广西矿山地质环境综合评价

熊梓衡，杨 鑫，何 阳，唐泽慧，黄振男，吴绍鹏

（桂林理工大学博文管理学院，广西 桂林 541006）

矿山地质环境问题是指由于矿山的采矿活动，对矿山原地形地貌进行破坏，并有可能诱发崩塌、滑坡和水土流失等，严重威胁矿山周围居民人身财产安全[1-5]。本文通过对广西湾里页岩矿矿山地质环境进行综合评价，并提出矿山地质环境恢复治理措施，对预防矿山地质灾害的发生，恢复矿山生态环境具有一定指导意义。

1 矿山基本概况

矿山位于永福县永福镇湾里西约890m处，距永福县城北西方向直距约2km，行政区划隶属永福县永福镇管辖。矿区面积0.0366km2，开采标高为：+198m～+149m，设计生产规模4万吨/年，为小型矿山。

2 地质条件

2.1 地层岩性

矿区内分布地层由老到新主要有：下白垩统永福组（K1y）为土黄色页岩，泥状结构，薄层状，分布于整个矿区及外围，厚度稳定，呈单斜产出，产状为20°∠72°。第四系（Q）为页岩风化而成的残积土层，呈棕红-棕黄色，它是中等可压缩的土壤，靠近地表或裸露，多呈失水干燥状态。土壤含少量粘土矿物细颗粒、碎屑矿物含量大约在5%到10%之间。土壤均匀，土壤结构不均匀，坡度较薄，且有较厚的坡脚,坡脚厚度小于2m。

2.2 地质构造特征

在区域上矿区位于永福平缓向斜的核部，该向斜核部由白垩统（K）组成，局部出现石炭统（C），翼部为中泥盆统（D2）；矿区西侧约1.4km处，有一近北东走向的永福复活逆断层切过向斜的核部，控制了向斜两翼地层岩相、厚度的变化。

矿区内没有明显的断裂活动迹象。有两组岩石节理和裂隙。矿物接缝表面平坦，节理宽度小于5cm，微量矿物碎屑和石英是该区域主要填充物质。

2.3 水文地质特征

矿区地表水系发育较差，最小侵蚀量基于矿区东侧约1.3km的西河，最小侵蚀基准高程高于138m。矿体最高海拔不低于198m，最低海拔大于149m，矿体位于局部最小侵蚀基准面以上。

大气降水是该矿区地下水主要补给方式，一般含水量较小，大部分沿洼地边缘缓慢渗出。矿区地下水径流中，南部至东北部的总体流量最终流入银洞河中，少量降水沿岩石节理渗透流出，未造成矿井下大面积积水，区域水文地质特征对矿山开采的影响较小。

3 矿山地质环境现状评估

矿山前期开采在矿区内形成1处边坡P1，P1边坡高10m～22m，长约129m，坡角约55°～68°，岩质边坡主要由页岩组成，页岩节理发育状况良好，J1、J2为两组节理发育，使岩石呈更加分散状态。通过现场地质调查，目前情况下评估区域内地质灾害发生可能性较小，因此，评估区内地质灾害现状评估薄弱。

表1 矿山地质环境保护与恢复治理工程措施

4 矿山地质环境灾害预测评估

4.1 采矿活动可能引发的地质灾害预测评估

根据方案设计进行开采施工，运用较常见的露天台阶式开采方案进行开采，在后续的矿山采矿活动中，沿水平方向采矿顺序由北向南依次推进，在15个月采矿施工结束后，采场南，西，东南分别形成工作边坡PS、PW、PSE。以上三个边坡均为岩质边坡，由页岩构成，具备产生岩质崩塌、滑坡的基本条件。选用赤平极射投影图法对上述边坡的稳定性进行分析，除PW边坡J1/S0、J1/S2切割体和PSE边坡J2/S0切割体处于基本稳定外，其余结构面及切割体处于稳定状态。

