广西龙胜县某辉绿岩矿山地质灾害危险性评估及防治措施

王 曦

桂林理工大学，广西 桂林 541006

应用地质

广西龙胜县某辉绿岩矿山地质灾害危险性评估及防治措施

王 曦*

桂林理工大学，广西 桂林 541006

通过对广西龙胜县某辉绿岩矿山的研究，查明了矿山地质概况，对其地质环境条件进行了调查，预测了该矿山可能引发或遭受的地质灾害及灾害类型，并有针对地提出了相应的防治措施。

辉绿岩矿 地质灾害 防治措施 广西龙胜

1 矿山地质概况

矿山位于龙胜县南西部，以开采新元古代辉绿岩（Pt3βu）为主，矿体产出层位为丹洲群合桐组（Pt3h）粉砂岩，呈岩床状，沿断裂产出。矿区展布南北长约375 m，东西宽约230 m，开采标高501 ～345 m，开采方式为露天开采，矿区面积约0.06 km2，生产规模为5万t/a，为一小型矿山。矿区建有采场、破碎及堆料场、表土场、废渣场、办公及生活区、矿山公路等设施（图1）。

图1 矿区构造及平面布置图Fig.1 Structural map and work plans of the ore district

2 地质环境条件

2.1 气象水文

矿区属亚热带季风气候，年平均气温18.1℃，最高气温36℃～38℃，最低气温-5℃～-3℃。该区降雨量丰富，年平均降雨量为 1544mm，最大年降水量1978.4 mm，最小年降水量1020.8 mm。全年风向以偏北风为主，年平均风速为2.4m/s，平均风速为2.2～2.7m/s，瞬时风力可达7～8级，冬春季风速较大，夏秋季风速较小。

矿区内东部分布有一条由南向北流向的小河，宽1～3m，枯水期流量约为1～2 L/s；丰水期流量约为15 L/s，排泄能力较好，四季水流不断，矿区最低侵蚀基准面确定为该小河河床，标高312m，位于矿区最低开采标高（345 m）以下。矿区内地表水主要接受大气降水补给，区内地形起伏变化中等，局部陡立，相对高差较大，露天采矿场内大气降水可利用地面坡度自行排入周围低洼地带，自然疏干条件良好。

2.2 地形地貌

矿区属构造剥蚀低山地貌，山脉走向呈南北向，总体地势为东西两侧相对较高，南北向剥蚀凹地相对较低，区内海拔高度310～501 m，相对高差191 m，自然地面坡度20°～30°，局部较陡。

2.3 地层

矿区出露地层有丹洲群合桐组（Pt3h）、新元古代辉绿岩（Pt3βu）和第四系（Q）残坡积粉质粘土（图2）。

图2 矿区综合地层柱状图Fig.2 Comprehensive stratigraphic column of the ore district

2.4 构造

矿区东侧有一区域性逆断层通过，区域内可见长约10 km，总体走向近北偏东，虽距矿区较远，但对矿区辉绿岩的节理裂隙发育有一定的影响。矿区未见褶皱发育，无明显断裂活动痕迹，岩石节理、裂隙发育，节理为剪节理，近东西向和南东向，节理面多平直（表1）。

表1 矿区节理特征表Table 1 Joint characteristics of the ore district

2.5 水文地质条件

矿区地下水类型分为松散岩类孔隙水和火成岩裂隙水两类。松散岩类孔隙水赋存于第四系松散土层中，分布于区内地势低洼地带，大部分沿洼地边缘渗出，水量较小；火成岩裂隙水赋存于新元古代辉绿岩（Pt3βu）裂隙中，埋深大于5 m，水位标高低于+312 m，接受大气降雨补给，垂向上与松散岩孔隙水有一定的互补关系，水量中等。区域上矿区地下水以浔江河谷为排泄基准面，大致由南向北排泄，最终汇入浔江。

