廣西龍勝輝綠巖礦山環(huán)境評(píng)估及恢復(fù)治理方案

周偉，喻文亮

?

廣西龍勝輝綠巖礦山環(huán)境評(píng)估及恢復(fù)治理方案

周偉1，喻文亮2

(桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541006)

廣西龍勝輝綠巖礦山的開采存在著崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，在了解礦山基本情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合野外實(shí)地調(diào)查，全面分析礦山地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)特征等，發(fā)現(xiàn)礦山可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害有崩塌、滑坡。針對(duì)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害運(yùn)用了赤平投影的方法重點(diǎn)分析，并提出了相應(yīng)的具體解決方法，以達(dá)到降低地質(zhì)災(zāi)害的影響程度，促進(jìn)礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)利用，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)、資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展具有一定指導(dǎo)性意義。

環(huán)境評(píng)估；崩塌滑坡；恢復(fù)治理；廣西龍勝

1 礦山基本情況

龍勝縣達(dá)沙河口輝綠巖礦位于龍勝縣三門鎮(zhèn)雙朗村委，礦區(qū)面積23.39 hm2，開采標(biāo)高+550 ~+260 m，礦區(qū)距龍勝縣城約22km（直線距離）。礦區(qū)西南側(cè)緊鄰三門—灘底鄉(xiāng)道，交通較為便利。

礦區(qū)位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充足，年平均氣溫18.1℃,平均無霜期317天，日照時(shí)數(shù)歷年平均1 247小時(shí)；旱季為9~11月，雨季為5~6月，歷年平均降水量1 546.5mm，多年平均徑流系數(shù)0.70，年平均相對(duì)濕度79 %；年平均蒸發(fā)量為1 638.1mm。對(duì)礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生有較大影響的氣象特征主要為大強(qiáng)度集中降水的暴雨天氣，尤其是久旱突遇大暴雨，可能會(huì)引起崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生[1]。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 地形地貌

評(píng)估區(qū)屬于中-低山地貌，地貌類型單一，海拔標(biāo)高246~612m，相對(duì)高差約366m，自然山坡坡度35°~50°，地形起伏變化大，區(qū)域上總體地勢(shì)為東高西低。評(píng)估區(qū)內(nèi)山體主要為元古代（）輝綠巖，山坡上覆蓋有較薄的第四系松散土層，局部巖體裸露[2]，評(píng)估區(qū)現(xiàn)狀用地主要為有林地、灌木林地、采礦用地等，發(fā)育有低矮荊棘、小喬木、灌木和雜草等植被，通視條件一般，原始生態(tài)環(huán)境保存較好。

2.2 地層巖性

根據(jù)本次野外綜合工程地質(zhì)測(cè)量及收集區(qū)內(nèi)及其附近地質(zhì)資料，評(píng)估區(qū)內(nèi)分布的地層主要有上板溪群合桐組上段（βμPtbh）和第四系含碎石粉質(zhì)粘土（Q）、腐殖土（Q），現(xiàn)由老至新分述如下：

1）上板溪群合桐組上段（βμPtbh）：主要為基性噴發(fā)巖系，為灰綠色細(xì)碧巖、少量變輝綠巖夾綠泥絹云千枚巖、絹云千枚巖、炭質(zhì)絹云千枚巖、硅質(zhì)巖，其中細(xì)碧巖呈枕狀、杏仁狀構(gòu)造發(fā)育。

2）第四系（Q）：主要包括含碎石粉質(zhì)粘土（Q）和腐殖土（Q）。①含碎石粉質(zhì)粘土（Q）：評(píng)估區(qū)內(nèi)均有分布，主要為紅褐色和黃褐色粘土。碎石含量20%~25%，以棱角狀為主，大小混雜，粒徑一般10~20cm，顆粒成分主要為風(fēng)化的輝綠巖，厚度約0.3~1.5m。②腐植土（Q）：主要分布于評(píng)估區(qū)的表層植被發(fā)育區(qū)，呈深灰色、灰褐色，主要有富含有機(jī)質(zhì)的粘土夾植物根系組成。稍濕-干燥，多呈松散狀態(tài)[3]，厚度0.1~0.5 m。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

在區(qū)域構(gòu)造上，評(píng)估區(qū)位于冬雞嶺背斜近核部，該背斜展布于洪寨-老虎崖一帶，軸向近北北東向展布，長(zhǎng)度大于30km、寬10~15km，核部地層為上板溪群合桐組上段（βμPtbh），翼部地層為震旦系下統(tǒng)長(zhǎng)安組（Z1）和上板溪群拱洞組（Ptb）。

