基于深度開發的礦山水文地質環境特征分析

石 科

（1.廣西壯族自治區地球物理勘察院，廣西 柳州 545005 ；2.核工業柳州工程勘察院，廣西 柳州 545005）

1 礦區概況

柳州市柳南區太陽村鎮老虎嶺頁巖礦位于柳州市柳南區太陽村鎮新圩南東1km老虎嶺一帶；開采礦種為制磚用頁巖礦；開采方式為露天開采。

①地下水類型及含水巖組富水性。區內地下水類型分為兩類：第四系（Qel）松散巖類孔隙水、基巖裂隙水（C1s），含水巖組富水性的劃分主要根據地下水補給條件、地下水賦存條件以及徑流排泄條件，結合相應的具體指標綜合評價確定。②地下水補逕排條件及動態變化。地下水的主要補給來源為大氣降雨，降雨沿裂隙分散入滲地下形成地下水。地下水賦存于風化裂隙、構造裂隙中，一般多呈散流排出并匯集于溪溝內局部地區在接觸帶和過渡帶，斷裂破碎帶呈小股狀流出。該區當地侵蝕基準面+90m左右，地下水位在標高90m以下。③礦床充水條件分析。該區當地侵蝕基準面+90m左右，地下水位在標高90m以下。本次所圈定的礦體最低準采標高為+140m，高出地下水位60m以上。因此，地下水對采場造成的影響小，大氣降水以地表逕流的形式迅速流往谷地，不會積水，對開采礦體無影響。

2 礦山地質環境影響預測評估

根據建設工程特點，結合場地地質環境條件，考慮礦山地質環境問題產生的來源及可能影響范圍，以及在自然條件作用下產生的地質環境問題對礦山建設可能產生影響的范圍來確定評估范圍。通過調查、分析礦山開采的影響范圍，確定了本次治理方案編制區范圍。即：北、東、南面以礦山范圍為界向外擴40m～100m，西面以表土堆放場鄰近山脊為界，據此圈定本次評估面積約0.17km2。

2.1 采礦活動引發崩塌、滑坡地質災害的危險性

（1）采場區。邊坡上部風化層厚度1m～10m，下部為中風化-微風化砂巖、頁巖，根據開采設計，開采最終邊坡最高為30.4m，臺階高度5m，臺階坡面角為60°，采場最終邊坡角不大于45°。全風化、中風化的砂巖、頁巖基巖結構遭到破壞，易松散崩解，開采形成高陡人工邊坡，切坡改變了土體應力平衡，易引發崩塌、滑坡。我們根據坡向、結構面做赤平投影圖。從赤平投影圖分析可知，開采過程184°、337°邊坡基本穩定，45°、285°邊坡不穩定。綜上所述，預測露天采場引發崩塌、滑坡地質災害的可能性中等，危害對象為采礦人員以及設備，形成規模一般小于200m3，危害程度小，危險性小。

（2）表土場。表土場設置在礦區西面溝谷內，在臨坡一側形成寬約36m，高約3m，臨時堆坡坡面可能達到50°，堆積物結構松散，邊坡在機械振動、荷載及突降暴雨等作用下較易引發崩塌、滑坡地質災害，可能發生的崩塌、滑坡應以小型為主（體積＜30m3），主要危害過往車輛、行人、施工人員及機械（3人～5人）。鑒于礦山建設規模較小，形成的邊坡較低，預測表土場邊坡引發崩塌、滑坡的可能性中等，危害程度小，危險性小。

2.2 預測采礦區遭受的地質災害

由于評估區地形起伏較小，沖溝一般發育較淺，坡面較陡。礦區周邊山體及采場邊坡的風化層較厚，巖土體結構松散、穩定系數較低、防沖刷能力弱，為泥石流的產生提供了物源。因此在遇到持續強降雨時（尤其是暴雨時），地面山洪暴發，在地表水的沖刷及地下水的滲透作用下，有可能形成泥石流地質災害，規模在數百至上千方左右。評估區集雨面積較大，植被發育一般，客觀上也增加了泥石流發生的概率。泥石流可能對當地水土資源及生態環境產生長期的不利影響，對礦山生產設備、工作人員及周邊農田、人畜等造成損失，預測泥石流的威脅人數為3～8人，預測工程建設本身遭受泥石流地質災害發生的可能性小，危害程度小，危險性小。

（1）預測采礦活動導致地下水含水層的影響或破壞情況。該區當地侵蝕基準面+90m左右，地下水位在標高90m以下，礦體開采最低標高+140m，遠高于最低侵蝕基準面標高，礦坑開拓不會對地下水含水層造成破壞。綜上所述，采礦活動導致地下水含水層的影響程度較輕。

（2）采礦活動對地形地貌景觀、地質遺跡、人文景觀的影響和破壞。礦山開采為露天開采，形成的露天采坑，采坑面積4.751hm2，采坑最大高差達22.5m，最終邊坡角43°，這些使得原生的地形地貌，植被遭到破壞，局部形成裸露地，因此預測評估區內人類的工程活動對原生的地形地貌景觀影響和破壞程度較大。評估區內無標準地質剖面、著名古生物化石遺址、地質構造形跡、典型地質與地貌景觀、特大型礦床、地質災害遺跡等地質遺跡；評估區不在自然保護區、人文景觀區、風景旅游區和城市周圍范圍內，對主要交通干線兩側可視范圍內地形地貌景觀影響輕。綜上所述，預測礦山開采對地形地貌景觀影響程度較嚴重。具體如表1所示。

表1 礦區地質環境預測影響分區說明表

3 結論

評估區內未發現崩塌、滑坡、泥石流等地質災害，地質災害現狀評估為現狀地質災害不發育，危險性小；對地下含水層影響較輕；對地形地貌景觀影響和破壞程度較嚴重；對土地資源影響和破壞較嚴重。現狀地質環境影響評估劃分為影響較嚴重區Ⅱ和較輕區Ⅲ。預測露天采場區、表土場引發或遭受崩塌、滑坡地質災害的可能性中等，危害程度小，危險性小，預測工程建設引發泥石流地質災害發生的可能性小，危害程度小，危險性小，預測建設工程本身遭受泥石流地質災害的可能性小，危害程度小，危險性小；預測采礦活動對地下含水層影響較輕；對地形地貌景觀影響和破壞程度較嚴重；對土地資源影響和破壞程度嚴重。礦區地質環境預測評估劃分為影響嚴重區Ⅰ（包括采場區、生產加工區、生活區、表土堆放場）和較輕區Ⅲ。