廣西鳳凰山灰巖礦礦山地質環境影響評估及主要治理恢復措施

周游

（桂林理工大學地球科學學院，廣西桂林 541004）

礦山地質環境問題，是人類工程活動引發的各類環境問題中最主要的問題之一［1］，主要包括礦山占用與破壞土地資源、礦山環境污染、礦山次生地質災害、自然景觀破壞和水土流失等［2］。由于礦山地質環境不斷的破壞導致地質災害隱患日益加劇，嚴重威脅礦山周圍企事業單位及居民人身財產安全［3］。系統科學的礦山地質環境恢復治理措施是全社會亟待解決的問題。探討不同地質災害的防治措施以及針對含水層破壞、地形地貌景觀及土地資源破壞等治理恢復問題，對保護礦山地質環境、實現資源開發與生態環境的和諧發展起到關鍵作用［4］。因此，針對廣西鳳凰山石灰巖礦山存在的地質環境問題，對其進行礦山地質環境評估，并提出了具體的礦山地質環境保護與治理恢復方案，為類似礦山提供一些借鑒之處。

1 礦山基本概況

礦山位于廣西賓陽縣境內，公路交通方便。屬亞熱帶季風氣候，年降雨1 589.2mm，年平均氣溫22.3℃，平均濕度85%。雨量多集中于5—8 月，秋、冬季多分散小雨。礦區面積1.200 2km2，開采標高＋318～＋115 m，可控制的資源可采儲量（111b）保有資源礦石量為4 659.84萬t。石灰巖礦體東西長約850m，南北長約440m（裸露地表）。礦層傾向320°～350°，傾角25°～30°。礦山設計生產能力104萬t，為一大型礦山，已建有礦山配套設施且正在生產中。

2 地質條件

2.1 地形地貌

礦區位于侵蝕溶蝕地貌區之峰林谷地地貌亞區，山脈呈不定向排列，山脊狹長，山頂尖圓，海拔高度＋318～＋101.4m，總體地勢東高西低。山體自然坡角一般10°～50°，地形起伏較大。

2.2 地層巖性

礦區出露地層由老到新分別為：中泥盆世東崗嶺組第四層，厚150～240m，為主要礦層，上部為深灰—灰黑色致密塊狀灰巖，其中夾3層薄層豹皮狀白云質灰巖，下部為淺灰色致密塊狀灰巖；中泥盆世東崗嶺組第三層，厚約54m，為灰巖與白云巖互層；中泥盆世東崗嶺組第二層，厚約66～92.65m，為次要礦層，巖性為淺灰色致密塊狀灰巖；中泥盆世東崗嶺組第一層，厚度不詳，為灰—深灰色白云巖，局部夾少量灰巖；第四系，厚約0～5m，以黃色、磚紅色粘土為主，局部為含礫粘土，屬殘坡積層。

2.3 地質構造

礦區地層呈單斜層狀產出，傾向320°～350°，傾角25°～30°，未見明顯褶皺，區內發育有F1和F2兩條斷層。F1位于礦區西部，走向315°～323°，傾角77°，屬張扭性斷裂；F2位于礦區西南部，走向315°，傾角陡立，規模較小，屬張扭性斷裂。礦區石灰巖體節理較發育，以剪節理為主，少量張節理，節理走向以NW，NE 向為主，代表性產狀為173°∠59°，30°∠65°，100°∠74°，節理頻度2～4條／m。

2.4 水文地質特征

礦區所處區域為紅水河東側上游支流巖溶水文地質單元補給徑流區。地下水標高＋102 m，主要接受大氣降水補給，地下水補給條件好；區域地下水總體由東向西徑流，最終以泉或地下水形式經溪溝排泄于紅水河一級支流清水河上游支流。

礦區地下水類型主要以分布于中泥盆世崗嶺組巖層中的碳酸鹽巖裂隙溶洞水為主，部分松散巖類孔隙水分布于山腳低洼處粘土層中。總體上，該礦山地質環境復雜程度為中等類型。

3 礦山地質環境現狀評估

野外調查發現，礦山公路切坡發生滑坡1處（圖1），采場南東側邊坡上發育危巖10處。現狀調查表明，礦區內地質災害中等發育，各地質災害點的危害程度小，危險性小，對地下水層的影響程度較輕。共占用裸地15.946 9hm2，采礦用地1.049 2hm2，旱地0.523 8hm2，對地形地貌景觀和土地資源的影響較嚴重（表1）。