斷裂構(gòu)造方面，區(qū)域主要展布有庖田-融安斷層、下麻龍-同列斷層。其中，庖田-融安斷層從評(píng)估區(qū)北西約2.4 km處通過，沿庖田、融安一帶NNE向展布，硅化破碎巖石普通出現(xiàn)，并形成斷層角礫巖，為一逆斷層；下麻龍-同列斷層從評(píng)估區(qū)南東側(cè)約3km處通過，該斷層長(zhǎng)度>100km，經(jīng)過下麻龍、同列等地，主要表現(xiàn)為硅化，并出現(xiàn)斷層角礫巖、糜棱巖，破碎帶寬數(shù)米至數(shù)百米，為一逆斷層。上述斷層均為切割到礦區(qū)的礦體及圍巖，但評(píng)估區(qū)基巖節(jié)理裂隙較發(fā)育（表1），節(jié)理主要為剪節(jié)理，節(jié)理面多平直。總體看，評(píng)估區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地殼穩(wěn)定性較好。

表1 評(píng)估區(qū)主要節(jié)理特征表

2.4 水文地質(zhì)特征

礦區(qū)位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，主要以大氣降水補(bǔ)給，周邊無地表水體補(bǔ)給。其徑流場(chǎng)受地形控制，滲流場(chǎng)與地形基本一致，自然疏干條件良好。區(qū)內(nèi)無褶皺、斷裂構(gòu)造，含水巖組主要為第四系松散土層和元古代（）輝綠巖，富水性差，地下水對(duì)采礦的影響較輕。總的來看，礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，礦體皆分布于地下水位以上，地下水一般不會(huì)對(duì)礦區(qū)開采造成危害。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)估

3.1 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)估

礦區(qū)面積23.39hm2，開采標(biāo)高550~260m，開采方式：本礦山設(shè)計(jì)采用露天自上而下臺(tái)階式開采，采用中深孔臺(tái)階爆破方式進(jìn)行開采，龍勝縣達(dá)沙河口輝綠巖礦建設(shè)規(guī)模為10萬噸/a（3.45萬m3/a），屬小型礦山，礦山地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為復(fù)雜類型，

圖1 H1滑坡剖面示意圖

圖2 W1危巖剖面示意圖

根據(jù)野外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，評(píng)估區(qū)內(nèi)可見在P4邊坡中段發(fā)生有滑坡（H1）1處(圖1)，在P5邊坡南東側(cè)有危巖（W1）1處（圖2）。各地質(zhì)災(zāi)害特征見表2。

表2 評(píng)估區(qū)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害特征

3.2 礦山地質(zhì)環(huán)境預(yù)測(cè)評(píng)估

3.2.1 預(yù)測(cè)評(píng)估采礦活動(dòng)可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害

根據(jù)評(píng)估區(qū)的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體工程地質(zhì)特征、水文地質(zhì)條件和礦山開采對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響[5]，結(jié)合已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害類型和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及形成條件，預(yù)測(cè)本項(xiàng)目在后續(xù)采礦活動(dòng)中，可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害有崩塌、滑坡[6]。

露天采場(chǎng)（巖質(zhì)）邊坡可能引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)評(píng)估

本礦山為露天分層（臺(tái)階）開采，共存在6處邊坡（表3），本論文重點(diǎn)針對(duì)礦山P5、P6邊坡進(jìn)行分析，邊坡寬分別250m、262m，高約5~30m、坡角約65°，為巖質(zhì)邊坡，邊坡主要由輝綠巖組成，輝綠巖中發(fā)育三組節(jié)理，第一組節(jié)理（J1）產(chǎn)狀12°∠51°，第二組節(jié)理（J2）產(chǎn)狀143°∠50°，第三組節(jié)理（J3）產(chǎn)狀345°∠85°。根據(jù)上述邊坡上節(jié)理及邊坡產(chǎn)狀的赤平投影特點(diǎn)（圖3），對(duì)其穩(wěn)定性分析如下：

P5、P6邊坡中，節(jié)理J1和J2與邊坡傾向相反，節(jié)理J3傾角與邊坡傾向近于垂直，表明由上述結(jié)構(gòu)面切割的巖塊處于穩(wěn)定狀態(tài)；節(jié)理J1、節(jié)理J2、節(jié)理J3兩兩組合交線與邊坡傾向相反，表明由上述結(jié)構(gòu)面切割的巖塊處于穩(wěn)定狀態(tài)[7]。

表3 現(xiàn)有不穩(wěn)定邊坡危險(xiǎn)性評(píng)估表

圖3 P5、P6邊坡與構(gòu)造面赤平投影圖

上述邊坡雖然各結(jié)構(gòu)面處于穩(wěn)定狀態(tài)，但其巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育，在受到作業(yè)機(jī)械震（振）動(dòng)及大暴雨等作用下易產(chǎn)生巖、土質(zhì)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害，所產(chǎn)生的崩塌、滑坡應(yīng)以小型為主（<500m3）。主要危害采場(chǎng)內(nèi)的作業(yè)人員8~12人和機(jī)器設(shè)備等。預(yù)測(cè)采礦活動(dòng)在露天采場(chǎng)引發(fā)現(xiàn)有邊坡發(fā)生崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性中等，危害程度中等，危險(xiǎn)性中等。

