王開慶
(貴州省地質礦產勘查開發局117地質大隊,貴州 貴陽 550018)
由于貴州地區金屬礦床廣布,且成礦地質條件十分優越。據調查數據表明,截止2018年底貴州地區金屬礦床共發現小型礦床478個、中型礦床96個以及大型礦床42個。本文根據對貴州地區的地理位置特點進行了基底及地質表層的特征化分析,指明貴州地區的地質災害多發地區標志[1]。在此基礎上,通過分析貴州地區地質災害特征,為貴州地區地質災害日后的防治工作指明方向。依照對應的貴州地區礦山地質災害發生的規律,結合對貴州地區礦山地質災害特征的分析,利用先進的科學技術采用多手段化的勘查技術進行貴州地區的礦山地質災害分析。減少礦山地質災害事故發生幾率是本文重點研究的問題,能夠直接影響礦山地質災害事故發生幾率的因素包括:水文地質、工程地質以及環境地質三個方面。無論是水文地質與工程地質中任何一項出現問題,都會嚴重影響貴州地區礦山地質環境,造成嚴重的地質災害發生,進而導致一系列更加嚴重的安全事故,對貴州地區環境及社會造成不可逆的破壞[2]。因此,在進行貴州地區礦山工程前必須要做好前期的勘查工作,盡可能的掌握更加全面的貴州地區地質數據。再通過不斷地改進和完善礦山開采工程方案,打造更加可持續的礦山工程,從而避免嚴重的地質災害問題發生。
貴州地區金屬礦床發現于20世紀50年代,貴州地區金屬礦床開采設計由有色冶金設計研究院進行設計。本文以貴州地區某大型礦山為例,原計劃的礦山開采規模為15000噸/年,后更改為30000噸/年。原計劃的礦山開采范圍為1.724平方公里,但在2009年,經縣人民政府提出將該礦區資源范圍劃歸政府,報經省國土資源廳批準,劃出礦產資源范圍共計0.3823平方公里。研究地區金屬礦床開采范圍即由原來的1.724平方公里縮減為1.3417平方公里,礦產開采深度1700m~1539m,現主要開采礦種為鉬礦石,所有開拓采準工程已經基本完畢,受其它因素影響沒有進行采礦。工程開采區域金屬礦床開采方式為地下開采,采礦方法為有底柱分段空場法,經過多年開采,開采技術、從而使勞動效率大大提高。由于礦床采用地下開采,對礦體的完整性和連續性造成破壞,可能引發礦井圍巖片幫、冒頂,可能引發地面開裂、地面沉降、地面塌陷,可能引發淺表層滑坡、崩塌。采礦棄渣堆放和處置不當,可能產生棄渣滑坡等災害。礦床開采疏排地下水可能繼續引起地下水位下降。考慮到本次研究區域實際采選規模已達30000噸/年,采礦回收率達85%以上,選礦回收率85%以上,損失率12%,貧化率5%。礦山每年生產30000噸,能獲得很好的經濟效益,采選成本基本在230元/噸,最終產品為35%以上精礦。
貴州地質地理條件特殊,地質環境脆弱,按照國家地質災害防治規劃劃分,全省均為地質災害易發區,是全國地質災害的重災區之一,具有“全、重、多”的特點,根據資料統計,地質災害發生的主要誘發因素有大氣降水自然因數和人類工程活動影響的作用。人類工程活動主要有采礦、地下水開采等。考慮到貴州地區礦山地質災害的發生,必然會出現一定的礦山地質災害特征。在本文進行的貴州地區礦山地質災害特征分析中,首先分析地質災害控礦構造。再通過分析地質災害褶皺形態,對地質災害的危險程度進行劃分。
貴州地區的控礦構造主要內容指的是,對礦產資源的礦體形態以及規模進行綜合性的有效控制。結合貴州地區在勘查開發過程中的實際因素,發現在翼體巖脈的勘查時出現褶皺形態發生異常的變化。除此之外,巖體或地面表層發生形變導致對金屬礦的控制作用相對明顯,工程區域北部礦帶由整體的背面向斜和對面向斜構成,背面向斜中部軸體主要起源于花崗巖大理石中,巖體走向約45°。在針對貴州地區具體實施找礦工作開展之前,需要對礦區進行有目的的控礦構造特征分析。本文采用地質勘查的方式,進行控礦構造特征分析,根據礦產資源相應的斷裂走向、斷裂傾向以及受控主體,進而確定貴州地區的控礦構造。
