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广东长坑金矿床环境地质问题及治理措施研究

2021-01-06

世界有色金属 2021年18期
关键词:矿渣金矿矿区

岑 雷

(广东省地质局第六地质大队,广东 江门 529000)

近些年来,随着社会的不断发展,对于资源的需求量不断增加,对于矿产资源的开采力度也逐渐加大。位于广东的长坑金矿是现阶段主要的金矿开采矿区之一、其具体位置为高要县,在北东方向36公里处呈不规则的长条状存在,作为广东省首次勘探出的微细粒浸染型金矿床,其含金量高于60%已发现的金矿[1]。从地质上看,该矿区的成矿地层主要为下石炭统梓门桥组,次要成矿地层为上三叠统小坪组;受矿区内梓门桥组与小坪组之间的滑脱断裂构造影响,其控矿和容矿因素具有明显的离散特征,因此可以初步判断该区域内的金矿成矿时代为晚侏罗世,最晚不超过白垩世。从矿产资源分布上看,该矿区内的金矿具有明显的高厚度特征,其产出的金矿品位较高,基本稳定在品位7.94g×10-6左右。以现阶段开采的分析,在已经采出的30.49吨矿产资源中,主要为C+D+E级,其具有相当高的稳定性,矿产规模也已经达到了大型级别[2]。矿区内金矿体的主要存储区域有2个,分别是长度为747m的1号主矿体,其埋藏最深高达245m,矿体垂厚均值也达到了9.96m,具有巨大的开采潜力。另外一个是长度为134m的2号②号次矿体,其垂厚存在一定的波动性,波动范围为1.35m~9.20m,并且已经发现的伴生银储量达到了47吨。由此可以看出,该矿区具有巨大的开采潜力,但要实现对资源的充分开采,确保矿区内施工环境的安全是首要任务[3]。经过长期的开采,矿床环境地质已经出现了值得关注的问题,如不及时对其进行有效的治理,极有可能造成更大的安全隐患,不仅会对施工人员的安全造成威胁,同时也会降低对矿产资源的开采效果。

基于此,本文提出广东长坑金矿环境地质问题及治理措施研究。在对矿区内地质问题进行综合分析的基础上,提出了针对性的治理措施。通过本文的研究,以期为矿区内的施工安全保障工作提供有价值的参考。

1 矿区主要地质环境问题分析

为了提高矿区开采工作施工环境的安全性,本文首先分析了现阶段其存在的主要问题。经分析数据和观察地表的形态分布以及构造走势的变化,判断目前长坑金矿区最主要的环境地质问题分为三类,分别是土地资源空间的压占与损毁、地表地形地貌景观的破坏以及潜在的矿山地质灾害隐患,造成这些问题的主要原因是露天矿山的开采造成部分地下深层岩体出露,形成裸岩,其开采产生的矿山弃渣处理不当。以此为基础,本文对上述三种环境地质问题进行了详细分析。

1.1 土地资源空间压占与损毁

矿区内土地资源的破坏主要表现为空间上的影响。在长期的露天采矿施工过程中,原本的地表土地资源空间被破坏,同时由于在金矿的开采过程中,会产生大量的矿渣,远距离的运输会在一定程度上提高开采成本,降低开采进度,因此主要是以就近安置的方式对其进行处理的,这就导致其压占了大量的土地资源空间,最直接的影响就是矿渣扩散到破坏周边的林地区域内,对地质环境造成破坏,影响动植物的生存发展,打破了原本的生态平衡。除此之外,另一个主要的因素就是废弃的工矿未得到及时有效的处理,长期以原始状态存在,因此压占了大面积的土地资源。对于废弃工矿,按照其对土地资源空间的影响方式,可以分为三类。首先第一类是露天开采的矿山,施工过程中剥离了覆盖在地表的土层结构,最直接的影响就是破坏了表层动植物的发展,其次出露的岩体也杜绝了短期内任何植物的生长发育,因此导致该区域难以通过大自然的自我恢复功能实现自愈。图1为典型的露天开采废弃工矿的土地资源破坏情况。

第二类就是矿井开采产生的矿渣堆积体对矿区环境造成的影响,与其他类型的破坏作用同,这种直接压占土地资源的破坏方式对原有林地的影响是永久性的,坡表在无植被生长的条件下,稳定性较低,极容易引发二次环境破坏。第三类就是在外力作用下,废弃工矿对矿床环境地质造成的破坏影响。未经处理的工矿在长期的雨水冲刷等作用下,其影响的面积也会扩大,侵蚀破坏的土地资源也会增加。

