王克颖

（贵州省有色地质勘察局物化探总队，贵州 都匀 558000）

1 矿山基本概况

矿区位于贵州省北部，矿区面积2.6266km2，矿山可采储量为596.65万吨，规划生产能力为40万吨/年，矿山服务年限为16.2年，开采矿种为铝土矿、镓；开采方式为地下开采；开采深度标高+1439m～+300m。

矿区属强烈切割的中山山岳地貌，总体地势北高南低最大相对高差900m,地形起伏大。矿区气候属中亚热带湿润气候，年最大降雨量1212.8mm，最小768.8mm，多年平均降雨量946.7mm。矿区为长江流域乌江水系，位于芙蓉江的一级支流三江与梅江地表分水岭地带。

地质概况。矿区出露地层有志留系中下统韩家店组，石炭系上统黄龙组，二叠系中统梁山组、栖霞组、茅口组、吴家坪组、上统长兴组，三叠系下统夜郎组、茅草铺组和中统松子坎组。矿区铝土矿产于石炭系中统黄龙组（C2hn）碳酸盐岩或志留系中下统韩家店组（S1-2hj）页岩、泥岩、砂质页岩及粉砂质泥岩侵蚀间断面上的沉积型铝土矿床。

矿区构造较为发育，其中褶皱为后槽向斜，该向斜轴走向北东；矿区发育一条贯穿矿区的F1断层，走向近20°～30°，倾向110°～120°，倾角60°～75°，为平移断层。

2 矿山主要地质环境问题分析

2.1 矿山地质灾害现状分析与预测

矿山开采至今，矿区内未发现崩塌（危岩）、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝及地面不均匀沉降等地质灾害，现状地质灾害不发育，危害程度小。

但随着矿山的进一步开采，可能会有地质灾害发生，在矿山开采的影响范围内采空区顶板塌落必将导致地表移动变形，引发山体崩塌、滑坡、地裂缝的可能性大，对矿山及生产人员等危害程度大；同时矿山开采加剧原有滑坡、崩塌及地裂缝的可能性大。随着井下开采活动的进行，极易诱发地面塌陷、地裂缝，矿山井下开采导致矿内西部矿层埋深较浅的区域发生地面塌陷、地裂缝等地质灾害可能性大，破坏面积约4.9995km2。

矿山建有废石场和堆矿场，其中，废石场位于场地西部的边坡底，场地切方高度为0m～21m；填方高度0m～7m，废石场施工过程中边坡引发滑坡、崩塌、滑塌的可能性大；此外，废石场位于斜坡地带，废石堆放不当，造成废石滑坡的可能性大。堆矿场紧邻废石场，位于废石场东侧，场地切方高度为20m～40m，施工过程中引发滑坡、崩塌、滑塌的可能性大；同样，堆矿场位于斜坡地带，矿石堆放不当，造成矿石滑坡的可能性大。

2.2 矿区含水层破坏现状分析与预测

现状条件下矿山尚处于基建阶段，地下含水层结构未受破坏，水位、水量无大的变化，故不存在矿山开采对矿区及周围居民的生产生活供水造成影响的问题，现状条件对地下含水层未受矿山开采造成的破坏。

在今后矿山开采过程中，地下含水层会发生整体变形移动和破坏，从而导致地下水的走向发生变化，井泉流量发生改变，甚至干涸，后期坑采会抽排一定量地下水，对地下水平衡及水位有一定影响。矿区村寨居民的生活用水及矿山建设所需的生产生活用水主要为泉，而采矿活动易导致地下水水位下降，导致地表水、泉流量减少，对矿区村民的生活及矿山建设的生产生活用水造成影响较严重。

综上所述，预测矿山地下开采对含水层结构破坏严重；采矿活动对含水层水位、水量的影响程度为严重。

2.3 矿区地形地貌景观破坏情况分析与预测

矿山的工业场地正在建设中，现状条件下区内地形地貌景观未遭受严重破坏。随着工业场地的建设，区内局部的地形地貌将会遭到破坏，未来可能发生的地质灾害会改变原有地形地貌，且在一段时间内处于不可修复状态，预测采矿对原生的地形地貌破坏程度大，影响严重。矿山地下开采形成采空区后，拟形成采空区移动变形影响范围内引发地面沉降、崩塌等地质灾害造成山体破损、破坏，地形地貌景观可能受到严重破坏。

3 地质环境治理方案研究

矿山采用地下开采，地质环境问题主要为地下采空移动变形范围塌陷、地裂缝地质灾害[1-3]以及含水层的破坏等。地质灾害区应及时发现和治理，防治造成人畜伤害，尚未稳定的地质灾害需采取措施将地质灾害的危害降到最低。

