王琦

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院（自然資源部貴金屬分析與勘查技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、河南省自然資源廳生態(tài)與勘查地球化學(xué)應(yīng)用工程技術(shù)研究中心）洛陽(yáng) 471000）

1 礦山基本概況

1.1 自然地理概況

石盤溝金礦區(qū)位于河南省嵩縣縣城北西約15km 處，從礦區(qū)到嵩縣縣城通簡(jiǎn)易公路，洛欒公路通過(guò)嵩縣縣城，自洛陽(yáng)有隴海、焦枝鐵路通往全國(guó)各地，交通便利。礦區(qū)氣候類型屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，雨熱同期，四季分明，年平均降雨量688.95mm。礦區(qū)屬黃河流域、伊河水系，高都川河自西北到東南流過(guò)礦區(qū)的西南部，該河流為區(qū)內(nèi)最低侵蝕基準(zhǔn)面（最低標(biāo)高541.6m），雨季礦區(qū)內(nèi)地表水可順利排泄，不會(huì)造成礦區(qū)積水現(xiàn)象；礦區(qū)東南側(cè)的陶村水庫(kù)長(zhǎng)年蓄水，距礦區(qū)約1.5km。礦區(qū)整體地貌屬低山夾溝谷，地勢(shì)北西高、南東低，山巒起伏，溝壑縱橫，相對(duì)高差400m左右，最高點(diǎn)在孟溝末端東側(cè)，海拔950.2m[1]。

1.2 地質(zhì)概況

區(qū)域地層以太古界太華群和中元古界長(zhǎng)城系熊耳群為主，次為古近系、第四系；其中，太華群為一套古老變質(zhì)巖系，大面積分布于礦區(qū)，其中下部為爆破角礫巖體及含金破碎帶的主要圍巖；熊耳群為太華群結(jié)晶基底之上的蓋層，為一套厚達(dá)5771m 的古火山巖系，分布在區(qū)域之東部、東南部；古近系地層主要為碎屑巖及泥灰?guī)r等（見圖1）。

圖1 礦山地質(zhì)及開采工程分布圖

礦區(qū)位于王莊-陶村背斜的軸部偏北，未見明顯的次一級(jí)褶皺構(gòu)造發(fā)育。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，主要為北東向和北西向兩組，其次有北北東向及北北西向共扼斷裂，其它方向較為少見，斷裂一般具長(zhǎng)期活動(dòng)、力學(xué)性質(zhì)多次轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)。

1.3 礦山基本情況

石盤溝金礦為正在生產(chǎn)的礦山，開采標(biāo)高為870～620m，礦區(qū)面積19.6046km2；采礦規(guī)模為3 萬(wàn)t/a，為一小型金礦。開采方式為地下開采，開拓方式為平硐+斜井聯(lián)合開拓，采礦方法采用淺孔留礦法和水平分層干式充填采礦法。礦區(qū)周邊無(wú)名勝古跡、自然保護(hù)區(qū)、地質(zhì)公園、地質(zhì)遺跡及旅游景點(diǎn)。礦山開采主要工程見圖1。

2 礦山主要地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題分析

根據(jù)國(guó)內(nèi)大部分礦山開采情況分析[2-4]，礦山的開采帶來(lái)的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題主要有因開采引起的崩塌、滑坡、地下水破壞、地形地貌破壞以及水土污染等。

2.1 礦山地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀分析與預(yù)測(cè)

礦區(qū)屬低山區(qū)，經(jīng)野外調(diào)查，現(xiàn)狀條件下未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害，走訪當(dāng)?shù)鼐用瘢_采區(qū)內(nèi)未發(fā)生過(guò)泥石流等地質(zhì)災(zāi)害?，F(xiàn)狀條件下，地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，地質(zhì)災(zāi)害的危害小。

根據(jù)礦山開采方案，該礦山地下開拓工程建設(shè)主要是豎丼開挖、箕斗裝載系統(tǒng)、水泵房、水倉(cāng)、變電所及各類硐室、中段運(yùn)輸巷道等工程。礦山的地下開拓工程所進(jìn)行的開挖擾動(dòng)、爆破、機(jī)械振動(dòng)、抽排水等可能會(huì)誘發(fā)采空塌陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害；因此，在開采過(guò)程中應(yīng)根據(jù)井巷工程地質(zhì)條件采取相應(yīng)的支護(hù)、防護(hù)措施，如采取帷幕灌漿、襯砌支護(hù)等措施，以保證礦山和人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。由于該礦區(qū)圍巖較完整、強(qiáng)度較高，施工過(guò)程中誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性較小，施工過(guò)程中機(jī)械作業(yè)，嚴(yán)格按照施工要求施工，一般不會(huì)威脅到人的生命安全。

