潮州市矿山地质灾害分析及治理对策探讨

2022-10-13 12:25张国沅
世界有色金属 2022年12期
关键词:潮州市泥石流边坡

经济发展需要挖掘自然资源给予支持,而对自然资源的消耗又容易引发资源短缺或者自然灾害问题,反过来对社会发展造成制约。尤其是在进行矿产资源开采的过程中,不合理的开采使得地质灾害频发,严重破坏了矿山地质环境,造成了经济与生态损失。潮州市地处广东省的东部,矿山资源丰富,历史开采量较大,由此引发的矿山地质灾害等地质环境问题突出,对矿山地质灾害发生原因进行分析和采取有效治理是当前急需解决的重要问题。

1 矿山地质环境概况

1.1 地形地貌

潮州市地势北高南低,全市总面积3613.9km

,其中山地丘陵面积2472.1km

,占68.4%;平原面积608.8km

,占16.9%;海域面积533.0km

,占14.7%。潮州市矿山主要分布在山地丘陵地带。

1.2 地层与岩浆岩

1.2.1 地层

区内出露的地层较简单,从老到新有三叠系、侏罗系和第四系。本区地表广为第四系覆盖,其余地层部分为隐伏地层,小面积的出露。

袁安赶紧将自己跟三个伙伴介绍给宇晴:“李离说鸟窝大师故事编得天花乱坠,里面总得有一点真东西,他一个人,不是依葫芦画瓢,哪里编得出万花谷!我也认出来,那个老黄并没有用真功夫,一门心思扮强盗,扮得太像真的,反而让人心里生疑,他是由万花谷来的吧?

1.2.2 岩浆岩

区内岩浆活动具多期次、多阶段侵入,构成了分布广泛、岩类复杂的各种岩体、岩脉,主要为中生代燕山期侵入岩体,主要出露为燕山晚期的燕山三期(γ

)和燕山四期(γ

)。岩浆岩分布主要呈岩基、岩株、岩墙或岩枝状产出。此外,在汤溪水库及饶平县大东镇等地见一些基性小岩体。每次岩浆岩的侵入均与区域构造活动有关,受构造裂隙控制,展布方向性明显。

1.2.3 地质构造

潮州市位于新华夏系构造第二隆起带的东南侧与南岭东西向复杂构造带南部东段交接地段,广泛发育新华夏系构造,以北东向构造为主,与北西向构造互为配套,构成“多字型”控制全区。东西向构造时隐时现,断续展露,构成复杂的交接关系。

2 矿产资源概况

潮州市已发现矿产26种,共有矿产地87处。其中能源矿产2种,矿产地11处;金属矿产13种,矿产地45处;非金属矿产10种,矿产地22处;水气矿产1种,矿产地9处。

3.1.2 穿刺部位的暴露 锁骨下静脉穿刺患者取仰卧位,头偏向对侧,肩放平。肩下垫一棉垫,使两肩后展,锁骨略向前,充分暴露穿刺部位。颈内静脉穿刺患者采用15~20°头低足高仰卧位,两肩之间垫一薄枕,头后仰并转向对侧。采用头低位可使静脉充分充盈,静脉内压增高,容易穿刺,亦可避免产生脑内静脉空气栓塞。

在各种地质灾害中,只有泥石流隐患点的影响范围较大,可以到达矿山外围的居民、工厂和农田,也对矿山本身的设施设备和人员有一定的威胁;持证矿山的崩塌和滑坡隐患点只对矿山本身的设施设备和人员有一定的威胁,未影响到矿山外围人财物;地面塌陷都为已发生的地质灾害,均发生在厚婆坳锡矿区,发生时间集中在20世纪七八十年代,距今已经有二十多年的时间。当时经过回填和灌浆等措施处理,至今未继续发生发展,趋于稳定。在无地下开采等人为干扰的前提下,再次发生的可能性极小,危害性小,危险性小。

3 矿产资源开发利用历史及现状

3.1 矿产资源开发利用历史

潮州市矿产资源的开发利用历史比较早,据记载,宋朝以来,钨矿、锡矿、金矿、瓷土等均已有老百姓进行过零星开采。20世纪50年代以后,由于经济建设的迅速发展,对矿产资源需求扩大。因此,矿产资源的开发利用大幅度增长,矿山数量剧增,开采规模不断扩大,开采矿种增加。除民采外,集体和国营矿山相继成立,当时比较有规模的国营矿山有厚婆坳锡矿、飞天燕瓷土矿、万峰山铍矿、旗岭铜矿、暗井铁矿、锡坑山锡矿等。开采最盛时期,全市采矿工人达数千人。20世纪80年代后期,随着社会经济的发展,矿泉水、建筑用花岗岩、饰面用花岗岩矿产的开发利用逐步得到发展。近十几年进行矿山整合,关闭了一大批靠近三线两区的矿山,矿山数量得到合理控制。

