馬保元

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，廣東 廣州 510000）

1 礦山基本情況及地質(zhì)背景

（1）礦山基本情況。礦山位于樂昌市區(qū)北東35°方位，礦區(qū)經(jīng)約1km簡易公路與省道S247相接，約50km到達樂昌市，交通較為便利。礦區(qū)面積為34.80hm2，開采標高+797m～+382m，開采方式為地下開采，生產(chǎn)規(guī)模：4萬噸/a。根據(jù)礦山設(shè)計開采儲量500.5千噸，采礦回收率85%，采礦貧化率12%，礦山服務(wù)年限為12年。礦區(qū)設(shè)采礦工業(yè)區(qū)、辦公室、工業(yè)場地和廢石堆場。其中辦公室、工業(yè)場地和廢石堆場都是利用原探礦權(quán)人已有場地和設(shè)施。

（2）礦山地質(zhì)背景。礦區(qū)范圍內(nèi)大面積出露燕山期第三階段黑云母花崗巖，除第四系殘坡積層外，沒有發(fā)現(xiàn)其它巖石分布。區(qū)域上屬華南加里東地槽褶皺帶的一部分，北東向、北北東向最為發(fā)育，次有北西、東西、南北向斷裂構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育兩條北東向壓扭性斷層。礦區(qū)處于地震基本烈度V度區(qū)，區(qū)域地殼基本穩(wěn)定[1]。區(qū)內(nèi)地下水類型主要有松散巖類孔隙水、塊狀巖類裂隙水及脈狀巖類裂隙水，地下水對礦床充水影響較小，基巖裂隙水富水性弱；對礦床露天開采影響不大，水文地質(zhì)條件中等；評估區(qū)工程地質(zhì)條件總體較好，但局部因修路建房形成高陡邊坡，遇巖土疏松地段，巖體穩(wěn)固性較差，公路邊坡局部可能潛在崩塌/滑坡等不利工程地質(zhì)因素，工程地質(zhì)條件中等；礦區(qū)內(nèi)還未進行礦石開采等生產(chǎn)活動，人類工程活動強烈。

2 礦山主要地質(zhì)環(huán)境影響分析

2.1 礦山地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀與預(yù)測分析

（1）礦山地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀分析。評估區(qū)屬低山丘陵區(qū)，以崩塌/滑坡、泥石流為主的地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，評估區(qū)未見現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害。

（2）礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測分析。在現(xiàn)狀評估的基礎(chǔ)上，根據(jù)評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件，結(jié)合礦山“開發(fā)利用方案”的工程布局、開采方式等，預(yù)測礦山開采過程中及采礦結(jié)束后可能引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害，主要有采空區(qū)地面塌陷、崩塌/崩塌和泥石流等。礦山開采建設(shè)還可能遭受上述地質(zhì)災(zāi)害的影響。

采空區(qū)地面塌陷：根據(jù)開發(fā)利用方案設(shè)計，地下采礦形成采空區(qū)以后，由于采空區(qū)周圍巖層應(yīng)力失去平衡，會引起采空區(qū)周圍巖層的變形和破壞，以致大規(guī)模移動，使地表發(fā)生變形和塌陷。如果采空區(qū)留有的保安礦柱不足或采空區(qū)充填量不足，采空區(qū)巖石暴露面積過大，在采空區(qū)上部超載的影響下，易引起采空區(qū)地面塌陷。在地表變形區(qū)內(nèi)，礦體圍巖主要為微風化花崗巖，巖質(zhì)堅硬，新鮮灰?guī)r較堅硬、完整，屬較硬巖類，巖體穩(wěn)固性較好。但地表巖土體的變形可能在部分地段比較劇烈。變形地段可能產(chǎn)生較大的裂縫和陷坑，大氣降水會沿裂縫滲入井下，對礦坑涌水產(chǎn)生很大影響，相鄰地段也可能出現(xiàn)巖體失穩(wěn)等地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)開發(fā)利用方案設(shè)計確定崩落范圍上盤崩落角70°移動角65°，下盤移動角70°，兩端部按70°，表土按45°，確定崩落范圍。預(yù)測采礦作業(yè)引發(fā)采空區(qū)地面塌陷總面積134322m2。礦山開采形成的采空區(qū)引起地面塌陷的可能性較小。危害對象為周邊經(jīng)過的村民、礦產(chǎn)資源等，可能造成的直接經(jīng)濟損失小于100萬元，威脅人數(shù)小于30人。預(yù)測發(fā)生采空區(qū)地面塌陷的可能性小，危害程度中等，潛在危險性中等。

