關鍵詞:礦山災害;現狀發育特征;孕災條件;環境承載力
中圖分類號:P694 文獻標識碼:A 文章編號:1008-9500(2025)07-0101-03
DOI: 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.07.029
Development Characteristics and Environmental Carrying Capacity Evaluation of Mining Disasters
FENGBo
(Shandong Gold Mining (Linglong) Co.,Ltd.,Yantai 26540o,China)
Abstract:Tolaythetheoretical foundationforthepreventionandcontrolofminingdisasters,combinedwiththeresultsof mining investigations,thecurentdevelopmentcharacteristicsof disasters intheLinglonggold mine wereanalyzed,and theenvironmental carrying capacityofthemine was further evaluated.Theanalysis results showthat the disasters inthe Linglonggold minearerelativelydeveloped,andthedisaster proneconditionsarerelativelycomplete,mainlyincluding terrainandlandforms,geological structures,hydrogeologicalconditions,andhumanengineringactivities.Meanwhile, according to the evaluation of mining environmental carrying capacity,the proportion ofareas with medium and high carrying capacity is 67.46% ,indicating that the overall environmental carrying capacity of the region is above average.
Keywords: miningdisasters;curentdevelopmental characteristics;pregnancydisasterconditions;environmentalcarrying capacity
我國礦產資源較為豐富,在帶來巨大經濟效益基礎上,也引發了較多的災害問題。為奠定礦山災害防治的理論基礎,開展其災害現狀發育特征及環境承載力評價具有重要的現實意義。目前,王世龍[和盧波等[開展了礦山災害發育特征分析;代力等和孟靈飛等對礦山地質環境承載力進行了綜合評價。上述研究充分說開展礦山災害發育特征及環境承載力評價十分重要,但各礦山所處環境條件、地質條件具有較大差異,有必要結合實際工程開展針對性研究。因此,結合玲瓏金礦田調查成果,分析了礦山災害現狀發育特征,并評價了礦山環境承載力,以期為礦山后續開發提供一定的理論支持。
1礦山概況
1.1礦區基本信息
玲瓏金礦田主要開采礦種為金礦,開采方式為地下開采。受礦田開采影響,礦區地質災害頻發,對周邊村落等造成較大影響,其影響區域范圍約 14.85km2 。
1.2 礦區地質條件
1.2.1 地形地貌條件
礦區以低山丘陵地貌為主,局部地區山勢較陡峻,溝谷發育,高程在 100~750m ,起伏較大,但 受后期采礦影響,原始地形地貌已遭受較大破壞。
1.2.2 地層巖性條件
礦區地層為新生代第四系山前組和新太古代膠東巖群郭格莊巖組。山前組主要為殘坡積層、沖積層,由砂、礫石、粉質黏土、亞黏土組成,多分布在山前坡地、沖溝及低洼處。郭格莊巖組呈殘留體狀,一般分布在玲瓏序列中,延長和延伸規模均較小,巖性主要為黑云母片巖和斜長角閃巖,總體走向為北西西,傾向為北北東,傾角較陡。
1.2.3 地質構造條件
結合區域地質資料,構造主要為斷裂構造,規模較大的有破頭青斷裂、玲瓏斷裂,礦區北部有九曲蔣家斷裂。斷裂構造控制了礦區內礦脈的產出規律,礦脈走向為北北東一北東,主干礦脈傾向為南東,深部傾角變陡,次級礦脈及支脈大多數傾向北西,與玲瓏斷裂傾向一致。
2礦山災害現狀發育特征
2.1災害總體發育特征
據調查,礦區現狀地質災害有滑坡、崩塌、泥石流及地面沉陷,總計發育有85個,其統計特征如表1所示。由此可知,礦區內的災害類型主要是崩塌和滑坡,災害數量占比分別為 47.06% 和 41.18% ,這應與區內采礦密切相關,泥石流、地面沉陷的占比較小。
表1礦區災害統計特征
2.2災害孕災條件分析
2.2.1地形地貌的孕災條件
