青海祁漫塔格銅礦地質(zhì)災(zāi)害分析及治理

郭帥 仇新迪

摘要：針對(duì)青海祁漫塔格銅礦開發(fā)歷史長(zhǎng)，規(guī)模大，礦山生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，誘發(fā)的礦山地質(zhì)災(zāi)害較為普遍的現(xiàn)狀，探討了青海祁漫塔格銅礦的特殊性及地質(zhì)環(huán)境的特點(diǎn)，闡述了礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及危害，并提出了相應(yīng)的礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害防治的基本原則和措施。

關(guān)鍵詞：礦山；地質(zhì)環(huán)境；地質(zhì)災(zāi)害；防治對(duì)策

人類的工程活動(dòng)會(huì)對(duì)地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響，其中礦床開采是影響較大的活動(dòng)之一，礦產(chǎn)資源的開發(fā)，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，礦區(qū)的自然地質(zhì)環(huán)境也會(huì)受到嚴(yán)重影響，從而導(dǎo)致各種各樣的地質(zhì)災(zāi)害頻頻發(fā)生，危及人類的生活、生產(chǎn)等方方面面。青海祁漫塔格銅礦相對(duì)較為富集，多年來礦山開發(fā)引起的地質(zhì)災(zāi)害給地區(qū)造成的高昂的經(jīng)濟(jì)損失。目前，青海類似于祁漫塔格銅礦的礦山往往開采了多年，資源瀕臨枯竭、地質(zhì)環(huán)境逐漸惡化，地質(zhì)災(zāi)害均已在礦區(qū)產(chǎn)生不可忽視的影響，亟待解決。

1、青海祁漫塔格銅礦的地質(zhì)特點(diǎn)及環(huán)境特點(diǎn)

1.1特質(zhì)特點(diǎn)。祁漫塔格銅礦由于常年開采，地質(zhì)環(huán)境遭受了工程活動(dòng)的強(qiáng)烈影響，地質(zhì)環(huán)境受到了礦山開采的嚴(yán)重破壞和負(fù)面改造。地下地質(zhì)體的分布范圍、儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能、物性、巖性都深深受到了影響，致使礦山周邊的地形地貌、地質(zhì)環(huán)境、水文地質(zhì)以及自然生態(tài)環(huán)境均隨著礦產(chǎn)資源的不斷開采而漸漸發(fā)生發(fā)生重大改變。這些變化特征具體有4個(gè)方面的特點(diǎn)：一是礦區(qū)處在一個(gè)地質(zhì)條件十分復(fù)雜的斷裂構(gòu)造發(fā)育帶上，這雖然能夠提供了礦產(chǎn)富集的有利條件，但也是形成地質(zhì)災(zāi)害的重要原因；二是礦區(qū)經(jīng)歷了多年的開采，人類的工程烙印強(qiáng)烈地影響了礦區(qū)的環(huán)境，由于銅礦相對(duì)較為分散，覆蓋面積幾十公里，決定了其特殊的采礦方法，破壞性強(qiáng)；三是周邊村莊相對(duì)較為密集，村莊受礦區(qū)影相對(duì)較大；四是同其他礦區(qū)相比，地質(zhì)災(zāi)害更容易發(fā)生，災(zāi)害的種類多，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，危害面積廣，影響程度深，造成的經(jīng)濟(jì)程度大的特點(diǎn)。

1.2地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀。祁漫塔格銅礦長(zhǎng)18 km，寬1-2.7 km，面積36 km2，目前開采面積已達(dá)20余km2，礦區(qū)的開采結(jié)果是產(chǎn)生了一個(gè)露天采礦坑、一個(gè)地表塌陷區(qū)、三個(gè)排土場(chǎng)、兩條由于地質(zhì)災(zāi)害形成的裂縫。

1.3非自然因素的山體滑坡和地下巖體的移動(dòng)和地層的非自然變形

（1）西露天礦：西邊的露天礦開采時(shí)間較長(zhǎng)，隨著礦區(qū)銅礦的不斷開采，山體滑坡，巖體移動(dòng)和地層的非自然形變經(jīng)常發(fā)生，其中在礦坑的南部發(fā)生了大面積的地質(zhì)巖體的移動(dòng)和地層的非自然形變，變形區(qū)面積達(dá)2km2。在該區(qū)域內(nèi)有分布了多個(gè)村莊，村子里相當(dāng)數(shù)量的房屋均遭受了不同程度的損害，情況較為危急。（2）東露天礦：該礦開采時(shí)間相對(duì)短，近幾年才在礦場(chǎng)南部發(fā)生了數(shù)次山體滑坡，滑坡的程度不大，垂直高度約為15米， 邊坡處有多個(gè)陡坎，而滑坡的范圍就在這陡坎分布處，其地質(zhì)災(zāi)害影響相對(duì)于西露天礦小些。之所以地質(zhì)災(zāi)害在短短數(shù)年內(nèi)就在礦區(qū)發(fā)生，主要是由于為了增加產(chǎn)量，東露天礦實(shí)行全線開采所造成的。