崩塌/滑坡預(yù)測分析：平硐口人工邊坡崩塌/滑坡預(yù)測分析。平硐口人工邊坡現(xiàn)在與設(shè)計的標高為+484.5m、+563、+603m、+643m，硐口頂部覆蓋層2.5m左右，硐口、兩幫已進行人工片石堆砌延伸，地表植被發(fā)育，水土保持良好，發(fā)生土體崩塌/滑坡可能性極小。

礦山公路人工邊坡崩塌/滑坡預(yù)測分析。礦山公路邊坡最高小于4m，為第四系粉質(zhì)粘土、粘土與強分化花崗巖，屬松散、軟質(zhì)巖土，穩(wěn)定性差。潛在的危害主要是在連降暴雨的情況下，邊坡土體受雨水沖涮和浸泡，土體物理力學強度降低，而引發(fā)崩塌/滑坡等地質(zhì)災(zāi)害[2]。

原棄渣場邊坡的穩(wěn)定性預(yù)測分析。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，原棄渣場邊坡高度約23m，為第四系粉質(zhì)粘土、粘土與強分化花崗巖，屬松散、軟質(zhì)巖土，穩(wěn)定性較差。對前期開挖的邊坡中進行穩(wěn)定性分析。采用理正邊坡穩(wěn)定性分析軟件進行邊坡預(yù)測評估：經(jīng)計算廢石堆場前期開挖在不考慮地震和地下水因素條件下，安全系數(shù)為0.649，根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）中5.3.1邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)劃分，邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。其危害對象為擬建構(gòu)筑物、施工設(shè)備及人員等。預(yù)測該邊坡崩塌/滑坡危害性中等，危險性中等。

泥石流：評估區(qū)內(nèi)廢石堆場堆積物結(jié)構(gòu)松散，如遇到極端暴雨天氣，可能引發(fā)泥石流，但是因為堆積的碎石量較少，引發(fā)泥石流的物源不豐富，廢石堆場下游為省道S247，車輛來往較為頻繁，因此預(yù)測工業(yè)場地引發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危害性中等，潛在危險性中等。此外，評估區(qū)上游地形狹窄，如果遇到極端暴雨天氣引起山體滑坡，碎石土阻塞河道，使河道上游產(chǎn)生足夠的物源，可能會引發(fā)泥石流，使礦山的生活區(qū)、辦公區(qū)及礦山公路造成危害，預(yù)測發(fā)生泥石流的可能性小，危險性中等，危害性中等。

2.2 礦山含水層破壞現(xiàn)狀與預(yù)測分析

（1）礦山含水層破壞現(xiàn)狀分析。礦山前期探礦時設(shè)廢石堆場，礦體圍巖和礦石的化學性質(zhì)較穩(wěn)定，無有毒、有害成分，不存在污染源，據(jù)礦山觀測涌水量為91.58～468m3/d，地下水貧乏。抽排地下水引起含水層水位下降小，對區(qū)域地下水水位影響小，對于當?shù)氐乇硭３钟幸欢ㄓ绊懀溆绊懛秶邢?，未造成地下水水質(zhì)惡化。

原堆渣區(qū)：原堆渣區(qū)的生產(chǎn)廢水主要包括球磨、浮選等工序產(chǎn)生的廢水。選礦用水量為570m3/d，其中補充新鮮水113.4m3/d，循環(huán)水468.5m3/d，排放97.5m3/d；類比韶關(guān)地區(qū)同類型選礦廢水污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)，確定原堆渣區(qū)生產(chǎn)性廢水污染物產(chǎn)生和排放濃度及排放量見表1。

表1 生產(chǎn)廢水污染物產(chǎn)生和排放情況

礦山地下水水質(zhì)執(zhí)行《地下水質(zhì)量標準》（GB/T14848-2017）Ⅲ類水質(zhì)標準，各水質(zhì)指標詳下見表2。

表2 地下水水質(zhì)標準（單位：mg/L，pH值除外）

由表1與表2可知，原堆渣區(qū)對地下水污染有限。采礦對地下水資源影響輕微，破壞小。礦山現(xiàn)狀地下水資源影響程度較輕。

（2）礦山含水層破壞預(yù)測分析。在評估區(qū)內(nèi)，礦山設(shè)置廢石堆場與工業(yè)場地，礦區(qū)圍巖和礦石的化學性質(zhì)較穩(wěn)定，無有毒、有害成分，不存在污染源；由于V1-1礦體賦存標高為+785m～+541m，V1-2礦體賦存標高+540m～+382m，當?shù)刈畹颓治g基準面標高為+475m，礦山開采最低標高低于地下水水位，礦山開采建設(shè)活動對含水層影響較大，會造成地下水水質(zhì)惡化，可能改變有采礦區(qū)段含水層結(jié)構(gòu)與地下水位，影響地表水和區(qū)域地下水的水質(zhì)。且遇降暴雨時，人工邊坡和廢石堆場因暴雨沖刷形成的渾濁污水將對地表水體造成間歇性的污染。