但上述边坡临空面较高，由于矿山开采活动会对边坡稳定性造成一定影响，加之机械冲击等多种因素，易造成边坡失稳、塌方、滑坡等地质灾害，受地质灾害影响包括操作人员、运输车辆、机器设备等，可能造成直接经济损失不足100万元，预计露天采场的建设可能导致塌方和滑坡，其概率中等，发生危险及危害性较小。

4.2 预测采矿活动可能加剧的地质灾害

根据实地调查，评估区现状没有发现地质灾害，因此，不存在加剧地质灾害的可能性。

4.3 预测采矿活动本身可能遭受的地质灾害

（1）采场可能遭受崩塌、滑坡地质灾害危险性的预测评估：根据矿山开发利用方案，在后续开采生产过程中，将产生的一系列高5m、边坡角45°的开采台阶，边坡上岩体节理、裂隙较为发育，由以上赤平投影分析可知，除PW边坡J1/S0、J1/S2切割体和PSE边坡J2/S0切割体处于基本稳定外，其余的结构表面和切割体处于稳定状态。在矿山生产爆破，机械冲击（振动）以及大雨，在人为或外部条件的影响下，比较容易产生崩塌、滑坡等地质灾害，直接对矿山开采作业造成危害人员为8人，主要危害矿山运输车辆和机器设备等，预估可造成的直接经济损失不低于，预计矿山建设项目和采矿活动将遭受崩溃和山体滑坡。

（2）含水层的影响和破坏预测评估：该矿属于露天开采，具有小坑区和小集水区。没有渗水和水淹问题。因此，采矿活动对该地区的主要含水层没有影响，不存在影响矿区及周围生产生活供水问题；地下水埋深大于5m，水位标高低于+138m，年变幅1m～2m，地下水和地表水水质类型差别不大，水质类型为HCO3-Ca、HCO3-Ca˙Na型，PH值6.3～7.5，矿化度约为180g/L～240g/L，矿区生产的为非金属矿-页岩，对地下水水质变化及影响较小。矿山生产过程将会产生一定的生活污水和少量的油污等，这将会对矿区地下水质造成一定的影响，但影响程度较轻。

5 矿山地质环境恢复治理措施

坚持科学发展理论，最大限度地避免或减轻采矿活动造成的矿山环境地质问题和地质灾害危害，将地质灾害的破坏与影响降到最低，减少地貌景观和蓄水层的破，最大限度的修复矿山地质环境，提出矿山地质环境保护与恢复治理工程措施（表1）。

6 结语

本文以广西湾里页岩矿为例，综合评价矿山地质环境，提出矿山地质环境评估结果和地质灾害措施，最大限度对矿山地质环境进行保护与恢复治理，避免或减轻矿山活动引发地质灾害带对矿山环境地质造成影响，减少对地貌景观和含水层及破坏的影响，将修复地质灾害发生后环境问题落到实处，促进矿山的可持续发展。

[1]王永生.矿山地质环境治理存在问题及对策[J].南方国土资源，2009，（12）：38-39.

[2]徐炳连，王美乾，吴静.广西矿山地质环境治理恢复措施探讨[J].西部探矿工程，2012，（1）：125-130.

[3]周游.广西凤凰山灰岩矿矿山地质环境影响评估及主要治理恢复措施[J].山东国土资源,2013,29(04):37-40.

[4]蓝妮拉,吴二,刘珺.广西新圩石灰岩矿矿山地质环境影响评估及治理恢复措施[J].科技展望,2016,26(20):82-83.

[5]李慧青,杨迪,候丽君,胡永明,贾俊杰.广西富绢页岩矿矿山地质环境恢复治理措施[J].资源信息与工程,2017,32(05):58-59+61.

[6]谢廷勇,张紫峰,刘芳,等.广西珊瑚矿区地质评价环境数学模型研究[J].矿产与地质,2017(5):990-998.