浅谈某矿山地质环境问题与保护措施
2015-02-23蔡松,李盼,袁勤
蔡 松,李 盼,袁 勤
(江西省核工业地质局二六四大队, 江西赣州市 341000)
浅谈某矿山地质环境问题与保护措施
蔡 松,李 盼,袁 勤
(江西省核工业地质局二六四大队, 江西赣州市 341000)
介绍了某矿山的地质环境背景。根据该矿山地质环境的特点,提出该矿山地质环境保护措施:矿山地质灾害预防措施;地形地貌景观破坏的防治措施以及合理使用土地资源。建议矿山在今后的生产中加强水文地质勘查工作,预防顶板、采空区透水、断层导水,促进矿山安全生产。
地质环境;地质灾害;保护措施
1 矿山地质环境背景
1.1 气象水文及地形地貌
矿区区内属中亚热带季风大陆性气候,温暖湿润,雨量充沛,阳光充足,四季分明,春夏长,秋冬短,其特点是夏季多为偏南风,冬季多为偏北风,春夏易涝,秋冬易旱。矿区内溪河沟谷呈枝叉状分布,水流具暴涨暴落特征,最终区内溪河沟谷水汇入江内。
矿区为中低山侵蚀地貌,海拔高程1059.80~586.5m,相对高差473.30m,地形坡度32°~38°。矿区地势整体北部较高,南部相对较低,树枝状水系(冲沟)发育,附近无大的地表水体,稍大的溪流为矿区常年流水,但水量不大。地表水主要由大气降水和风化裂隙水补给,主要排泄于矿区溪流,当地侵蚀基准面标高503.5m。
1.2 矿区地层岩性及构造
区内地层不发育,主要是第四系(Q4)。一般沿沟谷及河床两侧堆积分布的坡积层和冲积层,岩性为粉质粘土及砂砾石层。主要以断裂构造为主,发育有北东~北北东断裂。斜贯整个矿区,呈北东35° ~60°向展布,由多条平行分布的硅化破碎带、石英脉组成,主断裂构造延伸几十公里,向西南和北东伸出详查区外。断裂面呈舒缓波状,构造内常见构造透镜体,片理化带,挤压破碎角砾岩挤压现象,局部还发育糜棱岩和石英脉充填物。构造倾向北西,倾角52°~71°,区域稳定性较好。
1.3 矿床规模及矿石类型质量
本矿区圈定工业矿体2个(编号为V1、V2)。赋存于九龙脑复式岩体中的燕山早期中细粒花岗岩体内,受北东向断裂控制,并提供容矿空间。
V1为主矿体,呈脉状,长1140m以上,宽一般2.42~16.35m,平均8.41m。分布于矿区西南部,矿体走向48°~64°,平均54°,倾向北西,倾角63°~79°,最陡达80°,平均73°。矿体主要由石英组成,呈白色块状,嵌晶粒状结构,块状构造,由中晶石英及微晶石英组成。矿体出露标高1012.0~672.0m,相对高差可达341.0m。
V2为一小矿体,呈脉状,走向延长约513m,平均宽约3.88m。分布于矿区北东部,矿体走向42°~65°,倾向北西,平均倾角达72°,矿区内矿体赋存标高1032.0~944.0m,相对高差达86.0m,矿石的矿物组成、结构特征等与V1矿体基本相似。
矿石由块状中晶、微晶石英和梳状石英组成。二氧化硅含量高、三氧化铁及氧化钛含量较低,三氧化二铝含量偏高、氧化钙含量低。矿石易粉碎成粉末状,加工性能较好。矿石质量属中等,可作玻璃用硅质原料。
1.4 矿区水文地质条件
矿床地下水主要靠大气降水补给,由于地形相对高差较大,致使矿区地下水径流短,排泄畅。总的特点是:大气降水以垂直运动下渗补给地下水,在沟谷、山坡边侧以裂隙下降泉、裂隙渗水、沼泽渗水形式出露,流量小,稳定性差,随季节性气候变化而变化。矿床充水因素为坚硬岩层裂隙含水层(带)充水为主,矿区水文地质条件属简单类型。