2.3 礦山地形地貌景觀 （地質(zhì)遺跡、人文景觀）破壞現(xiàn)狀與預(yù)測分析

（1）礦山地形地貌景觀（地質(zhì)遺跡、人文景觀）破壞現(xiàn)狀分析。礦山早期礦業(yè)活動不但占用了土地資源，而且還影響與破壞了地形地貌景觀資源。前期建設(shè)主要形成以下幾個區(qū)域：預(yù)測塌陷區(qū)位于開采巷道上方，目前設(shè)置有平洞口，現(xiàn)狀破壞土地面積約0.054hm2，破壞面積較小，對礦山地形地貌景觀影響破壞較輕。辦公生活區(qū)位于礦區(qū)中部，主要為辦公室和職工宿舍等，現(xiàn)狀破壞土地面積約0.0.244hm2，破壞面積較小，對礦山地形地貌景觀影響破壞較輕。廢石堆場位于職工宿舍西側(cè)，根據(jù)開發(fā)利用方案設(shè)計，本礦床開采石英礦，只需手選，沒有尾礦庫。廢石堆場表土被剝離，目前形成高度約20m的邊坡，植被損毀較嚴重?，F(xiàn)狀破壞土地面積約0.728hm2，破壞面積較小，對礦山地形地貌景觀影響破壞較嚴重。原堆渣區(qū)位于職工宿舍東側(cè)，根據(jù)現(xiàn)場勘查，目前形成高度約23m的邊坡，植被損毀較嚴重?，F(xiàn)狀破壞土地面積約1.212hm2，破壞面積較小，對礦山地形地貌景觀影響破壞較嚴重。工業(yè)場地位于職工宿舍南側(cè)，現(xiàn)狀破壞土地面積約0.812hm2，破壞面積較小，對礦山地形地貌景觀影響破壞較輕。礦山已修建礦區(qū)主運礦道路長318m，路面寬4m～6m，現(xiàn)狀破壞土地面積0.159hm2。破壞面積較小，對礦山地形地貌景觀影響破壞較輕。

（2）礦山地形地貌景觀（地質(zhì)遺跡、人文景觀）破壞預(yù)測分析。以往開采對評估區(qū)地形地貌景觀造成的破壞較輕，目前礦山繼續(xù)沿用現(xiàn)有的辦公生活區(qū)和廢石堆場，在新設(shè)置的平硐將設(shè)計2個平硐口，開挖面積為0.043hm2。因此，將來采礦對地形地貌的破壞僅比現(xiàn)狀多0.043hm2?？傮w對地形地貌景觀的影響較嚴重。評估區(qū)內(nèi)無自然保護區(qū)，人文景觀、風景旅游區(qū)等，礦山生產(chǎn)對地形地貌景觀影響較嚴重。

2.4 礦山水土環(huán)境污染現(xiàn)狀與預(yù)測分析

（1）礦山水土環(huán)境污染現(xiàn)狀分析。礦山開采石英礦，只需手選，不設(shè)置選場，沒有尾礦庫，僅設(shè)置廢石堆場。因此礦山建設(shè)、生產(chǎn)過程中排放污染物造成污染區(qū)域主要為：①廢石堆場：礦山開采出的少量廢石在此堆放，場地面積約為0.054hm2，因暴雨沖刷形成的渾濁污水將對地表水體造成間歇性的污染。但礦體圍巖和礦石的化學性質(zhì)較穩(wěn)定，無有毒、有害成分，且廢石堆放量較少，所以廢石堆場對地表水體和土壤的影響較小。②礦坑排水：礦山采用“平硐+盲豎井”聯(lián)合開拓方式，在盲豎井底側(cè)修建水倉，主平硐口修建沉淀池，將水機械抽至地表沉淀池，經(jīng)沉淀后符合排放標準后排入地表水體，據(jù)觀測礦坑雨季涌水量約468m3/d。礦區(qū)內(nèi)圍巖和礦石的化學性質(zhì)較穩(wěn)定，無有毒、有害成分，且水量較少，所以礦坑排水對地表水體和土壤的影響較小。③工業(yè)場地所淋濾水：因生產(chǎn)的碎石臨時堆積在工業(yè)場所，在雨水的淋濾下，有害組分有可能被淋濾出來，對水土資源環(huán)境造成污染。由于本礦山礦石的化學性質(zhì)較穩(wěn)定，無有毒、有害成分。故入滲到礦石堆的大氣降雨所浸出的廢水無有毒、有害元素。故工業(yè)場所淋濾水對水土環(huán)境的影響程度輕微。④生活用水：在礦山居住的生產(chǎn)人員不多，生活廢水有限。且生活廢水主要以易降解的有機物為主，加上本礦又遠離村鎮(zhèn)，故生活廢水對地下水資源影響較輕。⑤廢氣：礦山運輸車輛行駛過程中排放的尾氣中含有CO2、CO、NO、NO2等污染物。廢氣排放對空氣質(zhì)量影響程度較輕。