圖1 礦山公路切坡滑坡剖面示意圖

4 礦山地質環境預測評估

4.1 礦山地質災害預測評估

（1）露天采場建設可能引發的崩塌、滑坡地質災害危險性預測評估。礦山在開采過程中，將產生一系列工作幫邊坡。根據工作幫邊坡上節理、層理及幫邊坡產狀進行赤平投影分析，工作幫邊坡特別是易產生順層滑坡的工作幫邊坡P3（圖2－1）、P4（圖2－2）和P6（圖2－3）及工作幫邊坡上2組結構面切割的不穩定巖塊易引發巖石崩塌、滑坡地質災害，主要危害采場內的工作人員、運輸車輛和機械設備。預測露天采場可能引發崩塌、滑坡的可能性中等，危害程度中等，危險性中等。

表1 礦山地質環境現狀評估

（2）預測評估采礦活動可能加劇的地質災害。礦山公路切坡滑坡及露天采場邊坡上的危巖隨著開采深度的加大將被清除，不存在加劇的可能性。

圖2 工作幫邊坡與構造面赤平投影圖（下半球）

（3）預測評估礦山本身可能遭受的地質災害。礦山本身可能遭受的地質災害主要有崩塌、滑坡和巖溶地面塌陷。預測礦山本身遭受崩塌、滑坡和巖溶地面塌陷的區段主要在露天采場、礦山公路和破碎系統周邊。其中，在露天采場將形成高15～150 m，邊坡角為29°～60°的終了邊坡。預測露天采場可能遭受崩塌、滑坡的可能性中等，危害程度中等，危險性中等。

（4）預測評估采礦活動對地下含水層、地形地貌景觀和土地資源的影響和破壞程度。礦山最低開采標高為＋115m，位于當地侵蝕基準面及地下水（標高＋102m 以上），對地下含水層影響較輕。采礦活動對地形地貌景觀和土地資源的破壞和影響具體預測結果見表2。根據表2可知，預測采礦活動將進一步對露天采場及表土場地形地貌景觀和土地資源造成破壞，影響程度嚴重。

表2 礦山地質環境預測評估

5 礦山地質環境防治工程措施

根據礦山地質環境問題類型、分布特征及其危害性，礦山地質環境影響現狀與預測評估結果，將評估區劃分為重點防治區和一般防治區。針對上述防治區存在的主要礦山地質環境問題和影響程度，分別制定了工程措施、植被恢復措施和監測措施相結合的治理恢復工程，具體見表3。

表3 礦山地質環境保護與恢復治理工程措施

6 結語

加強礦山地質環境治理恢復工作是我國建設礦業生態文明的重要措施。礦山生產過程中應按“邊開采、邊治理”的原則，加強對礦山地質災害、生態環境的動態監測，制定合理的礦山開采技術方案［5］。該文以廣西鳳凰山石灰巖礦山為例，提出了該類礦山的地質環境評估及恢復治理的基本思路和方法，有利于全面保護礦山地質環境、消除或減輕地質災害安全隱患，實現良好的社會、環境和經濟效益。

［1］ 王永生.礦山地質環境治理存在問題及對策［J］.南方國土資源，2009，（12）：38－39.

［2］ 賴榮福.福建省地質環境現狀和防治建議［J］.福建地質，2010，29（Z1）：45－51.

［3］ 殷智武，徐丁寧.海州露天礦礦山地質災害成因及主要治理措施探討［J］.遼寧科技學院學報，2008，10（3）：41－42.

［4］ 徐炳連，王美乾，吳靜.廣西礦山地質環境治理恢復措施探討［J］.西部探礦工程，2012，（1）：125－130.

［5］ 李玉順，趙艷，柴永昌.濟南市歷城區礦山地質環境問題及其恢復治理［J］.山東國土資源，2004，20（1）：51－53.