廣東某水泥用石灰巖礦山資源開發利用中的環境保護措施研究

黃國松中國建筑材料工業地質勘查中心廣東總隊

廣東某水泥用石灰巖礦山資源開發利用中的環境保護措施研究

黃國松
中國建筑材料工業地質勘查中心廣東總隊

本文對廣東某水泥用石灰巖礦山礦產資源開發利用中的環境問題和礦山環境保護與治理措施開展了研究。其開采可能面臨邊坡失穩、地面塌陷、地震、水土流失、泥石流和環境及水污染等災害。針對各個環境問題，本研究提出了保持坡面的平整、采場邊坡防水、建立排泄系統、礦山復綠和土地復墾等預防處理措施。

水泥；石灰巖；礦山；開發利用；環境保護

引言

礦山地質環境保護與安全生產一直是人們關注的焦點，這也是礦山企業生產過程中面臨的最主要問題。隨著圍巖和礦石的不斷采掘，地球表面的自然平衡遭到了破壞并導致地質環境的惡化。實踐表明，石灰巖是一種極為重要的建材原料，其礦山的開發利用卻面臨了安全隱患大、資源保障偏低和破壞地質環境等問題。基于此，本研究以廣東某水泥用石灰巖礦山為例，對其礦產資源開發利用中的環境問題和礦山環境保護與治理方案進行研究，旨在探究該方面的重要意義。

1　礦山概況

礦山位于粵西地區羅定市境內，其緊鄰324國道。礦區為丘陵地貌，總體地勢中間高四周低，最大高程在礦區中部，地面起伏的最大高程差大于150m。礦區氣候屬亞熱季風氣候，年均氣溫22℃，雨量充沛且多年平均降雨量1500～1900mm和蒸發量1494.7mm。

礦區在大地構造上位于華南褶皺系的粵西隆起羅定拗陷之東南部。斷裂及褶皺構造在區域上較為發育，元古界、古生界、中生界、新生界各地層均有出露。區內巖漿活動不甚劇烈，僅在東部邊緣出露少量華力西期混合花崗巖，淺度變質作用發生在震旦系的云開群地層中。

2　礦床地質

礦床內的石灰巖礦體為石炭系石磴子組灰巖地層并包含KCⅡ和KCⅢ兩個礦層（體）。礦體裸露地表，表現為基本無第四系覆蓋的巖溶地貌特征。礦體呈單斜層狀產出，總體走向38～76°，傾向307°~346°，傾角30°~75°。礦體主要為中~厚層狀灰巖，其次為中~厚層條帶狀灰巖，主要礦物成分為方解石并呈粒狀（0.02~ 0.10mm者居多。礦區內的礦石均為Ⅰ級品，主要有益組分CaO的含量高，而有害組分MgO含量較低，各礦層的具體特征為：

（1）KCⅡ礦層為礦區內的主要礦層，賦存于C1sh2地層中并呈東西向的長條帶狀分布于礦區中部，與下伏KCⅠ礦層呈整合接觸。礦石主要為淺灰～灰白、乳白色中～厚層狀灰巖，僅局部夾白云質灰巖、白云巖、鈣質砂質頁巖透鏡體。礦層礦石沿各傾向及厚度方向各組分的變化均較均勻、穩定，礦石CaO含量為34.52%~ 55.99%，主要介于53.00%～55.50%，平均CaO、成分為55.15%。

（2）KCⅢ為第三礦層，賦存于C1sh3地層中并呈北東向的長條帶狀分布于礦區北西部，與下伏KCⅡ礦層呈整合接觸。礦石為淺灰～灰白色中～厚層狀灰巖及少量薄層狀、條帶狀灰巖組成。礦層礦石的化學成分在走向上和厚度方向上的變化不大，較為穩定，礦石的CaO含量31.17%~55.91%，主要介于54.18%～55.57%，礦層平均CaO含量54.83%。

3　礦區環境及保護措施

3.1環境現狀及預測

礦區環境地質條件也屬于良好類型。礦區距離村莊和道路及其他民用設施在安全距離之外因而不會直接影響居民環境。實地調查結果表明，礦區附近尚未發生過自然災害對礦床開采的影響。礦區地形以波狀起伏且坡度較陡的喀斯特丘陵地貌為主。自然邊坡穩定且尚未發現巖體失穩現象。礦區內植被良好且無水土流失現象。礦區不存在自然災害對開采活動的影響。礦區開采礦種單一不含有害或有毒元素，小規模開采以來尚未見除粉塵影響外的其它環境地質問題。因此，礦床的開采技術條件屬于中等類型（Ⅱ）并適宜露天開采，礦區開采可能面臨的災害包括：①凹陷露天開采階段的礦坑排水導致地下水位下降會導致邊坡失穩和地面塌陷等；②礦區地震烈度為Ⅵ度，礦床開發建設中可能面臨地震；③采礦活動破壞了原始地質環境，這可能誘發水土流失、泥石流和環境及水污染等地質災害。

3.2環境保護措施

根據預測，本研究提出了主要環境問題的預防措施包括：

（1）邊坡失穩，處理措施為：①不良地段、軟弱層位需進行日常檢查并對異常進行處理；②生產開采過程中應保持坡面的平整；③采場邊坡設置“露采段排水溝和吊水溝”和“凹陷露采段截水溝和集水池”采取防水措施。

（2）礦山“三廢”和噪音：①廢水：礦山設置有足夠容積的沉淀池以貯存雨水，使池內的污水沉清后排放；②廢氣：通過不定期的灑水等方式降低揚塵對項目區域下風向的環境影響；③固廢：對泥渣以及施工剩余的廢棄物等排放至排土場，待項目運行后再用作回填土；④噪聲：礦山開采生產應盡量采用低噪聲或帶有隔聲、消聲裝置的機械設備，同時還要合理的安排施工作業時間和場所。

（3）水土流失，處理措施包括：①建設并完善礦區防排洪系統；②開采平臺要開挖導水溝將邊坡匯水疏導到外部截水溝；③排土場要采用工程措施，即在下游設置泥石流攔擋壩，上部挖截和排水溝，平臺設置永久性排水溝，排土場平臺設置2%～5%的反坡；④排土場的裸露面、坡面要進行綠化和護坡；⑤修建道路破壞原有植被處需要設置擋、排水溝和進行綠化。

（4）土地復墾，處理措施包括：①礦山復綠，即采場開采結束后在平臺上筑堤填土，種植樹木及藤蔓植物，以實現最終邊坡的綠化。②土地復墾，即山坡開采范圍內（+105m標高以上）的平臺外沿修筑擋土墻、回填植土并種植物，凹陷采坑（+105～+55m）可設作回填凹陷采坑或山前水塘。

4　結論

本研究礦山的礦區開采可能面臨邊坡失穩和地面塌陷等地質災害。針對不同的環境問題，本研究提出：保持坡面的平整和采取采場邊坡防治水措施以確保邊坡的穩定性，注意降低礦山開采過程中的“三廢”和噪音對周圍環境影響，建立采場邊坡排水與泄洪系統以防水土流失，開采結束后在采場平臺上筑堤填土和種植樹木及藤蔓植物，凹陷采坑可設作回填凹陷采坑或山前水塘。

黃國松(1982-),男,吉林省松原人,職稱:工程師,主要從事礦山及地質工程方面的生產及管理工作。