由于地質災害褶皺形態的變異對礦產資源的產出存在著積極、正面的作用,必須全面了解貴州地區的褶皺形態[3]。在貴州地區褶皺形態分析中必須遵循周圍環境形態對礦產資源所產生的具體影響。無論是從貴州地區地面表層、相關褶皺變形巖石狀態還是礦產資源產量變化的趨勢,對貴州地區的褶皺控礦形態學特征進行研究如下。貴州地區由于其位于南北兩側的成礦區域形態各有不同,褶皺礦區是由東部偏北至南向西方向,產生褶皺形態的部分區域已經被火山巖層或地質板塊發生異動而造成不同程度的破壞或斷裂。貴州地區具地質災害褶皺形態,礦層層紋狀褶皺結構如下圖1所示。
根據圖1所示,針對貴州地區的礦巖構造形態,對金屬礦成礦或礦區發展均造成了不同程度的影響。貴州地區地質災害特征是一種特殊形態。其主要形成原因是由于地質體張裂而形成的,在貴州地區附近區域廣泛遍布。根據對貴州地區地質災害褶皺形態的分析,明確互不干擾的不同獨立礦區,在形成斷裂帶的礦區同時與橫向或縱向裂縫互相重疊。考慮到貴州地區地勢復雜的特點,礦群之間大多數呈相互平行或相交的關系,對貴州地區礦山地質災害特征會造成一定的影響。區內地層主要是以層狀和塊狀較硬~堅硬巖組為主,巖石力學強度較高,巖體較完整,邊坡總體較穩定,只要嚴格按照礦床開發利用方案進行開采,一般不會引起大的滑坡、泥石流等地質災害,但產生局部淺層滑動、小型崩塌、地面塌陷的可能性是存在的,防治重點在于合理的選擇開采方案、嚴格規范開采。因此,必須使用多種勘察手法相結合的方式,才能最大程度的通過分析地質災害褶皺形態,對地質災害特征進行把控。為貴州地區找礦工作的開展提供更加良好的發展空間,為提高采礦工作的安全性提供理論基礎。
在分析貴州地區地質災害控礦構造以及地質災害褶皺形態的基礎上,劃分地質災害危險程度。當確定貴州地區地質災害危險性的危險性評估因子后,要通過對危險性評估因子的具體分析,對地質災害危險性程度進行明確的劃分。將本文上述總結的潛在的危險性評估因子進行綜合的考慮,結合相關歷史資料,將貴州地區地質災害危險性程度進行劃分。表1為貴州地區地質災害危險性程度劃分標準表。
通過表1可知,本文在確保貴州地區能夠綠色、可持續發展的前提條件下,加強貴州地區礦產資源開采安全性的問題,必須在確保工作人員人身安全的情況下進行一系列工作。隨著礦山的開采,尾、廢渣排量的增加,若堆放和工程處置措施不當,會給礦山開采造成威脅和危害;因此,對采礦棄渣應選擇合適的場地堆放,并采取攔擋、防護和防排水措施,避免引發棄渣滑坡、泥石流災害。礦山開采后,必須注意地表水(沖溝季節性流水)通過地面塌陷區對礦坑的灌入影響,采取可靠的防治措施,避免造成危害。因此,對貴州地區礦山地質災害的特征分析是具有現實意義的。
本文通過進行貴州地區金屬礦床開采及地質災害特征分析,獲得更加科學化的分析結果,更有利于提高貴州地區地質災害防護措施的可操作性,從而有效的保障貴州地區礦產資源的安全開發。為解決我國礦產資源供給不足的問題,對貴州地區進行大量的礦產資源開采是勢在必行的。通過對貴州地區礦山地質災害的特征分析,為貴州地區地質災害的防治提供良好理論依據。在本文對貴州地區礦山地質災害特征分析中,唯一不足的地方在于沒有深入的研究貴州地區礦山地質災害演化過程。基于貴州地區礦山地質災害演化過程這一點,也可以作為貴州地區地質災害防治工作中未來的研究方向。