3.2.2 預(yù)測(cè)采礦活動(dòng)可能加劇的地質(zhì)災(zāi)害

H1滑坡在采礦活動(dòng)的震（振）動(dòng)及大暴雨等因素作用下可能使其處于不穩(wěn)定狀態(tài)，使其規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，并進(jìn)一步下滑主要危害采場(chǎng)內(nèi)的作業(yè)人員（10~15人）和機(jī)器設(shè)備等。預(yù)測(cè)采礦活動(dòng)加劇H1滑坡的可能性中等，危害程度中等，危險(xiǎn)性中等。

W1危巖在采礦活動(dòng)中將會(huì)不斷的出現(xiàn)，礦山應(yīng)注意采場(chǎng)內(nèi)危巖的清理。危巖主要危害采場(chǎng)內(nèi)的作業(yè)人員10~15人和機(jī)器設(shè)備等。預(yù)測(cè)采礦活動(dòng)加劇危巖的可能性中等，危害程度中等，危險(xiǎn)性中等。

3.2.3 預(yù)測(cè)采礦活動(dòng)本身可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害

根據(jù)評(píng)估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育現(xiàn)狀及工程建設(shè)本身可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害分析，預(yù)測(cè)采礦活動(dòng)本身可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害主要有崩塌、滑坡和地（路）基不均勻沉降。

4 礦山地質(zhì)環(huán)境防治工程

4.1 礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工程

1）礦山建設(shè)、生產(chǎn)過程中，要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)礦山工作條例和國(guó)家有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行開采，杜絕不合理、不規(guī)范的開采。按照設(shè)計(jì)部門設(shè)計(jì)的礦山開采方案，科學(xué)施工，有計(jì)劃、有條件合理開采，嚴(yán)禁在坡腳從下到上進(jìn)行掏挖，臺(tái)階工作臺(tái)應(yīng)保持平整，確保礦山開采安全性和可靠性。

2）評(píng)估區(qū)內(nèi)現(xiàn)有邊坡及開采過程中不斷出現(xiàn)的新邊坡屬潛在崩塌、滑坡較易發(fā)區(qū)段。邊坡易受上方坡面匯水沖刷，對(duì)此應(yīng)著重加強(qiáng)坡頂、坡面的截水防滲工作；此外還應(yīng)設(shè)置安全警示標(biāo)志，無關(guān)人員不得進(jìn)入上述邊坡附近。

3）對(duì)于開采區(qū)所形成的最終邊坡，應(yīng)嚴(yán)格按開采設(shè)計(jì)要求控制最終邊坡角，同時(shí)做好對(duì)邊坡的監(jiān)測(cè)預(yù)警工作，若發(fā)現(xiàn)有危及過往人員人身安全的崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害及其隱患時(shí)，應(yīng)對(duì)邊坡采取有效的人工加固措施。

4）對(duì)于礦山生產(chǎn)過程中的棄土，應(yīng)及時(shí)輸送到表土堆放場(chǎng)，不能隨意堆放，表土堆放終坡面應(yīng)夯實(shí)；閉礦后，應(yīng)及時(shí)對(duì)礦山進(jìn)行恢復(fù)治理工作，防止發(fā)生水土流失。

5）應(yīng)根據(jù)礦區(qū)地表地形在露天采場(chǎng)境界外側(cè)挖掘截排水溝，并保持暢通，把大氣降雨的地表水引排至采場(chǎng)外的三門河，起到攔截作用和疏引雨水的作用，盡量減少地表水對(duì)采場(chǎng)內(nèi)邊坡的影響，避免因此造成的崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生[2]。

4.2 礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工程

4.2.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容

礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)為礦石開采工程中可能產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害，主要包括崩塌、滑坡。要密切監(jiān)測(cè)礦山工程地質(zhì)條件在礦山開采過程中的變化，監(jiān)測(cè)開采邊坡變形、位移、穩(wěn)定性，礦區(qū)建筑物裂縫、變形，對(duì)地面開裂、巖層錯(cuò)動(dòng)等現(xiàn)象的出現(xiàn)要及時(shí)處理。同時(shí)要注意觀測(cè)礦區(qū)及周邊大氣、水體、植被等自然環(huán)境的變化情況。

4.2.2具體措施

1）加強(qiáng)礦山監(jiān)測(cè)管理工作，完善礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)規(guī)章制度。

2）設(shè)1人負(fù)責(zé)環(huán)境監(jiān)測(cè)，針對(duì)可能誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的地段，派人巡檢，發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)及時(shí)通報(bào)處理。

