地质环境背景对矿山地质环境保护与恢复治理影响及分析

邢月龙

（中国建筑材料工业地质勘查中心江苏总队，江苏 南京 211135）

矿山资源的开采是一个复杂的过程，矿物质被开采出来的同时，也会产生诸多的废弃物，并改变矿山的原始地形地貌，容易使矿山的地质环境受到破坏，对矿山工人的安全问题造成隐患，同时还会对矿山资源的合理开发造成不良影响。因此，针对矿产资源的开发，相关部门要认识到对生态环境、地质环境的危害，通过对环境治理工程部署与落实的分析，综合性采取针对性的治理措施。

1 地质环境对矿山地质环境保护与恢复治理的影响

1.1 对地质环境的工作量的影响

矿区的安全隐患较多，容易发生滑坡、坍塌等现象，并且矿区的节理裂缝发育性特点，容易在其进行开采活动时，对周边区域范围内的地质构造造成影响。矿区的安全台边缘容易出现缝隙，矿区岩层的倾斜角度小于边坡角度，随时都可能会出现严重的滑坡，给矿区开采工人的人身安全造成较大的隐患。矿区周边小型开采厂的乱采乱挖，这些民采现象会增大矿区的整体开采面积，增加开采深度和难度，破坏整体矿区的地质构造，进而会增加矿山环境保护与恢复治理工作的范围，增大工作量[1]。

1.2 对矿山地质构造应力的影响

矿山地质构造容易受到开采活动的破坏，由于开采活动造成露天矿边坡的裂缝，进而产生滑坡、坍塌、爆裂等现象，引起飞石以及较大的冲击波，此等破坏会对原本已经形成的地质构造，造成次生灾害影响。同时，开采活动人员的人身安全也会遭到不同程度的威胁，还会破坏矿区附近的建筑物，倘若因此受到的内外力作用巨大，由于地质构造严重破坏造成的影响，会危及矿区以及周边区域，甚至会对距离遥远的区域造成地质灾害，严重破坏矿区的地质构造，在较大程度上增加地质灾害发生的频率。

1.3 对矿山治理与保护的目标影响

矿山地质环境保护与恢复治理的目标主要包括：对矿区周边边坡的地质环境进行综合治理，针对可能因为滑坡、崩塌等造成的安全隐患，建立起恢复治理方案，必要的时候可以采用其他矿区的宝贵借鉴经验，为矿山环境保护与恢复治理提供相关的经济效益参考，创造环境效益；综合治理矿区采空区的裸露边坡，尤其是岩体滑落类的安全风险较高的区域，要做出特殊处理；通过对已经发生滑坡的危岩体治理，降低矿山开采的安全隐患，对于已经遭到破坏的矿区地质环境，采取种植植被、树木、草木的方式，尽快的恢复良好状态；借助科技技术手段，在矿区发展绿色循环经济，通过矿山地质环境因素的分析，切实恢复保护地表生态环境；科学保护矿山开发建设活动中破坏的生态环境，对矿山以及周边区域的次生地质灾害，实施科学的检测，逐渐恢复被破坏地质构造的植被[2]。

2 钱家山石灰岩矿的矿区地质环境

钱家山石灰岩矿为中型规模的优质水泥用石灰岩矿床，受地层层位控制，后期的褶皱断裂，改变了矿层的产状及矿层的分布特征等。

2.1 地层岩性

钱家山石灰岩矿主要以第四系、二叠系、石炭系为主，表现为矿区出露地层。赋矿层位主要是由二叠系下统栖霞组、石炭系中上统的黄龙组和船山组及二段构成。

2.2 地质构造

（1）褶皱。矿区褶皱构造发育，控制矿层的分布。南段主要出露出构成背斜的各地层，如果向北看去，受到风化作用造成了背斜的南东翼的部分层位缺失。背斜的轴面近直立，南端的北西翼往深部产状逐渐变陡，局部发生倒转。背斜枢纽有微小的起伏，总体向南西方向倾伏。

（2）断裂。本区域具有完整的断裂构造，主要的大小断层共有十三条，以三组方向为主，表现为北东向、北东东向、北西向。规模最大的是北东方向，起到了最大的矿体完整度破坏力度。

（3）节理。裂隙主要是以北东、近东西向方向为主，特别是东部山脊部位，形状比较类似网状，深度裂隙较多，纵横交错，不存在填充物。

2.3 水文地质

（1）含水层岩组及富水程度。根据岩层含水特征及含水介质类型，将区内地层划分为如下三类含水组：松散岩类孔隙水含水岩组、碳酸盐岩类裂隙—岩溶含水岩组、碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙含水岩组。

（2）矿区岩溶。主要以地下岩溶、地表岩溶为主，地下溶蚀裂隙发育不足，地表岩溶的裂隙中存在较少的充填物，以灰岩碎块为主。微晶灰岩是地下岩溶的主要发育主体，填充物主要是以灰岩碎块、方解石、黏土为主相对而言其他层位的岩溶发育较弱。