由于礦區規模相對較小,地形地貌對災害的孕災因子主要體現在高程、斜坡坡度上。
礦區內高程在 113.4~346.8m ,將其分為5類高程,即高程1(小于 150m )、高程2( 150~200m )、高程3( 200~250m )、高程4( 250~300m )以及高程5(大于 300m ),高程1至高程5的災害分布比例依次為 5.88% 、 35.29% 、 44.71% 、 11.76% 以及 2.35% 。隨著高程逐步增加,災害的分布比例具先增加后減少的趨勢,主要集中在高程2和高程3,即高程在 150~250m 范圍內有利于災害發育。
將斜坡坡度劃分為5類,即坡度1(小于15° )、坡度2( 15°~30° )、坡度 3(30°~45° )、坡度4( 45°~ 60° )以及坡度5(大于 60° ),且統計得到坡度1至坡度5的分布比例依次為 4.74% 、17.65% 、 14.12% 、 27.06% 以及 36.47% 。坡度5的災害分布比例最高,占比達 36.47% ,坡度4的災害分布比例也較大,這與崩塌易形成于大坡度地區相關。
2.2.2 地質構造的孕災條件
一般來說,地質構造直接影響地形地貌的形成,并對巖體完整性具有較大影響,因此地質構造也屬重要孕災條件。以地質構造距離為指標,劃分5類距離,即距離1(小于 150m )、距離2( 150~250m )、距離3( 250~350m )、距離( 350~450m )以及距離5(大于 450m ),距離1至距離5的分布比例依次為 28.24% 、 24.71% 、 31.76% 、 10.59% 以及 4.71% 。在距離1到距離3之間,災害分布比例較大,即在地質構造 350m 范圍內易發育災害。
2.2.3水文地質條件的孕災條件
水是各類災害形成的重要誘因。在滑坡災害中,降水會增加滑體重度,且雨水入滲還會降低滑帶土的抗剪強度;在崩塌災害中,雨水會在崩塌裂隙中形成水壓力,且雨水還會促使生物劈裂作用,不利于崩塌穩定;在泥石流災害中,水源條件是其激發的其成災的基本條件;在地面沉陷災害中,由于沉陷類型屬巖溶地面塌陷,水也是巖溶發育重要影響因素。
2.2.4人類工程活動的孕災條件
礦區人類工程活動較為強烈,主要包括采礦開發、道路建設、房屋修建等,隨著人類工程活動持續,廢棄的礦渣堆、裸露開挖面等隨處可見,這極易引發地質災害。因此,人類工程活動是區內災害重要的孕災條件。
3礦山環境承載力評價
3.1評價思路及方法構建
首先,利用層次分析法開展礦山環境承載力的評價指標體系構建。目標層為礦山環境承載力,準則層設計礦山開發與地質環境、生態環境及社會環境指標,其下設計11個方案層指標。礦山環境評價指標體系如圖1所示。在評價體系構建基礎上,將礦區劃分為若干單元格,并對應計算各個指標的信息值 Si° 其次,提出Critic客觀權重法開展各指標的權重 Wi 計算。最后,計算礦山地質環境承載力值,其計算公式為
式中: Vj 為環境承載力綜合指數; L 為評價指標數。根據 Vj 值開展各指標及礦區環境承載力評價,其值越大,說明承載力越高,且結合工程實際,將承載力劃分為4級。
3.2環境承載力評價結果及分析
結合工程實際,統計得到礦山開發與地質環境、生態環境及社會環境準則層指標的環境承載力評價結果如表2所示。由此可知,在礦山開發與地質環境條件下,從承載力低至承載力高,其面積占比總體逐步增加,其中,承載力中和承載力高的面積占比合計 63.72% ;在生態環境條件下,承載力高的面積9.98km2 ,其面積占比為 67.21% ,占比相對最大,明顯大于其他3個等級的面積占比;在社會環境條件下,承載力高的面積占比為 66.04% ,占比也相對最大,明顯大于其他3個等級的面積占比。
進一步開展礦區整體環境承載力評價,其結果如表3所示。從承載力低至承載力高,其面積占比逐步增加,其中,承載力中和承載力高的面積占比合計 67.46% 。
表2準則層指標的環境承載力評價結果
表3礦區整體環境承載力評價結果
礦田整體環境承載能力屬中等偏上,且導致區內環境承載力降低的主要原因是礦山開發,后續應在礦山開發的同時,注重環境保護投入,確保礦區環境承載力。
4結論
通過開展玲瓏金礦田災害現狀發育特征及環境承載力評價可知:自開采以來,地質災害時有發生,歷史上統計共計成災114次,目前總計發育有85個災害,災害類型主要是崩塌和滑坡;災害孕災條件較為完備,主要包括地形地貌、地質構造、水文地質條件和人類工程活動;整體環境承載能力屬中等偏上,且導致區內環境承載力降低的主要原因是礦山開發,因此在開發礦區的同時兼顧環境保護,有利于礦區的可持續發展。
參考文獻
1王世龍.采礦引發的周邊地質災害發育特征及分布規律研究[J].中國金屬通報,2023(2):144-146.
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3代力,譚洪旗,周雄.川西鋰礦帶資源環境特征與生態地質環境承載力評價[J].礦產綜合利用,2023(4):157-168.
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