枞阳县汤沟镇矿山采场地质环境治理工作研究

孙臣鹏

（安徽省地质矿产勘查局 326 地质队，安徽 安庆 246000）

枞阳县汤沟镇原红星采场和江堤护岸采场两家废弃矿山地质环境破坏严重，挖损土地资源、破坏地形地貌景观问题十分突出，且存在地质灾害隐患。由于矿山距离长江仅 1km，为保护地质环境，防止地质灾害及生态环境进一步恶化，承担《枞阳县汤沟镇原红星采石场、江堤护岸采石队废弃矿山地质环境治理工程设计》的编制任务。

1 地形、地貌

项目治理区及周边地貌单元为沿江江北低山丘陵区，地貌形态类型为低丘，地面高程9m～66m。高差一般15m～60m。丘顶呈浑圆状，最大高程66.20m，山体自然斜坡坡度一般小于20°，自然斜坡稳定，地貌成因类型为剥蚀侵蚀。

丘间谷地（Ⅰ）：分布在治理区中部及外围地区。地形平坦，坡度＜ 5°，地面高程 9m ～ 10m，地表由第四系残坡积物组成。

低丘（Ⅱ）：由治理区南侧到治理区北部的山体构成，山顶呈浑圆状，山峰高程66.20m，最大高差60m，山坡较缓，山体自然斜坡坡度一般小于20°。

2 地质条件

项目治理区大地构造单元属扬子准地台下扬子台坳沿江拱断褶带安庆凹断褶束。地层区划属扬子地层区下扬子地层分区安庆地层小区。

（1）地层。项目治理区出露地层自下而上为。三叠系下统南陵湖组（T1n）：青灰色、薄～中厚层泥晶灰岩、泥晶含泥质灰岩。缝合线构造发育，产状 350°∠ 30°。主要分布于项目治理区的中部。三叠系中统东马鞍山组（T2d）：灰色薄至中厚层状白云岩，岩层产状 280°∠30°。主要分布于项目治理区北部。第四系全新统（Q4）：主要为残坡积层红色亚粘土，厚度 0.5m～2m 不等，底部含少量碎石，含量约 10%，碎石成份主要为石灰岩、白云岩，呈次棱角状，块径一般在2cm ～ 10cm之间。主要分布于治理区南部及外围。

（2）构造。项目枞阳县汤沟镇矿山采场褶皱构造不发育。

（3）新构造运动。采场所在区域新构造运动较为活跃，主要表现为地壳升降运动、断裂及地震活动。地壳升降运动总体为不均匀的振荡性下降、阶地发育、堆积作用加强。

3 水文地质条件

3.1 地下水类型及特征

根据井下水的赋存条件、含水介质、水力性质等特征将项目治理区区内地下水划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水等 2种类型。

（1）松散岩类孔隙水。含水层由第四系全新统残坡积土组成，分布于治理区南部及外围，厚度0.5m～2m不等，主要为残坡积层红色亚粘土，基本不含水。

（2）碳酸盐岩类裂隙岩溶水。由三叠系下统南陵湖组（T1n）薄—中厚层大理岩以及三叠系中统东马鞍山组（T2d）灰色薄至中厚层状白云岩组成，分布于整个矿山采场地质环境治理区。矿石裂隙不发育，地下水活动不强烈，岩溶总体不太发育。根据区域资料以及本次野外调查综合分析，地质环境治理区内发育的溶蚀裂隙深多3m～5m，宽度一般2cm～5cm，粘土充填，未见溶洞以及较大的溶蚀裂隙发育，岩溶发育率0.78%～9.1%，影响深度小于2m。

3.2 水文补给、径流和排泄特征

采区内地下水动态类型为渗入—径流型，接受大气降水补给，排泄以侧向补给其他含水层为主，其次为蒸发。地下水径流、排泄主要受地形、构造控制，总体径流方向由山地向谷地运动。地质环境治理区水文地质条件属简单类型。

4 枞阳县汤沟镇矿山地质环境现状

4.1 开采宕口现状

由于矿山以往的开采，治理区地质环境和生态环境均遭到很大的破坏，影响程度严重，现遗留5个废弃采坑。

CK1采坑呈近椭圆形，其长轴长约153m，短轴长约98m。采坑面积1.25hm2。底板标高+8m～+10m、坡顶标高+13m～+37m，最大开采深度27m，形成了高陡的岩质边坡，边坡坡度约80°。采坑底盘已积水形成水塘，面积约 1.24hm2，水深1m～2m，水面标高9.8m，受季节影响较大，枯水期水位下降约 1m。

CK2采坑呈近圆形，直径约120m，采坑面积1.14hm2。底板标高+5m～+9m、坡顶标高 +36m～+66m，最大开采深度 61m，边坡坡度约 80°。采坑底盘已积水形成水塘，面积约 1.12hm2，水深1m～4m，水面标高9.7m，受季节影响大，枯水期水位下降约1m。