（3）地下水的补径排。矿区气候温湿，雨量较充沛，大气降水是地下水的主要补给来源。这个地段出露了较大面积的基岩，存在着发育完整的断裂、节理裂隙，对于降水入渗和地下水流淌非常有益。受到地形影响，地下水流自南向北径流。浅层地下水主要通过松散层孔隙排出，存在一小部分通过泉的形式溢出地表。

（4）水化学特征。地下水位受地形及构造控制，由山脊向两侧逐渐降低。受到灰岩矿床地质背景的限制，地下水与岩石性质、地形地貌有着密切的关系，其化学成分也受到补、径、排条件的影响，地下水中含有较高的钙、镁离子，此区域的地下水与地表水，水质类型都是HCO3—Ca型，元素指标在正常范围内，地表水水质受到的污染不足，水质还能维持正常水平，矿区内地形对于自然排水有益。

3 矿区及其影响范围内主要地质环境问题

钱家山石灰岩矿位于巢湖市城区西南方向14公里，其所在区域影响地质环境的人类工程活动，主要为矿产资源的开采与人类工程建设，其中矿产资源开采中露天开采对地质环境的影响最为明显。矿山生产也对周边环境造成了不良的影响，表现为噪声污染、大气粉尘污染、植被破坏及由此引发的水土流失、次生地质灾害等，一般情况下主要表现为矿渣对土地的压占等。

通过与之相关的调查分析，矿区与其周围的矿山并未出现其他重大工程项目。地质环境受到人类活动的破坏作用非常大，同时对矿山及周边人类工程活动造成不同程度的不良影响。矿山区域内存在的主要环境问题，表现在矿区及其影响范围，是由于矿山开采活动引发的地质灾害，破坏了地下水含水层和地形地貌景观。综合评价认为，该区矿山开采地质环境影响程度为严重，属地质环境重点防治区。

4 矿区地质环境保护与恢复治理措施

4.1 立足于地质构造开展矿山治理

第一，矿山在未来生产过程中，应严格按开发利用方案中确定的开采方式、开采范围开采矿体。开采时采矿工作面应沿走向布置，以利于边坡稳定。当进行开采过程中，到结束与边坡存在20m～30m的距离时，使用光面爆破的形式，主要是为了降低人为破坏，确保边坡的完整。终了边坡角也应控制在《开发利用方案》设计范围内。第二，开采过程中，坡面不得遗留有危石或存在其他不稳定块体，对终采边坡上的浮石，平台上的岩块及工作面上的散岩应及时清理，防止浮石滚落及其他事故，及时消除存在的地质灾害隐患。拟采取人工清坡、设置监测点等措施进行预防与治理；地下含水层影响分级为较轻；地形地貌景观影响分级为严重，恢复治理措施以监测、平整、水土保持为主。第三，应对岩溶构造的潜在危害引起足够的重视，岩溶发育、落水洞密集地段，要采取可靠的安全技术措施防范地质灾害的发生。第四，开采过程中，发现边坡不稳定地段，如切坡处、破碎带、软弱边坡和有几组软弱结构组合形成的滑体等，要及时采取加固措施。

4.2 围绕矿区实际采取恢复治理

第一，加强开采面的稳定性监测，发现事故征兆，迅速撤离人员、设备，采取有效的安全技术措施。第二，在各终了平台上设置排水沟以拦截大气降水汇入，避免大气降水向矿坑直接充水。结合地形地貌状况在最终边坡坡顶线外侧可能向宕口汇水的地方设置截水沟，坡顶截水沟设于坡顶线外侧5m处，西北侧汇入自然山体。东侧直接汇入周边坑塘。第三，在断层、裂隙发育密集和溶洞、冲沟地段的台阶坡面要进行加固处理，坡面用水泥砂浆进行封堵，以防水的冲刷、渗入。第四，划定一定区域作为边坡保护区，在此区域内不得进行影响边坡稳定的工程建设；设专职边坡管理员，经常进行边坡稳定巡查，以便及时发现问题，及时采取措施，防止发生重大事故。第五，对宕底及终采台阶进行覆土绿化，建立立体植被体系，改善矿区生态环境。第六，终采后，在采坑外围修建安全护栏，防止人员误入发生危险。

4.3 促进环境保护与恢复质量共进

地质环境保护与恢复治理工程要做到科学部署，促进环境保护与恢复质量共进，以保护与治理思想作为基础，做到防治结合、以防促治，提起对矿山地质环境保护的重视。具体来说，矿区开采活动的过程，不能以破坏地质环境地质构造作为代价，在进行开采活动之前，要事先评估地质环境的情况，并针对地质破坏提出相关的防护方案，尤其是对于不可避免的地质灾害，要伴随相关的防护措施，尽量控制对地质构造的破坏程度。

5 结语

综上所述，在对矿区资源实施开采的过程中，会对矿区的环境造成不同程度的破坏，因此，采取综合性环境影响评估的方式，有效地与治理矿区的地质环境相结合，科学的分析地质灾害造成的危害程度以及发展趋势，克服防治难度，促进矿山地质环境的保护工作，增强恢复治理措施，最终提升矿区的经济与社会效益，促进矿山地区经济的可持续发展。