荔浦木樓灰巖礦山環境評估及恢復治理措施

黃靖哲

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荔浦木樓灰巖礦山環境評估及恢復治理措施

黃靖哲

（桂林理工大學地球科學學院，廣西 桂林 541006）

在了解礦山基本概況和查清礦山地質環境條件的基礎上，結合礦山實際情況，從地質災害、含水層、地形地貌景觀等方面進行了礦山地質環境影響現狀評估。現狀評估表明，該礦山主要發育滑坡和危巖，地質災害中等發育，對地貌景觀影響較嚴重。根據評估結果，提出了植被恢復工程等礦山地質環境恢復治理措施，對消除或減弱礦山地質災害，全面恢復礦山生態環境具有一定指導意義。

灰巖礦山；地質環境；治理恢復；荔浦木樓

圖1 荔浦縣木樓采石場建筑石料用灰巖礦平面示意圖

礦區屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫19.6℃。本區雨量較為豐富，年平均降雨量為1 424.4 mm。降雨多集中在4~8月份，占全年降雨量的80%。

圖2 礦區綜合地層柱狀圖

1 礦山地質環境條件

1.1 地形地貌

礦區位于侵蝕溶蝕地貌區之峰林平原亞區，地貌類型簡單，海拔標高+329.4 m~+180 m，相對高差149.4 m，自然山體總體坡度15°~25°，局部較陡，發育有懸崖斷壁，地形在山體和平原接觸帶起伏變化較大，地形較復雜。

1.2 地層巖性

礦區內出露的地層主要有下石炭統黃金組（C1）和第四系（Q）覆蓋層（圖2）。現由新到老分述如下：

1）第四系耕植土（Q4）：主要分布于礦區植被茂密處，呈黑色-灰褐色，主要由富含有機質的粘土夾植物根系組成，含少量碎石，多呈松散狀態，厚度0.3~0.5 m。溶余殘坡積紅粘土（Q4）：主要分布于礦區范圍內山坡、山腳、山溝、洼地等處，為灰巖風化而成的殘積松散土層，呈棕紅-棕黃色，土中含少量碎屑礦物，碎石及碎塊含量5%~10%左右，碎石直徑約5~30 mm不等。土質較均勻，土層結構不甚均一，山坡較薄，坡腳處較厚。

2）下石炭統黃金組（C1）：出露于整個礦區，巖性為淺灰色灰巖，礦體（灰巖巖層）呈單斜狀地層產出，為礦區主要開采礦體。巖石表層風化程度較高，性脆。灰巖表層中等風化，厚度分別為0.5~2.0 m，主要為風化作用形成有溶溝、溶隙，風化物主要為風化殘余的粘土、碎屑礦物和殘余灰巖碎塊等。

表1 評估區節理特征表

1.3 地質構造

在區域上斷裂構造發育，主要為北東-南西向斷裂。區域斷裂距離礦區較近的斷層主要為礦區西部的烏黎坳逆斷層，總體呈北東-南西向，區域內可見長約5.5~6.0 km，為一逆斷層。區域構造運動對本區灰巖的節理裂隙發育有一定的影響。礦區主要為下石炭統黃金組（C1）灰巖，未見明顯斷裂活動跡象，巖層產狀160°∠50°。巖石節理、裂隙較發育，局部地段可見發育有兩組較為明顯的節理裂隙（表1），節理主要為剪節理，節理面多平直，節理寬度為0.3~0.7 cm，主要充填物為少量方解石、鐵質、泥質碎屑。

總體看，礦區內地質構造簡單。

1.4 水文地質特征

礦區礦體位于當地最低侵蝕基準面以上，充水主要以大氣降水為主，周邊無地表水體補給，補給條件好。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。區內含水巖組主要為下石炭統黃金組灰巖，受裂隙影響富水程度不均勻，水文地質條件簡單。

