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[摘要]本文从对金风矿山的基本情况、地质灾害现状、建设用地地灾危险性评估、矿山地质灾害防治工程等几个方面的描述和分析,阐述了矿山地质环境保护和综合治理是矿山可持续发展的关键和问题所在。
[关键词]地面塌陷 地裂缝 井巷坍塌 冒顶 含水层
[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-4-361-1
1矿山基本情况
1.1自然地理概况
金凤矿山行政区划隶属凤城市青城子镇杨树村,矿区地表径流条件较好,由榛子沟、荒沟、姜家沟三条小河汇集的高家堡子河流经本区,向南东与罗圈背河一起汇入草河。矿区地形起伏较大,海拔430-310m,地形坡度较陡,两侧坡度为15—26°;山顶多浑圆状。因受强烈侵蚀切割作用,形成侵蚀构造丘陵地形,地形有利于地表水的排泄。丘坡冲沟不发育,丘坡上部为松散的碎石土,厚度约0.5~1.0m,丘麓以陡坡与丘间谷地相接,为构造剥蚀地形,植被较发育。
1.2矿山地质概况
矿区内地表大面积出露辽河群盖县岩组,仅于中部和东南部少量出露大石桥岩组三段五层硅化大理岩,第四系在矿区中部及北部大面积分布。矿区内构造主要以断裂构造较为发育,按其展布方向分为近东西、北西、北东向三组,按其与成矿关系分为成矿期断裂与成矿后断裂。
2地质灾害现状
2.1地面塌(沉)陷、地裂缝。矿区内的地面塌陷、地裂缝不发育,危险小。矿区范围外采矿活动形成一处约1500m2采空塌陷坑,塌陷区位于矿区西北角,范围约1500m2,形成塌陷坑面积约300m2,规模较小,主要造成农田毁坏。
2.2矿山地形地貌景观破坏。该矿山对土地植被资源占用和破坏分为两部分,一是矿山的办公区、生活区、火药库等建筑设施;二是废石堆对土地的占用和植被的破坏,对原生的地形地貌景观影响和破坏程度小。
2.3井巷坍塌、冒顶。该矿山为地下开采,虽然矿体顶板较稳固,但遇到破碎带时,井巷围岩不稳,易出现井巷坍塌、冒顶事故。主要威胁井巷作业工人及设备。
2.4土地资源的影响和破坏。该矿山占用破坏未开发利用土地面积如下表。
2.5含水层均衡破坏及水污染。该矿山地下水主要为基岩裂隙水,富水性较差,由于矿坑涌水量较小,可能造成矿区及周围主要含水层水位下降,主要危害对象为矿区及周围居民生产生活供水。
3建设用地地质灾害危险性评估
3.1矿山现状环境问题有:①地面塌陷、地裂缝,地下水均衡破坏等对矿山地质环境影响为一般。②对矿区周围地形地貌景观影响一般。③矿山对现存的土地资源的影响和破坏影响程度为一般。
3.2预测评估矿山建设可能引发加剧的地质环境问题有:①地面塌陷、地裂缝,预测评估其危险程度为一般。②矿井突水、井巷坍塌、冒顶预测评估其危险程度为一般。③地下水均衡破坏对矿山地质环境影响程度为一般。④对矿区周围地形地貌景观影响一般。⑤矿山对现存的土地资源的影响和破坏影响程度为一般。
4矿山地质灾害防治工程
4.1地面塌陷、地裂缝。由于本矿区预测沉陷区、裂缝地基本属于无积水类型,因此拟采取就地充填、平整土地的措施。由于预测沉陷区多属于灌木林地,因此出现沉陷、裂缝等现象对地表的影响相对较小。出现沉陷后,基本上有两种情况,已稳沉和未稳沉。未稳沉的沉陷地还处于变形期间,对其采用基本的工程措施使其平整,待其稳定后再采取适当的复垦措施。已稳沉区将表土剥离后进行充填,将剥离的表土回用种植树木。
4.2滑坡。在弃渣场下侧外沿修建挡渣墙186m,挡渣墙高度1.5m,顶宽0.4m,底宽0.95m,基础埋深0.5m,距地面0.15m,中间间隔2m设一直径为0.1m的PVC排水管。为防止降水形成的径流冲刷弃渣场,保护栏墙,在挡墙外侧修建186m的排水沟。
4.3地形地貌景观破坏。①排渣场边坡采用鱼鳞坑整地方式,为近似于半月形的坑穴,鱼鳞坑的长径0.7m,短径0.5m,坑面水平,坑内有蓄水沟,外缘有土埂,半环形,高0.2m,整地时先将表土推在坑上方,然后再把适量表土回填入坑,并留蓄水沟,坑上下行交错排列。种植设计以落叶松、刺槐和紫穗槐为主。②项目区中的办公生活区、井口与临时道路共同组成工业场地,具有位置上的连续性,因此在工程结束统一设置种植工程。根据工业场地土地平整和覆土后的地形特点,种植设计采用乔、灌结合的方式。种植乔木,实行落叶松和刺槐混植。③预测沉陷区独立工矿用地面积为0.234亩,待其稳沉后种植紫穗槐。