此外，該礦區(qū)設(shè)置有尾礦庫(kù)，上游匯水面積0.49km2，庫(kù)內(nèi)廢渣堆積松散，如遇強(qiáng)降雨，在自身重力和暴雨沖蝕等影響下有引發(fā)泥石流的可能性，危害對(duì)象主要為廢石場(chǎng)及下游范圍內(nèi)的人員、村莊、設(shè)施及地表植被等，人員與財(cái)產(chǎn)遭受泥石流的危害程度大，應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施，以防泥石流地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

2.2 礦山含水層破壞現(xiàn)狀分析與預(yù)測(cè)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，礦山周邊大的地表水體為高都川河、高都川水庫(kù)，由于河流及水庫(kù)水位均低于礦區(qū)開采標(biāo)高，地表水體不會(huì)對(duì)礦床開采造成影響。

區(qū)內(nèi)地下水類型主要為基巖裂隙水和第四系孔隙水。第四系孔隙水主要分布于第四系松散覆蓋層中，受降水和河水補(bǔ)給，雨季和旱季水位動(dòng)態(tài)變化明顯，對(duì)礦床充水一般沒有影響?；鶐r裂隙水為礦區(qū)的主要地下水，礦體圍巖風(fēng)化強(qiáng)烈，斷層發(fā)育，風(fēng)化裂隙和斷層破碎帶構(gòu)成了本區(qū)地下水的含水帶；基巖裂隙水主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，以側(cè)向徑流和泉的形式排泄；含水帶的富水性一般不強(qiáng)，除部分坑道有潮濕、滴水、滲水現(xiàn)象外，絕大多數(shù)坑道處于無(wú)水干燥狀態(tài)。礦區(qū)各條礦體均在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，不受地表水體的影響；而目前的探采坑大都在地下水位以上，深部巖體裂隙不發(fā)育，富水性弱，故采礦活動(dòng)對(duì)礦體含水層影響較輕。綜上所述，采礦活動(dòng)對(duì)區(qū)內(nèi)主要含水層影響較輕。

2.3 礦山地形地貌景觀破壞情況分析

根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果，現(xiàn)狀條件下，主要為廢渣堆、工業(yè)場(chǎng)地（高水位池、值班室和空壓機(jī)及配電室）、礦部、選礦廠、尾礦庫(kù)初期壩和礦區(qū)道路對(duì)礦山地形地貌景觀造成影響和破壞。目前，礦山已完成部分工業(yè)場(chǎng)地建設(shè)，總面積1.52hm2，礦部占地面積1.00hm2，礦山的建設(shè)破壞了原有植被，改變了原有的地形地貌景觀，對(duì)地形地貌景觀破壞嚴(yán)重。依據(jù)《開發(fā)利用方案》，隨著礦山的開采，礦山工業(yè)場(chǎng)地、尾礦庫(kù)和礦山道路的占地面積將逐漸增加，對(duì)礦山地形地貌景觀的破壞將會(huì)繼續(xù)加劇。

2.4 礦山水土環(huán)境污染情況分析

隨著采礦的進(jìn)行，裸露在自然環(huán)境中的土壤中的重金屬會(huì)在降水的條件下，通過(guò)地表徑流和滲濾作用污染周邊區(qū)域地表水和地下水，通過(guò)食物鏈的作用會(huì)對(duì)人類的健康造成潛在性的威脅。隨著礦山產(chǎn)量的增加，礦石破碎后搬運(yùn)到地表的量加大，選礦產(chǎn)生的廢水增多，重金屬的量會(huì)發(fā)生遷移和改變。預(yù)測(cè)評(píng)估認(rèn)為，采礦活動(dòng)對(duì)評(píng)估區(qū)水土環(huán)境污染影響程度較輕。

2.5 礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題與影響分區(qū)

根據(jù)對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害、含水層、地形地貌景觀、水土環(huán)境污染4 個(gè)方面對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響預(yù)測(cè)評(píng)估結(jié)果，對(duì)礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估分區(qū)。將評(píng)估區(qū)劃分為4 個(gè)礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)，4 個(gè)礦山地質(zhì)環(huán)境影響較嚴(yán)重區(qū)和1 個(gè)礦山地質(zhì)環(huán)境影響較輕區(qū)。具體分區(qū)情況見表1及圖2。

