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1礦山地質條件分析

璧山縣周家槽水泥用石灰巖礦位于重慶市璧山縣275°方位，直距9km，礦山CaO最低含量45．33％，最高含量52．55％，平均49．72％。礦區無常年性河流，年平均降雨量1072．7mm，季節性沖溝不發育，雨季降水后以分水嶺為界，沿坡面或溶蝕槽谷向西流入小安溪，向東流入周家槽，礦山范圍內無溪、河、水池、魚塘等地表水體。礦區范圍內植被分布不均，且無明顯界限；礦區內基巖裸露與土壤分布無明顯界限，土層在溶溝、溶槽或低洼地段較厚，厚度一般為2～3m，其余地段土層較薄，厚度一般為0～1．0m；巖性為紅粘土，土壤類型為黃壤、黃棕壤；土地利用主要為耕地、林地、住宅用地、工礦倉儲用地、交通用地、水域及難以利用的裸地，各種作用的土地之間無明顯界限。如圖1所示。礦區位于瀝鼻峽背斜軸部，為一大致呈南北向嘉陵江組石灰巖巖溶槽谷地帶，其間時有渾圓狀小型獨立山包。地形坡角一般10～25°，屬巖溶丘陵－低山地形地貌。評估區內由于原開采形成高度3～38m的邊坡，坡角45～80°，坡長約46～100m，邊坡均未采取支護。邊坡巖性均為嘉陵江組三段的石灰巖，巖石堅硬，抗風化能力強。巖礦體結構面主要有巖層面、裂隙面、松散層界面等，斜坡穩定性良好少許順層坡礦山開采中可能產生局部崩滑等不良現象。綜上所述：本礦山工程地質條件中等。

2礦山采后地質環境預測

2．1礦山開采影響范圍

2．1．1放炮影響范圍根據開發方案，采場每次布置3排鉆孔，每排10個孔，排距4．6m，孔距5．6m，共布置30個孔，每孔深16．5m，超深1．5m，以確保爆破后臺階高度達15m。

2．1．2采礦可能引發的地質災害影響范圍礦山開采過程中采用自上而下臺階式分層開采，高度為15m；開采時工作臺階切向坡和反向坡最終開采的邊坡角不大于55°。由此可確定采礦可能引發的地質災害影響范圍為礦區開采最終邊界外延15m。綜上所述：礦山開采影響范圍為露天采場外延215m。

2．2地質災害危險性預測根據開發技術方案，礦山開采后四周將形成5段高度為110m的邊坡，邊坡編號分別為AB、BC、CD、DE、EF，邊坡位置詳見福祿鎮周家槽周家槽水泥用石灰巖礦山礦區范圍及開采平面圖。分析邊坡穩定性：AB邊坡位于礦區南東側，邊坡坡向301°，坡角55°，坡高約2～50m，長約600m。巖層傾向108°，傾角7°。據地面調查，巖體中發育兩組高角度構造裂隙，第Ⅰ組裂隙產狀為25°∠84°；第Ⅱ組裂隙產狀為102°∠73°。作赤平極射投影分析AB邊坡的穩定性，如圖3所示；按照相同的方法，分析BC、CD、DE、EF邊坡的穩定性。

2．3水文地質預測礦區范圍內開采三疊系下統嘉陵江組三段（T1j3）石灰巖礦層，開采標高均高于當侵蝕基準面；開采范圍內無河流、水庫等地表水體；地下水與地表水沒有必然的水力聯系。礦山開采對巖溶裂隙水的補給條件破壞小，礦山開采后不會對含水層結構破壞，不會造成地下水水位下降、疏干等。對礦山地質環境影響程度較輕。

2．4地形地貌預測按照開發利用方案，礦山開采后將形成高度0～105m的邊坡，礦山采礦活動對地形地貌景觀影響嚴重。

2．5土地資源影響預測璧山縣福祿鎮周家槽水泥用石灰巖礦不單獨設置料場及廢渣場，在礦區東側采區50m外設置破碎站及運輸道路，占用耕地資源4．41ha；工業廣場修建占用耕地資源1．59ha；礦區為露天采場，占用耕地資源43ha；石灰巖礦山開采共占用耕地49ha。因此，璧山縣福祿鎮周家槽水泥用石灰巖礦開采后對土地資源影響嚴重。

2．6建（構）筑物影響預測礦山為露天開采，將會對礦區范圍內的所有建（構）筑物全部破壞。根據計算的爆破地震波安全距離為158．45m，計算的爆破產生飛石最遠飛散距離為200m；對礦區周邊200m范圍內的建（構）筑物造成較嚴重破壞。因此，璧山縣福祿鎮周家槽水泥用石灰巖礦開采后對建（構）筑物影響嚴重。

3礦山地質環境防治針對礦山開采影響

范圍及采后地質環境因素的影響預測結果，將礦山地質環境保護與治理恢復劃分為重點區、次重點區、一般區，設計以下防治工程：1）礦山開采時應及時清除邊坡上的掉塊，特別是在BC邊坡東段邊坡可能會發生局部掉塊。2）對礦山采坑四周形成的邊坡采用生物工程護坡；對采坑坑底進行綠化或土地復墾。3）對礦區道路、破碎站和工業廣場區域進行環境恢復。4）修建截排水工程。

