單永磐，何志聰，

(1.桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541006；2.廣西平樂(lè)縣國(guó)土資源局，廣西 平樂(lè) 542400)

廣西臨桂重晶石礦山環(huán)境評(píng)估及恢復(fù)治理探討

單永磐1，何志聰2，

(1.桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541006；2.廣西平樂(lè)縣國(guó)土資源局，廣西 平樂(lè) 542400)

廣西臨桂重晶石礦山的開采，對(duì)地下含水層、地形地貌景觀和土地資源等地質(zhì)環(huán)境影響較大，針對(duì)礦山開采可能導(dǎo)致的崩塌、滑坡、地面塌陷和地面沉降等地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，相應(yīng)提出了開展排水工程、充填擋護(hù)工程、綠化工程等礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理措施，以達(dá)到降低地質(zhì)災(zāi)害的影響程度。

礦山地質(zhì)災(zāi)害；影響評(píng)估；恢復(fù)治理；廣西臨桂；

1 礦山基本概況

礦區(qū)位于桂林市臨桂縣南邊山鄉(xiāng)靖遠(yuǎn)村委毛崗村南東側(cè)，與南邊山鄉(xiāng)有簡(jiǎn)易公路相通，至平硐口有小道相連，交通尚屬方便(圖1)。礦區(qū)范圍內(nèi)主要有III、IV、V號(hào)3個(gè)重晶石礦體，三個(gè)礦體走向平行，呈北北東方向展布，礦體規(guī)模不等，呈脈狀、透鏡狀、囊狀礦脈。礦石為乳白色，少數(shù)被鐵染呈淺褐色，自形—半自形柱狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

礦區(qū)屬華南中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和、雨量充沛。年平均氣溫為19.2℃，5～8月氣溫在25℃以上，12月、1月氣溫在8～9℃之間，偶降至-3℃，出現(xiàn)短期霜凍；年無(wú)霜期280天左右；年平均降雨量為1 439mm，降雨兩集中在4～8月，年均降雨天數(shù)82天～190天，期間常有大雨或暴雨；冬季降水量少，較干燥。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 地形地貌

評(píng)估區(qū)位于構(gòu)造剝蝕地貌區(qū)之中低山地貌亞區(qū)。區(qū)內(nèi)海拔最高644m，海拔最低250m，最大相對(duì)高差394m，海拔多在250m～400m之間。山坡坡度一般15°～25°，局部地段較陡，地形起伏變化較大，總體地勢(shì)為南西、北東高，中部低，山體大致呈北西向延伸。山坡覆蓋有較厚的第四系殘坡積層，局部基巖裸露，山體生長(zhǎng)有毛竹、杉樹、常見灌木、雜草和荊棘等植被，植被覆蓋率約95%。

圖1 礦區(qū)構(gòu)造及平面布置圖Fig.1 Geological Map of Orefield

2.2 地層巖性

礦區(qū)出露地層由老到新分別為：

下泥盆統(tǒng)蓮花山組(D1l)：紫紅色砂巖、粉砂巖夾薄層白云巖，底部有礫巖，巖石裂隙發(fā)育，中厚層狀構(gòu)造，厚度300m～1800m，砂巖層中發(fā)現(xiàn)有重晶石礦脈。

第四系(Q)：主要包括含碎石粉質(zhì)粘土和耕植土，其中含碎石粉質(zhì)粘土主要分布于山坡及坡腳處，呈黃褐色—淺棕色，中密—稍密，近地表或被揭露而失水干燥多為松散狀態(tài)，厚度一般0.1m～5.0m不等；耕植土主要分布于地勢(shì)平坦處，由開墾形成，呈黑—灰褐色，主要由富含有機(jī)質(zhì)的粘土夾植物根系組成，稍濕—干燥，結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)度低，具不均勻性和高壓縮性，厚度約0.2m～0.6m。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)域構(gòu)造上，礦區(qū)位于架橋嶺背斜北端東側(cè)，次級(jí)褶皺不發(fā)育，主要為北向或北東傾斜的單斜構(gòu)造，巖層傾角20°～50°；僅在毛崗—破石王一帶出現(xiàn)一軸向北北東—南南西的次級(jí)向斜。賦礦構(gòu)造以北北東

走向斷層為主，走向20°～30°，傾向北東或南東，傾角65°～80°。由硅化的破碎砂巖、角礫巖、破碎巖組成，寬1m～10m，重晶石礦脈充填其中，沿走向上有分支、復(fù)合現(xiàn)象。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，但規(guī)模較小，延伸不遠(yuǎn)，北北東走向斷裂是本區(qū)重要的控礦和容礦構(gòu)造，其次為北東向構(gòu)造；礦區(qū)內(nèi)節(jié)理不發(fā)育。

