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文水县某石灰岩矿地质环境保护与恢复治理研究
来源:地质环境2020-08-3187
      1 概况

文水县腾锦石料有限公司一厂位于文水县城328°方向直距约9.5km处的凤城镇牛家沟村一带,行政区划隶属于文水县凤城镇管辖。矿区面积为20.0317km ,开采石灰岩矿,开采方式为露天开采,开采标高1335-1230m,生产规模为0.80万t/年。矿山以往在矿区东部进行开采,剩余资源储量约245万t。

本矿采用露天开采方式分层顺序开采,台阶高度10m,终了靠帮时进行并段,阶段高度为2 0 m,工作阶段坡面角75°,最终阶段坡面角70°,安全平台宽度7m。采用汽车—公路开拓运输方式,山坡迂回式汽车运输道路布置,利用矿区主运输道路与各分层开挖线路相连接。各开采水平的矿石由挖掘机装入自卸汽车,通过干线公路运往工业场地。

2 矿山地质环境条件复杂程度

矿区地下水主要为奥陶系岩溶裂隙水,奥灰水水位低于当地最低侵蚀面标高,开采对其无影响,水文地质条件“简单”。本矿开采对象为奥陶系中统上马家沟组三段地层中的青灰色厚层—巨厚层微晶灰岩、泥晶灰岩,石灰岩矿石致密坚硬呈层状,矿体稳固性较好,工程地质条件“简单”。矿区总体为一单斜构造,走向北西,倾向80°,倾角约41°左右,区内无断裂构造,矿区构造属“简单”。现状条件下由于矿山开采、建设,存在1处不稳定边坡,现状地质环境条件“中等”。矿山以往开采存在1处采坑,边坡稳定性较差,现状地质环境条件“中等”。区内总体地势为西高东低,最高点位于矿区西南部,标高1335m,最低点位于矿区东北部边界,标高1160m,相对高差175m;地形坡度一般为40-45°,地面倾向与岩层倾向基本一致,地形地貌条件“复杂”。综上所述,对照《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》[1],该矿山地质环境条件复杂程度为“复杂”。

3 矿区地质环境影响评估

3.1 评估范围与级别

矿山地质环境影响评估范围包括矿区范围和矿业活动影响范围,本矿工业场地及矿区道路等部分位于矿区范围外,因此评估区范围包含此部分,评估区面积

23.29hm 。评估区内矿山地质环境条件复杂程度属于“复杂”类型;矿山生产建设规模为“小型”;由于矿山未来开采破坏有林地等,确定评估区重要程度属“较重要区”,综合分析矿山地质环境影响评估分级为“一级”。

3.2 现状评估

3.2.1 地质灾害现状评估

现状条件下,评估区内未发生地质灾害。评估区范围内存在1处不稳定边坡,稳定性中等。评估区地质灾害影响和破坏程度属“较轻区”。

3.2.2 含水层现状评估

评估区内地下水为奥陶系岩溶裂隙含水层,奥灰水水位低于当地最低侵蚀面标高,开采对其无影响,目前上述含水层未遭到影响和破坏。评估区采矿活动对含水层的影响和破坏程度属“较轻区”。

3.2.3 地形地貌景观现状评估

现状条件下,将采矿活动对地形地貌景观影响程度分为2个区:“严重区”为现状采场范围、工业广场及矿区道路,面220.51hm ;“较轻区”为其余评估区,面积2.78hm 。

3.2.4 土地资源现状评估

现状条件下,现状采场范围、工业广场及矿区道路占用和破坏有林地220.07hm 、采矿用地0.44hm 。矿山开采占用和破坏林地面积小于22hm ,采矿活动对土地资源的影响和破坏程度属“较轻区”。

3.2.5 现状评估小结

现状条件下,将采矿活动对矿山地质环境影响与破坏程度分为2个区:“严重区”为现状采场范围、工业场地及矿区道路,面积220.51hm ;“较轻区”为其余评估区,面积2.78hm 。

3.3 预测评估

3.3.1 地质灾害预测评估

服务期矿山地质灾害危害程度分为2个区:“较严重区”为服务期露天采场,预测服务期露天采场引发不稳定边坡崩塌或滑坡地质灾害危险性中等,危害程度较严重,面积222.14hm ;“较轻区”为其余评估区,面积1.15hm 。