采集的翠綠色仿獨山玉樣品有：戒面三粒、手標本三塊(如圖1)，玻璃-蠟狀光澤，透明，整體為翠綠色-綠色，顏色分布均勻，隱晶質結構，主要呈塊狀、脈狀、條紋狀構造，其次為弱定向、團窩狀等。經常規寶石特征檢測，樣品的折射率為1.58(點測)，摩氏硬度為4.5，相對密度2.858(靜水比重法)。與白天藍、滿綠獨山玉相比，樣品的顏色、折射率、相對密度均與其相似，但摩氏硬度較獨山玉(5.5～6.4)[1]的偏低。因此，下文重點從顯微結構、化學成分和紅外光譜三個方面進行了詳細的研究。

2 礦山地質環境評估

2.1 礦山地質災害現狀評估

礦區位于侵蝕溶蝕地貌區之峰林平原亞區，雨量充沛，溝谷發育，有集中強降雨時水流湍急；第四系覆蓋層厚度不大，結構較為松散，巖體節理裂隙弱發育，表層巖石風化強烈。礦山采用露天開采，公路運輸開拓，礦種類別為建筑石料用灰巖礦。礦山保有灰巖資源量123.77萬t，屬于小型礦山。礦區經過多年的采礦活動形成了5處開采邊坡、4處填方邊坡（表2）以及1處危巖。

表2 現狀采場邊坡特征表

1）現狀邊坡：前期1處舊開采邊坡P1、4處采場邊坡P6~P9和4處填方邊坡P2~P5。P1寬約20~25 m，高約5~15 m，產狀為318°∠70°，已廢棄；P6~P9均為巖質邊坡，由灰巖及上覆第四系土壤構成，灰巖主要發育2組節理（J1、J2），頻度1~3條/m，使得巖石破碎。為分析現狀邊坡的穩定性，根據工作面上節理、巖層產狀及工作面邊坡的特點，選用赤平極射投影圖法（圖3），選取P7進行分析示例，主要分析單個臺階的穩定性。

圖3 P7邊坡與構造面赤平投影圖（下半球投影）

P7結構面中， J1、J2傾角均大于邊坡角，表明上述結構面切割的巖塊處于穩定狀態。層面（S0）與坡向夾角大于60°，表明上述結構面切割的巖塊處于穩定狀態。J1與J2組合交割線傾向與坡向夾角大于60°；J1與 S0組合交割線傾向與坡向夾角大于 60°，表明上述結構面切割的巖塊處于穩定狀態。 J1與 S0組合交割線傾向與坡向夾角大于0°且小于30°，且傾角小于邊坡角，表明上述結構面切割的巖塊處于不穩定狀態。

P1、P6、P7、P8和P9各結構面及結構面組合切割的巖塊，除P7中J1/ S0切割體、P7中J1/ J2、J1/ S0切割體不穩定外，其余結構面切割的巖塊處于基本穩定或穩定狀態。上述邊坡在現狀處于穩定狀態，目前未發生過崩塌、滑坡等地質災害。

2）危巖W1：位于P8上（圖4），系采礦過程中形成的孤石，呈不規則狀，體積約1.5~2.0 m3，危巖南東側臨空，底部坐于裸露的基巖斜坡上，欲崩落方向約109°，目前危巖整體穩定性較差，威脅下方采礦人員及機器設備，現有危巖未發生崩落地質災害。

圖4 P8邊坡上的 W1危巖

2.2 含水層的影響和破壞現狀評估

礦山的生產活動已對挖損區地下水的補給、徑流、排泄產生了影響或破壞，但由于礦山開采規模較小，開采設計最低標高為+248.5 m，位于當地侵蝕基準面（+180 m）和地下水位以上，與區域主要地下含水層聯系不密切。因此，采礦活動對區域主要地下含水層結構不產生疏干影響，基本不改變礦區地表水、地下水的循環條件。礦區生產的為非金屬礦-石灰巖，對地下水水質變化及影響較小。總體上，采礦活動對地下含水層的影響或破壞較輕。

2.3 地形地貌景觀的影響和破壞現狀評估

礦區范圍內礦山前期采礦活動主要對礦山地形地貌景觀的影響及破壞，具體表現為：采場形成一系列開采邊坡，改變地形地貌不可復原； 1#堆料場、2#堆料場、表土場、廢渣場、停車場等功能區、辦公及生活區、礦山公路等修建同樣破壞了部分區段的地形地貌，上述場地被壓占或挖損了原有的地形地貌，植被被砍伐，植被無法生長，生態恢復期長。

