邢台某石膏矿地质环境问题及防治措施.doc

邢台某石膏矿地质环境问题及防治措施 邢台某石膏矿地质环境问题及防治措施 摘 要在扼要介绍矿山基本情况和地质环境背景的基础上，着重分析了该矿山存在的主要地质环境问题。综合考虑其危害程度与经济投入等，依照预防为主、防治结合的基本原则，分别从保护性措施、工程治理措施以及监测措施三个方面提出了该矿山地质环境综合防治对策。通过本 摘 要在扼要介绍矿山基本情况和地质环境背景的基础上，着重分析了该矿山存在的主要地质环境问题。综合考虑其危害程度与经济投入等，依照“预防为主、防治结合”的基本原则，分别从保护性措施、工程治理措施以及监测措施三个方面提出了该矿山地质环境综合防治对策。通过本方案的实施，可使日益加剧的矿山地质环境问题能够得到有效遏制，消除或减弱矿山地质灾害安全隐患，并全面恢复矿山地质环境。 关键词矿山；地质环境；防治措施 中图分类号TD167文献标识码A文章编号1006-4117（2011）06-0307-02 矿山环境保护与安全生产是矿山企业在实际生产过程中所面临的两大主题，也是当今社会、政府主管部门以及矿山企业所关注的热点问题。如何既合理地开发矿产资源，又不至于造成矿山地质和生态环境恶化以及重大地质灾害事故发生，是实现经济社会可持续发展战略的重要研究课题。本文针对邢台某石膏矿存在的地质环境问题，以实现矿山地质环境保护与治理恢复为总体目标，分别从保护性措施、工程治理措施以及监测措施三个方面提出了该矿山地质环境保护与治理恢复方案。 一、矿山基本情况 矿山位于河北省邢台市隆尧县境内，京珠高速公路从矿区西侧通过，内邱至隆尧公路从矿内南侧通过，交通便利。 矿界由七个拐点坐标圈定，面积0.6968km2，开采标高55～-220m，设计生产能力20万吨/年，服务年限25年。矿山采用立井单水平上下山开拓方式，矿体厚度较小时采用房柱法采矿，矿体厚度较大时采用有底部结构的浅孔留矿法采矿。自1998年开采以来，已形成两个立井，一个开采水平（-125m），两个采区。 二、矿山地质环境背景 矿区位于太行山东麓，属暖温带大陆性季风气候，平均年降水量433mm。为冲洪积平原地貌，地形平坦，地面标高介于47.5～66.2m之间。 矿区出露地层为第四系，，上部以黄土状亚粘土、亚砂土为主，下部主要为灰绿色亚粘土和砂层。其下为第三系，以始～渐新统的沙河街组为主体，岩性以泥岩和砂岩为主，石膏矿体主要赋存于该组。 矿区内地层总体上为一向南西倾斜的单斜层，倾向180～225，倾角8～15。区内构造以断裂为主，有走向为北东向或北东东向的正断层四条。含水层主要为第四系孔隙含水层，强富水性，为本区主要含水层；第三系砂岩孔隙裂隙含水层，基本不含水。隔水层主要为第四系粘土层和亚粘土层；第三系石膏及其顶、底板围岩中的泥岩类。含水层间水力联系较弱，水文地质条件为中等类型。矿层顶、底板泥岩抗压强度平均13.1MPa，属软弱岩石。膏矿石抗压强度最大为平均23.33MPa，属较弱岩石。矿体自上而下分为5、6、7、8号矿体，均赋存于沙河街组，为南东倾斜的单斜层状矿体，层位较稳定，产状基本一致，倾向165～220，倾角8～14。矿山主采的7号矿体东西长1205m，南北宽780m，平均厚度32.69m，顶板埋深82m～214m。 三、主要地质环境问题 根据现场调查及已有资料分析，目前该矿山主要地质环境问题是地面塌陷，分为已有地面塌陷和潜在地面塌陷。 （一）已有地面塌陷。塌陷区位于工业广场西侧，呈椭圆形，东西长350m，南北宽110m，塌陷面积21035m2，图1地面塌陷最深约1.5m，塌陷时间为2002年，塌陷坑范围内全部为耕地。沿塌陷区周边形成多条伴生地裂缝，目前多被填埋。图1为地面塌陷。塌陷没有造成人员伤亡和建筑物破坏，主要破坏耕地和电力设施。 （二）潜在地面塌陷。矿山经多年开采，已形成了面积约112520m2的地下采空区，约占整个矿区面积的16.1。除已形成的塌陷外，其他采坑区域尚未发现较大规模的地表变形、地面塌陷等不良地质现象。随着未来井下采空区规模的不断扩大，有可能使采空区上部岩体的纵向裂隙、裂缝进一步扩展与贯通,当遇连阴雨或暴雨等不利外部环境因素时,进而诱发地面塌陷地质灾害。 