青海祁漫塔格銅礦地質(zhì)災(zāi)害分析及治理

郭帥 仇新迪

摘要：針對青海祁漫塔格銅礦開發(fā)歷史長，規(guī)模大，礦山生態(tài)環(huán)境破壞嚴重，誘發(fā)的礦山地質(zhì)災(zāi)害較為普遍的現(xiàn)狀，探討了青海祁漫塔格銅礦的特殊性及地質(zhì)環(huán)境的特點，闡述了礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及危害，并提出了相應(yīng)的礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害防治的基本原則和措施。

關(guān)鍵詞：礦山；地質(zhì)環(huán)境；地質(zhì)災(zāi)害；防治對策

人類的工程活動會對地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響，其中礦床開采是影響較大的活動之一，礦產(chǎn)資源的開發(fā)，在促進經(jīng)濟的同時，礦區(qū)的自然地質(zhì)環(huán)境也會受到嚴重影響，從而導(dǎo)致各種各樣的地質(zhì)災(zāi)害頻頻發(fā)生，危及人類的生活、生產(chǎn)等方方面面。青海祁漫塔格銅礦相對較為富集，多年來礦山開發(fā)引起的地質(zhì)災(zāi)害給地區(qū)造成的高昂的經(jīng)濟損失。目前，青海類似于祁漫塔格銅礦的礦山往往開采了多年，資源瀕臨枯竭、地質(zhì)環(huán)境逐漸惡化，地質(zhì)災(zāi)害均已在礦區(qū)產(chǎn)生不可忽視的影響，亟待解決。

1、青海祁漫塔格銅礦的地質(zhì)特點及環(huán)境特點

1.1特質(zhì)特點。祁漫塔格銅礦由于常年開采，地質(zhì)環(huán)境遭受了工程活動的強烈影響，地質(zhì)環(huán)境受到了礦山開采的嚴重破壞和負面改造。地下地質(zhì)體的分布范圍、儲層儲集性能、物性、巖性都深深受到了影響，致使礦山周邊的地形地貌、地質(zhì)環(huán)境、水文地質(zhì)以及自然生態(tài)環(huán)境均隨著礦產(chǎn)資源的不斷開采而漸漸發(fā)生發(fā)生重大改變。這些變化特征具體有4個方面的特點：一是礦區(qū)處在一個地質(zhì)條件十分復(fù)雜的斷裂構(gòu)造發(fā)育帶上，這雖然能夠提供了礦產(chǎn)富集的有利條件，但也是形成地質(zhì)災(zāi)害的重要原因；二是礦區(qū)經(jīng)歷了多年的開采，人類的工程烙印強烈地影響了礦區(qū)的環(huán)境，由于銅礦相對較為分散，覆蓋面積幾十公里，決定了其特殊的采礦方法，破壞性強；三是周邊村莊相對較為密集，村莊受礦區(qū)影相對較大；四是同其他礦區(qū)相比，地質(zhì)災(zāi)害更容易發(fā)生，災(zāi)害的種類多，持續(xù)時間長，危害面積廣，影響程度深，造成的經(jīng)濟程度大的特點。

1.2地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀。祁漫塔格銅礦長18 km，寬1-2.7 km，面積36 km2，目前開采面積已達20余km2，礦區(qū)的開采結(jié)果是產(chǎn)生了一個露天采礦坑、一個地表塌陷區(qū)、三個排土場、兩條由于地質(zhì)災(zāi)害形成的裂縫。

1.3非自然因素的山體滑坡和地下巖體的移動和地層的非自然變形

（1）西露天礦：西邊的露天礦開采時間較長，隨著礦區(qū)銅礦的不斷開采，山體滑坡，巖體移動和地層的非自然形變經(jīng)常發(fā)生，其中在礦坑的南部發(fā)生了大面積的地質(zhì)巖體的移動和地層的非自然形變，變形區(qū)面積達2km2。在該區(qū)域內(nèi)有分布了多個村莊，村子里相當數(shù)量的房屋均遭受了不同程度的損害，情況較為危急。（2）東露天礦：該礦開采時間相對短，近幾年才在礦場南部發(fā)生了數(shù)次山體滑坡，滑坡的程度不大，垂直高度約為15米， 邊坡處有多個陡坎，而滑坡的范圍就在這陡坎分布處，其地質(zhì)災(zāi)害影響相對于西露天礦小些。之所以地質(zhì)災(zāi)害在短短數(shù)年內(nèi)就在礦區(qū)發(fā)生，主要是由于為了增加產(chǎn)量，東露天礦實行全線開采所造成的。

