某銀礦礦山地質(zhì)災害防治及恢復治理措施研究

陳晏煌 宋 勇

(江西省贛州市定南縣礦產(chǎn)資源管理局，江西 贛州 314000)1(江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六四大隊，江西 贛州 314000)2

前言：促進礦業(yè)經(jīng)濟持續(xù)、健康發(fā)展，建設(shè)綠色礦山，實現(xiàn)資源開發(fā)與地質(zhì)環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展，提高資源開發(fā)利用效率，避免和減少礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境破壞和污染，做好礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復治理。

一、銀礦開采的歷史及現(xiàn)狀

礦山為新建礦山，在上世紀九十年代初曾有民營采礦歷史，施工采礦平硐1條，硐口標高181m，斜井方位15～28°，坡度29°，長度約75m，主沿脈平硐長度約152.3m，未支護。2004年4月對礦山進行坑道地質(zhì)編錄時，進行了礦井疏干，硐身保存較完整，實測地下水位標高162m，礦坑涌水量20m3/d。

二、礦山地質(zhì)環(huán)境背影

1、地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造

（1）地層巖性

由震旦系上統(tǒng)燈影組（Z2dn）、寒武系下統(tǒng)牛角河群（∈1nj）和第四系（Q4）組成。

①震旦系上統(tǒng)燈影組（Z2dn） ：分布于評估區(qū)外圍。巖性為灰綠色中厚狀變余粉砂巖、青灰色薄層狀板巖，偶夾變余細砂巖，局部可見灰色中薄層狀、條帶狀硅質(zhì)巖。地層總體走向近南北向，傾向東，傾角45°～55°。②寒武系下統(tǒng)牛角河群（∈1nj）：地層走向北北東，傾向南東東，傾角50°～70°。巖性以灰綠-深灰色厚層狀變余長石石英細砂巖為主，夾薄層狀砂質(zhì)板巖、千枚狀板巖及2～3層不穩(wěn)定的含炭板巖。③第四系（Q4）：分布于紅旗水庫、水溪沿岸和山谷低洼處。由網(wǎng)紋狀粘土、亞砂土、砂土和碎石土等組成，厚度3～8m。

（2）斷裂構(gòu)造

礦區(qū)及其周邊地區(qū)斷裂較發(fā)育，主要發(fā)育有三組，以北北東向斷裂為主。

2、水文地質(zhì)條件

礦區(qū)東西兩側(cè)發(fā)育有小溪，西側(cè)小溪流量36.6升/秒，東側(cè)溪溝雨季有水流。紅旗水庫庫容500萬立方米，最高庫水位160米，最低庫水位145米。

（1）礦區(qū)含水層和隔水層

根椐礦區(qū)地下賦存條件和水力特征，可分為第四系孔隙含水層和寒武下統(tǒng)牛角河群裂隙含水層

（2）地下水補、逕、排情況

礦區(qū)內(nèi)地下水補、逕、排條件受地形地貌、氣象水文特征因素制約?，F(xiàn)分述如下：

①第四系孔隙水：主要補給來源是大氣降水，排泄方式向下滲透，向低洼處泄流。季節(jié)性強。②寒武系下統(tǒng)牛角河群裂隙水：天然條件下接受大氣降水，第四系潛水補給，鄰區(qū)地下逕流補給次之，排泄方式主要通過泉水排向地表水體。

（3）礦坑充水因素分析

本區(qū)礦體賦存于寒武系變質(zhì)巖層間破碎帶中，賦存標高主要在100～200米之間，寒武系風化裂隙，構(gòu)造裂隙水為礦坑充水的主要來源，礦區(qū)西部緊領(lǐng)紅旗水庫，存在構(gòu)造裂隙水與水庫水聯(lián)通的可能性。

礦區(qū)主要業(yè)礦體分布標高在100～200米之間，部分工業(yè)礦體位于當?shù)厍治g基準面以上，區(qū)內(nèi)地勢陡峻，礦區(qū)西部緊靠紅旗水庫，因此，西部水文地質(zhì)邊界條件較為復雜，海拔標高160米以上地形有利于自然排水，礦床巖層及斷裂富水性弱，礦區(qū)地下水主要靠大氣降水補給，礦坑充水以頂板風化裂隙水直接進水為主，160米以上水文地質(zhì)條件較簡單，而160米以下，水文地質(zhì)條件較為復雜。根據(jù)礦山SK1鉆孔水文地質(zhì)工作小結(jié)資料，未發(fā)現(xiàn)鉆孔抽水試驗與地表水體有水力聯(lián)系。

