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        礦山地質環(huán)境影響分析及處理措施

        2022-10-20 09:28:46黨錄軍
        世界有色金屬 2022年16期
        關鍵詞:礦山

        黨錄軍

        (西藏洪城礦業(yè)有限公司,甘肅 白銀 730900)

        礦區(qū)位于岡底斯山脈東段北麓,雅魯藏布江支流尼洋河中上游地區(qū),行政區(qū)劃屬西藏自治區(qū)林芝地區(qū)工布江達縣管轄。區(qū)內總體地勢西高東低、山巒林立、溝壑縱橫,最低海拔4800m,最高海拔5432m,相對高差達632m,屬深切割高山區(qū)。

        1 礦區(qū)地層及巖石

        1.1 礦區(qū)地層

        礦區(qū)地層較為單一,僅出露上石炭—下二疊統(tǒng)來姑組(C2P1l)及第四系(Q)。

        上石炭—下二疊統(tǒng)來姑組(C2P1l):為一套灰色細碎屑巖夾碳酸鹽巖建造,主要巖性為一套灰-灰黑色半深海-深海相碎屑巖夾碳酸鹽巖沉積建造,主要巖性為砂泥質板巖、變石英砂巖、凝灰?guī)r、凝灰質砂巖或板巖及條帶狀泥晶灰?guī)r、大理巖等,大致相當于區(qū)域上來姑組中上部層位。礦區(qū)來姑組呈單斜產出,總體傾向北北西,局部傾向北北東,傾角42°~71°。根據(jù)巖性組合特征,礦區(qū)來姑組由下而上可大致劃分三個巖性段。

        第一巖性段(C2P1l1):分布于礦區(qū)南部,呈近東西向展布,主要為一套深灰色凝灰質砂質板巖夾薄層變石英砂巖建造,厚度大于340m,與上覆第二巖性段整合接觸。

        第二巖性段(C2P1l2):分布于礦區(qū)中部,呈帶狀近東西向展布,為一套灰-灰黑色凝灰?guī)r、凝灰質細碎屑巖夾碳酸鹽巖沉積建造,厚度1220m,與上覆第三巖性段整合接觸。該段巖石類型復雜,主要巖性有流紋質晶屑巖屑凝灰?guī)r、流紋質晶屑巖屑含角礫凝灰?guī)r、凝灰質砂巖、凝灰質板巖、泥質板巖、粉砂質板巖、變石英砂巖、泥晶灰?guī)r、硅質巖、大理巖及夕卡巖等,并且以凝灰?guī)r、凝灰質碎屑巖為主,泥晶灰?guī)r和大理巖呈夾層或透鏡體分布于碎屑巖中,一般厚20m~60m不等,礦區(qū)所發(fā)現(xiàn)的礦體均賦存于該段地層中。

        第三巖性段(C2P1l3):分布于礦區(qū)北東部,巖性主要為灰色凝灰質砂巖,局部加有薄層凝灰質板巖,厚度大于840m。

        第四系(Q):區(qū)內第四系分布較為廣泛,主要為殘坡積物,沖積物極少,本次工作中未對其進行劃分。殘坡積物主要是物理風化作用形成的塊狀巖石堆積體,分布于河谷兩側的山腳地帶及低緩山坡上,主要為含粘土的砂礫石堆積,厚1m~10m,局部大于20m。礫石含量大于60%,主要為凝灰?guī)r、板巖、砂巖、花崗巖等碎塊。礫石大小一般為3cm~20cm,大者可達1m以上,多呈次棱角狀及棱角狀,無分選,無磨圓;沖積物主要沿溝谷零星分布,多發(fā)育在河道平緩及轉彎地帶。主要成份為砂礫石,含粘土較少。

        1.2 巖石

        礦區(qū)來姑組地層主要巖性為流紋質晶屑巖屑凝灰?guī)r、凝灰質板巖、凝灰質砂巖、變石英砂巖、變長石石英砂巖、條帶狀泥晶灰?guī)r、大理巖、矽卡巖等,局部見有硅質巖。

