江西省遂川縣某鎢礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件評價(jià)

王龍 邱勛輝

摘 要： 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件是評價(jià)礦床開采技術(shù)條件的重要組成部分，對于指導(dǎo)礦山綠色科學(xué)開采意義重大。本文通過對研究礦區(qū)相關(guān)環(huán)境地質(zhì)資料的整理和分析，綜合分析了礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件，對可能產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)問題進(jìn)行預(yù)測評價(jià)。

關(guān)鍵詞： 環(huán)境地質(zhì);環(huán)境地質(zhì)問題;預(yù)測評價(jià)

【中圖分類號】P618.51 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.33.015

1 礦區(qū)基本概況

礦區(qū)位于江西遂川縣北東80°方位直距約18km，屬遂川縣碧洲鎮(zhèn)管轄，面積約3.26km2。研究區(qū)屬剝蝕構(gòu)造低山丘陵地貌區(qū)及堆積地貌區(qū)，總體地勢南高北低，海拔最高+635.4m，最低+149.5m，相對高差485.9m。區(qū)內(nèi)山脊主要呈北東向和北北東展布，其次為北西向，山頂多呈鋸齒狀，鰭狀或尖頂狀，坡度20～40°，溝谷呈“U”型或“V”，多為峽谷、障谷及斷層谷，植被茂密，盛產(chǎn)竹、雜木等混合林。

區(qū)內(nèi)出露地層較為簡單，主要為寒武系淺變質(zhì)巖及第四系松散層。巖漿巖主要為燕山期侵入形成的彈前復(fù)式巖體，該復(fù)式巖體由同源巖漿不同期次（三個(gè)階段四次侵入）形成的眾多大小不一的小侵入體構(gòu)成。

2 環(huán)境地質(zhì)

2.1 區(qū)域穩(wěn)定性評價(jià)

礦區(qū)位于華夏板塊東南造山帶南嶺東段隆起帶羅霄—諸廣隆起，萬洋—諸廣復(fù)式向斜中麻雙—楊眉寺—竹山復(fù)式背斜的次級復(fù)背斜北段，崇仁—遂川大斷裂的南緣，彈前復(fù)式巖基北側(cè)內(nèi)外接觸帶。區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是在老構(gòu)造運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上的繼續(xù)與發(fā)展的，具有繼承性、間歇性上升活動(dòng)，斷裂及斷塊差異性活動(dòng)不顯著。

本區(qū)地震活動(dòng)較少，根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306-2015），本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度（g）為0.05，地震動(dòng)加速度反應(yīng)譜特征周期0.35s，為區(qū)域地殼穩(wěn)定區(qū)。

2.2 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)狀

（1）自然地理環(huán)境和社會(huì)環(huán)境

礦區(qū)屬剝蝕構(gòu)造低山丘陵地貌區(qū)及堆積地貌區(qū)，區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育，草木茂盛，浮土廣布，山多田少，森林覆蓋率高。由于特定的地理?xiàng)l件，區(qū)內(nèi)居民以從事林業(yè)、農(nóng)業(yè)和礦山相關(guān)工作為主，人口較稀少。區(qū)內(nèi)地表水主要為受季節(jié)影響較大的山間溝谷溪流。礦區(qū)及周圍附近未發(fā)生過崩塌、滑坡及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

礦區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖潮濕，雨量充沛。目前區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有地裂縫及地表移動(dòng)變形區(qū)。礦區(qū)在各類保護(hù)區(qū)劃定范圍外。礦山主要以地下開采為主，地表占用的土地主要為荒山、山體和坡地。

（2）水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)

根據(jù)區(qū)內(nèi)水樣分析結(jié)果（見表1），按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）和《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-2017）進(jìn)行評價(jià)。在天然狀態(tài)下，區(qū)內(nèi)地表水屬HCO3-Cl-K+Na-Ca型和HCO3-K+Na-Ca型淡水;松散巖類泉水屬HCO3-Cl-Ca型淡水;平硐水樣屬SO4-HCO3-Ca型淡水，總體來說區(qū)內(nèi)水體水質(zhì)較好，不低于Ⅲ類，對開采設(shè)備無大的腐蝕性。

（3）環(huán)境放射性異常評價(jià)

根據(jù)區(qū)內(nèi)手持伽馬儀放射性測量結(jié)果顯示，除花崗巖存在一定的放射性異常外，其他均處于正常范圍。在地表測量時(shí)，花崗巖地段的放射性值為65～88γ;在坑道測量時(shí)，花崗巖地段的放射性值為100～130γ，最大可達(dá)146γ。根據(jù)γ射線強(qiáng)度對人體的危害及防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)內(nèi)花崗巖區(qū)放射性級別為Ⅲ級（60<γ≤150），危險(xiǎn)程度為弱，應(yīng)進(jìn)行一般防護(hù)。

（4）采空區(qū)情況

區(qū)內(nèi)的采空區(qū)主要分布在礦區(qū)北部和中部，開采中段有130中段、160中段、200中段、240中段、300中段及410中段等。經(jīng)過多年開采，地表以及近地表分布有不少的民窿和采溝。根據(jù)區(qū)內(nèi)采空區(qū)調(diào)查資料，地下巷道采用底部設(shè)水倉，水泵集中排水，巷道內(nèi)低洼處多見少量積水。至今為止，采空區(qū)較為穩(wěn)定，未發(fā)生過山體開裂、塌陷及地面沉降等環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害，但采空區(qū)積水可能會(huì)造成深部開采坑道的涌水。

