歙縣水竹坑銅礦礦山地質環境調查分析與研究

曹玉蘭

摘要：通過對歙縣水竹坑銅礦礦山地質環境現狀的調查，初步查明礦山地質環境特征、礦山開發引發的地質環境問題；并對主要環境地質問題進行深入分析研究，提出礦山對地質環境保護防治措施，達到了本次的調查目的。

關鍵詞：礦山地質環境；礦山地質環境問題；防治措施

1. 引言

為防止和減少地質災害給人民生命財產造成的損失，加強礦山地質環境保護，促進礦業健康有序發展，預防或減少因礦產開發對礦山地質環境造成的不良影響，同時實現規范開采，本項目于2007年開展礦山地質環境調查分析與研究工作。

2. 基本情況

本礦山屬于老采礦區的恢復開采，主要采用平硐、淺孔留礦法開采，開采深度+150m～+365m。機械通風，平硐自流排水，外設尾礦庫外設。

3. 礦區地質環境

地層：為中元古界牛屋組（Pt2n），受后期構造作用的迭加改造，巖石的變質變形十分強烈，原巖面貌已難以識別，主要以綠泥石片巖、綠泥石石英片巖、細碧巖、粉砂質千枚巖，以及細碧巖與千枚巖、粉砂質千枚巖互層。

構造：區域上位于江南臺隆與下揚子臺坳的轉折部位，礦區主要構造為NE向構造糜棱巖帶（礦區礦化帶的主體）及NW向橫向斷層（直接破壞礦化帶與礦體如F5、F6 ，多屬正斷層）。

巖漿巖：為晉寧期水竹坑片麻狀花崗閃長巖體（γδ32）、輝綠巖、正長斑巖、細碧巖。

區域變質作用：形成一套低綠泥石相淺變質巖系，主要巖石類型為千枚巖等。重結晶礦物為絹—白云母、綠泥石、微粒石英及少量碳酸鹽礦物。

圍巖蝕變：綠泥石化、矽卡巖化、陽起石—透閃石化、黃鐵礦化、黃銅礦化、硅化及碳酸鹽化。

地震：沒有發現第四紀以來的活動性斷裂。自有資料記載以來，與鄰近地區地震頻率不高，未發生過破壞性地震。

水文地質條件：主要含水層為裂隙水，含水性弱。地形陡，不利于大氣降水滲透。礦體大部分位于當地侵蝕基準面以上，地表水對礦床充水影響甚微。

工程地質特征：區內各巖層（體）淺部風化強烈，工程地質性質差。深部巖性組合復雜，工程地質性質差異變化大。巖漿巖類工程地質性質較好——好，為較穩定的工程地質結構體。地下水主要賦存于風化帶和斷裂破碎帶，含水性弱。

人類活動對地質環境的影響：早期的無序開采改變原來地形地貌，選廠、區內運輸道路的建設毀壞土地資源；礦渣堆放不合理，存在泥石流隱患；礦區開采礦石含有砷，采礦活動易造成砷污染，排水對區域水資源、水環境，土石資源、土石環境有一定的影響。

4. 礦山地質環境現狀

4.1 礦山工程現狀

現有的礦山工程有新建平硐、尾礦庫、老硐以及礦山開礦前期所做的探槽、淺井等勘查工程。現狀調查發現未發現有地質災害發生。但在硐口周圍的廢渣隨意堆放、硐臉前、選礦廠附近堆積有廢渣，沒有任何防護，尾礦壩若不牢靠，以及礦區多次的地質普查工作施工的探槽、淺井、坑道、平整機臺、修路等開挖山體，形成了約20000m3的棄土無序堆放在礦區各地，增加了泥石流物源，在強降雨天氣易引發泥石流地質災害。

4.2 地質環境現狀

地面與斜坡穩定性：通過調查，現狀沒有發生崩塌、滑坡、地面塌陷、地面沉降、冒頂、片幫地質災害發生，因此現狀地質災害一般不發育，地面與斜坡基本穩定。

水資源、水環境：礦井排水采用平硐自流排水，正常涌水量500t/d，最大涌水量1000t/d，水量較小。礦坑水質較好，對地表水體污染輕微。采礦坑內水對水資源、水環境影響輕微。尾礦水全部回收利用，不向外排放。礦體位于當地侵蝕基準面以上，地表水對礦床充水影響甚微。因此，采礦對礦區水資源、水環境影響輕微。

土石資源、土石環境：采場附近為荒坡，采礦活動對土地資源的影響較小。礦坑口處廢渣堆放無秩序，廢渣量50000m3以上，無防護措施，在強暴雨季節易引發泥石流，阻塞華源河，并污染河水。

