環(huán)境影響礦山地質(zhì)環(huán)境論文

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1礦山地質(zhì)環(huán)境背景

礦區(qū)位于婁煩縣城南西約14km，境內(nèi)降水特點(diǎn)是年際變化大，年內(nèi)季節(jié)差異大，強(qiáng)度變化大。多年平均降雨量420.2mm，大多集中在6-8月。礦區(qū)位于呂梁山區(qū)，西臨呂梁山主峰，東近汾河。礦區(qū)屬中低山區(qū)，最高點(diǎn)位于7號拐點(diǎn)附近，海拔標(biāo)高1763m，最低點(diǎn)位于礦區(qū)東南部，海拔標(biāo)高1539.1m，相對高差220m左右，總體地勢是中部高南北兩側(cè)低。區(qū)內(nèi)地形切割嚴(yán)重，近東西向的與礦帶走向基本一致的山梁和溝谷發(fā)育。經(jīng)過多年開采及村民私挖濫采，在礦區(qū)內(nèi)已經(jīng)形成多處露天采場、高邊坡和采坑。礦區(qū)出露為太古界呂梁群袁家村組和第四紀(jì)黃土。區(qū)內(nèi)地層多為北西走向、傾向北東，以單斜產(chǎn)出，礦區(qū)巖層傾角30°-55°，表現(xiàn)為地表較陡而向深部變緩的趨勢，深部變?yōu)?5°-20°，礦區(qū)斷層主要出現(xiàn)在礦區(qū)南部.

2礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估

2.1地質(zhì)災(zāi)害對于露天采區(qū)來說，主要是剝離及開采，未出現(xiàn)地裂縫、地面塌陷。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，礦區(qū)巖石完整性較好，地表風(fēng)化層薄，植被發(fā)育良好。礦區(qū)內(nèi)各溝谷兩側(cè)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。在原羅家岔鐵礦，多年露天開采形成露天采坑深30-50m，邊坡坡角為50°-70°，由于剝離、降水及風(fēng)化的影響，采坑邊坡發(fā)生零星崩塌。現(xiàn)狀條件下，研究區(qū)崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，地質(zhì)災(zāi)害危險性小。未來開采，環(huán)宇鐵礦共設(shè)計有三個采區(qū)，先期采用露天開采方式開采一采區(qū)上部礦體，露采結(jié)束后轉(zhuǎn)入地下開采，根據(jù)礦體賦存條件分三個采區(qū)規(guī)劃三套開拓系統(tǒng)開采區(qū)內(nèi)剩余資源。預(yù)計隨著采礦活動的持續(xù)進(jìn)行，地下采空區(qū)面積不斷擴(kuò)大，頂板的物力力學(xué)性質(zhì)也在發(fā)生變化，當(dāng)達(dá)到某個臨界值，就會出現(xiàn)頂板冒落，從而在采空區(qū)及其影響范圍出現(xiàn)由開采沉陷引發(fā)的地面塌陷、地裂縫。根據(jù)礦體頂、底板圍巖的特性及周圍礦井的生產(chǎn)實(shí)際，本次確定的地表移動參數(shù)為：頂板、端部巖石移動角取65°，第四系沉積層移動角取45°。依據(jù)地表移動范圍計算公式得出了地表塌陷范圍面積約47.5hm2。對于各礦體開采沉陷范圍來說，由于地裂縫、地面塌陷的存在，可能造成的直接經(jīng)濟(jì)損失小于100萬元，受威脅人數(shù)小于10人。預(yù)測評估采礦活動對地裂縫、地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害影響程度“較輕”。當(dāng)礦山各礦體采空區(qū)達(dá)到一定范圍、開采深度逐漸加大，因開采沉陷地表可能出現(xiàn)地裂縫、地面塌陷，從而破壞開采沉陷范圍內(nèi)坡體的完整性，極易引發(fā)溝谷邊坡發(fā)生巖體崩塌、滑坡，預(yù)測崩塌、滑坡可能造成的直接經(jīng)濟(jì)損失小于100萬元，受威脅人數(shù)小于10人。預(yù)測評估采礦活動對崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害影響程度“較輕”。根據(jù)婁煩縣氣象資料，多年（1974-2009年）平均降雨量420.2mm，大多集中在6-8月，年最大降水量563.5mm（1988年），年最小降水量為277.1mm（1999年），日最大降水量88mm（1997年7月18日），1小時最大降水量39.4mm（1994年7月23日12時28分），10分鐘最大降水量7.8mm。本區(qū)暴雨強(qiáng)度指標(biāo)為8.23，泥石流發(fā)生的機(jī)率＞0.8，根據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T220-2006）可能發(fā)生泥石流的界限值，對比研究區(qū)所在區(qū)域的降雨量條件，初步判定礦區(qū)具備爆發(fā)泥石流災(zāi)害的降雨量條件。排土場所在范圍匯水面積不大，上游所在溝谷植被覆蓋良好，無松散的泥石流物源，且排土場堆積的廢石及礦渣經(jīng)分層堆放、壓實(shí)后一般也不會構(gòu)成泥石流物源，排土場溝谷在自然條件下遭受泥石流地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，預(yù)測評估排土場遭受泥石流地質(zhì)災(zāi)害影響程度“較輕”。綜上所述，現(xiàn)狀條件下，礦區(qū)內(nèi)地裂縫、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害均不發(fā)育，地質(zhì)災(zāi)害危險性小。

