礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)條件及災(zāi)害治理研究

孔凡華

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一五地質(zhì)大隊(duì)，江西 南昌 330002）

礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害是較為常見的災(zāi)害類型，經(jīng)常給礦區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境造成影響[1]。因此，礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的問題亟待解決，并且加強(qiáng)礦區(qū)地質(zhì)的管控工作[2]。目前的礦區(qū)現(xiàn)狀而言，人們對礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害問題的認(rèn)知較差，本文將基于此，研究礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)條件及災(zāi)害治理研究[3]。水工環(huán)地質(zhì)條件為礦區(qū)的水文、工程和環(huán)境三項(xiàng)地質(zhì)條件，水工環(huán)地質(zhì)條件是礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的管控基礎(chǔ)，礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的防治離不開水工環(huán)地質(zhì)條件的治理。因此透徹了解礦區(qū)的水文、工程和環(huán)境條件，并且分析水、工和環(huán)三者之間的聯(lián)系。此外，不同礦區(qū)的地質(zhì)條件與地貌特征也不相同，因此，在本文中重點(diǎn)研究水工環(huán)地質(zhì)條件，全面分析防治礦區(qū)災(zāi)害治理的措施。通過研究礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)的概況，分析礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造，進(jìn)而對其地質(zhì)條件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，保障礦區(qū)環(huán)境的有效治理。

1 礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)概況

礦區(qū)中由于礦產(chǎn)物中的重金屬含量影響周圍生態(tài)環(huán)境，因此，在礦區(qū)的選址中，一般選擇山體較高的地區(qū)，屬于丘陵的地貌環(huán)境，一般海拔在180m-400m范圍，660m為礦區(qū)山體最高處，最低山體海拔在120m左右，相對高差達(dá)540m。在礦區(qū)附近，多數(shù)具備較為發(fā)達(dá)的水文條件，東北部存在水庫或河道，山間小溪較多，因此，水質(zhì)條件相對適宜，造成礦區(qū)的氣候環(huán)境以熱帶海洋季風(fēng)性氣候?yàn)橹鳎昶骄鶜鉁卦?1℃左右，最高氣溫與城市一樣，均在7月份出現(xiàn)，受該氣候的影響，最高溫度達(dá)到41.7℃；一月份的最低溫在5.5℃左右，并且降雨量較大，全年降雨天數(shù)在200天左右，暴雨級別的降雨在60次左右，各種臺風(fēng)天氣多達(dá)70次左右，平均進(jìn)水量在2000.0mm左右。礦區(qū)春季3-5月份時(shí)，日照在1152.0小時(shí)，占全年日照水平的25%，降雨量在365.2mm，占全年降雨量的18.3%；夏季6-8月時(shí)，日照在1195.8小時(shí)，占全年日照水平的28%，降雨量在816.3mm，占全年降雨量的41.8%；秋季9-11月時(shí)，日照在1066.0小時(shí)，占全年日照水平的35%，降雨量在722.2mm，占全年降雨量的37.0%；冬季12-2月時(shí)，日照在1008.3小時(shí)，占全年日照水平的22%，降雨量在60.8mm，占全年降雨量的3.1%。

除了降雨的水文地質(zhì)條件之外，礦區(qū)內(nèi)存在含水層，主要存在于灰?guī)r和白云巖的裂隙中，通過降水補(bǔ)足水分。受此影響，礦區(qū)的工程地質(zhì)條件可分為3個(gè)類別，主要為火山巖、花崗巖和玄武巖。礦區(qū)中的丘陵地貌是影響其工程地質(zhì)條件的因素，并且山區(qū)受到礦體的影響，經(jīng)常出現(xiàn)山體滑坡、地面崩塌和泥石流等危害，因此，對工程施工影響巨大。一般來講，礦區(qū)工程地質(zhì)中火山巖的成分由礦山坡沉積土質(zhì)、水中沉積土質(zhì)逐漸形成的粘性土，多在0m～40m范圍，工程力學(xué)性質(zhì)較差。花崗巖成分普遍存在于礦區(qū)深度約290m以下。玄武巖成分普遍存在與0m～386m處，含有深灰色巖石，局部存在石英巖。在礦區(qū)開采礦石時(shí)，對礦區(qū)表面設(shè)置泥漿護(hù)理，防止礦山表面風(fēng)化，保證工程施工的安全。

水工環(huán)地質(zhì)條件中最后一項(xiàng)，也是至關(guān)重要的一項(xiàng)地質(zhì)條件，即為環(huán)境地質(zhì)條件。礦區(qū)一般在一個(gè)盆地型礦山中，因此，由于降水量較大，山體經(jīng)常出現(xiàn)滑坡，導(dǎo)致許多巖石碎裂成小塊，滑坡滾落在山體中，嚴(yán)重影響施工環(huán)境。礦區(qū)開采后，礦區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境就會相應(yīng)地發(fā)生變化。例如，一個(gè)礦山的總面積為3.0km2，其中露天采礦場面積為1.00km2、施工道路面積為0.70km2、廢棄石料堆放處面積為0.20km2，總計(jì)1.90km2，占據(jù)了礦山總面積的50%以上，因此，相應(yīng)生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀均被打破，甚至消失?；诖?，針對礦區(qū)的相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害條件制定以下治理措施，旨在為建造綠色礦區(qū)作出貢獻(xiàn)。

2 礦區(qū)災(zāi)害治理措施

2.1 確立礦區(qū)災(zāi)害治理目標(biāo)