2.4 水文地質(zhì)特征

礦區(qū)所處區(qū)域?yàn)槔旖鱾?cè)上游支流巖溶水文地質(zhì)單元補(bǔ)給徑流區(qū)。地下水的補(bǔ)給主要來(lái)源是大氣降水，其次為溝溪水。地下水流量、水位與大氣降水密切相關(guān)。雨季接受降雨補(bǔ)給后向下滲透補(bǔ)給下伏基巖裂隙溶洞水；礦坑涌水主要沿?cái)嗔褞聺B，涌水量較小，采礦最低標(biāo)高位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面之上，采用平硐開拓，有一定坡度，礦坑充水能自然排泄；區(qū)域地下水總體由西向東徑流，最終以泉或地下水形式經(jīng)溪溝排泄于漓江附近支流最終匯入進(jìn)漓江。礦區(qū)地下水類型主要以分布于下泥盆統(tǒng)蓮花山組巖層中的碎屑巖裂隙水為主，部分松散巖類孔隙水分布于山腳低洼處粘土層中。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)估

3.1 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)估

本礦山核發(fā)的采礦證面積為：0.1735km2，開采利用方案設(shè)計(jì)開采標(biāo)高：+450m～+250m，采用地下開采的方式，礦山推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)4.78萬(wàn)t，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1.0萬(wàn)t/a，為小型礦山。經(jīng)本次野外地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦山公路形成巖土質(zhì)邊坡及局部地段因耕種造成小規(guī)模水土流失等不良地質(zhì)現(xiàn)象。現(xiàn)狀評(píng)估表明，礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育，危害程度小，危險(xiǎn)性小，地質(zhì)災(zāi)害影響程度較輕。礦區(qū)遠(yuǎn)離城市，區(qū)內(nèi)及周邊無(wú)各類保護(hù)區(qū)、地質(zhì)遺跡、人文景觀。平硐口開挖、前緣排土場(chǎng)及礦山公路對(duì)地形地貌景觀影響或破壞較嚴(yán)重，其余區(qū)段對(duì)地形地貌景觀影響或破壞較輕。采礦活動(dòng)對(duì)地下水含水層、土地資源有一定程度的影響或破壞。目前采礦活動(dòng)占用、破壞土地資源情況見表1。

表1 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)估Tab.1 Geological Environment Assessment of Mine

3.2 礦山地質(zhì)環(huán)境預(yù)測(cè)評(píng)估

(1)采礦活動(dòng)可能引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估。礦山在開采過(guò)程中，將產(chǎn)生一系列的邊坡(主要有平硐口邊坡和排土場(chǎng)邊坡)。上述巖土質(zhì)邊坡都具有一定的臨空面，在降雨沖刷、浸潤(rùn)等自然作用和自重應(yīng)力、施工機(jī)械振動(dòng)、爆破作業(yè)等因素作用下，邊坡穩(wěn)定性降低，可能逐漸或突然失穩(wěn)而引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害。主要危害采礦設(shè)備及工作人員。鑒于礦山建設(shè)規(guī)模較小，不穩(wěn)定邊坡高度不大。預(yù)測(cè)平硐口及排土場(chǎng)邊坡引發(fā)邊坡崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性為中等。

(2)采礦活動(dòng)可能加劇的地質(zhì)災(zāi)害。經(jīng)野外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，礦區(qū)內(nèi)目前尚未發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害。因此，不存在加劇其災(zāi)害的可能性。

(3)采礦活動(dòng)本身可能帶來(lái)的地質(zhì)災(zāi)害。預(yù)測(cè)礦山后續(xù)礦業(yè)活動(dòng)中可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害主要有崩塌、滑坡、泥石流和采空區(qū)地面塌陷。發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的可能性中等，危害程度為中等，危險(xiǎn)性中等；發(fā)生泥石流和發(fā)生采空區(qū)地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害的可能性為中等，危害程度小，危險(xiǎn)性小。因此，預(yù)測(cè)后續(xù)采礦活動(dòng)中采場(chǎng)和排土場(chǎng)等區(qū)段的地質(zhì)災(zāi)害影響程度較嚴(yán)重。