1.2 地表地形地貌景观的破坏

长坑金矿区的资源开采工作对地形地貌景观的影响主要体现在森林生态和水域生态两方面。其中,对于森林生态的影响分为两个主要的方面。首先,矿山开采形成的大量裸露岩石会对原有的植被造成一定程度的破坏,并影响其原有的生长环境,由此引发现阶段以及以后长期时间内自然地貌景观的恶化;其次就是矿山开采形成的废渣在长期的堆放作用下,对原有林地的影响环境对林木生长所需资源的供给,轻则会造成林地稀疏化发展或次生化发展,重则会影响导致林地退化。矿山开采工作对水域生态的影响主要是由于大量弃渣经暴雨冲刷流入附近下河道引起的,一方面其会提高合成的高度,降低承载力,当出现规模较大的降水是,难以实现有效的防洪抗洪作用,其次,当这种冲刷作用堆积到一定程度时,会导致河道内出现大面积裸露渣体,不仅污染水体质量,对自然水体景观也会产生负面作用。

1.3 矿山地质灾害

矿山在开采过程会对岩体的地质结构造成破坏,如果不及时进行有效的防护和支护措施,极有可能引发地质灾害。值得注意的是,这种隐患并不会因为支护作用而消失,支护措施的作用仅是在某种程度上降低安全隐患发生的概率。现阶段长金矿区内比较突出的矿山地质灾害问题为危岩崩塌,在对金矿进行露天开采时,矿区的斜坡结构经过开挖后会形成更加高陡的边坡,经过长时间暴露,边坡已经发育出了明显的卸荷裂缝,不仅如此,由于矿区所在位置的气候相对潮湿,这也进一步加快了自然风化的作用效果,在降雨因素影响下,危岩的趋势越来越明显,发生崩塌的可能性也逐渐提高。其次,开采形成的弃渣在不合理的堆积作用下,产生的坡面缺乏有效的防护措施,极易出现失稳现象,诱发滑坡和泥石流地质灾害的可能性较高。

2 地质问题治理措施

经过上文的分析不难看出,广东长金矿区的地质环境问题主要是由于开采施工引起的,因此,及时地实施有针对性的治理措施是十分必要的。根据矿区内存在的问题,本文提出了以下几点治理手段。

2.1 加强废弃工矿管理

废弃工矿的管理是最大限度降低开采施工带来地质环境问题的方式之一。对于出露地表的岩体,要及时进行土层覆盖,需要注意的是,在对其进行覆盖处理前,首先要确保内部结构的稳定性,部分出露岩体伴随着地下支护结构,从短期看,其地质安全保障方面具有一定作用,但经过长期的地质运动以及外界因素的腐蚀影响,其稳定性会降低,如果不对其进行有效的处理,将来可能会造成更大的安全隐患。对于该类问题的处理主要采用空洞填充的方式。

2.2 优化开采矿渣安置

对于矿山开采产生的矿渣,要对其进行合理的安置,首先避免大面积的临近堆积,其次要避免单位面积内的大量堆积。考虑到矿渣的量一般较大,可以与矿区周围的相关单位建立合作关系,将经过初步处理的矿渣作为填充物,对废弃工矿中存在的空洞进行填充,这样既解决了矿渣的安置问题,也实现了对工矿环境的保护。

2.3 提升隐患地质防护

要实现对矿区地质灾害的有效防护,首先要加强对地质环境的监测工作,及时发现存在安全隐患的地质构造,其次,采取的治理措施要充分结合矿区的实际条件,以危岩为例,单纯的支护措施并不能实现对其的永久可靠管理,因此可以通过在特定时间内加速卸荷裂缝发育的方式彻底消除该隐患。

3 结语

矿山地质环境的良好维护不仅关系到施工人的切身安全,也与矿产资源的开采效果直接相关。为此,实施合理有效的矿山地质环境问题治理是十分必要的。

本文提出广东长金矿床环境地质问题及治理措施研究,在客观分析其面临的实际环境问题基础上,针对性地指出了可实施的治理措施。通过本文的研究,以期为长金矿床的环境保护提供帮助。

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