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基于深度开发的矿山水文地质环境特征分析

2019-08-14

世界有色金属 2019年12期
关键词:泥石流滑坡边坡

石 科

(1.广西壮族自治区地球物理勘察院,广西 柳州 545005 ;2.核工业柳州工程勘察院,广西 柳州 545005)

1 矿区概况

柳州市柳南区太阳村镇老虎岭页岩矿位于柳州市柳南区太阳村镇新圩南东1km老虎岭一带;开采矿种为制砖用页岩矿;开采方式为露天开采。

①地下水类型及含水岩组富水性。区内地下水类型分为两类:第四系(Qel)松散岩类孔隙水、基岩裂隙水(C1s),含水岩组富水性的划分主要根据地下水补给条件、地下水赋存条件以及径流排泄条件,结合相应的具体指标综合评价确定。②地下水补迳排条件及动态变化。地下水的主要补给来源为大气降雨,降雨沿裂隙分散入渗地下形成地下水。地下水赋存于风化裂隙、构造裂隙中,一般多呈散流排出并汇集于溪沟内局部地区在接触带和过渡带,断裂破碎带呈小股状流出。该区当地侵蚀基准面+90m左右,地下水位在标高90m以下。③矿床充水条件分析。该区当地侵蚀基准面+90m左右,地下水位在标高90m以下。本次所圈定的矿体最低准采标高为+140m,高出地下水位60m以上。因此,地下水对采场造成的影响小,大气降水以地表迳流的形式迅速流往谷地,不会积水,对开采矿体无影响。

2 矿山地质环境影响预测评估

根据建设工程特点,结合场地地质环境条件,考虑矿山地质环境问题产生的来源及可能影响范围,以及在自然条件作用下产生的地质环境问题对矿山建设可能产生影响的范围来确定评估范围。通过调查、分析矿山开采的影响范围,确定了本次治理方案编制区范围。即:北、东、南面以矿山范围为界向外扩40m~100m,西面以表土堆放场邻近山脊为界,据此圈定本次评估面积约0.17km2。

2.1 采矿活动引发崩塌、滑坡地质灾害的危险性

(1)采场区。边坡上部风化层厚度1m~10m,下部为中风化-微风化砂岩、页岩,根据开采设计,开采最终边坡最高为30.4m,台阶高度5m,台阶坡面角为60°,采场最终边坡角不大于45°。全风化、中风化的砂岩、页岩基岩结构遭到破坏,易松散崩解,开采形成高陡人工边坡,切坡改变了土体应力平衡,易引发崩塌、滑坡。我们根据坡向、结构面做赤平投影图。从赤平投影图分析可知,开采过程184°、337°边坡基本稳定,45°、285°边坡不稳定。综上所述,预测露天采场引发崩塌、滑坡地质灾害的可能性中等,危害对象为采矿人员以及设备,形成规模一般小于200m3,危害程度小,危险性小。

(2)表土场。表土场设置在矿区西面沟谷内,在临坡一侧形成宽约36m,高约3m,临时堆坡坡面可能达到50°,堆积物结构松散,边坡在机械振动、荷载及突降暴雨等作用下较易引发崩塌、滑坡地质灾害,可能发生的崩塌、滑坡应以小型为主(体积<30m3),主要危害过往车辆、行人、施工人员及机械(3人~5人)。鉴于矿山建设规模较小,形成的边坡较低,预测表土场边坡引发崩塌、滑坡的可能性中等,危害程度小,危险性小。

2.2 预测采矿区遭受的地质灾害

由于评估区地形起伏较小,冲沟一般发育较浅,坡面较陡。矿区周边山体及采场边坡的风化层较厚,岩土体结构松散、稳定系数较低、防冲刷能力弱,为泥石流的产生提供了物源。因此在遇到持续强降雨时(尤其是暴雨时),地面山洪暴发,在地表水的冲刷及地下水的渗透作用下,有可能形成泥石流地质灾害,规模在数百至上千方左右。评估区集雨面积较大,植被发育一般,客观上也增加了泥石流发生的概率。泥石流可能对当地水土资源及生态环境产生长期的不利影响,对矿山生产设备、工作人员及周边农田、人畜等造成损失,预测泥石流的威胁人数为3~8人,预测工程建设本身遭受泥石流地质灾害发生的可能性小,危害程度小,危险性小。

(1)预测采矿活动导致地下水含水层的影响或破坏情况。该区当地侵蚀基准面+90m左右,地下水位在标高90m以下,矿体开采最低标高+140m,远高于最低侵蚀基准面标高,矿坑开拓不会对地下水含水层造成破坏。综上所述,采矿活动导致地下水含水层的影响程度较轻。

(2)采矿活动对地形地貌景观、地质遗迹、人文景观的影响和破坏。矿山开采为露天开采,形成的露天采坑,采坑面积4.751hm2,采坑最大高差达22.5m,最终边坡角43°,这些使得原生的地形地貌,植被遭到破坏,局部形成裸露地,因此预测评估区内人类的工程活动对原生的地形地貌景观影响和破坏程度较大。评估区内无标准地质剖面、著名古生物化石遗址、地质构造形迹、典型地质与地貌景观、特大型矿床、地质灾害遗迹等地质遗迹;评估区不在自然保护区、人文景观区、风景旅游区和城市周围范围内,对主要交通干线两侧可视范围内地形地貌景观影响轻。综上所述,预测矿山开采对地形地貌景观影响程度较严重。具体如表1所示。

表1 矿区地质环境预测影响分区说明表

3 结论

评估区内未发现崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,地质灾害现状评估为现状地质灾害不发育,危险性小;对地下含水层影响较轻;对地形地貌景观影响和破坏程度较严重;对土地资源影响和破坏较严重。现状地质环境影响评估划分为影响较严重区Ⅱ和较轻区Ⅲ。预测露天采场区、表土场引发或遭受崩塌、滑坡地质灾害的可能性中等,危害程度小,危险性小,预测工程建设引发泥石流地质灾害发生的可能性小,危害程度小,危险性小,预测建设工程本身遭受泥石流地质灾害的可能性小,危害程度小,危险性小;预测采矿活动对地下含水层影响较轻;对地形地貌景观影响和破坏程度较严重;对土地资源影响和破坏程度严重。矿区地质环境预测评估划分为影响严重区Ⅰ(包括采场区、生产加工区、生活区、表土堆放场)和较轻区Ⅲ。

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