（5）尾礦庫和廢石堆

①尾砂庫：礦區(qū)選廠修建在礦區(qū)北邊界附近，礦選廠利用的尾礦庫修建在選廠東側(cè)南北向狹長溝谷中，尾砂庫地處礦區(qū)分水嶺的另一側(cè)，與礦區(qū)不在同一個(gè)水文地質(zhì)單元，因此其本身對礦區(qū)采礦活動(dòng)及地質(zhì)環(huán)境影響較小。尾礦庫匯水面積0.57km2，設(shè)計(jì)總庫容57.07萬m3，尾礦庫設(shè)計(jì)等級為三等庫，庫內(nèi)主要水工構(gòu)筑物等級為3級。該尾砂壩采用碾壓堆石壩排水井+排洪隧洞的方案進(jìn)行排洪，排洪隧洞將尾礦庫廢水排入西側(cè)調(diào)節(jié)水池，通過水泵將調(diào)節(jié)水池處理后的水發(fā)部分會(huì)流入選廠綜合利用。經(jīng)過多次加高后，現(xiàn)階段尾砂壩壩頂采用人工尾砂堆坡，壩頂標(biāo)高約15m，壩頂寬約4m，壩頂長約80m?，F(xiàn)階段尾砂庫處于穩(wěn)定狀態(tài)。

礦區(qū)老尾礦庫位于礦區(qū)南側(cè)廢石堆下方，其利用谷底形成，在南側(cè)邊界附近修建尾砂壩，壩長35m，壩高3.5m，為水泥石塊混凝土壩，壩面高于淤積面，現(xiàn)已停用并進(jìn)行了整治和復(fù)墾，老尾礦庫所在的溪溝西側(cè)修建有一條水泥引水渠從礦區(qū)中部將溪流中大部分水引入下游并收集，因此該尾礦庫和尾秒壩未影響山溝的行洪能力。

②廢石堆：礦山經(jīng)過多年開采，地表廢石堆廣布。區(qū)內(nèi)最大的廢石堆放區(qū)位于礦區(qū)北側(cè)選廠附近，其緊鄰尾尾礦庫，設(shè)計(jì)總用量為10萬m3，占地面積1.1萬m3，廢石堆現(xiàn)高約5～15m，堆放線長約100～150 m，部分地段廢石堆放至尾砂庫。由于礦區(qū)對廢石采取了綜合利用，故現(xiàn)階段區(qū)內(nèi)廢石堆總體平衡，處于穩(wěn)定狀態(tài)。

其余小型廢石堆放區(qū)多沿著溪溝兩側(cè)分布，位于坑道口附近，為露天堆放。這些廢石堆一般高3～5m，堆放坡度一般30°～40°，對礦區(qū)地形地貌會(huì)有一定的影響。

2.3 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)預(yù)測評價(jià)

（1）礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)預(yù)測評價(jià)

根據(jù)礦區(qū)現(xiàn)階段調(diào)查資料，現(xiàn)階段區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境相對較好，但日后大規(guī)模開采必然會(huì)引起地質(zhì)環(huán)境的變化，可能產(chǎn)生一系列問題，簡述如下。

①采礦活動(dòng)對含水層的影響：礦山開發(fā)必將進(jìn)一步疏干地下水，繼續(xù)改變礦區(qū)水文地質(zhì)條件，使坑道影響半徑內(nèi)的地下水位下降，從而進(jìn)一步影響到地表生態(tài)環(huán)境。

礦山生產(chǎn)排出的污、廢水以及礦渣、固體廢物等經(jīng)降水淋濾后的溢流水，部分有害元素可能會(huì)滲入地下，使地下水水質(zhì)遭到污染;同時(shí)在開采過程中，炸藥的使用可能會(huì)使水體中硫化物偏高，還有坑道廢水的不當(dāng)排放也會(huì)產(chǎn)生地表及地下水體污染。

②采礦活動(dòng)對地形地貌景觀及土地資源的影響：礦山的采礦及基建活動(dòng)，必然會(huì)產(chǎn)生大量尾礦廢石和生活垃圾等，這些開采活動(dòng)可能會(huì)產(chǎn)生的影響和破壞主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一，礦山的采礦工業(yè)場地、排土場、選礦工業(yè)場地、尾礦庫及廢石堆等主體及配套工程，可能會(huì)占用、破壞了部分林地，改變原始地形地貌;二、采礦工程在山體邊坡的開挖、剝離會(huì)改變原有的自然坡形而形成很多高陡邊坡，并且使植被受損，施工裸地增加，可能會(huì)加劇區(qū)內(nèi)水土流失。

③地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性：礦山以地下坑道開采為主，未來深部的采礦活動(dòng)可能使地壓平衡被破壞，造成開采范圍內(nèi)形成巖移或塌陷。區(qū)內(nèi)尾砂庫和廢石堆，還有采礦工程開挖形成的高陡坡，監(jiān)管處理不當(dāng)，在暴雨及其他因素的誘發(fā)下，較容易引起滑塌。

3 結(jié)語

區(qū)內(nèi)無重大污染源，未發(fā)現(xiàn)有熱、氣異常，除花崗巖區(qū)存在弱危險(xiǎn)程度的放射性異常，其余均在安全范圍。礦山開采已在地表形成了兩個(gè)尾砂庫和多個(gè)廢石堆，對礦區(qū)地形地貌景觀及土地資源產(chǎn)生了一定影響。區(qū)內(nèi)礦坑和選礦廢水經(jīng)過尾砂庫沉淀后凈化處理后排放，對水環(huán)境影響較小。礦山采礦工程產(chǎn)生了一些地質(zhì)災(zāi)害隱患，經(jīng)過有效的防治措施后，未產(chǎn)生環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。目前區(qū)內(nèi)未見較嚴(yán)重水土流失現(xiàn)象，亦未發(fā)現(xiàn)其他較大環(huán)境地質(zhì)隱患。

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