2.6 工程地质条件

矿区开采矿层为新元古代辉绿岩（Pt3βu），呈灰绿色，辉绿结构，致密块状构造，未发现发育有软弱结构面及不良工程地质层，上覆的残坡积层和基岩风化破碎带厚度小于5 m，稳固性较好。

综上所述，该矿山地质环境复杂程度属中等类型【1～2】。

3 矿山地质灾害现状评估

经野外实地调查，目前矿山的采矿活动和早期的基建活动并未对矿区原始地形地貌造成较大的破坏，在矿区内未发现有崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害现象，也未见有地质灾害发生，现状评估认为地质灾害弱发育，危害程度及危险性小。

4 矿山地质灾害预测评估

依据矿区地质条件，结合野外实地调查，并将人类活动和自然等因素分析，预测采矿活动可能引发、加剧或遭受的地质灾害为崩塌、滑坡、泥石流和地基不均匀沉降。

4.1 采矿活动可能引发的地质灾害

4.1.1 崩塌、滑坡 矿山的开采方式为自上而下分台阶式逐段开采，现已在开采过程中将形成 3处工作帮边坡，分别是采场西面的 PW、南面的PS和东面的PE（表2）。

表2 预测采场工作帮边坡特征表Table 2 Estimated slope characteristics of stope

以上三处边坡均为岩质边坡，由辉绿岩构成，边坡顶部覆盖约0～2 m的风化层及第四系含碎石粉质粘土，岩体节理裂隙发育，主要发育3组节理，产状分别为：为分析上述边坡的稳定性，根据工作面上节理及工作面边坡的特点，选用赤平极射投影图法（图3、4、5），对其稳定性分析发现：PW边坡J2岩层面、J2/J3切割体、PS边坡J1/J3切割体和PE边坡J1/J3切割体处于不稳定状态，除以上几处外，其它结构面和切割体均在稳定或基本稳定状态。边坡PW、PS和PE临空面较高，在采矿爆破、机械震（振）动等活动的影响下，加之降雨、岩体的卸荷作用等因素，容易引起边坡失稳，产生崩塌、滑坡。预测边坡PW、PS和PE引发崩塌、滑坡的可能性大，危害程度及危险性中等。

矿区内海拔高度310～501 m，相对高差191 m，自然地面坡度20°～30°，局部陡立，地势起伏较大，因而在山体四周形成了山体自然边坡。区内山体主要由新元古代辉绿岩（Pt3βu）组成，山坡上覆盖有厚薄不一的第四系松散土层，表层结构较松散，稳定性一般。而采场位于山脚至半山腰处，在人类采矿活动的作用下，引发山体自然边坡崩塌、滑坡的可能性中等，危害程度及危险性小。

图3 PW边坡与构造面赤平投影图Fig.3 PW-slope and structural plane stereogram

图4 PS边坡与构造面赤平投影图Fig.4 PS-slope and structural plane stereogram

图5 PE边坡与构造面赤平投影图Fig.5 PE-slope and structural plane stereogram

4.1.2 泥石流 矿区属构造剥蚀低山地貌，相对高差191 m，自然地面坡度20°～30°，局部陡立，地形起伏较大，山体表层为松散的粉质粘土，土体结构松散，稳定系数低。上游最大汇水面积为0.036 km2，雨季时，遇长时间暴雨，可能形成暂时性小洪流，此外，在矿区北部的山坡上方设立了废渣场、表土场和堆料场，在以上3处将堆放表部风化覆盖层、围岩、表土及辉绿岩等物质，结构松散，稳定性较差，为泥石流提供了物源，在持续强降雨情况下，导致泥石流的发生的可能性中等，危害程度及危险性小。