1.5 工程地质条件
矿区矿体为脉石英,主要成分为SiO2,整体坚硬,不易风化,开采需要爆破。其上下盘围岩均为中细粒花岗岩,地表风化较强烈,风化、半风化深度一般3~4m,结构松散,有利于开挖剥离,深部矿体上下盘围岩风化较弱,其力学强度高,整体性、稳定性好。矿体倾向与山坡倾向一致,矿体倾角62°~79°,地形坡角33°~37°,矿体地表裸露,有利于露天开采。其工程地质问题不突出,主要是边坡稳定性,可能产生局部滑移,开采时要防止形成高陡边坡,避免岩块松动滑落,矿区工程地质条件属中等。
1.6 矿区及周边其他人类工程
地下开采将形成大面积的采空崩落区,有诱发地面塌陷、地裂缝的可能。
矿山开采出的矿石脉石英,无有毒化学成分和放射性超标记录。矿坑中排出的废水以及废石的淋溶水和粉尘对环境有一定的影响。矿山必须加大治理废水、废渣和粉尘工作,防止环境污染。
2 矿山地质环境保护措施
2.1 矿山地质灾害预防措施
根据矿山地质环境背景分析,可以综合得出该矿区属崩滑流与地面塌陷地质灾害较易发区,主要地质灾害为崩塌、滑坡,采空区岩石崩落塌陷,矿山建设及生产中必须做好矿山地质灾害防治方案及措施。
(1)崩塌、滑坡。矿山建设及生产中应做好边坡的工程加固、防护和监测工作。在办公生活设施以及废石排放场周边上游方向应修建截排水沟工程。对部分稳定性较差的人工边坡修建挡土墙,场地整平、填方应分层压实。
(2)泥石流。在废石排放场下方修建挡土,并在周围修建排水沟;废矿石、废土及时堆放到废石排放场内,合理堆放废渣弃石(土),并做好护坡,消除或固化泥石流的物源;修建拦挡工程、疏浚矿区排水系统,消除诱发泥石流的水源条件。
(3)采空区岩石崩落塌陷。本矿井为新建,矿山后期井下开采将形成大面积的采空区,有可能造成上覆岩石崩落、地表变形、下沉、塌陷。生产中按要求留设安全岩柱,并采取支撑加固等措施;严格按照开发利用方案设计进行开采,减缓地面塌陷程度,加强监测巡查,发现裂缝、陷坑及时封堵、填埋,降低地面塌陷及其伴生地质灾害造成的影响和破坏。
2.2 其它破坏防治措施
(1)地形地貌景观破坏的防治措施。优化开采方案设计,合理堆放废土废石,选择合适的综合利用技术,加大废石综合利用量,减少对地形地貌景观的破坏;尽量做好覆土绿化工作;及时治理采区人工边坡,尽量减缓地面塌陷的发生和发展。
(2)合理使用土地资源。建议矿山工程建设期间,在划定区域内施工,减少临时占用破坏土地范围;生产期间尽量采取保护措施,减少地面挖损、减缓地面塌陷及伴生地面裂缝等对土地资源的影响破坏。
3 结 论
长期进行矿山地质环境监测,是矿山治理工作的重点。编制应急预案,发生重大事故时立即启动相应的应急预案,做到防患于未然,必须规范矿山开采施工、必须健全安全规章制度、必须加强安全管理。矿山开采过程中,必须严格遵守国家相关法律法规,对生产过程中产生的废石、废弃物,必须存放至安全的场所,严禁随处堆放。开采过程中,对矿山周围地形情况要勤观测、多测量。建议矿山在今后的生产中一定要加强水文地质勘查工作,预防顶板、采空区透水,断层导水,从而影响矿山安全生产。
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2015-07-31)
蔡 松(1981-),男,辽宁盘锦人,工程师,本科,主要研究方向为矿山地质安全,Email:93764278@qq.com。