该矿山需要进行地质环境治理的地区主要有主工业场地、4个风井场地（风井1、2、3、4工业场地）及其影响范围；采取的主要技术措施有修建挡墙、截排水沟、设置监测点、污水处理并达标排放等。

3.1 矿山地质灾害治理

根据可能诱发地质灾害的种类规模特征，提出具体的治理措施。本矿山地处山区，地形高差较大，采空区引起的地表塌陷，可能会引起地形陡峭的地方发生崩塌、滑坡。

3.1.1 地裂缝防治工程

地裂缝经常伴随着地表塌陷同时产生，区内矿山开采产生的地裂缝，将对矿山公路、村庄居民等造成危害。矿山开采过程中应根据实际情况优化开采方案，采取充填及排供结合等措施控制疏排水，防治岩溶塌陷，尽量回填采空区，避免或减轻采空区塌陷和地裂缝的产生。对于已形成的较小裂缝（宽度小于100mm），可直接充填土壤，夯实；而对于较大裂缝（宽度大于100mm）则需先填入废石，再将裂缝两侧表土填入并捣实。

3.1.2 崩塌防治工程

矿区范围内陡崖分布较多，在矿山开采过程中并严格执行小规模爆破，及时回填和封堵采空区及废弃巷道等措施，防止发生崩塌。在危石突出的山嘴以及岩层表面风化破碎不稳定的山坡地段建议进行削坡处理，并清除危岩体，在山体下部设置铁质防护网，对陡崖上崩塌的小石块进行拦挡。

3.1.3 滑坡治理工程

矿区地形较陡，区内均为滑坡易发区，在开采过程中需时刻监测。为避免斜坡上的危岩（土）体产生危害，应及时进行清理，然后进行支护，同时修建排水沟。支挡措施可采用抗滑片石垛、抗滑挡墙、抗滑桩等；其中，抗滑片石垛适用于规模较小的滑体，抗滑挡墙适用于治理因河流冲刷或因人为切割支撑部分而产生的中、小型滑坡，但不适宜治理滑床比较松软、滑面容易向下或向上发展的滑坡。

3.2 含水层破坏修复措施

根据含水层结构及地下水赋存条件，结合采矿工程，在矿山地质环境问题现状分析和预测分析的基础上，本矿山主要是采取封堵地下水漏失点，主要是进行井口封填。开采过程中应加强地下水监测，通过布设地下水位观测点，加强对地下水位的跟踪监测；必要时对采空区填充并胶结充填，减少对含水层结构的破坏。此外，根据地面塌陷、地裂缝治理工程，大力开展植树种草活动，扩大矿区内植被覆盖面积，加快地下水位的回升。

3.3 地形地貌景观保护措施

矿井固体废弃物主要包括井下掘进废石、锅炉灰渣和工业场地少量生活垃圾。矿山对产生的矸石赠送与砖厂作原料或对废石进行综合利用，减少矿山地质环境的影响负荷。矿区内地形多为山地，矿山开采结束后应对其进行复绿，绿化范围含矿井工业场地、塌陷区范围。对于工业场地等区域应进行土地复垦，尽可能恢复生产前的地类，并对地貌景观破损严重的地区进行相应的治理。对于塌陷区应采取相应的预防措施，如留设井巷保护矿柱等，矿山开采时可考虑采用废石不出井工艺，即“充填式”开采工艺，利用井下掘进废石回填采空区。

3.4 矿山地质环境监测

为保护矿区内地质环境，能够让主体工程安全、正常、稳定的运行，针对矿山开发建设过程中存在的矿区地质环境问题以及水土保持生态环境建设效益等进行监测[2,3]。

主要监测地面沉陷、地裂缝、滑坡发生征兆的区。其中，工业场地区需对挖填方区域边坡稳定性观测，陡坡区域需对陡崖区域稳定性观测。矿区布设地质灾害监测点，对地质灾害地段每隔50m～300m布置一个GPS监测点全天监测，对地形较陡地段增加滑坡、崩塌监测点。此外，应对矿区水位、水量、水质进行监测，并由企业进行监测或委托有资质的单位专业人员进行监测。

4 结论

（1）该矿山目前地质环境问题不突出，但随着矿山的进一步开采，矿山主要的地质环境问题主要有崩塌、地裂缝等地质灾害、含水层和地形地貌景观的破坏。

（2）矿山开采将导致地下水的走向发生变化，井泉流量发生改变，甚至干涸，对矿区村民的生活及矿山建设的生产生活用水造成影响较严重。

（3）根据矿山的实际情况进行开采方案的优化，并加强地质灾害的防治和监测工作，可减少矿山地质环境问题发生。