3．1邊坡防治工程

3．1．1邊坡放坡根據開發方案礦山開采的最終邊坡角為55°，自上而下臺階式分層開采，采高15m，臺階寬度約10．5m；AB邊坡長約600m，高2～50m；BC邊坡長約440m，高50～106m；CD邊坡長約360m，高40～96m3；DE邊坡長約526m，高17～42m3；EF邊坡長約210m，高2～17m；放坡處理各段邊坡。

3．1．2清理危石及時清理采場邊坡上的危石，避免發生危石滾落傷人事故。按照“邊采邊治”的原則，對各邊坡上的危石清理完成后，才能進行下一臺階的開采。

3．1．3截水溝礦區位于瀝鼻峽背斜軸部，地形呈渾圓狀的小型獨立山包，自然排水條件良好，匯水面積小，在礦區DE、EF邊坡頂部修建截水溝長約300m，以防治地表水進入礦區。在其余每個臺階坡面每隔50m，高差10～20m，設置橫向和豎向的截排水溝，將邊坡頂部的地表水匯入采坑內的排水溝，避免對坡面草籽植物造成沖刷，豎向的排水溝按急流槽設計。迎坡面溝壁需設置泄水孔。

3．2水文防治工程礦山開采后的采場地面標高高于當地侵蝕基準面，對地下水的影響小。對礦山地質環境影響程度較輕。故本次不對其進行處理。但未解決礦山生產、生活用水，需在工業廣場內修建一個蓄水池。蓄水池尺寸為15m×15m×2m，墻體寬度為0．3m，預計砌筑工程量約為36m3。生產廢水主要為清洗礦車及挖掘機所排除的污水，設計每個污水處理池采用尺寸為2．5m×2．5m×1．6m，容積10m3污水處理池3個，墻體寬度為0．3m。預計開挖工程量30m3；砌筑工程量約為14．4m3，污水經生化處理后由砼管排放。露天采石場的作業點應實行濕式作業和噴霧灑水，對采場及裝載點設2臺灑水器進行了灑水降塵，防止粉塵飛揚。

3．3地形地貌景觀防治工程礦山環境恢復治理設計方案圖。

3．3．1露天采場采坑地貌景觀恢復根據劃定礦界和開發方案，露天開采結束后采坑的平面面積為302013m2，礦山開采前礦區土地主要為耕地，以種植果樹為主；礦山開采難以恢復原來的地面植物，故礦山環境恢復治理主要以綠化為主?？刹扇≈卫矸桨溉缦拢海?）回填土壤，平均厚度不得小于0．8m，預計回填方量為241610m3；（2）平整場地，場地平整應采坑中間高，四周低，便于地表水排入排水溝中；（3）植樹，行距×株距為5m×5m，預計12080株，建議種植樟樹或果樹等經濟類樹木；（4）排水，沿采坑邊坡坡腳圍繞采坑修建截排水溝，保證采坑內地表水排泄通暢，將礦區的地表水有序的排放到礦區東側地形較低地段，用以灌溉耕地。排水溝采用梯形斷面，底寬400mm，頂寬700mm，高800mm，壁厚300mm，預計長度約2350m。排水溝每隔10～15m設置一道伸縮縫，用瀝青麻絲進行有效止水。

3．3．2采坑邊坡地貌景觀恢復采坑邊坡采用坡面綠化＋截排水的礦山環境恢復設計方案。對于采坑邊坡主要采取分階放坡＋綠化處理。每級邊坡分階高度取15m，每階平臺寬度取10．5m，種植蔓藤類植物綠化坡面，在坡頂設置截排水溝。臺階邊緣修砌墻體，墻體嵌入基巖0．1m，墻體截面0．3m×0．5m（寬×高）。墻背回填0．3m厚的土壤，蔓藤種植行距×株距為5m×3m。截排水工程在邊坡防治工程中實施。

3．3．3礦區公路及破碎站礦區公路兩側及破碎站區域的空地進行植樹綠化，預計植樹60株。待礦山閉坑后，建筑垃圾清除干凈，將表層1．0m范圍土地掘松，種植樟樹等經濟類樹木。礦區公路和破碎站的平面面積約為4410m2，可采用挖掘機松土，植樹綠化，行距×株距為5m×5m，預計176株。

3．4土地資源的采后處理礦區主要的土地資源占用和破壞為礦區范圍內的采場、礦區東側的破碎站及工業廣場，礦山閉坑后，采場及破碎站將對其進行地貌景觀恢復，工業廣場建（構）筑物提供給當地使用，不進行處理。

3．5地表建（構）筑物的處理礦山為露天開采，將會對礦區范圍內的所有建（構）筑物全部破壞，對礦區周邊200m范圍內的建（構）筑物造成較嚴重破壞。為保護村民的人身財產安全，對在影響范圍內的村民實施搬遷。

4結論

1）分析了礦山地質條件，認為礦山開發技術條件的級別為中等；2）根據礦山開采方式，采用赤平投影的方法，對礦山采后地質環境進行評估，得出礦山開采影響范圍為露天采場外延215m；水泥用石灰巖礦采礦活動誘發地質災害的可能性大，造成的損失小，危險性中等，影響嚴重；對含水層影響較輕；對地形地貌景觀影響嚴重；對土地資源影響嚴重。因此，預測礦山采礦活動對礦山地質環境影響嚴重。3）結合露采對石灰石礦區各地質要素的影響程度，提出相應的防治措施，對采后礦區環境的恢復起到指導作用。

作者：尹小波張云鵬邵靜靜任翔單位：河北聯合大學河北省礦業開發與安全技術實驗室四川科技職工大學