1.4露天礦坑作業(yè)前后引起的地質(zhì)災(zāi)害。大多開采時間長的礦區(qū)，都會形成巨大的礦坑。祁漫塔格銅礦西露天礦部分由于長時間開采，出現(xiàn)了一個長7公里、寬3公里、深度約為500米的巨碗狀深坑。

西露天礦的開采壽命截止到2018年，到時將對其采取閉坑處理。據(jù)估算閉坑時深坑的坡角達到30°-40°度，屆時礦坑深度將達到550米。而根據(jù)前人的分析結(jié)果，在自然狀態(tài)下，一個穩(wěn)定的邊坡要能不產(chǎn)生滑坡的危險，其邊坡角度要保持在10°-25°。目前閉坑后，由于沒有了人工的邊坡維護，邊坡開始不斷加速下滑，直至到達一個穩(wěn)定的角度時才會趨于力度平衡，滑坡停止。同時，地下水會在閉坑后慢慢流入礦坑中，目前對于礦坑滲水，通常的做法是為了不影響礦山開采進度，而只是對滲水采取堵截、疏導(dǎo)的做法，這樣額外的增加了開采成本。一但對礦區(qū)采取閉坑工作，人工排水將終止，很快地下水以及地表水將會匯集入礦坑，形成一個巨大的人工湖，屆時該湖的儲水量將達到18億立方米。這種人工湖會對周邊的自然河流、湖泊等水文地質(zhì)條件產(chǎn)生改變，會降低穩(wěn)定后邊坡的強度，這樣可能導(dǎo)致新的邊坡滑塌。

1.5礦區(qū)重金屬元素對環(huán)境的污染。祁漫塔格銅礦開采過程中會有大量的非礦產(chǎn)物質(zhì)，如泥土等將棄置，多年來累積的泥土，會將隨著銅礦伴生的重金屬物質(zhì)漸漸富集于附近，這些露天重金屬由于遭受長時期的日照、風(fēng)吹、雨淋等自然環(huán)境影響，產(chǎn)生了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，污染物被大量排放在外，由此對礦區(qū)周邊的大氣、地表環(huán)境、水環(huán)境等自然環(huán)境造成嚴重的污染，致使空氣、土壤和淡水中的重金屬元素、硫化物等含量嚴重超標，對人類的飲用水、農(nóng)作物等造成了污染，使人類生活受到巨大危害。

2、地質(zhì)災(zāi)害減治理方法

2.1地質(zhì)災(zāi)害治理工作建議。祁漫塔格銅礦由于井工開采造成大面積采礦沉陷區(qū)、礦震危害區(qū)；露天開采形成巨大礦坑、地層產(chǎn)生的形變、廢棄的泥土堆積區(qū)；受礦產(chǎn)開采影響導(dǎo)致的斷層帶、地裂縫、地面塌陷。地質(zhì)災(zāi)害具有地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性、礦區(qū)所在構(gòu)造位置的不同、工程活動的多樣性和對災(zāi)害發(fā)生的敏感性等特點。目前地質(zhì)災(zāi)害對青海祁漫塔格銅礦的影響趨勢是東西夾擊，南北推進，災(zāi)害形勢十分嚴峻，需及時規(guī)劃、治理和重建。

2.2 治理工作實施。要想能夠及時完成礦區(qū)的治理工作需進行以下工作：（1） 對區(qū)域進行評估，對于破壞還不嚴重地區(qū)，能夠在采取適當措施情況下能夠得到恢復(fù)的區(qū)域，開展對生態(tài)環(huán)境的治理和恢復(fù)。（2） 對于目前仍然會受到礦山開采影響的區(qū)域，要把“防”和“治”的工作都做好，防治結(jié)合，使得對自然環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境影響達到最小。（3） 在所有礦坑都關(guān)閉后，將規(guī)劃出多個礦區(qū)結(jié)為一體的綜合生態(tài)環(huán)境恢復(fù)示范區(qū)。

3、結(jié)論

通過對祁漫塔格銅礦區(qū)的地質(zhì)分析，開展對礦區(qū)產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害的評價，分析其成因及導(dǎo)致的影響，制定針對礦區(qū)的防治對策，并予以實施。經(jīng)過數(shù)年的針對性地質(zhì)災(zāi)害治理，礦區(qū)及其周邊的地質(zhì)災(zāi)害有大大減少，其經(jīng)驗對其他礦區(qū)具有寶貴的借鑒意義。

參考文獻：

[1]徐友寧等.中國西北地區(qū)礦山環(huán)境地質(zhì)問題調(diào)查與評價[M].北京：地質(zhì)出版社，2006.

[2]潘懋，李鐵峰.災(zāi)害地質(zhì)學(xué)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2012.

[3]弓小平.礦產(chǎn)資源與礦政管理[M].北京：地質(zhì)出版社，2011.