根据现场的调查及分析，现状条件下，矿区未发育任何地质灾害，所以后期采矿活动可能加剧地质灾害的可能性较小。

4.2 矿山本身可能遭受的地质灾害

根据对矿区的地质环境条件调查，矿山本身及在采矿活动中可能遭受的地质灾害为崩塌、滑坡、泥石流和地基不均匀沉降。预测矿山在生产过程中遭受崩塌、滑坡地质灾害的主要为采场、废渣场、表土场和矿山公路等区段；预测遭受泥石流地质灾害的区段主要为废渣场、矿山公路和办公生活区。预测遭受地基不均匀沉降地质灾害的区段主要为办公生活区和矿山公路，但两处依地势而建，局部会进行少量厚约1～2m的挖填方，且场地上均为第四系残坡积土层覆盖，表层存在厚0.1 ～0.5 m耕植土，在建筑物的自重作用下，加之土体的附加应力，产生地基不均匀沉降的可能性小，危害程度及危险性小。

5 矿山地质灾害防治措施

通过对矿山预测的地质灾害调查分析，存在有以上所述地质灾害的发生，为预防矿区发生崩塌、滑坡、泥石流及地基不均匀沉降，可采取以下措施：

（1）对于在开采过程中产生的边坡，应在这些区段设立警示标志，禁止非工作人员的出入，并做好边坡顶部和坡面的防渗及截排水【3】。

（2）对于采场所形成的工作帮边坡，其最终边坡角须控制在开发利用方案的设计要求内，对边坡进行监测预警，并设立警示标志【4】。

（3）对于矿区的边坡，应及时清理坡区段上的浮石，对不稳定地段进行加固，并在坡脚种植速生植物（如爬山虎），防止崩塌、滑坡的发生。

（4）对于采场周围的山体边坡，严禁破坏采矿区外山坡上的植被，防止水土流失，继而引发山体滑坡。

（5）应根据矿区地表地形，在露天采场境界外侧修筑截排水沟（图6），维系其疏通，通过该渠道将大气降雨的地表水疏导，发挥拦截、疏引雨水的功效，降低地表水对矿区内及附近的人工挖填边坡的影响。

图6 截排水沟断面示意图Fig.6 Schematic diagram of drain’s section

（6）在采矿活动中产生的废弃土、石，应尽快运往表土场，严禁乱堆乱放，并对堆放终坡面夯实，同时应严格控制堆土边坡的高度，并在表土场下坡向修建编织袋挡土墙（图7）。

图7 编织袋挡土墙示意图Fig.7 Schematic diagram of retaining wall built by woven bags

（7）对于办公生活区和矿山公路区段，应尽量清除地面腐殖土，对堆土层加固，并对其分层碾压夯实处理；此外，需严肃认真做好地表水的防渗引排，避免地表水对路面填土的直接渗漏【5】。

6 结语

根据广西龙胜县茶辉绿岩矿山的实际地质情况，预测了矿山在生产过程中可能引发或遭受的地质灾害类型，并提出了相应的措施进行防治，可为其他同类矿山的地质灾害防治提供一定的参考。

1 国土资源部办公厅. 国土资源部关于加强地质灾害危险性评估工作的通知（国土资发[2004]69号）[EB/OL]. [2004-03-25] 2 DZ/T223-2009. 矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范[S]

3 韦银泽. 广西荔浦石灰岩矿山地质环境保护与恢复治理[J]. 山东国土资源，2013，29（3）：26～28

4 韩淑朋，许少伟. 矿山地质环境保护与治理恢复—以某露天石灰岩矿山为例[J]. 矿产勘查，2012，3（1）：111～115

5 戴昱，范汝海. 广西平乐县危旧房改造建设项目地质灾害危险性评估分析[J]. 山东国土资源，2013，29（6）：34～36

The risk assessment and prevention measures of geological hazard on a diabase mine in Longsheng county of Guangxi

Wang Xi
College of Earth Science Guilin University of Technology,Guangxi Guilin, 541006

A diabase mine in Longsheng county of Guangxi is taken as the object. Through investigation on the mine basic general conditions and geological environmental conditions, geological hazard predictions are made and some prevention measures are given.

diabase mine, geological hazard, prevention measures, Longsheng county of Guangxi

P619.224：P694

A

1006–5296（2017）01–0030–06

王曦（1992～），男，矿产普查与勘探专业，硕士研究生

2016-10-11；改回日期：2016-11-05