        (1)流紋質晶屑巖屑凝灰?guī)r。主要分布在第二巖性段上部,呈灰色-青灰色,具凝灰結構或含角礫凝灰結構、熔結凝灰結構,定向構造或假流紋構造?;鹕剿樾贾饕獮榱骷y質巖屑55%~78%,次為石英晶屑6%~26%,鉀長石晶屑2%~18%,斜長石晶屑1%~10%,有時可見少量的黑云母晶屑;膠結物主要為火山灰7%~18%,少量鐵質1%±。流紋質巖屑呈次棱角-扁平拉長狀,粒徑0.01mm~2.2mm不等;石英晶屑呈棱角-尖棱角狀,粒徑0.02mm~4.5mm;鉀長石晶屑呈棱角-次棱角狀,粒徑0.1mm~2.5mm;斜長石晶屑呈棱角-次棱角狀,粒徑0.1mm~1.8mm。

        沿巖石裂隙常見有少量-微量石英、方解石、綠簾石等呈細脈狀充填,偶爾可見細脈狀充填的黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等。

        (2)凝灰質板巖。主要分布在第二巖性段中部,灰色-灰黑色,具變余凝灰結構,板狀構造。礦物成分主要為變余凝灰65%~96%不等,次為石英2%~32%,少量鐵質1%~4%、陽起石0%~4%。微量綠簾石、鋯石、電氣石等,局部具絹云母化。

        (3)砂質板巖。廣泛分布于礦區(qū)第一巖性段,巖石呈灰黑、灰褐色,絲絹光澤,具變余砂狀或粉砂結構,板狀構造。主要物質成分為石英48%~62%、長石10%~42%,次為泥質、絹云母、綠泥石等,含量8%~36%、少量鐵質、方解石等,含量2%~3%。雖然有石英重結晶,但仍保留有原來形狀。泥質礦物多發(fā)生變質生成細鱗片狀絹云母、綠泥石,并沿板理面大致定向分布。

        (4)泥質(絹云)板巖。多與砂質板巖、凝灰質板巖互層產出。巖石呈灰色-灰黑色,具變余含粉砂泥狀結構,板狀構造或變余層理構造。主要礦物絹云母、泥質、石英含量91%~99%,少量鐵質1%~3%。絹云母化較發(fā)育,但強度不同,局部絹云母含量可達80%以上。巖石具綠泥石化、褐鐵礦化等蝕變現(xiàn)象。

        (5)變凝灰質砂巖。主要分布在第三巖性段及第二巖性段中部,淺灰-灰色,具變余凝灰質砂狀或粉砂狀結構,定向構造、薄層狀構造。主要礦物成分為石英56%~60%、次為火山灰7%~28%、長石2%~15%、鐵泥質5%~10%,少量絹云母、方解石、黃鐵礦等,巖石具綠泥石化、絹云母化等蝕變現(xiàn)象。

        (6)變石英砂巖。主要分布在第二巖性段中部,在第一、三巖性段多呈薄層夾層零星分布,灰白或深灰色,變余中細粒砂狀結構,中厚層狀構造或定向構造。主要礦物成分為石英90%~95%、次為泥質3%~6%、絹云母2%~5%,少量褐鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦等。石英呈次圓狀-次棱角狀,粒徑一般0.06mm~0.35mm;泥質分布于石英粒間,形成填隙式膠結,多發(fā)生變質作用形成絹云母。

        (7)變長石石英砂巖?;液?、灰黃等色,具變余中細粒砂狀結構,層狀構造或定向構造。主要礦物成分為石英70%~90%,斜長石5%~20%,次要礦物有絹云母3%~5%,鐵泥質2%~4%,綠泥石1%~3%,少量磁鐵礦礦、黃鐵礦等,微量磷灰石、鋯石。石英呈棱角-次棱角狀-次圓狀或它形變晶粒狀,粒徑一般0.1mm~0.6mm;斜長石呈次棱角狀-次圓狀或它形變晶粒狀,粒徑一般0.1mm~0.45mm。碎屑粒間被鐵泥質充填膠結,泥質礦物幾乎完全絹云母化。