(4)采礦活動(dòng)導(dǎo)致地下含水層、地形地貌景觀、地質(zhì)遺跡、人文景觀和土地資源的影響。礦山開采最低標(biāo)高+250m位于當(dāng)?shù)刈畲蠛樗婧偷叵聺撍?200m)之上，地下水含水層的影響或破壞程度較輕。礦區(qū)位于中低山林地中，礦區(qū)及周圍無(wú)地質(zhì)遺跡、人文景觀。礦山采礦活動(dòng)將新建平硐，增加排土場(chǎng)堆積，平硐口邊坡及前緣排土場(chǎng)對(duì)地形地貌景觀影響和破壞較嚴(yán)重，采礦活動(dòng)新增破壞土地類型為有林地和水田，破壞形式為挖損和壓占，破壞面積為0.2396hm2，采礦活動(dòng)對(duì)土地資源的影響和破壞程度預(yù)測(cè)結(jié)果見表2。

表2 礦山地質(zhì)環(huán)境預(yù)測(cè)評(píng)估Tab.2 Geological Environment Prognosis of Mine

4 礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理措施

4.1 礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題及影響程度分區(qū)

采用地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題及影響程度分區(qū)法，根據(jù)礦山開采設(shè)計(jì)方案、礦山地質(zhì)災(zāi)害類型、分布特征及其危害性，綜合礦山地質(zhì)環(huán)境影響現(xiàn)狀與預(yù)測(cè)的評(píng)估結(jié)果，將評(píng)估區(qū)劃分為次重點(diǎn)防治區(qū)和一般防治區(qū)[6]。礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理是通過(guò)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題勘查和監(jiān)測(cè)，設(shè)計(jì)和實(shí)施有針對(duì)性的預(yù)防、以及工程技術(shù)和植被恢復(fù)技術(shù)相結(jié)合的防治措施，結(jié)合礦山開發(fā)利用方案及礦山實(shí)際情況，同時(shí)考慮當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、地形地貌特征因素有效解決礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題(見表3)，使地質(zhì)災(zāi)害降低到最低程度，同時(shí)使因礦山開采造成的地質(zhì)環(huán)境破壞得以有效恢復(fù)，促進(jìn)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

表3 礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理主要工程措施Tab.3 Main Protection，Recovery，Control Working of Mine Geological Environment

4.2 提高礦產(chǎn)資源的綜合利用程度

要提高本礦山重晶石礦礦產(chǎn)資源的綜合利用程度，在更新觀念的同時(shí)，必須采用新技術(shù)、新設(shè)備。首先。需要系統(tǒng)深入的調(diào)研，充分運(yùn)用現(xiàn)代地學(xué)理論、分析技術(shù)和經(jīng)濟(jì)政策方法，積極開展共生伴生礦產(chǎn)、低品位礦產(chǎn)資源、復(fù)雜難利用礦產(chǎn)資源以及尾礦資源等高效綜合利用技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的低消耗、低排放和高效率開采。

4.3 減少土地破壞和壓占

礦山采礦工業(yè)占用和破壞土地，包括采礦活動(dòng)所占用的土地，為采礦服務(wù)的交通設(shè)施，采礦生產(chǎn)過(guò)程中堆放的大量固體廢棄物所占用的土地，以及因礦山開采而產(chǎn)生的地面裂縫、變形及采空區(qū)地面塌陷等。要減少采礦活動(dòng)對(duì)土地的破壞和壓占，首先要清潔生產(chǎn)，并不斷改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和工藝，提高資源利用率，減少生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄物，降低土地使用量等，具體如將廢石用于筑路、筑壩或充填于地下采空區(qū)，對(duì)于有毒有害廢棄物可采用適當(dāng)技術(shù)處理，進(jìn)行安全填埋。

4.4 礦山廢棄土地的復(fù)墾

礦山開采過(guò)程中，產(chǎn)生了大量的廢渣和廢石。排放壓占了大量土地，因此，從保護(hù)環(huán)境及土地價(jià)值方面出發(fā)，必須在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)破壞與壓占的土地盡可能的進(jìn)行恢復(fù)治理，消除污染危害。在礦山閉坑后對(duì)廢棄的土地進(jìn)行全面的恢復(fù)治理，恢復(fù)其使用價(jià)值，重新作為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、旅游業(yè)或工業(yè)、城鄉(xiāng)建設(shè)用地。