4.3 現狀調查結果

通過對礦山實地調查：礦區現狀地質災害不發育，但存在泥石流地質災害隱患。礦區地面與斜坡基本穩定；采礦活動對水資源、水環境的影響和對土地資源、土石環境影響較輕。

5. 礦山地質環境綜合評估

5.1 礦山開采地質環境影響特征

（1）隨采空區的擴大，向下開采的深度增大，礦業活動可能引發崩塌、采空塌陷地質災害。

（2）區內的廢渣堆放無防護措施，在一定程度占用土地資源，在強暴雨等極端天氣下可能產生泥石流地質災害。

（3）隨著采礦活動的進行，尾礦增多，在強暴雨等極端天氣下可能產生泥石流地質災害。

（4）地下開采以及尾礦水對水資源、水環境影響范圍極小，對區域地表水體和地下水不會造成污染。

（5）地下采場大氣主要污染物為爆破引起的炮煙、礦石加工及車輛行駛的道路揚塵以及尾礦砂形成干灘后的揚塵，采用濕式鑿巖、灑水降塵及收塵等措施后防止尾砂飛揚，空氣環境污染可以消除。

綜上所述，礦區內對地質災害的敏感為中等偏弱，若按設計科學開采，造成災害的可能性小。即由邊坡失穩引發崩塌、泥石流地質災害，治理難度較小，地質環境恢復較容易。

5.2 綜合評估結果

影響較重區：Ⅰ、Ⅱ為影響較重區（見圖），主要為開采范圍、廢渣堆放、尾礦庫范圍。

影響較輕區：調查區范圍內Ⅰ、Ⅱ區以外的區域均為影響較輕區（見圖）。

6. 礦山開采適宜性評估

該礦山建設規模屬小型，礦區植被覆蓋率高，占用耕地很少，現狀地質災害發育程度弱。預測礦業活動誘發、遭受的地質災害可能性小，可能產生的地質災害規模小。尾礦庫堆放尾砂對周邊水土資源與環境影響較輕。針對礦業活動可能引發、加劇、遭受的各種環境地質問題，礦山可采取必要的措施進行處理，通過落實綜合防治措施和建議，可以預防其危害。礦業活動對地質環境影響程度較重--較輕。

因此，本礦山建設適宜級別為“基本適宜”。

7. 礦山地質環境保護防治對策

（1）認真執行開采方案設計，做到科學開采，合理開采。

（2）對平硐口外溝谷的廢渣堆應修建擋土壩，防止暴雨誘發廢渣堆邊坡失穩，產生礦區泥石流以及污染和破壞水土環境。

（3）冒頂、片幫：應調查了解掌握本礦地質構造、礦體及礦體圍巖特征，選擇合適的巷道支護形式和采場構成參數，以滿足礦壓要求；設計所留的采場頂、底板及間柱不得回采或削弱；開采過程中遇礦（巖）破碎、不穩固地段，須及時設臨時支護；井下部分處于巖層穩定處的巷道采用裸巷時，應加強日常巡查，發現有浮石及時消除，有裂隙等變形應及時加強支護；對頂底板不穩固的局部地段，視具體情況采用木支護或混凝土支護等形式進行處理；對地質構造帶或破碎帶應采用鋼結構加固支護；對原支護要加強檢查，發現問題及時處理。

（4）礦井突水：礦山井下防水一定要堅持“有疑必探”的原則，巷道過斷層、裂隙帶、巖體接觸帶時，應提前打探水孔，以防掘進突水。坑內揭露較大出水點，應及時注漿封堵；根據礦坑涌水量及豐、枯水期礦山排水量，合理布置井下水倉位置及容量，水泵排水能力應保證在礦山正常涌水量3倍以上；礦山應做好水文地質觀測工作，如觀測記錄礦坑涌水點、涌水量及礦坑排水量，為礦山防治水積累資料。

（5）井下采掘作業應采用濕式作業，同時加強個體防護。

（6）尾礦庫：加強壩體及壩肩監測，掌握坡面變形動態，雨季應加密監測；做好防滲漏工作；尾礦庫周圍應設置排水防洪溝，減少暴雨、洪水入庫量；礦山閉坑后，尾礦庫及時覆土，植樹種草，復墾返綠。

（7）加強礦業活動的污水監測、分析，并采取相應的處理措施，處理達標后方能循環利用或排放。對于廢石土堆進行復墾、監測，防止暴雨誘發邊坡失穩，產生礦區泥石流以及污染和破壞水土環境，礦區閉坑后，進行生態恢復。

（8）對老巷及采空區應加強支護，設置柵欄及警示標志，防止冒落、透水、塌陷、窒息等事故發生。

8. 建議

（1）對平硐口外溝谷的廢渣堆應修建擋土壩，防止暴雨季節引發泥石流地質災害。

（2）礦山未建專用排土場，開采出的廢石中含有一定量的砷，由于雨水沖刷可造成下部水質污染，待開采結束后，盡量利用廢石去回填采空區。

（3）對已采空區，應進行回填或封閉采場坑道，保證坑下作業安全。

（4）尾礦庫的尾砂盡可能綜合利用，變廢為寶。尾礦排至設計標高后，要及時覆土種草或復墾還田，保持生態平衡，尾礦壩應加強監測。