        (8)大理巖。主要分布在第二巖性段中,呈灰白-深灰色,具細?;蛑?粗粒粒狀變晶結構,塊狀構造、條帶狀或定向構造。主要礦物成分為方解石96%~99%,少量石英1%~3%,微量褐鐵礦、硅灰石、白云母。方解石呈它形粒狀,粒徑0.02mm~3mm,個別達5 mm以上。石英呈它形粒狀,粒徑0.02mm~0.2mm,不均勻嵌布于方解石晶體中。局部見有方鉛礦化、閃鋅礦化、黃鐵礦化。

        (9)泥晶灰?guī)r。分布在第二巖性段頂部,為二、三巖性段分層標志。巖石呈灰-灰黑色,具泥晶結構,條帶狀構造或定向構造。礦物成分主要為方解石97%~98%,少量鐵泥質1%~2%,石英1%~2%。方解石呈泥晶狀,粒徑<0.005mm,定向分布。鐵泥質、石英多呈微紋層狀或條帶狀相對聚集,與定向分布泥晶方解石相間分布。沿巖石裂隙有次生方解石呈細脈狀充填,零散分布。

        (10)矽卡巖。主要分布于礦化帶內,巖石類型主要有透輝石榴石矽卡巖、綠簾石榴石矽卡巖、石榴透輝石矽卡巖、透輝石矽卡巖,局部見有硅灰石矽卡巖。矽卡巖具有一定的分帶性,由外到內依次為矽卡巖化大理巖、石榴透輝石矽卡巖、綠簾石榴石矽卡巖、透輝石榴石矽卡巖。巖石普遍具黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化,是區(qū)內主要的賦礦巖石。

        (11)硅質巖。在Ⅰ、Ⅳ號礦體頂板局部分布,灰白色,具微晶結構、鱗片變晶結構,層紋狀、條帶狀、層狀構造,礦物成分主要為石英80%~85%,粒徑多為0.02mm~0.6mm,顆粒邊界清晰,緊密嵌生,粒間無膠狀硅質連接;次為殘存泥質10%~15%,呈粒序狀分布,顯示原始粒序層理;少量燧石、斜長石、透輝石、透閃石、黃鐵礦、磁鐵礦、閃鋅礦等。

        2 工程地質類型

        經野外實地觀查及室內綜合研究認為,本礦區(qū)地形地貌條件簡單,含礦地層巖性組合較穩(wěn)定,地質構造簡單,巖溶不發(fā)育,巖層以中至厚層狀為主,穩(wěn)定性較好,不易產生不良工程地質問題。初步確定本礦區(qū)工程地質條件為簡單型。

        3 礦區(qū)環(huán)境地質概況

        礦區(qū)位于藏東南高山峽谷區(qū),自然環(huán)境條件惡劣,山坡地帶倒石堆發(fā)育,沿溝谷及山腳植被比較發(fā)育,多被高山草甸覆蓋,局部發(fā)育灌木林。自然災害主要有雪災、風災、干旱、洪水、泥石流等。

        礦區(qū)離居民點較遠,附近無工廠。礦區(qū)的地表水、地下水的水質均較好,清澈透明,無色無味無臭,適合人畜飲用。地下水的補給、排泄條件較好,水文地質條件簡單。礦區(qū)的巖石以中厚層狀為主,穩(wěn)定性較好。地質構造簡單,巖溶不發(fā)育,不易產生礦山不良工程地質問題,工程地質條件較簡單。

        礦區(qū)屬高山深切割區(qū),地形坡度較大,加上高寒氣候和較大的溫差條件,物理風化作用非常強烈,山坡地帶殘坡積物及倒石堆發(fā)育,且厚度較大,易于出現(xiàn)的重力失衡而引發(fā)滑坡、泥石流等自然災害。礦區(qū)內此種現(xiàn)象經常發(fā)生,雖然規(guī)模不大,但也是本區(qū)比較明顯的也是非常主要的自然地質災害。