CK3采坑呈近椭圆形，其长轴长约72m，短轴长约51m。采坑面积 0.28hm2。底板标高+11m～+12m、坡顶标高+14m～+43m，最大开采深度31m，形成了高陡的岩质边坡，边坡坡度约80°。采坑底盘已积水形成水塘，面积约 0.24hm2，水深约1m，水面标高12.40m，枯水期基本无水。

4.2 弃采体现状

CK1采坑与CK3采坑之间有一“鲫鱼背”状弃采体，主要由三叠系下统南陵湖组（T1n）薄—中厚层大理岩构成。北西向长约123m，宽约 40m，占地面积约3731m2，脊背标高+16～+24m。

CK1采坑南部有一近似椭圆形弃采体，要由三叠系下统南陵湖组（T1n）薄—中厚层大理岩构成。长约84m，宽约30m，占地面积约2093m2，顶部标高+13m～+20m。

4.3 自然修复情况

根据现场调查，枞阳县汤沟镇矿山共挖损土地面积为8.93hm2（平面面积），矿山停采后未进行地质环境恢复治理，各开采宕口、底盘均呈裸露状态，因矿山停采多年，底盘局部泥质含量相对较高的位置自然复绿效果较好，已达到自然成林状态；矿山边坡岩体呈中风化至微风化状态，仅沿边坡局部裂隙面生长了灌木、杂草 ；总体矿山自然恢复情况较差，已复绿区面积约0.61hm2，仍裸露区面积 8.31hm（包含边坡面积）。

5 治理过程中存在的矿山地质环境问题

根据矿山地质环境调查结果，原红星采石场和江堤护岸采石队存在三类矿山地质环境问题，即 ：破坏植被及地貌景观资源、破坏和压占土地资源、存在矿山地质灾害隐患。各类问题具体特征如下。

5.1 破坏了植被和地貌景观，并带来了严重的视觉污染

由于以往矿山的开采，矿山采区地质环境和生态环境均遭到一定程度的破坏。采石破坏了原始丘山坡的地形地貌，将自然山坡地形改造为深切的低洼宕口地形，并形成高陡的岩质边坡。地形地貌景观和植被资源的破坏，使原本绿意悠悠、生机盎然的自然山体中夹杂了大面积的高陡岩壁，形成残缺、疮痍的视觉污染景象。

5.2 废弃矿山范围内存在地质灾害隐患

项目治理区采矿宕口西侧为高陡的岩质边坡，矿石节理、裂隙发育，局部存在采矿遗留的危岩体，无任何防治措施，局部形成了崩塌隐患。

（1）开采宕口西侧边坡稳定性分析。坡体为三叠系下统南

陵湖组薄 中厚层状灰岩，岩层产状 350°∠ 30°，边坡坡向约 90°，坡角 80°，坡高约 25m ～ 35m。发育一组裂隙，产状230°∠ 60°，裂隙面平直无充填，调查发现边坡整体处于基本稳定状态，因边坡顶部局部矿石裂隙发育，矿石破碎。

（2）开采宕口北侧边坡稳定性分析。坡体为三叠系中统东马鞍山组白云质灰岩，矿层产状 280°∠ 30°，边坡坡向约 180°，坡角 80°，坡高约 60m。因边坡局部矿石裂隙发育，矿石破碎，坡面存在危岩体，危岩体大小 0.5m ～ 5m，方量约为 300m3。

（3）开采宕口东侧边坡稳定性分析。 坡体为三叠系中统东马鞍山组白云质灰岩，矿层产状 330°∠ 15°，边坡坡向270°，坡角 80°，坡高约 60m。发育一组裂隙，产状 270°∠80°，裂隙面平直无充填，边坡整体处于基本稳定状态。该处坡顶存在危险矿体，大小 2m ～ 10m，方量约为 350m3。

采场遗留边坡基本处于稳定状态，但由于历史上不规范的采石切坡，形成了高陡岩壁，坡度约 80°，最大高度 61m，未完善松石清理工作，在岩壁坡顶部和坡面上遗留明显的多处危险矿体。由于危险矿体分布位置高度大，崩塌后矿石向坡脚的冲击力强大，威胁到进入宕口内的相关人员生命安全，并影响矿山地质环境综合整治工作，其危害程度小，危险性等级为小型。

6 枞阳县汤沟镇矿山采场地质环境治理方案

治理方案确定为 ：采场边坡采用人工清除的方式清除边坡表面松动的浮石，消除地质灾害隐患 ；CK2 保留为水塘，用作治理工程后期养护用水水源地 ；对 CK1、CK3 及两采坑之间的弃采体进行整平后恢复为复垦土地，未进行施工前撒播草籽复绿 ；采场底盘局部覆土植树恢复成有林地。

7 结语

枞阳县汤沟镇矿山采场地质环境问题主要是因为研究区周边原生的山体植被被破坏殆尽，出现大面积裸露的岩壁，采用人工清除方式将开采区破坏的植被进行恢复，为安徽枞阳县汤沟镇矿山采场生态环境恢复提供有效措施。