（2）礦山水土環(huán)境污染預(yù)測分析。該礦山為新開發(fā)項目，經(jīng)礦山工作人員介紹，礦山由于前期投入，僅在預(yù)測塌陷區(qū)內(nèi)設(shè)計2個平硐口，面積為0.043hm2。由于僅設(shè)計2個平硐口，面積較小，所以預(yù)測礦山生產(chǎn)對水土以及大氣環(huán)境的影響與現(xiàn)狀基本一致。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境影響分區(qū)

根據(jù)《規(guī)范》附錄“礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復治理分區(qū)表”，結(jié)合本礦山地質(zhì)現(xiàn)狀及礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估結(jié)果進行礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復治理分區(qū)，可將評估區(qū)劃分為礦山地質(zhì)環(huán)境影響次重點防治區(qū)及一般防治區(qū)。

3.1 礦山地質(zhì)環(huán)境次重點防治區(qū)(B1、B2)

礦山地質(zhì)環(huán)境次重點防治區(qū)(B1)分布在評估區(qū)中部呈南北向分布，包括預(yù)測塌陷區(qū)（Ⅰ）、辦公生活區(qū)、廢石堆場、礦山堆場、礦山道路、原堆渣區(qū)，面積14.247hm2，占評估區(qū)總面積的19.80%，本區(qū)人類工程活動強烈。

礦山地質(zhì)環(huán)境次重點防治區(qū)(B2)分布在評估區(qū)中部呈南北向分布，包括預(yù)測塌陷區(qū)（Ⅱ），面積3.637hm2，占評估區(qū)總面積的5.06%，本區(qū)人類工程活動強烈。

（1）地質(zhì)環(huán)境條件。本區(qū)地形地貌條件屬復雜，地質(zhì)構(gòu)造條件屬中等，水文地質(zhì)條件屬中等，工程地質(zhì)條件屬中等。

（2）現(xiàn)狀環(huán)境地質(zhì)問題。區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害較不發(fā)育。礦山前期采礦對含水層破壞較輕，對地形地貌景觀影響較嚴重，對土地資源的影響較輕。

該區(qū)現(xiàn)狀評定礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較嚴重。

（3）預(yù)測可能引發(fā)和加劇的地質(zhì)環(huán)境影響程度。預(yù)測引發(fā)和遭受的地質(zhì)災(zāi)害主要有采空區(qū)塌陷、崩塌/滑坡、泥石流，預(yù)測發(fā)生采空區(qū)地面塌陷的可能性小，危害程度中等，潛在危險性中等；崩塌/滑坡威脅地面采礦工人和采礦設(shè)施的安全，預(yù)測發(fā)生崩塌/滑坡的可能性較大，其危害性中等，危險性中等；預(yù)測發(fā)生泥石流的可能性小，危害性中等，危險性中等。預(yù)測區(qū)內(nèi)采礦活動對含水層的影響較嚴重，對地形地貌景觀破壞較嚴重，對水土環(huán)境污染較輕，對土地資源破壞較輕。

（4）主要防治措施。要嚴格依據(jù)開發(fā)利用方案設(shè)計開采，在預(yù)測塌陷區(qū)界外截排水措施，高度重視采坑防治水工作，建立完善的防治水體系。廢石堆場嚴格按照開發(fā)利用方案的設(shè)計進行施工和操作，禁止超高、超量堆礦。在閉坑治理階段，對場地進行平整后，全面綠化恢復景觀。預(yù)測塌陷區(qū)、辦公生活區(qū)、廢石堆場、工業(yè)場地、排土場等輔助生產(chǎn)設(shè)施區(qū)待采場閉坑后，采用綠化措施治理地形地貌景觀。

