礦區水工環地質條件及災害治理研究

孔凡華

（江西省地質礦產勘查開發局九一五地質大隊，江西 南昌 330002）

礦區地質災害是較為常見的災害類型，經常給礦區周圍的生態環境造成影響[1]。因此，礦區地質災害的問題亟待解決，并且加強礦區地質的管控工作[2]。目前的礦區現狀而言，人們對礦區地質災害問題的認知較差，本文將基于此，研究礦區水工環地質條件及災害治理研究[3]。水工環地質條件為礦區的水文、工程和環境三項地質條件，水工環地質條件是礦區地質災害的管控基礎，礦區地質災害的防治離不開水工環地質條件的治理。因此透徹了解礦區的水文、工程和環境條件，并且分析水、工和環三者之間的聯系。此外，不同礦區的地質條件與地貌特征也不相同，因此，在本文中重點研究水工環地質條件，全面分析防治礦區災害治理的措施。通過研究礦區水工環地質的概況，分析礦區的地質構造，進而對其地質條件進行風險評估，保障礦區環境的有效治理。

1 礦區水工環地質概況

礦區中由于礦產物中的重金屬含量影響周圍生態環境，因此，在礦區的選址中，一般選擇山體較高的地區，屬于丘陵的地貌環境，一般海拔在180m-400m范圍，660m為礦區山體最高處，最低山體海拔在120m左右，相對高差達540m。在礦區附近，多數具備較為發達的水文條件，東北部存在水庫或河道，山間小溪較多，因此，水質條件相對適宜，造成礦區的氣候環境以熱帶海洋季風性氣候為主，全年平均氣溫在21℃左右，最高氣溫與城市一樣，均在7月份出現，受該氣候的影響，最高溫度達到41.7℃；一月份的最低溫在5.5℃左右，并且降雨量較大，全年降雨天數在200天左右，暴雨級別的降雨在60次左右，各種臺風天氣多達70次左右，平均進水量在2000.0mm左右。礦區春季3-5月份時，日照在1152.0小時，占全年日照水平的25%，降雨量在365.2mm，占全年降雨量的18.3%；夏季6-8月時，日照在1195.8小時，占全年日照水平的28%，降雨量在816.3mm，占全年降雨量的41.8%；秋季9-11月時，日照在1066.0小時，占全年日照水平的35%，降雨量在722.2mm，占全年降雨量的37.0%；冬季12-2月時，日照在1008.3小時，占全年日照水平的22%，降雨量在60.8mm，占全年降雨量的3.1%。

除了降雨的水文地質條件之外，礦區內存在含水層，主要存在于灰巖和白云巖的裂隙中，通過降水補足水分。受此影響，礦區的工程地質條件可分為3個類別，主要為火山巖、花崗巖和玄武巖。礦區中的丘陵地貌是影響其工程地質條件的因素，并且山區受到礦體的影響，經常出現山體滑坡、地面崩塌和泥石流等危害，因此，對工程施工影響巨大。一般來講，礦區工程地質中火山巖的成分由礦山坡沉積土質、水中沉積土質逐漸形成的粘性土，多在0m～40m范圍，工程力學性質較差。花崗巖成分普遍存在于礦區深度約290m以下。玄武巖成分普遍存在與0m～386m處，含有深灰色巖石，局部存在石英巖。在礦區開采礦石時，對礦區表面設置泥漿護理，防止礦山表面風化，保證工程施工的安全。

水工環地質條件中最后一項，也是至關重要的一項地質條件，即為環境地質條件。礦區一般在一個盆地型礦山中，因此，由于降水量較大，山體經常出現滑坡，導致許多巖石碎裂成小塊，滑坡滾落在山體中，嚴重影響施工環境。礦區開采后，礦區內的生態環境就會相應地發生變化。例如，一個礦山的總面積為3.0km2，其中露天采礦場面積為1.00km2、施工道路面積為0.70km2、廢棄石料堆放處面積為0.20km2，總計1.90km2，占據了礦山總面積的50%以上，因此，相應生態環境的現狀均被打破，甚至消失?；诖?，針對礦區的相關地質災害條件制定以下治理措施，旨在為建造綠色礦區作出貢獻。