4.4井巷坍塌、冒顶。①严格按照国家有关规范和设计要求进行施工。②井巷坍塌有期前预兆,应在井巷施工和开采过程中加强井巷特别是顶底板的监测,对裂隙发育带、断裂带定时观察,发现异常及时采取支护措施。③对裂隙严重的稳定性较差围岩灌浆加固,对可能发生围岩变形的围岩进行支撑,衬砌与锚喷加固。
4.5矿井突水。①工作面开采或巷道掘进时,应采取适当措施,提前打钻探水、泄水,防止地下水突然涌出灾害的发生。②完善排水设施,防治淹井事故发生。③加强监测,特别是汛期,应经常检查矿区及其附近地面有无裂缝、塌陷等现象。④矿区内采取填坑、补凹、整平地表、修筑排洪沟等措施,及时清理河床,必要时进行河床防渗处理。
4.6含水层破坏。该矿山矿坑涌水较小,主要用于采矿的循环利用,雨季有少量外排。建议矿山建立完善的水循环利用系统,防止水体污染。
5结论与建议
(1)该矿山建设及开采过程中存在引发、遭受地质灾害的可能。矿山法人及全体职工一定要对地质灾害的危险性和危害性有足够的、清醒的认识,建立健全安全保证体系和专人负责制度,确保安全生产。同时应加强与地震、气象、水利等部门的联系,以便及时收到自然灾害预报,采取防范措施,防止重大地质灾害发生。
(2)矿山开采应严格按照《矿产资源开发利用方案》进行,变更采矿方案须经原设计单位或具资质设计单位论证后方可实行。
(3)矿山采矿权人和管理者要认真遵守《地质灾害防治条例》、《辽宁省地质环境保护条例》,提高对地质灾害的识别能力,针对可能发生的地质灾害,编制具体可行的防灾预案。矿山开采过程中,一定要把环境保护列入重要工作项目,尽量减少矿业活动的范围和强度,使环境得到保护和改善,人类和环境和谐相处。
参考文献
[1]国土资源部.矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范 北京:中国标准出版社,2011.
[2]国土资源部.矿山地质环境保护规定 北京:国土资源部,2009.
[关键词]地面塌陷 地裂缝 井巷坍塌 冒顶 含水层
[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-4-361-1
1矿山基本情况
1.1自然地理概况
金凤矿山行政区划隶属凤城市青城子镇杨树村,矿区地表径流条件较好,由榛子沟、荒沟、姜家沟三条小河汇集的高家堡子河流经本区,向南东与罗圈背河一起汇入草河。矿区地形起伏较大,海拔430-310m,地形坡度较陡,两侧坡度为15—26°;山顶多浑圆状。因受强烈侵蚀切割作用,形成侵蚀构造丘陵地形,地形有利于地表水的排泄。丘坡冲沟不发育,丘坡上部为松散的碎石土,厚度约0.5~1.0m,丘麓以陡坡与丘间谷地相接,为构造剥蚀地形,植被较发育。
1.2矿山地质概况
矿区内地表大面积出露辽河群盖县岩组,仅于中部和东南部少量出露大石桥岩组三段五层硅化大理岩,第四系在矿区中部及北部大面积分布。矿区内构造主要以断裂构造较为发育,按其展布方向分为近东西、北西、北东向三组,按其与成矿关系分为成矿期断裂与成矿后断裂。
2地质灾害现状
2.1地面塌(沉)陷、地裂缝。矿区内的地面塌陷、地裂缝不发育,危险小。矿区范围外采矿活动形成一处约1500m2采空塌陷坑,塌陷区位于矿区西北角,范围约1500m2,形成塌陷坑面积约300m2,规模较小,主要造成农田毁坏。
2.2矿山地形地貌景观破坏。该矿山对土地植被资源占用和破坏分为两部分,一是矿山的办公区、生活区、火药库等建筑设施;二是废石堆对土地的占用和植被的破坏,对原生的地形地貌景观影响和破坏程度小。
2.3井巷坍塌、冒顶。该矿山为地下开采,虽然矿体顶板较稳固,但遇到破碎带时,井巷围岩不稳,易出现井巷坍塌、冒顶事故。主要威胁井巷作业工人及设备。
2.4土地资源的影响和破坏。该矿山占用破坏未开发利用土地面积如下表。
