廣西礦山地質環境綜合評價

熊梓衡，楊 鑫，何 陽，唐澤慧，黃振男，吳紹鵬

（桂林理工大學博文管理學院，廣西 桂林 541006）

礦山地質環境問題是指由于礦山的采礦活動，對礦山原地形地貌進行破壞，并有可能誘發崩塌、滑坡和水土流失等，嚴重威脅礦山周圍居民人身財產安全[1-5]。本文通過對廣西灣里頁巖礦礦山地質環境進行綜合評價，并提出礦山地質環境恢復治理措施，對預防礦山地質災害的發生，恢復礦山生態環境具有一定指導意義。

1 礦山基本概況

礦山位于永福縣永福鎮灣里西約890m處，距永福縣城北西方向直距約2km，行政區劃隸屬永福縣永福鎮管轄。礦區面積0.0366km2，開采標高為：+198m～+149m，設計生產規模4萬噸/年，為小型礦山。

2 地質條件

2.1 地層巖性

礦區內分布地層由老到新主要有：下白堊統永福組（K1y）為土黃色頁巖，泥狀結構，薄層狀，分布于整個礦區及外圍，厚度穩定，呈單斜產出，產狀為20°∠72°。第四系（Q）為頁巖風化而成的殘積土層，呈棕紅-棕黃色，它是中等可壓縮的土壤，靠近地表或裸露，多呈失水干燥狀態。土壤含少量粘土礦物細顆粒、碎屑礦物含量大約在5%到10%之間。土壤均勻，土壤結構不均勻，坡度較薄，且有較厚的坡腳,坡腳厚度小于2m。

2.2 地質構造特征

在區域上礦區位于永福平緩向斜的核部，該向斜核部由白堊統（K）組成，局部出現石炭統（C），翼部為中泥盆統（D2）；礦區西側約1.4km處，有一近北東走向的永福復活逆斷層切過向斜的核部，控制了向斜兩翼地層巖相、厚度的變化。

礦區內沒有明顯的斷裂活動跡象。有兩組巖石節理和裂隙。礦物接縫表面平坦，節理寬度小于5cm，微量礦物碎屑和石英是該區域主要填充物質。

2.3 水文地質特征

礦區地表水系發育較差，最小侵蝕量基于礦區東側約1.3km的西河，最小侵蝕基準高程高于138m。礦體最高海拔不低于198m，最低海拔大于149m，礦體位于局部最小侵蝕基準面以上。

大氣降水是該礦區地下水主要補給方式，一般含水量較小，大部分沿洼地邊緣緩慢滲出。礦區地下水徑流中，南部至東北部的總體流量最終流入銀洞河中，少量降水沿巖石節理滲透流出，未造成礦井下大面積積水，區域水文地質特征對礦山開采的影響較小。

3 礦山地質環境現狀評估

礦山前期開采在礦區內形成1處邊坡P1，P1邊坡高10m～22m，長約129m，坡角約55°～68°，巖質邊坡主要由頁巖組成，頁巖節理發育狀況良好，J1、J2為兩組節理發育，使巖石呈更加分散狀態。通過現場地質調查，目前情況下評估區域內地質災害發生可能性較小，因此，評估區內地質災害現狀評估薄弱。

表1 礦山地質環境保護與恢復治理工程措施

4 礦山地質環境災害預測評估

4.1 采礦活動可能引發的地質災害預測評估

根據方案設計進行開采施工，運用較常見的露天臺階式開采方案進行開采，在后續的礦山采礦活動中，沿水平方向采礦順序由北向南依次推進，在15個月采礦施工結束后，采場南，西，東南分別形成工作邊坡PS、PW、PSE。以上三個邊坡均為巖質邊坡，由頁巖構成，具備產生巖質崩塌、滑坡的基本條件。選用赤平極射投影圖法對上述邊坡的穩定性進行分析，除PW邊坡J1/S0、J1/S2切割體和PSE邊坡J2/S0切割體處于基本穩定外，其余結構面及切割體處于穩定狀態。

但上述邊坡臨空面較高，由于礦山開采活動會對邊坡穩定性造成一定影響，加之機械沖擊等多種因素，易造成邊坡失穩、塌方、滑坡等地質災害，受地質災害影響包括操作人員、運輸車輛、機器設備等，可能造成直接經濟損失不足100萬元，預計露天采場的建設可能導致塌方和滑坡，其概率中等，發生危險及危害性較小。

4.2 預測采礦活動可能加劇的地質災害

根據實地調查，評估區現狀沒有發現地質災害，因此，不存在加劇地質災害的可能性。

4.3 預測采礦活動本身可能遭受的地質災害

（1）采場可能遭受崩塌、滑坡地質災害危險性的預測評估：根據礦山開發利用方案，在后續開采生產過程中，將產生的一系列高5m、邊坡角45°的開采臺階，邊坡上巖體節理、裂隙較為發育，由以上赤平投影分析可知，除PW邊坡J1/S0、J1/S2切割體和PSE邊坡J2/S0切割體處于基本穩定外，其余的結構表面和切割體處于穩定狀態。在礦山生產爆破，機械沖擊（振動）以及大雨，在人為或外部條件的影響下，比較容易產生崩塌、滑坡等地質災害，直接對礦山開采作業造成危害人員為8人，主要危害礦山運輸車輛和機器設備等，預估可造成的直接經濟損失不低于，預計礦山建設項目和采礦活動將遭受崩潰和山體滑坡。

（2）含水層的影響和破壞預測評估：該礦屬于露天開采，具有小坑區和小集水區。沒有滲水和水淹問題。因此，采礦活動對該地區的主要含水層沒有影響，不存在影響礦區及周圍生產生活供水問題；地下水埋深大于5m，水位標高低于+138m，年變幅1m～2m，地下水和地表水水質類型差別不大，水質類型為HCO3-Ca、HCO3-Ca˙Na型，PH值6.3～7.5，礦化度約為180g/L～240g/L，礦區生產的為非金屬礦-頁巖，對地下水水質變化及影響較小。礦山生產過程將會產生一定的生活污水和少量的油污等，這將會對礦區地下水質造成一定的影響，但影響程度較輕。

5 礦山地質環境恢復治理措施

堅持科學發展理論，最大限度地避免或減輕采礦活動造成的礦山環境地質問題和地質災害危害，將地質災害的破壞與影響降到最低，減少地貌景觀和蓄水層的破，最大限度的修復礦山地質環境，提出礦山地質環境保護與恢復治理工程措施（表1）。

6 結語

本文以廣西灣里頁巖礦為例，綜合評價礦山地質環境，提出礦山地質環境評估結果和地質災害措施，最大限度對礦山地質環境進行保護與恢復治理，避免或減輕礦山活動引發地質災害帶對礦山環境地質造成影響，減少對地貌景觀和含水層及破壞的影響，將修復地質災害發生后環境問題落到實處，促進礦山的可持續發展。

[1]王永生.礦山地質環境治理存在問題及對策[J].南方國土資源，2009，（12）：38-39.

[2]徐炳連，王美乾，吳靜.廣西礦山地質環境治理恢復措施探討[J].西部探礦工程，2012，（1）：125-130.

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[5]李慧青,楊迪,候麗君,胡永明,賈俊杰.廣西富絹頁巖礦礦山地質環境恢復治理措施[J].資源信息與工程,2017,32(05):58-59+61.

[6]謝廷勇,張紫峰,劉芳,等.廣西珊瑚礦區地質評價環境數學模型研究[J].礦產與地質,2017(5):990-998.