綜上所述，礦區(qū)水文地質(zhì)條件屬復雜類型

3、礦山及周邊人類活動情況

礦區(qū)西部距離副斜井約150米處為紅旗水庫，水庫水主要用于農(nóng)田灌溉。副井西南方約50米為下蛤湖村，人口為約30戶，約150人。礦區(qū)周邊林區(qū)廣闊，耕地面積較少，農(nóng)作物以水稻為主，林業(yè)以木、竹為主。人類工程活動主要為礦區(qū)建房、坑道探礦、建廢石堆、簡易公路建設(shè)，選礦場，廢水池等工程，總體人類工程強度較大。

三、礦山未來擬采用的采礦方式

礦山采用明斜井開拓方式，井下各中段礦石通過斜井提升至地表。礦山采用淺孔留礦法開采礦體，礦體傾角59～78°，為單獨大脈，有一定間距，礦石不結(jié)塊，無自燃性。

四、礦山未來開采可能產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問題

1、采空地面塌陷。礦床開采過程中，形成的采空區(qū)使原有巖體的應力平衡受到破壞，引起采空區(qū)上部圍巖的地壓活動，隨著時間和空間的不斷擴大，有可能使地表陷落和移動。根據(jù)礦床開采技術(shù)條件及秘選用的采礦方法，地表開采移動范圍按下列角度圈定：上盤巖石移動角為65°，下盤巖石移動角為70°，端部巖石移動角為75°。移動帶南北長約500m，東西寬約300m，移動盆地面積約為13000m2。為保護井巷工程及地面建筑物安全性，在礦山采礦過程中，根據(jù)采場頂板穩(wěn)固情況，生產(chǎn)中對頂板不穩(wěn)固地段，要采用錨桿支護或錨網(wǎng)支護，也可在貧礦段留不規(guī)則礦柱進行支護。采空移動盆地上方有林地、溪谷、礦山工程，鄉(xiāng)村公路，民房、農(nóng)田等，人類活動密集，因此地質(zhì)災害影響嚴重。

2、礦井涌水預測。根據(jù)評估礦山地質(zhì)環(huán)境的地質(zhì)環(huán)境條件，主礦體呈脈狀，陡傾斜分別賦存于F9、于F11、F12、F13、F14、F18等6條斷裂硅化破碎帶中，空間分布比較集中，礦脈間距10～40m，出露寬度約200m，礦脈平均厚度0.53～3.47m，傾向南東，傾角53～73°延伸長度100～300m。據(jù)此，將礦床概化成眼大井、采礦最低標高+80 m，選用水動力法進行預測。其計算公式：

式中：Q——預測礦坑涌水量（m3/d）；K——滲透系數(shù)（m/d）；H——含水層厚度（m）；S——水位降低值（m）；L——坑道至紅旗水庫庫岸距離（m）；R0——大井半徑；Q1——SK1抽水試驗涌水量（m3/d）；r1——鉆孔半徑（m）；L1——鉆孔至庫岸距離（m）；S1——SK1抽水試驗水位降低值；H1——潛水含水層度（m）。

五、礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理措施

針對本礦山的特點，礦山擬采用如下治理措施：①尾礦庫周邊修筑截排水溝，終采后覆土恢復植被；②廢石場采用擋墻支護，修建截排水溝，終采后覆土恢復植被；③對開采硐口進行廢石回填并砌漿灌封，采空區(qū)加強地表塌陷及地裂隙的監(jiān)測；④工業(yè)場地終采后拆除并清理建筑垃圾，恢復植被；⑤處置礦山開采活動中產(chǎn)生的各類廢棄物達到國家規(guī)定的標準；⑥對礦區(qū)周邊水質(zhì)進行監(jiān)測，保證影響區(qū)地下水和地表水水質(zhì)不受污染。

六、地質(zhì)災害防治治理措施的不足之處

礦山西側(cè)離水庫很近，礦山在后期開采中，應加強收集現(xiàn)場礦井地下水補、逕、排等情況，對地下水運動做出較好的預測，防止采場通過斷層與紅旗水庫導通。