2.4 土地損毀現狀評估

目前對土地資源的影響或破壞主要表現為前期礦山建設以及采礦活動，包括采場、1#堆料場、2#堆料場、表土場、廢渣場、停車場等功能區、辦公及生活區、礦山公路等區段，總損毀面積2.4174 hm2。采場損毀形式為挖損、破壞土地類型為有林地、灌木林地、采礦用地。

表3 礦區已損毀土地地類面積統計表 （單位：hm2）

3 恢復治理措施

針對不同的礦山地質環境問題實施相應的恢復治理措施。

3. 1地形地貌景觀破壞恢復治理

礦山露天開采對地形地貌景觀影響和破壞程度較嚴重。礦山開拓、采掘工程應嚴格按照設計要求施工，礦石的堆放、設備的存放應充分利用已有平臺，剝離的表土應堆放至表土場內，盡量減少對土地資源的占用。礦山生產過程中，對已經形成功能的各區適時補種合適的花草灌木，以便縮短閉坑時植被重建周期，防止過度破壞生態平衡。恢復治理工程主要從保護環境和維護原有使用功能出發，結合環境影響、水土保持設計的相關要求，征詢當地群眾意見，確定恢復治理后的土地用途為果園、有林地、其他草地、農村道路和采礦用地，主要采用松樹（馬尾松）、果樹、草種植進行恢復治理。

3.2 崩塌、滑坡恢復治理

為了防止崩塌、滑坡等地質災害，對于礦山生產過程中的棄土、石，應及時輸送到排土場和廢渣場，不能隨意堆放，堆放中坡面應夯實，同時應嚴格控制堆土邊坡的高度；為防止雨季大氣降水沖刷排土場，引發崩塌、滑坡地質災害，應在排土場上撒播草籽以穩固土層。

對于礦區的邊坡，應及時清理坡區段上的危巖，對不穩定地段進行加固，由于巖體裂隙較發育，應對邊坡裂隙采用砂漿進行注漿加固，并在坡腳種植速生植物（如葛藤）。

對現狀邊坡和臺階邊坡進行恢復治理

現狀邊坡有開采邊坡P1、P6、P7以及填方邊坡P2，這些邊坡坡度均超過35°；臺階邊坡坡度達到70°，超過35°。這兩類邊坡均不適合覆土復墾，可在種植藤類植物進行攀爬復綠。具體措施為：在各邊坡底部種植葛藤，采用穴播，種植間距為0.5 m。

4 結論

1）荔浦縣木樓采石場礦種類別為建筑石料用灰巖礦，屬小型礦山。采礦活動對原生的地形地貌景觀、土地資源的影響和破壞程度較嚴重；對地下含水層的影響或損毀程度較輕；礦區內地質災害弱發育，區內地質災害影響程度較輕；采礦活動對地下含水層、地形地貌景觀、土地資源的影響和破壞程度較輕。

2）通過對礦山地質環境問題及危害的分析，對礦區地形地貌及邊坡和危巖進行恢復治理，恢復治理措施為對邊坡裂隙采用砂漿進行注漿加固，并在坡腳種植速生植物，進行掩蓋復綠，最大限度地減少礦產資源開發對地質環境的影響，從根本上改變礦山采空區的地貌景觀，努力創建“綠色礦山”。

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Assessment and Control of Geological Environment of the Mulou Limestone Mine in Lipu, Guangxi

HUANG Jing-zhe

（College of Earth Sciences, Guilin University of Science and Technology, Guilin, Guangxi 541006）

This paper assesses present situation of geological environment of Mulou limestone mine based on geohazards, aquifer, topography and landscape. The assessment indicates that landslide and unstable rock mass are developed in the Mulou limestone mine, seriously threatening topography and landscape. Some control measures such as vegetation restoration are put forward.

limestone mine; geological environment; assessment; control; Mulou, Lipu, Guangxi

2017-11-15

黃靖哲（1992-），男，廣西來賓人，在讀碩士研究生，專業：地質學，研究方向:構造地質學

[P642.5]

A

1006-0995（2018）03-0493-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.032