四、防治原则和目标 （一）防治原则 根据矿山存在的地质环境问题，确定本次防治的基本原则坚持“预防为主、防治结合”的原则；坚持“在保护中开发，在开发中保护”的原则；坚持“依靠科技进步，发展循环经济，建设绿色矿业”的原则；坚持“因地制宜，边开采边治理”的原则；坚持“谁开发、谁保护，谁破坏、谁治理”的原则。 （二）防治目标 通过防治工程，减少地面塌陷的发生，保护工作人员、设备以及过往行人车辆安全；减少对土地植被以及地形地貌景观的破坏；采矿造成采空区的地面塌陷、地裂缝进行平整，保持土地的使用功能。 五、防治措施 结合矿山地质环境问题类型、危害程度、资金投入等实际情况，依据上述防治原则和目标，主要采取保护性措施、工程治理措施以及监测措施等手段对矿山所存在的地质环境问题进行综合性防治。 （一）保护性措施 对矿山存在的地质环境问题，首先通过采取各项保护性措施事先预防,具体预防措施包括 1、建立健全矿山地质环境保护的组织领导机构，完善管理规章与目标责任制度，明确矿山法人代表为矿山地质环境保护与灾害预防的第一责任人，设立专门岗位并安排责任心强、懂技术的专职人员负责矿山地质环境保护的日常管理工作。 2、全面掌握矿区范围内土地资源、植物资源、水资源、井下采空区等的分布情况以及地质灾害隐患的数量、规模、危险程度与危害对象等，对重要保护对象设立警示牌，逐一建立矿山地质环境保护与地质灾害危险源档案管理信息库，并对数据进行分析、预测，及时掌握其动态变化趋势。 3、严禁随意扩大用地范围与毁坏地表植被、无序排放各类污水与固体废弃物、随意开采保安矿柱等破坏地质环境的行为。 4、不断总结矿山地质环境保护经验，逐步提高日常管理水平。 （二）工程治理措施 对已形成的地面塌陷采取相应的工程措施予以整治，工程措施为土地平整。 平整地面塌陷，地面倾角小于15的区域进行简易平整；大于15的区域进行重点平整。内容包括平整土地、填堵裂缝等，裂缝采用人工回填、人工夯实；损坏的渠道可以采用柔性塑料管代替；平整标高随塌陷地表曲率，不进行较大规模的回填，地坎随种植农作物的不同设置。 矿山现状地面塌陷区面积21035m2,最大塌陷深度1.5m，需要重点平整的面积约2104m2,需要简易平整的面积约18931m2。 （三）监测措施 为了解矿山地质环境的发展趋势，预防突发性灾害事故发生，应建立健全矿山地质环境监测机制和矿山地质灾害预警机制，建立专职矿山地质环境监测机构，设专职管理人员，负责企业矿山地质环境监测工作，对矿山地质环境监测统一管理。 监测内容矿体开采后，在采空区上方监测岩土体错动，监测其最大下沉值、倾斜变形值、曲率变形值等；绘制下沉等值线图、水平变形分布图等，监测采空塌陷的发生、发展趋势。 监测方法矿山在布设监测系统前须准确掌握开采形成的采空区的形态、位置，将其范围、形态测绘到矿山平面、剖面上。根据矿区采空区位置，在采空区影响范围内布设监测点，监测点成网状分布，既要能控制采空区变化，又要符合测量二级水准精度要求。根据矿山生产进度，45天监测一次，雨季为15天一次。监测巡视检查人员不少于5人，观察巡视应在地下采场周围每周一次，雨季加密为每天一次。基准点埋设标志桩，要埋设在水文地质条件简单、工程地质条件稳定、不受地面塌陷影响的地方，也要成一个网系，基准点要严格保护，不能破坏。 结束语矿山地质环境问题既是环境问题，又是一个社会问题。通过防治矿山地质环境问题，使得矿山原存的各种地质灾害和隐患得以消除或减缓，地形地貌景观得以治理、恢复，消除或减轻了对矿区及附近居民的生命财产构成的潜在威胁，有利于构筑和谐社会，缓解地方政府、矿山企业与当地居民的关系，产生互惠互利、共同繁荣的社会效应。 中国论文联盟 作者单位河北省地矿局第十一地质大队 作者简介宋亚坡（1984 ），男，河北永年人，助理工程师，毕业于中国地质大学，主要从事矿山地质环境保护与治理恢复方面的工作和研究。 参考文献 [1]李长洪,任涛,蔡美峰等.矿山地质生态环境问题及其防治对策与方法[J].中国矿业,20051429-33. [2]任军旗,郑群有,方茜娟.矿山地质环境治理[J].中国地质灾害与防治学报,2008,193160-162.