根據(jù)上文中對礦區(qū)水、工和環(huán)地質(zhì)條件的分析，本文認(rèn)為改善礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境迫在眉睫。因此，在礦區(qū)災(zāi)害治理方面確立其治理目標(biāo)。首先查明礦山周圍地質(zhì)環(huán)境的各種安全隱患，通過綜合治理的方法改善地質(zhì)環(huán)境，恢復(fù)周圍生態(tài)環(huán)境，努力創(chuàng)建綠色礦山，減少礦區(qū)地質(zhì)條件對周圍居民、施工人員和動植物等的影響。確保工業(yè)的生產(chǎn)與人們的生活共同的發(fā)展。其次，通過分析礦區(qū)工程的地質(zhì)條件，研發(fā)相應(yīng)的施工技術(shù)手段，杜絕發(fā)生大肆開采礦區(qū)以及隨意丟棄的情況，確保礦區(qū)的廢水、廢渣排放在合理的地區(qū)，從源頭上保護(hù)礦區(qū)的環(huán)境。最后，結(jié)合礦區(qū)所在地區(qū)的礦產(chǎn)特質(zhì)、生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)和民族文化特征等方面，將已開采的礦區(qū)開發(fā)成礦坑景點(diǎn)，通過礦產(chǎn)資源的普及，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的“廢物再利用”，治理前后對比圖如圖1。

圖1 礦區(qū)災(zāi)害治理前后圖

2.2 制定礦區(qū)災(zāi)害治理原則

礦區(qū)災(zāi)害中主要對人的影響較大，因此，本文在制定災(zāi)害治理原則時(shí)，秉持著以人為本的原則，勘查礦山周圍的環(huán)境隱患，尤其是地面沉降的隱患最容易被忽視，因此，在排查地面沉降問題時(shí)，勘查其周圍的隱伏滑坡體，并對進(jìn)行可行性分析，而后利用科學(xué)技術(shù)手段，加以排除，進(jìn)而安排施工工作，達(dá)到綜合治理的目的。此外，水文地質(zhì)環(huán)境對礦區(qū)災(zāi)害的形成也是一大助力，因此，災(zāi)害治理原則中著重對地下水的勘查，測定地下水位，在觀測過程中，初見水位與靜止時(shí)的水位，相對差值不超過±3的范圍，為勘查水質(zhì)提供有效性參數(shù)。在抽檢地下水質(zhì)時(shí)，對其含水量，水質(zhì)成分、天然濕度、天然重量、密度、液限、飽水率、硬化成分、軟化成分和壓強(qiáng)等均需要極為精準(zhǔn)測試，確保在礦區(qū)開采過程中，不出現(xiàn)地下水溢出的現(xiàn)象，避免水質(zhì)災(zāi)害。

2.3 創(chuàng)建礦區(qū)災(zāi)害治理體系

基于礦區(qū)災(zāi)害治理目標(biāo)與原則，本文創(chuàng)建出礦區(qū)災(zāi)害治理體系，分析礦區(qū)災(zāi)害事故的原因，查明不同礦區(qū)的災(zāi)害原因、地質(zhì)構(gòu)造、水工環(huán)地質(zhì)條件、地層發(fā)育時(shí)期和地殼運(yùn)動情況等。

在災(zāi)害治理之前注重礦區(qū)邊坡與褶皺帶、蝕變帶等成礦區(qū)的相互作用，晶體無傾角的斷裂構(gòu)造，關(guān)注礦區(qū)巖層的錯(cuò)位現(xiàn)象，查明各個(gè)礦帶的地質(zhì)特征，防止礦山開采過程中，出現(xiàn)山體崩塌的災(zāi)害。同時(shí)，對水文地質(zhì)條件中地表水類型、流向、分布和水位變化等方面進(jìn)行勘查，防止水位偏低，造成礦區(qū)山體的邊坡不穩(wěn)、沖流溝、滑坡和地表塌陷等災(zāi)害現(xiàn)象。此外，在對不穩(wěn)定的礦區(qū)邊坡災(zāi)害主要以其巖石狀態(tài)為主，注意邊坡巖石傾斜角小于坡角，防止構(gòu)造層塌陷災(zāi)害；注意邊坡后端的裂隙，防止地面塌陷災(zāi)害；注意邊坡載荷量，防止山體滑坡災(zāi)害；注意地下河道與底邊礦體的浸潤情況，防止地下水質(zhì)溢出災(zāi)害。將以上災(zāi)害從源頭制止后，災(zāi)害發(fā)生的概率減少大半，剩下的小型災(zāi)害不對礦區(qū)施工人員的生命造成損害。因此，在治理小型災(zāi)害時(shí)，主要以綠化為主，比如，邊坡穩(wěn)定性差，在邊坡中打入1.0m的防滑樁，保證邊坡植物的穩(wěn)定生長。

3 結(jié)語

通過實(shí)地勘察礦區(qū)的情況，了解礦區(qū)水、工和環(huán)等地質(zhì)條件。本文認(rèn)為礦區(qū)災(zāi)害對生態(tài)環(huán)境、施工人員以及礦區(qū)周圍人們的生命均造成不可挽回的影響，因此，本文研究礦區(qū)災(zāi)害治理，并且有效勘查礦區(qū)的滑坡和崩塌等災(zāi)害，為綠色礦山的創(chuàng)建提供理論基礎(chǔ)。