4.5 水資源保護(hù)及水污染防治

礦山開采和礦山選冶對(duì)水資源的破壞和水污染都是嚴(yán)重的，開礦不可避免地要疏干、排泄一定的地下水，使地下水水位較原始水位大幅度下降，降低原有水源的供水能力。開礦也會(huì)不同程度地污染地表及地下水系，使之降低了使用功能。廢石與尾礦露天堆放、氧化淋溶可形成酸性水，酸性水及其攜帶的有害物質(zhì)流入地表水系統(tǒng)或滲入地下淺水層，污染水資源。為解決礦山廢水所造成的危害問(wèn)題，必須采取各種措施和方法，通過(guò)改善和處理廢水污染工藝技術(shù)，嚴(yán)格控制廢水排放，盡量減少對(duì)周圍環(huán)境的水污染。

4.6 礦山地質(zhì)災(zāi)害防治

由于礦石的開采、地面及邊坡開挖、亂充礦渣等礦業(yè)活動(dòng)，影響了山體、邊坡(斜坡)穩(wěn)定，導(dǎo)致地表開裂、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流和采空區(qū)地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害，造成人員和財(cái)產(chǎn)的損失。要避免或減輕地質(zhì)災(zāi)害的危害，必須在礦山建設(shè)初期，認(rèn)真做好采礦、選礦、輔助生產(chǎn)設(shè)施及生活區(qū)選址區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估，盡可能避開地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)，如受地形地貌條件制約，不得不在隱患區(qū)內(nèi)建設(shè)時(shí)，必須事先采取工程治理措施以消除和最大限度的控制隱患的發(fā)生。

4.7 抑制水土流失

由于礦區(qū)植被被破壞、使土壤蓄水能力下降，因而遇到暴雨時(shí)，常形成較大的地表徑流。在面蝕作用下，大量侵蝕土壤，進(jìn)而發(fā)展為沖溝，加大了水土流失。由于礦區(qū)新增水土流失量主要來(lái)自露天和地下采場(chǎng)剝離的土石，應(yīng)對(duì)其重點(diǎn)治理，外排土宜選擇在遠(yuǎn)離河溝的低洼地段，將巖塊堆入邊部，保證排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定，并將排土場(chǎng)進(jìn)行復(fù)墾或作為工業(yè)場(chǎng)地，加快坡面植被建設(shè)。設(shè)置相應(yīng)的攔砂壩和擋水壩等工程措施，淤地造田，減少或控制水土流失量。對(duì)礦井排棄的土石和矸石要妥善處理，可修建能兼作道路的護(hù)堤，防止山洪沖刷，靠近河流還可修建河堤，堤內(nèi)堆放排棄土石，攔截坡面泥沙，增加灘水面積。

5 結(jié) 語(yǔ)

加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工作是我國(guó)建設(shè)礦業(yè)生態(tài)文明的重要措施。礦山生產(chǎn)應(yīng)全面貫徹“預(yù)防為主、防止結(jié)合”方針，堅(jiān)持“誰(shuí)開發(fā)誰(shuí)保護(hù)、誰(shuí)破環(huán)誰(shuí)治理、誰(shuí)投資誰(shuí)受益”基本原則，加強(qiáng)對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害、生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，制定合理的礦山開采技術(shù)方案。本文以廣西臨桂重晶石礦為例，簡(jiǎn)要分析其現(xiàn)狀及其預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害狀況，提出了該類礦山的恢復(fù)治理措施的基本思路和方法，有利于全面保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境，促進(jìn)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展，減少礦產(chǎn)資源勘查開采活動(dòng)造成礦山地質(zhì)環(huán)境破壞，保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)社會(huì)、資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展具有一定指導(dǎo)性意義。

[1]馮佐海，李曉峰，張明華等.桂林市巖溶塌陷空間分布與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2001，12(2)：16～20.

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THE ENVIRONMENT ASSESSMENT AND A PROBE INTO THE RECOVERY AND CONTROL OF LINGUI BARITE MINE，GUANGXI

SHAN Yong-pan1，HE Zhi-cong2

(1.CollegeofGeosciences，GuilinUniversityofScienceandTechnology，Guilin541006；2.PingleBureauofLandResources，Pingle542400)

The exploitation of Lingui barite mine，Guangxi has the very serious influence on the geological environment，such as underground aquifer，geomorphic feature and land resources，etc.Aimed at the collapse，slide，surface fall down and sink derived possibly from the mining，we have put forward the corresponding recovery and control measurement of mine geological environment，such as drainage，filling，retaining wall，planting workings，etc，in order to decrease the influence of geological disaster.

Mine Geological Disaster；Influence Assessment；Recovery and Control；Lingui，Guangxi

2014-10-13

單永磐(1988～)，男，安徽淮北市人，在讀碩士研究生，主要從事構(gòu)造地質(zhì)學(xué)方面研究。

X141

A

1004-1885(2015)2-303-6