广东某水泥用石灰岩矿山资源开发利用中的环境保护措施研究

黄国松中国建筑材料工业地质勘查中心广东总队

广东某水泥用石灰岩矿山资源开发利用中的环境保护措施研究

黄国松
中国建筑材料工业地质勘查中心广东总队

本文对广东某水泥用石灰岩矿山矿产资源开发利用中的环境问题和矿山环境保护与治理措施开展了研究。其开采可能面临边坡失稳、地面塌陷、地震、水土流失、泥石流和环境及水污染等灾害。针对各个环境问题，本研究提出了保持坡面的平整、采场边坡防水、建立排泄系统、矿山复绿和土地复垦等预防处理措施。

水泥；石灰岩；矿山；开发利用；环境保护

引言

矿山地质环境保护与安全生产一直是人们关注的焦点，这也是矿山企业生产过程中面临的最主要问题。随着围岩和矿石的不断采掘，地球表面的自然平衡遭到了破坏并导致地质环境的恶化。实践表明，石灰岩是一种极为重要的建材原料，其矿山的开发利用却面临了安全隐患大、资源保障偏低和破坏地质环境等问题。基于此，本研究以广东某水泥用石灰岩矿山为例，对其矿产资源开发利用中的环境问题和矿山环境保护与治理方案进行研究，旨在探究该方面的重要意义。

1　矿山概况

矿山位于粤西地区罗定市境内，其紧邻324国道。矿区为丘陵地貌，总体地势中间高四周低，最大高程在矿区中部，地面起伏的最大高程差大于150m。矿区气候属亚热季风气候，年均气温22℃，雨量充沛且多年平均降雨量1500～1900mm和蒸发量1494.7mm。

矿区在大地构造上位于华南褶皱系的粤西隆起罗定拗陷之东南部。断裂及褶皱构造在区域上较为发育，元古界、古生界、中生界、新生界各地层均有出露。区内岩浆活动不甚剧烈，仅在东部边缘出露少量华力西期混合花岗岩，浅度变质作用发生在震旦系的云开群地层中。

2　矿床地质

矿床内的石灰岩矿体为石炭系石磴子组灰岩地层并包含KCⅡ和KCⅢ两个矿层（体）。矿体裸露地表，表现为基本无第四系覆盖的岩溶地貌特征。矿体呈单斜层状产出，总体走向38～76°，倾向307°~346°，倾角30°~75°。矿体主要为中~厚层状灰岩，其次为中~厚层条带状灰岩，主要矿物成分为方解石并呈粒状（0.02~ 0.10mm者居多。矿区内的矿石均为Ⅰ级品，主要有益组分CaO的含量高，而有害组分MgO含量较低，各矿层的具体特征为：

（1）KCⅡ矿层为矿区内的主要矿层，赋存于C1sh2地层中并呈东西向的长条带状分布于矿区中部，与下伏KCⅠ矿层呈整合接触。矿石主要为浅灰～灰白、乳白色中～厚层状灰岩，仅局部夹白云质灰岩、白云岩、钙质砂质页岩透镜体。矿层矿石沿各倾向及厚度方向各组分的变化均较均匀、稳定，矿石CaO含量为34.52%~ 55.99%，主要介于53.00%～55.50%，平均CaO、成分为55.15%。

（2）KCⅢ为第三矿层，赋存于C1sh3地层中并呈北东向的长条带状分布于矿区北西部，与下伏KCⅡ矿层呈整合接触。矿石为浅灰～灰白色中～厚层状灰岩及少量薄层状、条带状灰岩组成。矿层矿石的化学成分在走向上和厚度方向上的变化不大，较为稳定，矿石的CaO含量31.17%~55.91%，主要介于54.18%～55.57%，矿层平均CaO含量54.83%。

3　矿区环境及保护措施

3.1环境现状及预测

矿区环境地质条件也属于良好类型。矿区距离村庄和道路及其他民用设施在安全距离之外因而不会直接影响居民环境。实地调查结果表明，矿区附近尚未发生过自然灾害对矿床开采的影响。矿区地形以波状起伏且坡度较陡的喀斯特丘陵地貌为主。自然边坡稳定且尚未发现岩体失稳现象。矿区内植被良好且无水土流失现象。矿区不存在自然灾害对开采活动的影响。矿区开采矿种单一不含有害或有毒元素，小规模开采以来尚未见除粉尘影响外的其它环境地质问题。因此，矿床的开采技术条件属于中等类型（Ⅱ）并适宜露天开采，矿区开采可能面临的灾害包括：①凹陷露天开采阶段的矿坑排水导致地下水位下降会导致边坡失稳和地面塌陷等；②矿区地震烈度为Ⅵ度，矿床开发建设中可能面临地震；③采矿活动破坏了原始地质环境，这可能诱发水土流失、泥石流和环境及水污染等地质灾害。

3.2环境保护措施

根据预测，本研究提出了主要环境问题的预防措施包括：

（1）边坡失稳，处理措施为：①不良地段、软弱层位需进行日常检查并对异常进行处理；②生产开采过程中应保持坡面的平整；③采场边坡设置“露采段排水沟和吊水沟”和“凹陷露采段截水沟和集水池”采取防水措施。

（2）矿山“三废”和噪音：①废水：矿山设置有足够容积的沉淀池以贮存雨水，使池内的污水沉清后排放；②废气：通过不定期的洒水等方式降低扬尘对项目区域下风向的环境影响；③固废：对泥渣以及施工剩余的废弃物等排放至排土场，待项目运行后再用作回填土；④噪声：矿山开采生产应尽量采用低噪声或带有隔声、消声装置的机械设备，同时还要合理的安排施工作业时间和场所。

（3）水土流失，处理措施包括：①建设并完善矿区防排洪系统；②开采平台要开挖导水沟将边坡汇水疏导到外部截水沟；③排土场要采用工程措施，即在下游设置泥石流拦挡坝，上部挖截和排水沟，平台设置永久性排水沟，排土场平台设置2%～5%的反坡；④排土场的裸露面、坡面要进行绿化和护坡；⑤修建道路破坏原有植被处需要设置挡、排水沟和进行绿化。

（4）土地复垦，处理措施包括：①矿山复绿，即采场开采结束后在平台上筑堤填土，种植树木及藤蔓植物，以实现最终边坡的绿化。②土地复垦，即山坡开采范围内（+105m标高以上）的平台外沿修筑挡土墙、回填植土并种植物，凹陷采坑（+105～+55m）可设作回填凹陷采坑或山前水塘。

4　结论

本研究矿山的矿区开采可能面临边坡失稳和地面塌陷等地质灾害。针对不同的环境问题，本研究提出：保持坡面的平整和采取采场边坡防治水措施以确保边坡的稳定性，注意降低矿山开采过程中的“三废”和噪音对周围环境影响，建立采场边坡排水与泄洪系统以防水土流失，开采结束后在采场平台上筑堤填土和种植树木及藤蔓植物，凹陷采坑可设作回填凹陷采坑或山前水塘。

黄国松(1982-),男,吉林省松原人,职称:工程师,主要从事矿山及地质工程方面的生产及管理工作。