撫松縣堿場溝廢棄石灰?guī)r礦礦山地質(zhì)環(huán)境特征及治理恢復(fù)措施

原 野，龐香多

吉林省水文地質(zhì)調(diào)查所，吉林 長春 130012

1 礦山自然環(huán)境概況

1.1 自然地理概況

撫松縣堿場溝廢棄石灰?guī)r礦礦山治理恢復(fù)區(qū)位于撫松縣城東南2 km 處的山溝中，地理坐標為：東經(jīng)127°17′20″～ 127°17′42″ 北緯42°19′04″～ 42°19′15″，工作區(qū)總面積為35 933 m2。

該礦山地貌地處長白山北麓低山區(qū)，地形總的趨勢為南部、東部、北部高、西中部低，最高點位于東北部山頂上，海拔標692.60 m，最低點位于撫松鎮(zhèn)，海拔標高431 m，相對高差為261.60 m，地形起伏較大。

該區(qū)氣候?qū)俸疁貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，四季分明，春季干燥多風(fēng)，夏季濕潤多雨，秋季溫和涼爽，冬季寒冷漫長。根據(jù)多年氣象資料記載，多年平均氣溫4.5 ℃，多年平均降水量765 mm，降水多集中于6、7、8 月份，多年平均蒸發(fā)量1 000 mm，無霜期125 天，最大凍結(jié)深度1.80 m。

礦區(qū)內(nèi)無常年地表徑流，汛期短暫降水沿溝谷排走。地表水受季節(jié)影響較大，以地表徑流為主，排泄條件較好，最終匯入礦區(qū)南部的頭道松花江支流無名河。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

1.2.1 地層

區(qū)內(nèi)地層底部主要由上元古界震旦系中統(tǒng)萬隆組、八道江組灰、黑灰色厚層狀灰?guī)r、粉砂巖、頁巖組成；中部由中生界侏羅系中統(tǒng)四道溝組凝灰質(zhì)砂礫巖、酸性熔巖、凝灰?guī)r及凝灰角礫巖組成；上部由新生界第四系沖積層亞粘土、砂礫石組成，

1.2.2 巖漿巖

主要以燕山期花崗巖（γ51）為主。巖石為花崗巖、花崗斑巖。風(fēng)化嚴重。巖石表面已成碎石和砂狀。

1.2.3 地質(zhì)構(gòu)造

本區(qū)大地構(gòu)造地處中朝準地臺（Ⅰ），遼東臺隆（Ⅱ），太子河—渾江褶陷斷束（Ⅲ），渾江上游凹褶斷束（Ⅳ）區(qū)。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要斷裂有松江河斷裂和湯河斷裂，兩組斷裂復(fù)合部位集中在撫松鎮(zhèn)內(nèi)。而治理工程區(qū)主要為堿場溝斷裂，為次一級的東西向斷裂，位于兩組斷裂復(fù)合部位的內(nèi)三角區(qū)中。

1.2.4 水文地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)地下水類型主要有松散巖類孔隙潛水、碎屑巖類孔隙裂隙水和碳酸鹽巖類裂隙溶洞水三種類型。

松散巖類孔隙潛水：主要賦存于第四系全新統(tǒng)砂礫石層中，含水層厚度一般為3 m，水位埋深為1.5～ 2.0 m，水量中等，涌水量按降深5 m 計算，單井涌水量100～500 m3/d，地下水化學(xué)類型為重碳酸鈣鈉型，礦化度小于0.5 g/L。

碎屑巖類孔隙裂隙水：主要賦存于侏羅系凝灰質(zhì)砂巖孔隙裂隙中，由于砂巖呈凝灰質(zhì)膠結(jié)，富水性差，水量貧乏，涌水量按降深20 m 計算，單井涌水量小于100 m3/d。地下水化學(xué)類型為重碳酸鈣型，礦化度小于0.5 g/L。

碳酸巖鹽類裂隙溶洞水：主要賦存于震旦系石灰?guī)r裂隙溶洞中，由于石灰?guī)r裂隙溶洞較為發(fā)育，富水性好，水量豐富，單井涌水量為1867.90 m3/d（降深4.53 m），地下水化學(xué)類型為重碳酸鈣鈉型，礦化度大于1.0 g/L。

1.2.5 工程地質(zhì)特征

根據(jù)區(qū)內(nèi)巖土體的成因、結(jié)構(gòu)、力學(xué)性質(zhì)及成巖作用，劃分為巖體組和松散土體組兩種類型。

堅硬巖分布于低山區(qū)，主要巖性為花崗巖、灰?guī)r，巖石完整呈塊狀，單軸抗壓強度大于60 MPa。

較軟巖分布于低山區(qū)，主要巖性為強風(fēng)化花崗巖和灰?guī)r，巖石呈碎塊狀，巖石飽和單軸抗壓強度15～20 MPa。

極軟巖分布于低山區(qū)，主要巖性為凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖，巖石呈層狀，巖石飽和單軸抗壓強度3～5 MPa。

松散土體組主要分布于溝谷地帶，巖性主要為第四系全新統(tǒng)沖積砂礫石層，為飽和密實狀態(tài)，承載力特征值為180～300 kPa。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2.1 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

