廣西龍勝輝綠巖礦山環境評估及恢復治理方案

周偉，喻文亮

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廣西龍勝輝綠巖礦山環境評估及恢復治理方案

周偉1，喻文亮2

(桂林理工大學地球科學學院，廣西 桂林 541006)

廣西龍勝輝綠巖礦山的開采存在著崩塌、滑坡等地質災害，在了解礦山基本情況的基礎上，結合野外實地調查，全面分析礦山地形地貌、地層巖性、地質構造和水文地質特征等，發現礦山可能引發的地質災害有崩塌、滑坡。針對崩塌、滑坡地質災害運用了赤平投影的方法重點分析，并提出了相應的具體解決方法，以達到降低地質災害的影響程度，促進礦產資源的合理開發利用，對經濟社會、資源環境的協調發展具有一定指導性意義。

環境評估；崩塌滑坡；恢復治理；廣西龍勝

1 礦山基本情況

龍勝縣達沙河口輝綠巖礦位于龍勝縣三門鎮雙朗村委，礦區面積23.39 hm2，開采標高+550 ~+260 m，礦區距龍勝縣城約22km（直線距離）。礦區西南側緊鄰三門—灘底鄉道，交通較為便利。

礦區位于亞熱帶季風氣候區，雨量充足，年平均氣溫18.1℃,平均無霜期317天，日照時數歷年平均1 247小時；旱季為9~11月，雨季為5~6月，歷年平均降水量1 546.5mm，多年平均徑流系數0.70，年平均相對濕度79 %；年平均蒸發量為1 638.1mm。對礦區地質災害發生有較大影響的氣象特征主要為大強度集中降水的暴雨天氣，尤其是久旱突遇大暴雨，可能會引起崩塌、滑坡等地質災害的發生[1]。

2 礦山地質環境條件

2.1 地形地貌

評估區屬于中-低山地貌，地貌類型單一，海拔標高246~612m，相對高差約366m，自然山坡坡度35°~50°，地形起伏變化大，區域上總體地勢為東高西低。評估區內山體主要為元古代（）輝綠巖，山坡上覆蓋有較薄的第四系松散土層，局部巖體裸露[2]，評估區現狀用地主要為有林地、灌木林地、采礦用地等，發育有低矮荊棘、小喬木、灌木和雜草等植被，通視條件一般，原始生態環境保存較好。

2.2 地層巖性

根據本次野外綜合工程地質測量及收集區內及其附近地質資料，評估區內分布的地層主要有上板溪群合桐組上段（βμPtbh）和第四系含碎石粉質粘土（Q）、腐殖土（Q），現由老至新分述如下：

1）上板溪群合桐組上段（βμPtbh）：主要為基性噴發巖系，為灰綠色細碧巖、少量變輝綠巖夾綠泥絹云千枚巖、絹云千枚巖、炭質絹云千枚巖、硅質巖，其中細碧巖呈枕狀、杏仁狀構造發育。

2）第四系（Q）：主要包括含碎石粉質粘土（Q）和腐殖土（Q）。①含碎石粉質粘土（Q）：評估區內均有分布，主要為紅褐色和黃褐色粘土。碎石含量20%~25%，以棱角狀為主，大小混雜，粒徑一般10~20cm，顆粒成分主要為風化的輝綠巖，厚度約0.3~1.5m。②腐植土（Q）：主要分布于評估區的表層植被發育區，呈深灰色、灰褐色，主要有富含有機質的粘土夾植物根系組成。稍濕-干燥，多呈松散狀態[3]，厚度0.1~0.5 m。

2.3 地質構造

在區域構造上，評估區位于冬雞嶺背斜近核部，該背斜展布于洪寨-老虎崖一帶，軸向近北北東向展布，長度大于30km、寬10~15km，核部地層為上板溪群合桐組上段（βμPtbh），翼部地層為震旦系下統長安組（Z1）和上板溪群拱洞組（Ptb）。

斷裂構造方面，區域主要展布有庖田-融安斷層、下麻龍-同列斷層。其中，庖田-融安斷層從評估區北西約2.4 km處通過，沿庖田、融安一帶NNE向展布，硅化破碎巖石普通出現，并形成斷層角礫巖，為一逆斷層；下麻龍-同列斷層從評估區南東側約3km處通過，該斷層長度>100km，經過下麻龍、同列等地，主要表現為硅化，并出現斷層角礫巖、糜棱巖，破碎帶寬數米至數百米，為一逆斷層。上述斷層均為切割到礦區的礦體及圍巖，但評估區基巖節理裂隙較發育（表1），節理主要為剪節理，節理面多平直。總體看，評估區內地質構造簡單，地殼穩定性較好。