表1 礦山地質(zhì)環(huán)境影響預(yù)測(cè)評(píng)估綜合分區(qū)表

圖2 礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題與影響分區(qū)示意圖

3 地質(zhì)環(huán)境治理方案研究

3.1 地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題治理建議

該礦山地質(zhì)災(zāi)害治理的主要工程措施主要有拆除建筑物、封堵和回填礦井等。礦山開采結(jié)束后，對(duì)各工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的建筑物、設(shè)施進(jìn)行拆除，建筑物以混凝土和磚砌結(jié)構(gòu)為主，拆除后可回填至井硐。礦山開采將產(chǎn)生4個(gè)廢棄礦井和7個(gè)廢棄平硐，這些礦井口對(duì)地形地貌景觀的影響較嚴(yán)重，在礦山開采結(jié)束后，需要對(duì)礦山產(chǎn)生過(guò)程中使用的礦井和平硐進(jìn)行回填，避免因他人非法使用造成人員傷亡或資源流失。

廢棄礦井全部進(jìn)行回填，采用廢石作為回填材料，井口采用漿砌石封堵，封堵厚度為3m，表層覆0.5m厚的耕植土，礦井封堵。同時(shí)，廢棄平硐全部進(jìn)行回填，采用廢石作為回填材料，硐口采用漿砌石封堵，封堵厚度為3m。

3.2 土地功能恢復(fù)治理建議

礦山開采過(guò)程中，工業(yè)場(chǎng)地、礦部、運(yùn)礦道路、尾礦庫(kù)等對(duì)土地的損毀和壓占較為嚴(yán)重，礦山開采結(jié)束后應(yīng)對(duì)其進(jìn)行復(fù)墾、復(fù)綠，盡可能恢復(fù)原有土地性質(zhì)。其復(fù)墾程序包括建筑物拆除、垃圾清運(yùn)、場(chǎng)地平整、覆土和植被恢復(fù)；復(fù)墾前，首先進(jìn)行建筑物拆除、垃圾清運(yùn)和場(chǎng)地平整工作，然后進(jìn)行覆土，覆土厚30cm。對(duì)于尾礦庫(kù)的廢渣堆用機(jī)械進(jìn)行平整，邊坡覆土同時(shí)需人工平土，為防止平臺(tái)內(nèi)部出現(xiàn)大量積水，地表水徑流對(duì)廢渣邊坡的沖刷，導(dǎo)致渣坡失穩(wěn)而引起的水土流失，土地平整過(guò)程中采取一定的內(nèi)傾角度。

3.3 礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題不僅出現(xiàn)在開采的過(guò)程中，在礦山閉坑后較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)礦山均有地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的出現(xiàn)；因此，需采用有效的礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)手段對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以動(dòng)態(tài)了解監(jiān)測(cè)點(diǎn)情況，做到及時(shí)預(yù)防，避免地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境問(wèn)題的發(fā)生，實(shí)時(shí)掌握各區(qū)域礦山地質(zhì)環(huán)境的變化，做好早監(jiān)測(cè)早預(yù)防的效果。該礦山主要的監(jiān)測(cè)內(nèi)容有：①在開采活動(dòng)區(qū)實(shí)施地表變形監(jiān)測(cè)、②廢渣堆實(shí)施地形地貌景觀監(jiān)測(cè)、③地下水監(jiān)測(cè)（見圖3）。

圖3 礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程部署圖

4 結(jié)論與建議

（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和分析預(yù)測(cè)，該礦山主要地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題是地質(zhì)災(zāi)害及地形地貌破壞等，礦山開采對(duì)含水層的破壞不大。

（2）根據(jù)礦區(qū)的主要地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，建議礦區(qū)采取的治理措施主要有閉坑后礦井和平硐的封堵、土地復(fù)墾以及地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)等。

（3）礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題和土地?fù)p毀程度較嚴(yán)重，損失較大，應(yīng)引起重視?？筛倪M(jìn)開采方法，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，盡可能降低礦山開采對(duì)礦區(qū)環(huán)境的破壞，從根本上減輕對(duì)地形地貌景觀的破壞。

（4）采礦過(guò)程中，對(duì)潛在的地質(zhì)災(zāi)害及土地?fù)p毀，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行治理。