3.3.2 含水层预测评估

评估区内地下水为奥陶系岩溶裂隙含水层,奥灰水水位低于当地最低侵蚀面标高,开采对其无影响。未来露天开采仅改变采场周边降雨汇水区域形状和面积,对地下水的补给、水量、水质及径流方式影响小。矿区周围没有村庄分布,采矿活动对矿山生产、生活用水影响程度较轻。预测评估区含水层影响和破坏程度为“较轻区”。

3.3.3 地形地貌景观预测评估

服务期采矿活动对评估区地形地貌景观影响程度分为2个区:“严重区”为服务期露天采场、工业场地及矿区道路,预测采矿活动对地形地貌景观破坏程度严重,面积222.30m 。“较轻区”为其余评估区,面积0.99hm 。

3.3.4 土地资源预测评估

预测服务期露天采场、工业场地及矿区道路占用和破坏有林地20.90hm 、采矿用地1.40hm 。矿山未来开采占用和破坏林地面积小于22hm ,预测评估区土地资源的影响和破坏程度属“较轻区”。

3.3.5 预测评估小结

预测服务期将评估区划分为矿山地质环境影响“严重区”和“较轻区”:“严重区”为服务期露天采场、工业场地及矿区道路,面积22.30m ;“较轻区”为其余评估区,面20.99hm 。

4 地质环境保护与恢复治理分区

根据矿山地质环境现状评估、预测评估,将评估区划分为矿山地质环境保护与恢复治理重点防治区和一般防治区。其中重点防治区划分为3个亚区:服务期露天采场重点防治亚区、工业场地重点防治亚区、矿区道路重点防治亚区,主要地质环境问题为露天采矿引发崩塌或滑坡地质灾害危害程度“较严重”,对地形地貌景观影响程度“严重”,对含水层和土地资源影响程度“较轻”。一般防治区为其它未受影响区域。

5 地质环境防治工程

5.1 地质灾害治理工程

矿区内可能发生崩塌、滑坡的地段主要为露天开采形成的不稳定边坡,防治措施是采取削方减载清理危岩,降低下滑力。

5.2 地形地貌景观恢复工程

5.2.1 露天采场地形地貌景观恢复工程

露天采场底部平台复垦为有林地,覆土后植树种草;露天采场开采阶段平台复垦为灌木林地,覆土平整后栽植灌木。露天采场边坡由于高陡、生态区脆弱,不宜种植,在靠近台阶坡面处种植爬山虎进行坡面绿化。

5.2.2 工业场地地形地貌景观恢复工程

闭坑后,拆除场区内不再使用的建筑物及设备,清理废弃物后覆土,然后植树种草复垦为有林地。

5.2.3 矿区道路地形地貌景观恢复工程

矿区道路由矿区内延伸至区外道路,可以在矿山闭坑后留作林草地监测管护使用,并在道路两侧栽植行道树,减少机械行驶过程中造成的各种污染,起到防风护路和保持水土的作用。

5.3 地质环境监测工程

矿山生产期间对露天采场不稳定边坡、矿区道路旁崩塌、滑坡等进行监测。建立专业监测网络,对监测边坡埋设混凝土永久性监测桩,坡体稳定性采用仪器监测,仪器可选用GPS或全站仪进行监测。坡面危岩监测采用目测。生产期每天监测一次,发现坡体有变形迹象或有危岩产生时以及遇到降雨等不良天气情况应加密监测。

6 结论

根据矿山生产能力确定矿山为“小型矿山”,评估区重要程度为“较重要区”,矿山地质环境条件复杂程度为“复杂”,确定矿山地质环境影响评估级别为“一级”。根据矿山地质环境现状评估、预测评估,将评估区划分为矿山地质环境保护与恢复治理重点防治区和一般防治区。重点防治区划分为服务期露天采场重点防治亚区、工业场地重点防治亚区、矿区道路重点防治亚区。开采中应加强对地质灾害的监测,全面落实矿山地质环境恢复治理方案,对于矿山开采引发的地质灾害及地质环境问题采取相应的防治措施,对破坏的矿山地质环境及时进行整治和恢复,保证矿产资源开发与环境保护的协调发展。

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