3.2 主要临床表现 钩虫性十二指肠炎综合征是由钩虫寄生于小肠所引起的疾病,钩虫性十二指肠炎综合征患者因感染钩虫的数量、时间及个人的身体状况常呈现轻重不一的临床表现。本征多先有胃纳增加而体重减轻,上腹部不适,可有不同程度的隐痛,餐后腹胀。后期食欲不振,可有恶心、呕吐、便秘或腹泻,甚至黑便、柏油样便、血便等消化道出血表现。贫血严重时胃酸分泌减低,可有异嗜癖、嗜酸性粒细胞增多症,甚至发生嗜酸性脓肿导致肠梗阻表现。钩虫感染轻者可无症状,部分可有贫血、营养不良、胃肠功能失调,重者可有发育障碍及心功能不全[7]。

3.2 矿产资源开发利用现状

经实地调查统计,潮州市矿山地质灾害及隐患点共70个。其中已发生的有35个,包括崩塌31个、塌陷4个,规模均为小型。地质灾害隐患点有35个,其中崩塌隐患点24个、泥石流隐患点10个、滑坡隐患点1个。除了厚婆坳尾矿库的泥石流隐患点规模为中型,其余均为小型。对应的治理措施主要包括以下内容:

[4]张晖明、周岚岚、伍茜溪:《论税收手段对企业自主创新的激励作用——基于技术进步路径的视角》,《复旦大学学报》(社会科学版)2017年第6期。

矿山斜坡上的物质组成主要是松散土层、碎石土层或者是强度较低且容易出现下滑的岩土层,这些岩层如果受到暴雨侵袭,再加上雨水浸泡,不仅会导致其强度进一步下降,还会导致松散的土层及碎石出现滑动情况,进而导致山体滑坡灾害发生

。在进行矿山开采的过程中,由于需要进行深度挖掘,因此导致矿山表面出现较多碎石,很容易出现山体滑坡灾害,对资源开发造成巨大制约。

4 矿山地质灾害分析

4.1 灾害调查情况

地质灾害调查内容包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷,其中崩塌的主要调查对象为高陡的矿山工业场地边坡、山区道路边坡、露天采矿场边坡、采空区山体边部等,正在开采的采场边坡不调查地质灾害。滑坡的主要调查对象为高陡的矿山工业场地边坡、山区道路边坡、露天采矿场边坡、采空区山体边部、高陡废渣石堆及排土场等。泥石流的主要调查对象为排土场或者是废渣堆场,重点调查潜在泥石流物源的类型、规模、形态特征及占据行洪通道程度等,泥石流沟的沟谷形态特征,可能致灾范围、威胁对象、潜在危害程度及防治措施等。4处地面塌陷全部位于厚婆坳锡矿矿界内,为已20世纪70年代发生的地面塌陷,经过多年的治理和监测,目前已经基本稳定。在调查区的持证矿山未发现地面沉降现象。据调查统计,持证矿山主要的地质灾害已发点或是隐患点有崩塌10处、滑坡1处、泥石流8处、地面塌陷4处。

地质灾害的危害:在本次调查中发现的地质灾害已发点或是隐患点中,均未造成人员伤亡。只有5处按照地质灾害险情等级划分为中型外,其余的都为小型地质灾害、威胁人数<100人、潜在经济损失<500万元。

金属矿产主要有银、铅、锌、锡,其次为钛铁矿、钨矿等;非金属矿产主要有高岭土、陶瓷土、玻璃用砂、饰面用花岗岩、建筑用花岗岩及钾长石,其次为水晶、云母、磷灰石矿、硫铁矿;水气矿产有矿泉水等。

4.2 灾害发生情况

单桩嵌岩工艺2的具体流程如图2所示。首先通过单桩自沉如泥、桩锤沉桩,将单桩打至岩层表面;其次,在单桩内部下钻机,扩孔钻至设计底标高处;此后,将钻机提出,在单桩内下放内套管;再次,将内套管和钻孔间灌满混凝土,即灌浆环节;最后,用桩锤继续讲单桩沉桩至指定标高。