撫松縣堿場溝廢棄石灰?guī)r礦開采歷史悠久，自20 世紀70 年代開始至80 年代停產(chǎn)閉坑。以生產(chǎn)石灰為主，礦山開采方式為露天開采，由于采礦活動極大的破壞了山體植被和地貌景觀，使礦山地質(zhì)環(huán)境遭到了嚴重破壞，特別是閉坑后遺留下來的崩塌、不穩(wěn)定邊坡和礦渣等。給人民的生產(chǎn)生活帶來了很大困難，對人民的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴重威脅。

2.1.1 開采區(qū)

多年來由于采礦活動影響，植被和地貌景觀破壞嚴重。形成大面積基巖裸露，邊坡陡緩不一，在強降雨作用下，造成邊坡失穩(wěn) ，形成崩塌地質(zhì)災(zāi)害兩處，崩塌堆積物體積為450 m3。現(xiàn)將崩塌段地質(zhì)災(zāi)害特征敘述如下：

B1 崩塌地段∶該段位于山麓地帶，地理坐標：東經(jīng)127°17′38″，北緯 42°19′10″。巖性為石灰?guī)r，地層產(chǎn)狀50°∠51°，崩塌地段坡腳標高509 m。坡角85°，坡向180°，坡高35 m，崩塌點巖體厚度大于50 m，巖體結(jié)構(gòu)呈碎裂狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，產(chǎn)狀①120°∠72°，②65°∠86°，③50°∠51°。坡下分布有崩塌堆積物，為塊石碎石，屬小型崩塌。崩塌主要毀壞林地，破壞自然景觀，威脅公路過往行人及車輛的安全。

B2 崩塌地段∶該段位于山麓地帶，地理坐標：東經(jīng)127°17′31″，北緯42°19′10″。巖性為石灰?guī)r，地層產(chǎn)狀70°∠27°，崩塌地段坡腳標高491 m。坡角82°，坡向210°，坡高33 m，崩塌點巖體厚度大于50 m，巖體結(jié)構(gòu)是碎裂狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，產(chǎn)狀①170°∠72°，②265°∠76°，③70°∠27°。坡下分布有崩塌堆積物，為塊石碎石，屬小型崩塌。崩塌主要毀壞林地，破壞自然景觀，威脅公路過往行人及車輛的安全。

2.1.2 礦業(yè)活動影響區(qū)

由于無序開采，礦業(yè)活動影響區(qū)部分表土被剝離，地表植被破壞嚴重，區(qū)內(nèi)凌亂分布的礦渣對地表植被造成了很大的危害，生態(tài)環(huán)境受到了不良影響，造成草木無法生長的土地面積達19 620 m2。此外在活動區(qū)還分布有廢棄石灰窯一座，廢舊廠房6 座，占地面積約200 m2。

2.2 礦山地質(zhì)環(huán)境發(fā)展趨勢

本礦山已經(jīng)閉坑，礦山環(huán)境已經(jīng)失去人工維護，殘留的危巖在強降雨、地震等外力作用下，再次發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害的可能性很大。一旦再次發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害，將嚴重威脅附近道路及過往車輛、行人的安全。生態(tài)環(huán)境會進一步惡化。因此，必須及時進行礦山地質(zhì)環(huán)境問題治理恢復(fù)工作，避免上述地質(zhì)環(huán)境進一步惡化。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)措施

為了盡快消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，達到改善當(dāng)?shù)厝司迎h(huán)境，有效避免因礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生而危及當(dāng)?shù)厝嗣裆敭a(chǎn)安全；恢復(fù)土地的利用功能，防止水土流失，改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，使規(guī)劃區(qū)內(nèi)山青秀美，生態(tài)效果顯著，并創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)環(huán)境效益。為此，首先應(yīng)針對刻不容緩的人民群眾生命財產(chǎn)安全和區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境治理恢復(fù)進行綜合治理，建議采取的治理工程措施有清理崩塌段上的危巖、噴漿固坡、修筑擋石墻。拆除砌體建筑物。修復(fù)地面形態(tài)，覆土綠化。

3.1 工程量布署

3.1.1 陡坡危巖治理工程

對崩塌段陡坡危巖體進行坡面清理，清理面積為12 162 m2，清理碎石量3 638.6 m3。

對清理后的危巖坡面進行噴漿固坡，噴漿面積為12 162 m2，噴漿486.4 m3。

砌筑擋石墻：由于廢棄石灰?guī)r礦崩塌段頂部危巖體距離公路較近，為防止零星碎石滾落到路基上，在臺階處修建一道漿砌石擋石墻，擋石墻長380 m。地基深20 cm，底座寬1.2 m。

3.1.2 采場區(qū)內(nèi)治理工程

砌體拆除：對現(xiàn)有廢棄的石灰窯和廢棄建筑面積進行拆除，占地面積200 m2。拆除砌體工程量150 m3。

場地平整：工業(yè)場地廢棄物拆除后，對其場地進行平整和廢棄物外運，平整面積19 620 m2。

覆土回填：工業(yè)場地平整后，進行覆土回填，回填覆土工程11 576 m3。全部需要外部購買。

植樹種草：首先對工業(yè)場地進行喬木栽植，共植樹4 905 株。然后，在崩塌段危巖體斜坡底部栽植灌木爬山虎。在樹與樹之間種草，綠化面積19 620 m2。

通過對該礦山的治理，將有效的恢復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，恢復(fù)土地使用功能，把廢棄礦山建設(shè)成為生態(tài)環(huán)境良好，人居安全的人文景區(qū)。

[1] 龐俊華,等.吉林省撫松縣堿廠溝廢棄石灰?guī)r礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)實施方案[R]. 吉林省地質(zhì)工程勘察院.