表1 評估區主要節理特征表

2.4 水文地質特征

礦區位于當地侵蝕基準面以上，主要以大氣降水補給，周邊無地表水體補給。其徑流場受地形控制，滲流場與地形基本一致，自然疏干條件良好。區內無褶皺、斷裂構造，含水巖組主要為第四系松散土層和元古代（）輝綠巖，富水性差，地下水對采礦的影響較輕。總的來看，礦區水文地質條件簡單，礦體皆分布于地下水位以上，地下水一般不會對礦區開采造成危害。

3 礦山地質環境評估

3.1 礦山地質環境現狀評估

礦區面積23.39hm2，開采標高550~260m，開采方式：本礦山設計采用露天自上而下臺階式開采，采用中深孔臺階爆破方式進行開采，龍勝縣達沙河口輝綠巖礦建設規模為10萬噸/a（3.45萬m3/a），屬小型礦山，礦山地質環境條件復雜程度為復雜類型，

圖1 H1滑坡剖面示意圖

圖2 W1危巖剖面示意圖

根據野外現場調查發現，評估區內可見在P4邊坡中段發生有滑坡（H1）1處(圖1)，在P5邊坡南東側有危巖（W1）1處（圖2）。各地質災害特征見表2。

表2 評估區現狀地質災害特征

3.2 礦山地質環境預測評估

3.2.1 預測評估采礦活動可能引發的地質災害

根據評估區的地形地貌、地層巖性、地質構造、巖土體工程地質特征、水文地質條件和礦山開采對地質環境的影響[5]，結合已發生的地質災害類型和地質災害發育特征及形成條件，預測本項目在后續采礦活動中，可能引發的地質災害有崩塌、滑坡[6]。

露天采場（巖質）邊坡可能引發崩塌、滑坡地質災害危險性的預測評估

本礦山為露天分層（臺階）開采，共存在6處邊坡（表3），本論文重點針對礦山P5、P6邊坡進行分析，邊坡寬分別250m、262m，高約5~30m、坡角約65°，為巖質邊坡，邊坡主要由輝綠巖組成，輝綠巖中發育三組節理，第一組節理（J1）產狀12°∠51°，第二組節理（J2）產狀143°∠50°，第三組節理（J3）產狀345°∠85°。根據上述邊坡上節理及邊坡產狀的赤平投影特點（圖3），對其穩定性分析如下：

P5、P6邊坡中，節理J1和J2與邊坡傾向相反，節理J3傾角與邊坡傾向近于垂直，表明由上述結構面切割的巖塊處于穩定狀態；節理J1、節理J2、節理J3兩兩組合交線與邊坡傾向相反，表明由上述結構面切割的巖塊處于穩定狀態[7]。

表3 現有不穩定邊坡危險性評估表

圖3 P5、P6邊坡與構造面赤平投影圖

上述邊坡雖然各結構面處于穩定狀態，但其巖石節理裂隙較發育，在受到作業機械震（振）動及大暴雨等作用下易產生巖、土質崩塌、滑坡地質災害，所產生的崩塌、滑坡應以小型為主（<500m3）。主要危害采場內的作業人員8~12人和機器設備等。預測采礦活動在露天采場引發現有邊坡發生崩塌、滑坡地質災害的可能性中等，危害程度中等，危險性中等。

3.2.2 預測采礦活動可能加劇的地質災害

H1滑坡在采礦活動的震（振）動及大暴雨等因素作用下可能使其處于不穩定狀態，使其規模進一步擴大，并進一步下滑主要危害采場內的作業人員（10~15人）和機器設備等。預測采礦活動加劇H1滑坡的可能性中等，危害程度中等，危險性中等。

W1危巖在采礦活動中將會不斷的出現，礦山應注意采場內危巖的清理。危巖主要危害采場內的作業人員10~15人和機器設備等。預測采礦活動加劇危巖的可能性中等，危害程度中等，危險性中等。

