淺析清城區礦山地質環境問題及防治措施

（廣東省有色金屬地質局九四〇隊，廣東 清遠 511520）

清城區露天開采礦山眾多，主要開采礦種有建筑用砂巖、陶瓷土、等等，共設置采礦權95個，核定開采總面積6.06km2。礦業活動造成植被破壞、地形地貌景觀破壞、土地資源壓占和破壞、水土流失、地質災害等礦山地質環境問題。

1 礦山地質環境背景

清城區屬珠江流域北江水系，兼有山區、丘陵與平原等地貌。屬中亞熱帶氣候為主的濕潤性季風氣候，年均降雨量為2215.7mm，年均氣溫22℃。礦山主要分布于城區北、東和東南部地區。地表花崗巖殘坡層厚度3m～15m。礦山均采用露天開采方式，水文地質條件為簡單—中等。開采形成高陡邊坡，礦體及圍巖裂隙節理較發育，穩定性較差，工程地質條件為中等—復雜。露天開采破壞原地形地貌景觀，剝離土較多，易產生水土流失或泥石流災害，環境地質條件為簡單—中等。

2 礦山地質環境問題

礦山露天開采過程中由于表土剝離、廢土石渣堆積、地下水疏干等活動，造成山體大片植被及表土嚴重破壞，并產生一系列與采礦活動密切相關的次生地質災害。城區礦山剝離表土堆積有73處，總堆積量約2500萬m3。沿溝谷坡面排放，堆積高陡，高度在10m～60m，坡度超50°，結構松散，無防護措施。在強降雨條件下易誘發崩塌、滑坡、泥石流等礦山地質災害。全區共有87個礦山存在微型的崩塌、滑坡和泥石流災害，占礦山總數的92.6%。崩塌和滑坡主要對采場、排土場和道路造成威脅；泥石流沖刷淤積溝谷田地。

（1）泥石流。礦山開挖產生的廢石（土）、尾礦等固體廢棄物堆放于山坡或溝谷坡面上，為泥石流的發生提供了豐富的物源；丘陵地貌區溝谷發育，具備了泥石流發生的產匯流條件；在強降雨作用下極易發生泥石流災害，影響下游人民生命財產安全。

（2）崩塌。礦山開采過程中，為施工方便和節約成本，絕大多數礦山沒有按開發利用方案規定的臺階數及坡率進行生產，閉坑或開采后期，形成高陡的不穩定人工邊坡。崩塌開挖形成的坡度大于45°的人工陡坡，巖石節理裂隙發育，坡體的工程力學平衡狀態被破壞，加上人工爆破、運輸車輛震動和雨水長期沖涮影響，陡坡巖土體突然下墜造成崩塌。

（3）滑坡。礦山滑坡多發生于坡度25°～45°的人工陡坡或自然坡體，特別是在堆土場地加載嚴重或存在軟弱結構面的情況下更易發生滑坡災害。在強降雨的情況下，巖土體飽水，自重加大，抗剪強度降低，易引發滑坡災害。遇水易軟化形成泥化夾層，為潛在的滑動帶，其穩定性差，極易發生順層滑坡。

（4）地形地貌景觀破壞及水土流失。清城區境內有較多高速、高鐵等交通干線及北江航道。主要交通干線兩側一定范圍內和江河流域臨江第一重山列為禁止開采區，對自然地質景觀要求較高。清城區礦山均為露天開采，采礦前需破壞地表植被并剝離表土，排放廢土石，造成山林土地植被裸露，并改變原有地形標高，露天采坑、排土場及其它等對自然景觀的肢解及蠶食相當嚴重，采礦后形成裸露陡峻石壁，嚴重破壞自然地質景觀。同時大面積松散、裸露的堆積體，被雨水沖刷走，形成泥沙與徑流，嚴重影響原有土壤營養環境、破壞生態環境、容易造成農田沙化、堵塞河流、污染水環境等造成水土流失。

（5）土地資源壓占與破壞。據估算統計，區內目前占用和破壞土地資源面積約為798.068hm2。其中露天采場造成原地面標高的降低及植被的破壞，開采邊坡高度為10m～240m，單個礦山采場面積約0.413hm2～40.794hm2，全區露天采場占用和破壞土地資源面積約540.891hm2；排土場及其它設施多沿溝谷坡面或山坳設置，使原地形地貌標高升高約10m～60m，單個排土場及其它破壞面積0.293hm2～25.510hm2，全區排土場面積257.177hm2。

3 礦山地質環境防治措施

礦山地質災害問題由于多在山區，人口較少，在礦山恢復治理層面，首先考慮的是礦山地質環境的修復，以復綠工程為主。

（1）復綠。復綠之前，首先要消除采礦活動留下的崩塌、滑坡、泥石流等地質災害隱患，對高陡邊坡進行截排水、護坡、削坡和擋墻等工程治理措施；然后采用景觀美化改造工程進行復綠。最關鍵的環節則是對裸露巖面進行綠化，首先應格構筑基，再人工噴土，給草木提供生存的土壤環境，再通過后期養護，讓植被自然生長，完成從草皮到灌木林的過渡。

（2）工程治理。礦山的工程治理自上而下可分為后山截排水，高陡邊坡削坡分級、撬毛石，坡底反壓等。后山截排水：根據地形地貌和降雨條件進行截排水系統設計，使水體能順利排出坡體。截排水溝要用漿砌塊石（磚）構筑，水泥砂漿填縫，防止水體漏失。高陡邊坡削坡分級：據坡體的坡度和巖性進行削坡和分級，即坡率法。使每級邊坡高度和坡度在安全范圍內，坡體能達到自身穩定形態。對于巖質邊坡，每級高度不超過8m，坡度在60°以下，同時撬落松動毛石；對于土質邊坡，每級高度不超過5m，坡度在45°以下。坡底反壓：在深挖礦山，可將采掘面上部易產生崩塌、滑坡的不穩定巖土體或棄石（土）挖填回坑內，一是為了減少上部的不穩定巖土體的重量，減小了滑動力，提高了坡體穩定性；二是為了強化底部巖土力學性能，不易產生滑動面。對于存在積水采坑，應用牢固的柵欄圍蔽，并樹立警示標志，標明水坑深度。

（3）攔砂壩。攔沙壩能減緩壩上游溝床坡降，減小水深、加寬溝底，流速及其沖刷力，起到抬高壩址處的侵蝕基準作用。同時攔截泥石流或山洪中的泥沙（包括塊石），減輕對下游的危害。攔沙壩的壩址選擇應考慮地形條件、地質條件、水文地質、上游集水區土壤侵蝕情況和施工條件是否方便等。

（4）監測。除上述措施外，城區政府尚應組建礦山地質環境監測系統，在查明各礦山易發生崩塌、滑坡、泥石流點段的基礎上，采用人工或機械自動監測設備，對各種災體進行監測，判斷其發展趨勢，進行地質災害預報或進行工程治理。

4 結論與建議

清城區露天開采的礦山地質環境問題主要有礦山地質災害，自然地質景觀破壞、土地資源壓占與破壞等。建議礦山地質環境恢復治理措施主要為復綠、工程治理、攔砂壩和對礦山進行監測等。