2 礦區災害治理措施

2.1 確立礦區災害治理目標

根據上文中對礦區水、工和環地質條件的分析，本文認為改善礦區地質環境迫在眉睫。因此，在礦區災害治理方面確立其治理目標。首先查明礦山周圍地質環境的各種安全隱患，通過綜合治理的方法改善地質環境，恢復周圍生態環境，努力創建綠色礦山，減少礦區地質條件對周圍居民、施工人員和動植物等的影響。確保工業的生產與人們的生活共同的發展。其次，通過分析礦區工程的地質條件，研發相應的施工技術手段，杜絕發生大肆開采礦區以及隨意丟棄的情況，確保礦區的廢水、廢渣排放在合理的地區，從源頭上保護礦區的環境。最后，結合礦區所在地區的礦產特質、生態環境特點和民族文化特征等方面，將已開采的礦區開發成礦坑景點，通過礦產資源的普及，實現礦區的“廢物再利用”，治理前后對比圖如圖1。

圖1 礦區災害治理前后圖

2.2 制定礦區災害治理原則

礦區災害中主要對人的影響較大，因此，本文在制定災害治理原則時，秉持著以人為本的原則，勘查礦山周圍的環境隱患，尤其是地面沉降的隱患最容易被忽視，因此，在排查地面沉降問題時，勘查其周圍的隱伏滑坡體，并對進行可行性分析，而后利用科學技術手段，加以排除，進而安排施工工作，達到綜合治理的目的。此外，水文地質環境對礦區災害的形成也是一大助力，因此，災害治理原則中著重對地下水的勘查，測定地下水位，在觀測過程中，初見水位與靜止時的水位，相對差值不超過±3的范圍，為勘查水質提供有效性參數。在抽檢地下水質時，對其含水量，水質成分、天然濕度、天然重量、密度、液限、飽水率、硬化成分、軟化成分和壓強等均需要極為精準測試，確保在礦區開采過程中，不出現地下水溢出的現象，避免水質災害。

2.3 創建礦區災害治理體系

基于礦區災害治理目標與原則，本文創建出礦區災害治理體系，分析礦區災害事故的原因，查明不同礦區的災害原因、地質構造、水工環地質條件、地層發育時期和地殼運動情況等。

在災害治理之前注重礦區邊坡與褶皺帶、蝕變帶等成礦區的相互作用，晶體無傾角的斷裂構造，關注礦區巖層的錯位現象，查明各個礦帶的地質特征，防止礦山開采過程中，出現山體崩塌的災害。同時，對水文地質條件中地表水類型、流向、分布和水位變化等方面進行勘查，防止水位偏低，造成礦區山體的邊坡不穩、沖流溝、滑坡和地表塌陷等災害現象。此外，在對不穩定的礦區邊坡災害主要以其巖石狀態為主，注意邊坡巖石傾斜角小于坡角，防止構造層塌陷災害；注意邊坡后端的裂隙，防止地面塌陷災害；注意邊坡載荷量，防止山體滑坡災害；注意地下河道與底邊礦體的浸潤情況，防止地下水質溢出災害。將以上災害從源頭制止后，災害發生的概率減少大半，剩下的小型災害不對礦區施工人員的生命造成損害。因此，在治理小型災害時，主要以綠化為主，比如，邊坡穩定性差，在邊坡中打入1.0m的防滑樁，保證邊坡植物的穩定生長。

3 結語

通過實地勘察礦區的情況，了解礦區水、工和環等地質條件。本文認為礦區災害對生態環境、施工人員以及礦區周圍人們的生命均造成不可挽回的影響，因此，本文研究礦區災害治理，并且有效勘查礦區的滑坡和崩塌等災害，為綠色礦山的創建提供理論基礎。