1.4露天礦坑作業(yè)前后引起的地質(zhì)災(zāi)害。大多開采時(shí)間長(zhǎng)的礦區(qū)，都會(huì)形成巨大的礦坑。祁漫塔格銅礦西露天礦部分由于長(zhǎng)時(shí)間開采，出現(xiàn)了一個(gè)長(zhǎng)7公里、寬3公里、深度約為500米的巨碗狀深坑。

西露天礦的開采壽命截止到2018年，到時(shí)將對(duì)其采取閉坑處理。據(jù)估算閉坑時(shí)深坑的坡角達(dá)到30°-40°度，屆時(shí)礦坑深度將達(dá)到550米。而根據(jù)前人的分析結(jié)果，在自然狀態(tài)下，一個(gè)穩(wěn)定的邊坡要能不產(chǎn)生滑坡的危險(xiǎn)，其邊坡角度要保持在10°-25°。目前閉坑后，由于沒有了人工的邊坡維護(hù)，邊坡開始不斷加速下滑，直至到達(dá)一個(gè)穩(wěn)定的角度時(shí)才會(huì)趨于力度平衡，滑坡停止。同時(shí)，地下水會(huì)在閉坑后慢慢流入礦坑中，目前對(duì)于礦坑滲水，通常的做法是為了不影響礦山開采進(jìn)度，而只是對(duì)滲水采取堵截、疏導(dǎo)的做法，這樣額外的增加了開采成本。一但對(duì)礦區(qū)采取閉坑工作，人工排水將終止，很快地下水以及地表水將會(huì)匯集入礦坑，形成一個(gè)巨大的人工湖，屆時(shí)該湖的儲(chǔ)水量將達(dá)到18億立方米。這種人工湖會(huì)對(duì)周邊的自然河流、湖泊等水文地質(zhì)條件產(chǎn)生改變，會(huì)降低穩(wěn)定后邊坡的強(qiáng)度，這樣可能導(dǎo)致新的邊坡滑塌。

1.5礦區(qū)重金屬元素對(duì)環(huán)境的污染。祁漫塔格銅礦開采過程中會(huì)有大量的非礦產(chǎn)物質(zhì)，如泥土等將棄置，多年來累積的泥土，會(huì)將隨著銅礦伴生的重金屬物質(zhì)漸漸富集于附近，這些露天重金屬由于遭受長(zhǎng)時(shí)期的日照、風(fēng)吹、雨淋等自然環(huán)境影響，產(chǎn)生了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，污染物被大量排放在外，由此對(duì)礦區(qū)周邊的大氣、地表環(huán)境、水環(huán)境等自然環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，致使空氣、土壤和淡水中的重金屬元素、硫化物等含量嚴(yán)重超標(biāo)，對(duì)人類的飲用水、農(nóng)作物等造成了污染，使人類生活受到巨大危害。

2、地質(zhì)災(zāi)害減治理方法

2.1地質(zhì)災(zāi)害治理工作建議。祁漫塔格銅礦由于井工開采造成大面積采礦沉陷區(qū)、礦震危害區(qū)；露天開采形成巨大礦坑、地層產(chǎn)生的形變、廢棄的泥土堆積區(qū)；受礦產(chǎn)開采影響導(dǎo)致的斷層帶、地裂縫、地面塌陷。地質(zhì)災(zāi)害具有地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性、礦區(qū)所在構(gòu)造位置的不同、工程活動(dòng)的多樣性和對(duì)災(zāi)害發(fā)生的敏感性等特點(diǎn)。目前地質(zhì)災(zāi)害對(duì)青海祁漫塔格銅礦的影響趨勢(shì)是東西夾擊，南北推進(jìn)，災(zāi)害形勢(shì)十分嚴(yán)峻，需及時(shí)規(guī)劃、治理和重建。

2.2 治理工作實(shí)施。要想能夠及時(shí)完成礦區(qū)的治理工作需進(jìn)行以下工作：（1） 對(duì)區(qū)域進(jìn)行評(píng)估，對(duì)于破壞還不嚴(yán)重地區(qū)，能夠在采取適當(dāng)措施情況下能夠得到恢復(fù)的區(qū)域，開展對(duì)生態(tài)環(huán)境的治理和恢復(fù)。（2） 對(duì)于目前仍然會(huì)受到礦山開采影響的區(qū)域，要把“防”和“治”的工作都做好，防治結(jié)合，使得對(duì)自然環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境影響達(dá)到最小。（3） 在所有礦坑都關(guān)閉后，將規(guī)劃出多個(gè)礦區(qū)結(jié)為一體的綜合生態(tài)環(huán)境恢復(fù)示范區(qū)。

3、結(jié)論

通過對(duì)祁漫塔格銅礦區(qū)的地質(zhì)分析，開展對(duì)礦區(qū)產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)價(jià)，分析其成因及導(dǎo)致的影響，制定針對(duì)礦區(qū)的防治對(duì)策，并予以實(shí)施。經(jīng)過數(shù)年的針對(duì)性地質(zhì)災(zāi)害治理，礦區(qū)及其周邊的地質(zhì)災(zāi)害有大大減少，其經(jīng)驗(yàn)對(duì)其他礦區(qū)具有寶貴的借鑒意義。

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