        礦區(qū)礦體的巖性主要為含礦矽卡巖及矽卡巖化大理巖。其圍巖為大理巖、矽卡巖化大理巖、變質石英砂巖。巖石結構致密,膠結較好。雖然近地表裂隙較發(fā)育,呈不規(guī)則狀分布,以構造和風化裂隙為主,巖石稍顯破碎,但向深部礦體和圍巖穩(wěn)定性較好,在開采過程中不易于發(fā)生大規(guī)模的掉邦、冒頂現(xiàn)象[1]。但應注意的是局部巖石、礦石裂隙比較發(fā)育,尤其是在破碎帶附近可能會出現(xiàn)一些掉塊現(xiàn)象,應及時進行支護,以防發(fā)生垮塌。

        4 礦山開發(fā)對環(huán)境的影響

        4.1 礦山開采方式:采用地下空場型采礦方法

        礦區(qū)地表主要工程為施工便道、探槽和鉆機工作場地。礦區(qū)地形陡傾,環(huán)境調查結果顯示,礦區(qū)發(fā)現(xiàn)有滑坡、崩塌、危巖崩落等地質災害現(xiàn)象,地表有季節(jié)性凍土分布,環(huán)境地質條件不良。礦區(qū)地形坡度較大,礦山的坑道廢渣一般就地堆放,這些廢渣在強降雨天氣極易誘發(fā)泥石流的產生,對坑道下方的道路,河道及下游的生活區(qū)安全造成威脅,地質勘探工作對地表環(huán)境造成破壞,為避免地表陷落,勘探過程中對圍巖穩(wěn)定性較差的地段,采用錨桿或長錨索護頂;對廢棄硐口進行圍護,避免無關人員誤入,造成危險;對礦區(qū)內有滑坡現(xiàn)象的地段以及礦山道路靠近山體一側,采取修筑擋墻或設立防護網的方式進行邊坡加固防護;有效疏通礦山排水系統(tǒng),修筑截水溝。確保礦山安全生產。

        地下采場:鑿巖、爆破為主要產塵源,設計中采取濕式鑿巖,噴霧灑水,洗壁等除塵措施,并設置了機械通風,對地下采場進行通風換氣。

        4.2 礦山開發(fā)時產生的廢水

        亞桂拉礦區(qū)探礦平硐排出的廢水,委托西藏自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心站通過國家頒布的標準分析方法或推薦方法檢測結果見下表1,經檢測指標分析,礦坑疏干排水對附近水體會造成輕微的變化,但由于區(qū)內礦石和廢石的化學成份基本穩(wěn)定,且礦山離居民點較遠,所以對地表水體的影響不大。

        表1 亞桂拉礦區(qū)平硐涌水檢測結果 單位:mg/L(pH無量綱)

        5 礦區(qū)環(huán)境保護與治理措施

        (1)亞桂拉礦區(qū)內主要是地表水,礦區(qū)緊鄰季節(jié)性河流,夏季暴雨來臨,河水猛漲,攜帶大量泥沙碎石,不僅給下游河流造成危害,而且直接危害礦區(qū)生活區(qū)的安全,為此礦區(qū)采取工程治理的方式,進行水土流失的整治,保證生產生活的安全。

        (2)礦山廢石、廢渣的處理,部分采取回填,其它建設排土場進行堆放,在排土場底部造一個人工隔水層,減少地面水下滲,其帶有害元素淋漓溶水進行集中收集或進行循環(huán)處理,保障人類和生物的健康。在條件具備的情況下表面應進行了植樹綠化。

        (3)礦山的粉塵和廢氣:礦山開采將會產生大量的粉塵,爆破時產生含CO2、NO2的廢氣,井下爆破、采掘、裝卸及礦石在破碎、篩分、裝運等過程中產生粉塵次之,礦山生產應做好防塵除塵工作。