5 矿山地质灾害发生的原因

5.1 崩塌

近年来,潮州市矿山地质环境治理总投入2529.99万元,完成矿山占用破坏土地治理面积334.598hm

。治理措施实施后,在一定程度上改善了当地地质环境条件。受破坏土地得到有效治理,工业广场生产系统、地面建筑免遭破坏,经济效益显著。

5.2 滑坡

RESRAD-BIOTA广泛应用于美国能源部的部门和项目,以及美国多个洲的环保部门。同时,该软件还用于IAEA的EMRAS项目中各种软件在不同场景中的对比研究中。

5.3 泥石流

泥石流的形成主要是指在山区或者山体中地形较为险峻的地区,由于受到暴雨影响,导致山体容易出现滑坡的情况,而在此过程中由于携带了大量泥沙、碎石,导致泥沙形成洪流,发生泥石流灾害。在矿山地区,由于挖掘力度大,各种砂粉、黏土等都被随意对方在矿区周围,如果这些泥浆中的含水量较大,就会发生运动,形成泥石流,且其中还伴有碎石块,危害性及破坏力都极大

5.4 地面塌陷

地面塌陷在煤矿开采中较为常见,主要是由于开采中出现矿量不足情况,导致矿柱受到损坏,缺乏支撑力,导致采矿区位置出现塌陷的情况

。尤其是一些质地松散的矿山,如果对采空区没有进行及时回填处理,当规模变大时,就更容易出现地面塌陷的情况,这不仅会危及人们的生命及财产安全,还会破坏矿产资源,导致矿区停工停产,损失巨大。

本次调查中发现历史遗留矿山地质灾害主要有崩塌45处、泥石流2处。历史遗留地质灾害的危害:都为小型地质灾害,未造成人员伤亡,威胁人数<100人、潜在经济损失<500万元,危害性小,危险性小。在各种地质灾害中,只有泥石流隐患点的影响范围较大,可以到达矿山外围的居民、工厂和农田。

6 矿山地质灾害治理对策

崩塌主要是指陡峭的斜坡岩石由于重力作用,导致其脱离出母体,向下滚动或者坠落,进而发生的地质灾害

。在进行矿山开采的过程中,会对地质构造产生破坏作用,而且导致岩体不稳定性增加,甚至导致岩体出现开裂情况,由此出现倾斜结构面,如果出现暴雨天气,就会对结构面造成冲击,进而引发崩塌

企业以及物资采购员自身必须明确其岗位职责以及岗位权限。从企业角度来讲,结合企业自身实际情况定期对采购人员实施轮岗制度,并将采购业务授权以及审核批准制度不断完善,要求采购人员严格按照规章制度开展各项采购业务。企业每一次采购都需要结合企业实际需求而制订,比如,物资采购计划。首先,需要制订合理的物资采购依据以及物资质量标准,这样才能确保物资采购计划与生产相契合;其次,建立并完善监督机制,采购人员在物资采购过程中有必要加强监督力度,并做到动态跟踪,及时发现问题并对物资采购计划进行调整,使其质量与成本都能够得到有效控制,确保采购工作是按照采购计划有效进行的[2]。

全市持证矿山30个,其中湘桥区6个、潮安区12个、饶平县12个。开采矿种主要为建筑用花岗岩(128.61万m

/年)、陶瓷土(36万t/年)、矿泉水(25万m

/年)和地热(23万m

/年)等非金属矿种。

6.1 崩塌治理

①对崩塌的堆积物进行清理或植树绿化,并且对有可能发生二次灾害的进行人工排险。②对崩塌隐患点的危险区设置警示牌和修筑隔离栏进行隔离,并安排定期人工巡视监测

。③采用支顶、拦挡或者拉防护网的方式对危岩体进行加固处理,确保增加岩体的抗剪强度。④建立截排水系统,及时将由于暴雨等恶劣天气造成的排水排出,以免导致岩体受到雨水冲刷影响。

6.2 滑坡治理

①对滑坡隐患点的物源区域进行分级放坡、坡面植树种草,下游区域设置多级挡渣坝,同时设立监测点进行实时监控

。②在填弃土石渣时,应当分层进行堆填和压实处理,如果下游存在威胁对象,则要先进行挡土坝设置,并且在排土场的周围地区做好截排水处理措施,并根据矿山情况做好复垦复绿工作。③及时排出地表水、地下水,防止其对坡体造成冲刷。④修建支挡工程,改变滑坡体的外观,同时修建抗滑类构筑物。此外,应当加强对地质灾害的监测与控制,利用地下水监测、地表水监测、位移检测、地声监测等先进技术,以及时预知灾害情况,做好防护措施。

6.3 泥石流治理

①对泥石流隐患点的物源区域进行分级放坡、坡面植树种草,下游区域设置多级挡渣坝,同时设立监测点进行实时监控。②泥石流隐患通常容易出现在排土场,对此要根据实际情况建立截排水系统,并且要对排土场进行加固处理,以减少水土流失

