罗 盈,章双龙
(江西省煤田地质勘察研究院,江西 南昌 330001)
矿山地质环境问题是指受采矿活动影响而产生的地质环境破坏的现象。露天开采矿山引发的矿山地质环境问题是我国突出的矿山地质环境问题之一。本文分别从评估范围及级别、现状评估、预测评估三个方面对对芦溪县灰岩矿矿山地质环境影响进行评估,并提出矿山地质环境恢复治理措施。
矿山位于江西省萍乡市芦溪县城202°方向,直线距离13.9 km,属萍乡市芦溪县南坑镇新坪村管辖。属亚热带季风气候,气候温和、雨量充沛、四季分明、年平均气温17.2℃,年平均降雨量1 500 mm。矿区面积0.015 1 hm2,保有资源储量0.253 0 Mt,矿山设计生产能力0.06 Mt。
矿区地貌为中低山丘陵区,区内最高海拔标高+490 m,最低标高约+383 m,相对高差107 m。矿坑水可自流排泄。
矿区主要出露地层为泥盆系中统棋子桥组(D2q)。下部由浅灰色至深灰色薄-巨厚层状泥晶灰岩组成;上部为厚-巨厚层状白云质灰岩,细至粗晶白云岩并夹有角砾白云岩,薄层细晶白云岩。厚度大于200 m。
矿区构造形态简单,为单斜构造,地层产状305°<52°~68°。发育一组走向120°左右、总体倾角82°左右的裂隙,其裂隙面浅部有少量泥质充填,对矿山的开采有一定的影响。
该区为中低山丘陵区,矿山开采最低标高+383 m,位于当地侵蚀基准面之上。采取自然排水。矿区水文地质条件简单,以裂隙含水为主,主要为大气降水,不存在大的导水、赋水构造,无大的涌水。但在暴雨季节要防止局部塌方和泥石流。
考虑矿山实际情况,矿山评估范围向矿界外推500 m,评估区的面积为1.38 km2。见图1。
图1 矿山评估区范围
本次评估级别的确定依据江西省国土资源厅《江西省矿山地质环境恢复治理与土地复垦方案编制技术要求(试行)》的要求,矿山地质环境影响评估级别应根据评估区重要程度、矿山生产建设规模、矿山地质环境条件复杂程度综合确定[3]。
(1)评估区范围属于南坑镇新坪村行政管辖,评估区内居民人口约200人; 区内无重要的交通要道、电力工程及建筑设施;远离各级自然保护区及旅游景区(点);矿山开采各作业场地占用、破坏土地类型主要为有林地和采矿用地。评定评估区属于较重要区。
(2)矿山地质环境条件复杂程度由矿山水文地质、工程地质、地质构造、环境地质、开采情况、地形地貌等因素进行综合确定。
判定评估区矿山地质环境条件复杂程度属中等类型。
(3)矿山开采类型属露天开采,矿山设计生产能力为0.06 Mt/a。该矿山生产建设规模为小型。
综合考虑矿山的实际情况,确定矿山地质环境影响评估级别为二级。
表1 评估区地质环境条件复杂程度分级
野外调查发现,矿区周边发生滑坡1处见(见图2); 存在稳定性较差的自然斜坡2处和人工切坡2处,矿区为裸露型灰岩。采用定性~半定量判别法,依据地质灾害危害程度分级表判定评估区内裸露型棋子桥组(D2q)地层分布区危害程度为中等,岩溶塌陷发育程度弱,危险性中等。矿山未发现采空塌陷,发生采空地面塌陷可能性小。矿山活动对矿区周边含水层造成的影响较小。损毁土地类型主要为林地、村庄和采矿用地,总面积0.660 8 hm2,对地形地貌和土地资源影响程度见(见表2)。
图2 野外滑坡点
表2 矿山地质环境现状评估
1)预测人工切坡稳定性中等。岩层局部地段节理、裂隙发育,在受采矿爆破震动和暴雨等恶劣天气影响时,存在小型崩塌、滑坡的不稳定因素,需严格按照开采设计方案进行采掘,并随时清除危岩。
2)矿山开采方式为露天开采,设计开采最低标高+383 m,高于当地侵蚀基准面,矿山开采对地下水均衡造成的影响较小,但应做好堵水及排水应急预案。矿区内矿岩整体赋水条件差—较差,矿山无选矿废水排放;矿石主要成份为CaO、MgO及SiO2,不含重金属及有毒成份,开采对水质的影响轻微,预测矿山开采可能对含水层及当地水资源造成的破坏较小。
3)矿山开采至终了,对原有地形地貌造成破坏的依然包括露采场、原工业场地(办公区、破碎机房)、堆土场以及新避炮棚、新工业场地(新办公区、新破碎机房)、矿山公路,预测共计破坏土地为面积1.827 1 hm2。在降雨时,因原有地表经雨水冲刷将导致水土流失;且矿山的开采、工业场地矿石破碎及矿石外运产生的粉尘将对周边村庄和道路造成粉尘污染,将影响当地居民生活质量。
表3 矿山地质环境预测评估
针对防治区存在的主要矿山问题和影响程度,分别制定了工程措施、植被恢复措施和监测措施相结合的治理恢复工程,具体见表4。
表4 矿山地质环境保护与治理恢复工程措施
本文以芦溪县石灰岩矿山为例,对矿山地质环境分别进行评估级别、现状评估和预测评估,提出了设置挡土墙,沉淀池、截水沟等工程措施、植被恢复和监测措施等对矿山地质环境恢复治理,进而有利于全面保护矿山地质环境,消除或减轻地质灾害安全隐患,实现良好的社会、环境和经济效益。