢棄礦山范圍內(nèi)存在地質(zhì)災(zāi)害隱患

        項(xiàng)目治理區(qū)采礦宕口西側(cè)為高陡的巖質(zhì)邊坡,礦石節(jié)理、裂隙發(fā)育,局部存在采礦遺留的危巖體,無任何防治措施,局部形成了崩塌隱患。

        (1)開采宕口西側(cè)邊坡穩(wěn)定性分析。坡體為三疊系下統(tǒng)南

        陵湖組薄 中厚層狀灰?guī)r,巖層產(chǎn)狀 350°∠ 30°,邊坡坡向約 90°,坡角 80°,坡高約 25m ~ 35m。發(fā)育一組裂隙,產(chǎn)狀230°∠ 60°,裂隙面平直無充填,調(diào)查發(fā)現(xiàn)邊坡整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài),因邊坡頂部局部礦石裂隙發(fā)育,礦石破碎。

        (2)開采宕口北側(cè)邊坡穩(wěn)定性分析。坡體為三疊系中統(tǒng)東馬鞍山組白云質(zhì)灰?guī)r,礦層產(chǎn)狀 280°∠ 30°,邊坡坡向約 180°,坡角 80°,坡高約 60m。因邊坡局部礦石裂隙發(fā)育,礦石破碎,坡面存在危巖體,危巖體大小 0.5m ~ 5m,方量約為 300m3。

        (3)開采宕口東側(cè)邊坡穩(wěn)定性分析。 坡體為三疊系中統(tǒng)東馬鞍山組白云質(zhì)灰?guī)r,礦層產(chǎn)狀 330°∠ 15°,邊坡坡向270°,坡角 80°,坡高約 60m。發(fā)育一組裂隙,產(chǎn)狀 270°∠80°,裂隙面平直無充填,邊坡整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。該處坡頂存在危險(xiǎn)礦體,大小 2m ~ 10m,方量約為 350m3。

        采場(chǎng)遺留邊坡基本處于穩(wěn)定狀態(tài),但由于歷史上不規(guī)范的采石切坡,形成了高陡巖壁,坡度約 80°,最大高度 61m,未完善松石清理工作,在巖壁坡頂部和坡面上遺留明顯的多處危險(xiǎn)礦體。由于危險(xiǎn)礦體分布位置高度大,崩塌后礦石向坡腳的沖擊力強(qiáng)大,威脅到進(jìn)入宕口內(nèi)的相關(guān)人員生命安全,并影響礦山地質(zhì)環(huán)境綜合整治工作,其危害程度小,危險(xiǎn)性等級(jí)為小型。

        6 樅陽縣湯溝鎮(zhèn)礦山采場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境治理方案

        治理方案確定為 :采場(chǎng)邊坡采用人工清除的方式清除邊坡表面松動(dòng)的浮石,消除地質(zhì)災(zāi)害隱患 ;CK2 保留為水塘,用作治理工程后期養(yǎng)護(hù)用水水源地 ;對(duì) CK1、CK3 及兩采坑之間的棄采體進(jìn)行整平后恢復(fù)為復(fù)墾土地,未進(jìn)行施工前撒播草籽復(fù)綠 ;采場(chǎng)底盤局部覆土植樹恢復(fù)成有林地。

        7 結(jié)語

        樅陽縣湯溝鎮(zhèn)礦山采場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境問題主要是因?yàn)檠芯繀^(qū)周邊原生的山體植被被破壞殆盡,出現(xiàn)大面積裸露的巖壁,采用人工清除方式將開采區(qū)破壞的植被進(jìn)行恢復(fù),為安徽樅陽縣湯溝鎮(zhèn)礦山采場(chǎng)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)提供有效措施。

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