2.5含水层均衡破坏及水污染。该矿山地下水主要为基岩裂隙水,富水性较差,由于矿坑涌水量较小,可能造成矿区及周围主要含水层水位下降,主要危害对象为矿区及周围居民生产生活供水。
3建设用地地质灾害危险性评估
3.1矿山现状环境问题有:①地面塌陷、地裂缝,地下水均衡破坏等对矿山地质环境影响为一般。②对矿区周围地形地貌景观影响一般。③矿山对现存的土地资源的影响和破坏影响程度为一般。
3.2预测评估矿山建设可能引发加剧的地质环境问题有:①地面塌陷、地裂缝,预测评估其危险程度为一般。②矿井突水、井巷坍塌、冒顶预测评估其危险程度为一般。③地下水均衡破坏对矿山地质环境影响程度为一般。④对矿区周围地形地貌景观影响一般。⑤矿山对现存的土地资源的影响和破坏影响程度为一般。
4矿山地质灾害防治工程
4.1地面塌陷、地裂缝。由于本矿区预测沉陷区、裂缝地基本属于无积水类型,因此拟采取就地充填、平整土地的措施。由于预测沉陷区多属于灌木林地,因此出现沉陷、裂缝等现象对地表的影响相对较小。出现沉陷后,基本上有两种情况,已稳沉和未稳沉。未稳沉的沉陷地还处于变形期间,对其采用基本的工程措施使其平整,待其稳定后再采取适当的复垦措施。已稳沉区将表土剥离后进行充填,将剥离的表土回用种植树木。
4.2滑坡。在弃渣场下侧外沿修建挡渣墙186m,挡渣墙高度1.5m,顶宽0.4m,底宽0.95m,基础埋深0.5m,距地面0.15m,中间间隔2m设一直径为0.1m的PVC排水管。为防止降水形成的径流冲刷弃渣场,保护栏墙,在挡墙外侧修建186m的排水沟。
4.3地形地貌景观破坏。①排渣场边坡采用鱼鳞坑整地方式,为近似于半月形的坑穴,鱼鳞坑的长径0.7m,短径0.5m,坑面水平,坑内有蓄水沟,外缘有土埂,半环形,高0.2m,整地时先将表土推在坑上方,然后再把适量表土回填入坑,并留蓄水沟,坑上下行交错排列。种植设计以落叶松、刺槐和紫穗槐为主。②项目区中的办公生活区、井口与临时道路共同组成工业场地,具有位置上的连续性,因此在工程结束统一设置种植工程。根据工业场地土地平整和覆土后的地形特点,种植设计采用乔、灌结合的方式。种植乔木,实行落叶松和刺槐混植。③预测沉陷区独立工矿用地面积为0.234亩,待其稳沉后种植紫穗槐。
4.4井巷坍塌、冒顶。①严格按照国家有关规范和设计要求进行施工。②井巷坍塌有期前预兆,应在井巷施工和开采过程中加强井巷特别是顶底板的监测,对裂隙发育带、断裂带定时观察,发现异常及时采取支护措施。③对裂隙严重的稳定性较差围岩灌浆加固,对可能发生围岩变形的围岩进行支撑,衬砌与锚喷加固。
4.5矿井突水。①工作面开采或巷道掘进时,应采取适当措施,提前打钻探水、泄水,防止地下水突然涌出灾害的发生。②完善排水设施,防治淹井事故发生。③加强监测,特别是汛期,应经常检查矿区及其附近地面有无裂缝、塌陷等现象。④矿区内采取填坑、补凹、整平地表、修筑排洪沟等措施,及时清理河床,必要时进行河床防渗处理。
4.6含水层破坏。该矿山矿坑涌水较小,主要用于采矿的循环利用,雨季有少量外排。建议矿山建立完善的水循环利用系统,防止水体污染。
5结论与建议
(1)该矿山建设及开采过程中存在引发、遭受地质灾害的可能。矿山法人及全体职工一定要对地质灾害的危险性和危害性有足够的、清醒的认识,建立健全安全保证体系和专人负责制度,确保安全生产。同时应加强与地震、气象、水利等部门的联系,以便及时收到自然灾害预报,采取防范措施,防止重大地质灾害发生。
(2)矿山开采应严格按照《矿产资源开发利用方案》进行,变更采矿方案须经原设计单位或具资质设计单位论证后方可实行。
(3)矿山采矿权人和管理者要认真遵守《地质灾害防治条例》、《辽宁省地质环境保护条例》,提高对地质灾害的识别能力,针对可能发生的地质灾害,编制具体可行的防灾预案。矿山开采过程中,一定要把环境保护列入重要工作项目,尽量减少矿业活动的范围和强度,使环境得到保护和改善,人类和环境和谐相处。
参考文献
[1]国土资源部.矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范 北京:中国标准出版社,2011.
[2]国土资源部.矿山地质环境保护规定 北京:国土资源部,2009.