3.2.3 預測采礦活動本身可能遭受的地質災害

根據評估區地質災害發育現狀及工程建設本身可能引發的地質災害分析，預測采礦活動本身可能遭受的地質災害主要有崩塌、滑坡和地（路）基不均勻沉降。

4 礦山地質環境防治工程

4.1 礦山地質環境恢復治理工程

1）礦山建設、生產過程中，要嚴格執行有關礦山工作條例和國家有關技術規范要求進行開采，杜絕不合理、不規范的開采。按照設計部門設計的礦山開采方案，科學施工，有計劃、有條件合理開采，嚴禁在坡腳從下到上進行掏挖，臺階工作臺應保持平整，確保礦山開采安全性和可靠性。

2）評估區內現有邊坡及開采過程中不斷出現的新邊坡屬潛在崩塌、滑坡較易發區段。邊坡易受上方坡面匯水沖刷，對此應著重加強坡頂、坡面的截水防滲工作；此外還應設置安全警示標志，無關人員不得進入上述邊坡附近。

3）對于開采區所形成的最終邊坡，應嚴格按開采設計要求控制最終邊坡角，同時做好對邊坡的監測預警工作，若發現有危及過往人員人身安全的崩塌、滑坡等地質災害及其隱患時，應對邊坡采取有效的人工加固措施。

4）對于礦山生產過程中的棄土，應及時輸送到表土堆放場，不能隨意堆放，表土堆放終坡面應夯實；閉礦后，應及時對礦山進行恢復治理工作，防止發生水土流失。

5）應根據礦區地表地形在露天采場境界外側挖掘截排水溝，并保持暢通，把大氣降雨的地表水引排至采場外的三門河，起到攔截作用和疏引雨水的作用，盡量減少地表水對采場內邊坡的影響，避免因此造成的崩塌、滑坡地質災害發生[2]。

4.2 礦山地質環境監測工程

4.2.1監測內容

礦山環境監測的重點為礦石開采工程中可能產生的地質災害，主要包括崩塌、滑坡。要密切監測礦山工程地質條件在礦山開采過程中的變化，監測開采邊坡變形、位移、穩定性，礦區建筑物裂縫、變形，對地面開裂、巖層錯動等現象的出現要及時處理。同時要注意觀測礦區及周邊大氣、水體、植被等自然環境的變化情況。

4.2.2具體措施

1）加強礦山監測管理工作，完善礦山環境監測的各項規章制度。

2）設1人負責環境監測，針對可能誘發地質災害的地段，派人巡檢，發現安全隱患應及時通報處理。

3）及時探訪該防治區周邊群眾，注意收集周邊環境變化的有關信息，并加以分析整理，提出應對和解決措施。

4）崩塌、滑坡監測措施

主要進行變形監測，設立監測點進行長期監測。根據本區崩塌、滑坡和地基不均勻沉降等的發育特征，采用巡視觀測露天采場、礦山配套設施形成的邊坡。一般巡查3天一次，雨季應加密為1天巡查一次5，上述監測過程中，應做好監測記錄，按時給當地國土資源部門匯交監測資料，發現異常及時報告。

5 結語

礦山建設及開采過程中，應按照礦山地質環境保護與恢復治理方案的要求，真正做到“在開發中保護”和“在保護中開發”，最大限度地減少礦產資源開發對地質環境的影響，促進采礦活動健康發展。廣西龍勝輝綠巖礦為例，簡要分析其現狀及其預測地質災害狀況，提出了該類礦山的恢復治理措施的基本思路和方法[8]，有利于全面保護礦山地質環境，促進礦業經濟持續健康發展，減少礦產資源勘查開采活動造成礦山地質環境破壞，保護人民生命和財產安全，促進礦產資源的合理開發利用和經濟社會、資源環境的協調發展具有一定指導性意義[11]。

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Environment Assessment and Control of the Longsheng Diabase Mine in Guangxi

ZHOU Wei1YU Wen-liang2

(1-College of Geosciences,Guilin University of Technology, Guiliu, Guangxi 541006)

Landslide and collapse are developed in the Longsheng diabase mine in Guangxi. This paper has a discussion on topography, geomorphology, lithology, geological structure and hydrogeological features in the diabase mine. The collapse and landslide hazards are analyzed by means of stereographic projection, and some corresponding controls are put forward.

diabase mine; collapse; landslide; control; Longsheng, Guangxi

2017-03-15

周偉（1989-），男，湖南長沙，在讀研究生，專業：地質學，研究方向：災害地質學

P69

A

1006-0995（2017）04-0634-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.024