        (4)植被恢復措施。礦山生產生活用地可能占用草場,在礦山建設時,所占用的地表草皮,應先剝離取走被占之內的草皮,將其保存封藏或轉移別處培植養(yǎng)護,盡可能減少結構的破壞和養(yǎng)分流失,在礦山開采完畢后,把養(yǎng)護的草皮重新遷回,使其還原。

        高海拔地區(qū)草場恢復的方法[2],主要人工種草,草種選擇應選擇垂穗披堿草進行播種,播種前進行淺耕操作,耕深10厘米,隨后耙磨。要求表層土塊細碎,以保證種子與土壤密接。播種后必須進行鎮(zhèn)壓,以利出苗,草場恢復環(huán)境得以保護。

        (5)環(huán)境保護中的工程措施,礦山開采過程中要對礦山公路產生的邊坡實施護坡工程;對排土場使用攔渣工程;對排土場底部實施防滲漏工程;對廢水實施截排水工程和防污染工程;礦區(qū)的截排水工程主要有蓄水池、截水溝,道路集流溝、沉砂池等。礦區(qū)道路兩側或鄰坡地段都要開挖水溝。

        (6)建立健全環(huán)境管理制度改進治理措施,建立明確的礦山環(huán)境資產產權制度。

        (7)礦山的開發(fā),對礦區(qū)地質環(huán)境會造成不可逆轉的影響,而礦區(qū)生產過程中或結束后的環(huán)境恢復是經濟發(fā)展首要解決的問題[3],這些問題在未來礦山建設中都應該引起高度重視,采取有效的預防措施加以治理,以避免新的地質災害的發(fā)生。礦山開采的同時就要完善生態(tài)環(huán)境保護的法律法規(guī)體系,制定完善的環(huán)境保護管理制度。做好礦山水土保持,生態(tài)環(huán)境保護的專項治理,做好水土保持的宣傳工作,建立礦區(qū)水土流失動態(tài)監(jiān)測網絡和地質災害預警預報系統(tǒng)[4],預防和避開地質災害,提高礦區(qū)環(huán)境保護監(jiān)督管理技術水平。

        綜上所述,亞桂拉礦山環(huán)境的保護與處理措施要立足于礦山開發(fā)規(guī)劃設計、礦山基建、采礦技術、廢棄地復墾等開發(fā)環(huán)節(jié)方案,符合環(huán)發(fā)(2005)109號《礦山生態(tài)環(huán)境保護與污染防治技術政策》的要求,防患于未然,盡量使礦山的生態(tài)影響和破壞降到最低程度。礦山環(huán)境保護要堅持“預防為主、防治結合、綜合治理”的原則,堅持“在開發(fā)中保護、在保護中開發(fā)”的原則,堅持“邊生產、邊治理”的原則,堅持“依靠科技進步、發(fā)展循環(huán)經濟、建設綠色礦業(yè)”的原則,做好礦山地質環(huán)境保護與綜合治理,對亞桂拉礦山開發(fā)提出幾點防止破壞礦山地質環(huán)境的建議,以利于資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[5]。

        6 結束語

        嚴格遵守《中華人民共和國礦產資源法》等法律法規(guī),認真履行《綠色礦山公約》,積極開展綠色環(huán)保的礦山建設工作,以實現(xiàn)資源利用高效化、開發(fā)方式科學化、企業(yè)管理規(guī)范化、生產工藝環(huán)保化、礦山環(huán)境生態(tài)化為總體目標,積極推行“花園式”的企業(yè)管理新模式和綠色生態(tài)助推礦山發(fā)展的嶄新理念,有序推進、分步實施,構建資源、環(huán)境和社會效益相協(xié)調的礦山發(fā)展模式,建立綠色環(huán)保的礦山建設長效機制,力爭將礦山打造成國家級綠色礦山企業(yè)。

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