矿区水工环地质条件及灾害治理研究

孔凡华

（江西省地质矿产勘查开发局九一五地质大队，江西 南昌 330002）

矿区地质灾害是较为常见的灾害类型，经常给矿区周围的生态环境造成影响[1]。因此，矿区地质灾害的问题亟待解决，并且加强矿区地质的管控工作[2]。目前的矿区现状而言，人们对矿区地质灾害问题的认知较差，本文将基于此，研究矿区水工环地质条件及灾害治理研究[3]。水工环地质条件为矿区的水文、工程和环境三项地质条件，水工环地质条件是矿区地质灾害的管控基础，矿区地质灾害的防治离不开水工环地质条件的治理。因此透彻了解矿区的水文、工程和环境条件，并且分析水、工和环三者之间的联系。此外，不同矿区的地质条件与地貌特征也不相同，因此，在本文中重点研究水工环地质条件，全面分析防治矿区灾害治理的措施。通过研究矿区水工环地质的概况，分析矿区的地质构造，进而对其地质条件进行风险评估，保障矿区环境的有效治理。

1 矿区水工环地质概况

矿区中由于矿产物中的重金属含量影响周围生态环境，因此，在矿区的选址中，一般选择山体较高的地区，属于丘陵的地貌环境，一般海拔在180m-400m范围，660m为矿区山体最高处，最低山体海拔在120m左右，相对高差达540m。在矿区附近，多数具备较为发达的水文条件，东北部存在水库或河道，山间小溪较多，因此，水质条件相对适宜，造成矿区的气候环境以热带海洋季风性气候为主，全年平均气温在21℃左右，最高气温与城市一样，均在7月份出现，受该气候的影响，最高温度达到41.7℃；一月份的最低温在5.5℃左右，并且降雨量较大，全年降雨天数在200天左右，暴雨级别的降雨在60次左右，各种台风天气多达70次左右，平均进水量在2000.0mm左右。矿区春季3-5月份时，日照在1152.0小时，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月时，日照在1195.8小时，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月时，日照在1066.0小时，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月时，日照在1008.3小时，占全年日照水平的22%，降雨量在60.8mm，占全年降雨量的3.1%。

除了降雨的水文地质条件之外，矿区内存在含水层，主要存在于灰岩和白云岩的裂隙中，通过降水补足水分。受此影响，矿区的工程地质条件可分为3个类别，主要为火山岩、花岗岩和玄武岩。矿区中的丘陵地貌是影响其工程地质条件的因素，并且山区受到矿体的影响，经常出现山体滑坡、地面崩塌和泥石流等危害，因此，对工程施工影响巨大。一般来讲，矿区工程地质中火山岩的成分由矿山坡沉积土质、水中沉积土质逐渐形成的粘性土，多在0m～40m范围，工程力学性质较差。花岗岩成分普遍存在于矿区深度约290m以下。玄武岩成分普遍存在与0m～386m处，含有深灰色岩石，局部存在石英岩。在矿区开采矿石时，对矿区表面设置泥浆护理，防止矿山表面风化，保证工程施工的安全。

水工环地质条件中最后一项，也是至关重要的一项地质条件，即为环境地质条件。矿区一般在一个盆地型矿山中，因此，由于降水量较大，山体经常出现滑坡，导致许多岩石碎裂成小块，滑坡滚落在山体中，严重影响施工环境。矿区开采后，矿区内的生态环境就会相应地发生变化。例如，一个矿山的总面积为3.0km2，其中露天采矿场面积为1.00km2、施工道路面积为0.70km2、废弃石料堆放处面积为0.20km2，总计1.90km2，占据了矿山总面积的50%以上，因此，相应生态环境的现状均被打破，甚至消失。基于此，针对矿区的相关地质灾害条件制定以下治理措施，旨在为建造绿色矿区作出贡献。

2 矿区灾害治理措施

2.1 确立矿区灾害治理目标

根据上文中对矿区水、工和环地质条件的分析，本文认为改善矿区地质环境迫在眉睫。因此，在矿区灾害治理方面确立其治理目标。首先查明矿山周围地质环境的各种安全隐患，通过综合治理的方法改善地质环境，恢复周围生态环境，努力创建绿色矿山，减少矿区地质条件对周围居民、施工人员和动植物等的影响。确保工业的生产与人们的生活共同的发展。其次，通过分析矿区工程的地质条件，研发相应的施工技术手段，杜绝发生大肆开采矿区以及随意丢弃的情况，确保矿区的废水、废渣排放在合理的地区，从源头上保护矿区的环境。最后，结合矿区所在地区的矿产特质、生态环境特点和民族文化特征等方面，将已开采的矿区开发成矿坑景点，通过矿产资源的普及，实现矿区的“废物再利用”，治理前后对比图如图1。

图1 矿区灾害治理前后图

2.2 制定矿区灾害治理原则

矿区灾害中主要对人的影响较大，因此，本文在制定灾害治理原则时，秉持着以人为本的原则，勘查矿山周围的环境隐患，尤其是地面沉降的隐患最容易被忽视，因此，在排查地面沉降问题时，勘查其周围的隐伏滑坡体，并对进行可行性分析，而后利用科学技术手段，加以排除，进而安排施工工作，达到综合治理的目的。此外，水文地质环境对矿区灾害的形成也是一大助力，因此，灾害治理原则中着重对地下水的勘查，测定地下水位，在观测过程中，初见水位与静止时的水位，相对差值不超过±3的范围，为勘查水质提供有效性参数。在抽检地下水质时，对其含水量，水质成分、天然湿度、天然重量、密度、液限、饱水率、硬化成分、软化成分和压强等均需要极为精准测试，确保在矿区开采过程中，不出现地下水溢出的现象，避免水质灾害。

2.3 创建矿区灾害治理体系

基于矿区灾害治理目标与原则，本文创建出矿区灾害治理体系，分析矿区灾害事故的原因，查明不同矿区的灾害原因、地质构造、水工环地质条件、地层发育时期和地壳运动情况等。

在灾害治理之前注重矿区边坡与褶皱带、蚀变带等成矿区的相互作用，晶体无倾角的断裂构造，关注矿区岩层的错位现象，查明各个矿带的地质特征，防止矿山开采过程中，出现山体崩塌的灾害。同时，对水文地质条件中地表水类型、流向、分布和水位变化等方面进行勘查，防止水位偏低，造成矿区山体的边坡不稳、冲流沟、滑坡和地表塌陷等灾害现象。此外，在对不稳定的矿区边坡灾害主要以其岩石状态为主，注意边坡岩石倾斜角小于坡角，防止构造层塌陷灾害；注意边坡后端的裂隙，防止地面塌陷灾害；注意边坡载荷量，防止山体滑坡灾害；注意地下河道与底边矿体的浸润情况，防止地下水质溢出灾害。将以上灾害从源头制止后，灾害发生的概率减少大半，剩下的小型灾害不对矿区施工人员的生命造成损害。因此，在治理小型灾害时，主要以绿化为主，比如，边坡稳定性差，在边坡中打入1.0m的防滑桩，保证边坡植物的稳定生长。

3 结语

通过实地勘察矿区的情况，了解矿区水、工和环等地质条件。本文认为矿区灾害对生态环境、施工人员以及矿区周围人们的生命均造成不可挽回的影响，因此，本文研究矿区灾害治理，并且有效勘查矿区的滑坡和崩塌等灾害，为绿色矿山的创建提供理论基础。