2.2含水層影響現(xiàn)狀條件下，經(jīng)過多年的露天剝離及礦石的開采，對采坑所在范圍的第四系沖洪積砂礫石孔隙含水層、礦帶及頂?shù)装鍘r石含水層造成徹底破壞，但由于含水層含水微弱或不含水，基本無礦坑涌水，露天開采對評估區(qū)地下水資源量影響小，現(xiàn)狀評估采礦活動對含水層影響程度“較輕”。未來該礦采用露天和地下開采方式采礦，預(yù)測未來開采條件下，露天采區(qū)將形成深近200m的采坑，將會破壞礦體上覆含水層的結(jié)構(gòu)，而采坑以上的含水層主要為礦帶及頂?shù)装鍘r石含水層、第四系沖洪積砂礫石孔隙含水層，此處均為弱含水層，基本無礦坑涌水或涌水量小，采礦對礦體以上含水層地下水資源影響小。預(yù)測評估采礦活動對含水層影響程度“較輕”。

2.3土地資源影響現(xiàn)狀條件下，原羅家岔鐵礦面積6.47hm2，經(jīng)多年露天剝離及開采，批采標(biāo)高以上資源基本已開采完畢，其土地類型為采礦用地。露天采礦活動對土地資源影響程度“較輕”。在原私挖濫采區(qū)，面積165.31hm2，其中旱地2.45hm2、有林地12.33hm2、灌木林地11.20hm2、其他草地35.31hm2、采礦用地104.03hm2；破壞土地資源面積61.29hm2，破壞土地類型為旱地、有林地、灌木林、其他草地，其中破壞耕地2.45hm2、林地面積23.53hm2、草地35.31hm2。露天采礦活動對土地資源影響程度“嚴(yán)重”。采礦活動對土地資源影響程度“嚴(yán)重”。未來開采條件下，一采區(qū)占地面積約31.74hm2，破壞土地面積約10.82hm2，破壞土地資源的類型主要為旱地、有林地、灌木林地、其他草地，其中旱地0.49hm2、有林地2.91hm2、灌木林地0.09hm2、其他草地7.33hm2；預(yù)測評估采礦活動對土地資源影響程度“嚴(yán)重”。

3防治對策

3.1礦山地質(zhì)災(zāi)害防治對地裂縫、地面塌陷的整治以填埋裂縫、陷坑，恢復(fù)地表植被為主，具體應(yīng)根據(jù)地形特點(diǎn)選擇適宜的方法。對較小的裂縫、陷坑，可就地取土回填、夯實(shí)、局部整平；對較大的裂縫、陷坑，可先用廢石回填至一定高度后，就近取土局部整平。地裂縫、地面塌陷填埋及崩、滑體清理后，及時恢復(fù)地表植被。清除影響區(qū)可能對人員及機(jī)械等有威脅的斜坡上的巖土體，降低臨空面高度，減小斜坡坡度和上部荷載，提高斜坡穩(wěn)定性，從而降低危巖（土）體的危險程度。同時加強(qiáng)（巖）土體形變監(jiān)測，主要通過地面觀察、形變測量等手段監(jiān)測位移、裂縫變形。建立汛期巡查制度。

3.2礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測工程在礦體開采過程中，可能產(chǎn)生地裂縫、地面塌陷、崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害，對含水層和土地資源等造成破壞，因此必須實(shí)施礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測工程。

4結(jié)論

第一、現(xiàn)狀條件下，礦區(qū)內(nèi)地裂縫、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害均不發(fā)育，現(xiàn)狀評估采礦活動對地質(zhì)災(zāi)害影響程度“較輕”；現(xiàn)狀評估采礦活動對含水層影響程度“較輕”；現(xiàn)狀評估采礦活動對露天采場土地資源影響程度“嚴(yán)重”，對其它區(qū)域影響程度“較輕”。第二、預(yù)測在礦山開采地表變形范圍地裂縫、地面塌陷、崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害危險性小，廢石場溝谷遭受泥石流地質(zhì)災(zāi)害危險性小，預(yù)測評估采礦活動對地質(zhì)災(zāi)害影響程度“較輕”；預(yù)測評估采礦活動對含水層影響程度“較輕”；預(yù)測評估采礦活動對采區(qū)及廢石場土地資源影響程度“嚴(yán)重”。第三、礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理主要措施及工程有：對地裂縫、地面塌陷綜合整治，對崩塌、滑坡易發(fā)段進(jìn)行整治，對廢石堆場進(jìn)行綜合整治，植被恢復(fù)工程等，監(jiān)測工程。

作者：牛志清單位：山西省煤炭工業(yè)廳