矿山地质环境影响现状评估方法及示例

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  【摘 要】 矿山地质环境影响现状评估是进行矿山环境恢复与治理的基础,现状评估分为地质灾害危险性评估、对含水层影响评估、对土地资源影响评估、对地形地貌景观影响评估,通过评估确定矿山地质环境影响级别,进而确定恢复治理方案的治理工程措施。
  【关键词】 现状评估;地质灾害;含水层
  矿山地质环境影响现状评估是在矿山地质环境影响调查的基础上,确定现状条件下矿业活动产生的地质灾害、占用和破坏土地资源及含水层破坏对矿山地质环境的影响程度进行评估。结合以下工程示例加以说明:
  一、地质灾害危险性现状评估
  本示例依据评估区地质环境的现状调查,现状条件下主要地质灾害为地面沉(塌)陷及地裂缝。其它地质灾害不发育。
  1、地面沉(塌)陷及地裂缝
  据现场调查及对所搜集的资料综合分析,本井田内截止目前地面共有塌陷坑51个,塌陷面积1626689。其中常年积水坑40个,塌陷面积1481374m2,其中以东大坑为最大,积水面积约260000m2,积水量约70万m3;无积水坑11处,塌陷面积145315m2,平均坑深1.1m。塌陷体积159846m3。在沉(塌)陷坑边缘多发育有地裂缝。目前地面沉(塌)陷及地裂缝地质灾害强发育,危害性大,危险性大。
  地面沉(塌)陷及地裂缝地质灾害主要威胁的是人员安全,土地的使用功能,居民的居住安全,公路、铁路的使用功能及矿山安全生产。
  该矿自建矿以来由于地面沉(塌)陷被迫搬迁户数超过200户,搬迁人口超过500人。对土地的破坏达300多公顷,致使绝收耕地达260多公顷。经济损失达千万元以上。
  因此地面沉(塌)陷和地裂缝地质灾害对矿山危害性大,危险性大。
  二、采矿活动对含水层影响现状评估
  本井田有二个较大的含水岩组,由上至下分为:
  1、第四系(Q)孔隙潜水含水层
  井田全部被第四系地层所覆盖,表土之下由中细砂层组成,颗粒圆滑均匀,矿物成分多为石英,仅有少量长石,呈灰白色,其岩性沿垂直及水平方向变化不大,第四系层厚6.0~24.0m,平均22.87m,向东西及南翼逐渐变薄,该层水位在0.5~3.0m之间,平均稳定水位1.88m,受季节影响,水位变化在0~1.1m之间,水的流向多为北东方向,地下水坡度为1/1000。
  2、新生界(Kz)粗粒碎屑岩承压水含水层
  该含水与第四系地层直接接触,由细、中、粗砂岩及砂砾岩、砾岩组成。矿物成分以石英为主,长石次之,含其它矿物成分。该层厚30—200m,一般在60.0—80.0m,平均厚度达67.7m,厚度变化不大,在砂岩中夹不稳定的砂质泥岩、泥岩及粉砂岩等,能起隔水作用。
  3、隔水层
  井田内良好的隔水层主要为泥岩层,但该泥岩并非全井田整体发育,而是交错分布,主要沉积在白垩系地层的4层顶部,厚度不一,层数少则1~2层,多则7~8层,平均4~5层,总厚度0.3—20m,平均厚度8m左右。泥岩一般灰黑色,块状结构,硬度较小,具有较好的隔水性。
  矿山开采活动对第四系含水层的破坏主要表现在工业广场和矸石山对第四系隔水层的破坏,采矿沉(塌)陷坑对第四系含、隔水层的破坏,据调查第四系含水层原为当地居民和矿山部分用水的来源,目前除远离采空区的几个自然村仍以第四系含水层为供水水源外,其它靠近采空区的村落和矿山本身的原有供水水源井水量已经枯竭,目前生活供水来源为引自矿区外的柴河水库水。因此矿山开采目前对第四系含水层影响严重。
  矿山开采白垩系砂岩、砂砾岩孔隙承压水含水岩组的影响,主要由于矿山经过多年的开采,而且经过多次复采,由于煤层的采出,改变了岩体原有的力学平衡,煤层上部的岩体向采空区塌落过程中拉伸岩体,使岩层产生裂隙,破坏了隔水层的阻水能力,又由于本矿山断裂构造发育,个别原不导水断层岩石冒落过程中活化,变成导水通道,沟通了本含水岩组间各分含水层间的水力联系。再经过矿井排水,破坏了含水层的富水性。据矿方提供资料显示:目前矿井正常涌水量为54.76m3/h,最大涌水量为62.43m3/h,近十年矿井最大涌水量<100m3/h,矿床疏干排水导致本含水层已破坏。本含水岩组原为矿山生产生活的主要供水水源,经过多年开采,目前本含水岩组水量已经无法满足矿山生产的需要,被迫從矿区外的柴河水库引水。因此矿山开采目前对白垩系砂岩、砂砾岩孔隙承压水含水岩组的影响影响严重。
  三、采矿活动对土地资源影响现状评估
  矿山目前对土资源的影响和破坏主要包括由于矿山开采造成的地面沉(塌)陷和地裂缝对土地资源的破坏及矿山建设(如工业广场建设)及矸石山等对土地的破坏和压占。评估认为评估区内现状条件下矿山开采对土地资源的影响和破坏程度严重。
  四、矿山开采对地形地貌的影响和破坏的现状评估
  本井田内截止目前地面共有塌陷坑51个,塌陷面积1626689m2。其中常年积水坑40个,塌陷面积1481374m2,其中以东大坑为最大,积水面积约260000m2,积水量约70万m3;无积水坑11处,塌陷面积145315m2,平均坑深1.1m。塌陷体积159846m3。在沉(塌)陷坑边缘多发育有地裂缝。
  工业广场建筑物对地形的改变,区内有矸石山壹座,高度约为43m,坡度17°-35°,占地面积约3.748hm2。积存量约54万m3。其它各种生产、生活设施上百处。建筑物最高13m。人为地表高差最大约43m。
  矿山开采和矿山建设不但破坏了原生地表形态而且破坏了原生地表植被,且面积巨大,破坏力大。因此矿山开采和矿山建设目前对地形地貌的影响严重。
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