。③在汛期是应当加强人工巡视,并且根据灾害发生情况建立动态的发展模型,及时掌握动态情况。

皮山河位于新疆和田地区皮山县境内,发源于中昆仑山北簏,由东支阿克肖河、西支康阿孜河2条支流汇合而成,河流全长160km,流域总面积6775.9km2。流域内干旱少雨,有大量难于利用的戈壁、沙漠和干旱荒山,因此森林资源非常贫乏,植被稀疏单一。地表受强烈的干燥剥蚀与风蚀作用生态环境脆弱,水土流失严重。

6.4 地面塌陷治理

①对塌陷区基岩灌注水泥砂浆加固,对塌陷坑覆土充填并植树绿化,完成后对该区域进行定期人工巡视监测。目前治理效果良好,受损土地得到一定程度恢复。②对矿山采空区和出现地面塌陷的地区进行勘查,分析其出现灾害的原因,并掌握灾害发展趋势。③对井巷的顶板管理开展改进措施,尽量采用充填法进行处理。④对于被认定为塌陷危险区域的地方,要尽可能采用避让或者搬迁的方式来解决问题。如果需要才采空区开展工程假设,则要尽可能绕开危险区域

。⑤对于可能出现塌陷或者存在隐患的区域应当设置警示标志,并对存在危险的区域进行围蔽处理。⑥如果条件允许,应当针对已经出现塌陷的区域进行填实处理,在出现塌陷的区域外侧建立截排水系统,避免出现雨水回流到塌陷区的情况,从而避免由此导致的更严重塌陷灾害。

7 矿山地质灾害发展趋势分析

7.1 地面塌陷发展趋势分析

潮州市的4处地面塌陷都为已发生的地质灾害,均发生在厚婆坳锡矿原矿界范围内,发生时间集中在20世纪七八十年代,距今已经有20多年的时间,当时经过回填和灌浆等措施处理,至今未继续发生发展,已趋于稳定。在无地下采矿或大量抽排地下水等人为干扰的前提下,再次发生的可能性很小。

7.2 崩塌、滑坡发展趋势分析

崩塌点55个,其中已发生31个,隐患点24个。主要分布在高陡的矿山工业场地边坡、山区道路边坡、露天采矿场边坡、采空区山体边部、高陡废渣石堆及排土场等。滑坡1个(隐患点)分布在厚婆坳矿界内一个高陡边坡处。

工业广场、道路附件切坡地段,随着安全意识的提高,按设计边坡角放坡的越来越多。但如不继续加强开挖坡角的回填、加固,矿山固废的堆放防护和监测工作,还将引发崩塌、滑坡灾害,威胁矿山人员设备安全,造成土地资源破坏和水土流失。因此,崩塌、滑坡属应加强监管控制范围。

7.3 泥石流发展趋势分析

潮州市泥石流点有10个,全部为隐患点。主要分布在持证采石场和瓷土矿山的排土场、厚婆坳的尾矿库、稀土矿山废渣堆场等地。由于近年来对矿山地质灾害防范意识的提高,采矿方式方法不断科学规范,当地有关部门和矿山企业对持证采石场和瓷土矿山的排土场、厚婆坳的尾矿库也已采取了大量的工程措施。如对排土场逐级放坡并复绿,下游修筑多级拦渣坝,加强人工巡逻监控;对厚婆坳尾矿库修筑大型高标准拦渣坝、设置深部变形监测和位移监测、地表植树种草、派专人巡逻监控;对历史遗留的稀土矿山废渣堆场,当地自然资源等相关部门也会定期组织人员巡查。除了历史遗留矿山泥石流隐患点的物源不会增加外,持证矿山泥石流隐患点的物源在该矿山闭坑之前还会持续增加,泥石流发生的可能性依然存在,危害性也会随之增大。当地相关部门对泥石流的防范应引起足够的重视,应根据后期增排物源的情况采取针对性的有效措施进行治理和监测。

8 结语

在进行矿产资源开发的过程中,地质灾害是较为常见的地质环境问题,这对于矿山可持续开发利用产生了严重制约。因此,必须针对潮州市矿山地质灾害发生原因进行剖析,并且对已发地质灾害点或隐患点的发展趋势进行分析,采取相应的治理措施,保护矿山地质环境,促进矿产资源开采与生态环境保护的协调发展,从而更好地满足矿山的持续发展需求。

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[3]付广磊,孙玮.河南灵宝市灵金一矿矿山地质环境问题及恢复治理研究[J].资源信息与工程,2021,36(05):78-80.

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