3）及時(shí)探訪該防治區(qū)周邊群眾，注意收集周邊環(huán)境變化的有關(guān)信息，并加以分析整理，提出應(yīng)對(duì)和解決措施。

4）崩塌、滑坡監(jiān)測(cè)措施

主要進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。根據(jù)本區(qū)崩塌、滑坡和地基不均勻沉降等的發(fā)育特征，采用巡視觀測(cè)露天采場(chǎng)、礦山配套設(shè)施形成的邊坡。一般巡查3天一次，雨季應(yīng)加密為1天巡查一次5，上述監(jiān)測(cè)過程中，應(yīng)做好監(jiān)測(cè)記錄，按時(shí)給當(dāng)?shù)貒?guó)土資源部門匯交監(jiān)測(cè)資料，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)報(bào)告。

5 結(jié)語

礦山建設(shè)及開采過程中，應(yīng)按照礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理方案的要求，真正做到“在開發(fā)中保護(hù)”和“在保護(hù)中開發(fā)”，最大限度地減少礦產(chǎn)資源開發(fā)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響，促進(jìn)采礦活動(dòng)健康發(fā)展。廣西龍勝輝綠巖礦為例，簡(jiǎn)要分析其現(xiàn)狀及其預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害狀況，提出了該類礦山的恢復(fù)治理措施的基本思路和方法[8]，有利于全面保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境，促進(jìn)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展，減少礦產(chǎn)資源勘查開采活動(dòng)造成礦山地質(zhì)環(huán)境破壞，保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)社會(huì)、資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展具有一定指導(dǎo)性意義[11]。

[1]肖榮, 李紅明, 羅瑞,等. 廣西龍勝芭蕉灣滑石礦地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估及其防治措施[J]. 現(xiàn)代礦業(yè), 2011(2):59-61.

[2] 蔣劍, 鄭劍鋒, 陳雪源. 廣西資源縣某螢石礦礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估及防治對(duì)策[J]. 山東國(guó)土資源, 2015(1):50-54.

[3] 單永磐, 何志聰. 廣西臨桂重晶石礦山環(huán)境評(píng)估及恢復(fù)治理探討[J]. 云南地質(zhì), 2015, 34(2):303-308.

[4] 韋銀澤. 廣西荔浦石灰?guī)r礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理[J]. 山東國(guó)土資源, 2013(3):26-28.

[5] 李麗娜, 黃非. 廣西岑溪市筋竹螢石礦地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估及防治措施[J]. 長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2008, 9(2):61-64.

[6] 韓淑朋, 許少偉. 礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)——以某露天石灰?guī)r礦山為例[J]. 礦產(chǎn)勘查, 2012, 03(1):111-116.

[7]卿翠貴, 蘇陽, 張桂林,等. 某高嶺土礦開采邊坡穩(wěn)定性的赤平投影解析[J]. 中國(guó)煤炭地質(zhì), 2012, 24(3):38-39.

[8] 謝永彬, 毛煜露. 廣西灌陽方解石礦礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)估及治理恢復(fù)措施[J]. 山東國(guó)土資源, 2014(4):78-81.

[9]羅瑞, 陸葉, 張振. 廣西大境重晶石礦地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估及其防治措施[J]. 礦產(chǎn)勘查, 2011, 02(1):89-92.

[10]盧振偉, 王睿, 羅瑞,等. 廣西大境磨槽江鉛鋅礦地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)[J]. 礦產(chǎn)勘查, 2011, 2(3):316-321.

[11] 喻文亮, 劉楚晴, 李陽,等. 廣西資源花崗巖礦山環(huán)境評(píng)估及恢復(fù)治理方案[J]. 四川地質(zhì)學(xué)報(bào), 2017(1):112-116.

[12] 馬滕，李軍. 鄒城市土山鐵礦礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)估及恢復(fù)治理措施[J]. 山東同土資源，2015，31（11）：42-46.

Environment Assessment and Control of the Longsheng Diabase Mine in Guangxi

ZHOU Wei1YU Wen-liang2

(1-College of Geosciences,Guilin University of Technology, Guiliu, Guangxi 541006)

Landslide and collapse are developed in the Longsheng diabase mine in Guangxi. This paper has a discussion on topography, geomorphology, lithology, geological structure and hydrogeological features in the diabase mine. The collapse and landslide hazards are analyzed by means of stereographic projection, and some corresponding controls are put forward.

diabase mine; collapse; landslide; control; Longsheng, Guangxi

2017-03-15

周偉（1989-），男，湖南長(zhǎng)沙，在讀研究生，專業(yè)：地質(zhì)學(xué)，研究方向：災(zāi)害地質(zhì)學(xué)

P69

A

1006-0995（2017）04-0634-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.024