3.2 礦山地質(zhì)環(huán)境一般防治區(qū) （C）

位于次重點防治區(qū)的外圍受采礦活動影響較輕的區(qū)域，總面積54.068hm2，占評估區(qū)面積的75.14%。

（1）地質(zhì)環(huán)境條件。本區(qū)地形地貌條件屬復雜，地質(zhì)構(gòu)造條件屬中等，水文地質(zhì)條件屬中等，工程地質(zhì)條件屬中等。

（2）現(xiàn)狀環(huán)境地質(zhì)問題。區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。礦山前期采礦對含水層破壞較輕，對地形地貌景觀影響較輕，對土地資源的影響較輕。

該區(qū)現(xiàn)狀評定礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。

（3）預(yù)測可能引發(fā)和加劇的地質(zhì)環(huán)境影響程度。預(yù)測引發(fā)和遭受的地質(zhì)災(zāi)害主要有崩塌/滑坡，預(yù)測發(fā)生崩塌/滑坡的可能性小，危害性小，危險性小。預(yù)測礦山采礦活動對含水層的影響較嚴重，對地形地貌景觀破壞較輕，對水土環(huán)境污染較輕，對土地資源較輕。

該區(qū)預(yù)測評定礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度級別為較輕。

（4）主要防治措施。對地形地貌景觀破壞和土地資源破壞等礦山地質(zhì)環(huán)境問題可通過生物措施進行防治。

4 礦山主要地質(zhì)環(huán)境問題預(yù)防與治理

4.1 礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防及治理

采空區(qū)地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害防治措施是：在開采過程中利用廢石回填、預(yù)留礦柱和支護等技術(shù)，降低采空區(qū)地面塌陷的可能性，待礦山閉坑后，封閉洞口，保持巖體的穩(wěn)定；在預(yù)測塌陷區(qū)外圍設(shè)置柵欄、警示牌防止村民和家畜進入；建立地表陷落檢查監(jiān)測機構(gòu)，定期進行檢查對巖移區(qū)進行監(jiān)測。

崩塌/滑坡地質(zhì)災(zāi)害防治措施是：派專人對公路邊坡、廢石堆場邊坡進行定期巡查，發(fā)現(xiàn)危險，立即通知工作人員采取削坡、清除危巖等工程措施對隱患點進行治理，同時在廢石堆場外圍設(shè)計截水溝，防止暴雨工況下對邊坡造成危害。

泥石流地質(zhì)災(zāi)害防治措施是：在廢石堆場、工業(yè)場地、原堆渣區(qū)周邊設(shè)置截排水溝，在廢石堆場下游設(shè)置攔土壩（已設(shè)置），防止雨水直接沖刷松散的廢石土形成泥石流；并在排土場設(shè)置監(jiān)測墩，定期對排土場進行監(jiān)測。

4.2 礦山對含水層破壞預(yù)防與治理

本礦床礦石和圍巖的化學性質(zhì)較穩(wěn)定，無有毒、有害成分，不存在污染源；礦坑采涌水量小，地下水貧乏，抽排地下水引起含水層水位下降小，對區(qū)域地下水水位影響小，礦山開采對含水層破壞較輕。建議礦山嚴格按照開發(fā)利用方案設(shè)計進行開采，能有效避免采礦活動對周邊含水層的破壞。礦山在開采過程中必須做好防治水的措施，地面硐口和開采范圍外，設(shè)置截排水溝，堵截流經(jīng)礦區(qū)的水源；做好坑內(nèi)排水溝的建設(shè)，確保井下涌水能順利地排出地表。

4.3 礦山對地形地貌景觀破壞預(yù)防與治理

礦山前期采礦對地形地貌景觀破壞嚴重，預(yù)測區(qū)內(nèi)采礦活動對地形地貌景觀的破壞嚴重。本次治理采取的措施主要為拆除建筑、覆土平整和植樹綠化。經(jīng)過治理后礦山地形地貌景觀基本能得以修復。

4.4 礦山對水土環(huán)境污染預(yù)防與治理

礦山前期采礦對水土環(huán)境污染較輕，預(yù)測區(qū)內(nèi)采礦活動對水土環(huán)境的污染較輕。水土環(huán)境污染防治的主要措施是減少生產(chǎn)生活污染物的排放，防治污水隨山溝亂流。生活污水需經(jīng)化糞池或隔油池等措施進行處理，達到排放標準方可外排；生活廢棄物設(shè)立臨時集中堆放點，待收集到一定數(shù)量后，外運處理或就地集中掩埋。