华亭市安口某矿山地质环境问题及生态修复治理.pdf
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1、冶金与材料第 44 卷华亭市安口某矿山地质环境问题及生态修复治理姚琦(甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院,甘肃 兰州730020)冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 44 卷 第 4 期2024 年 4 月Vol.44 No.4Apr.2024摘要:安口某矿山为露天开采,由于长期开采形成了一系列矿山地质环境问题。共发育滑坡两处,泥石流沟四条。两处滑坡坡脚为露天采坑,现状稳定性差,发生滑坡的可能性大。小弯沟泥石流危险性中等,冯家沟泥石流危险性大,大坡沟和门家沟泥石流危险性小。采矿活动不会破坏地下含水层,露天采矿对地形地貌和土地资源破坏严重,对本区地下水资
2、源影响轻微,对矿山环境造成了严重破坏。本次制定以露天采坑整治+弃石堆整治+泥石流治理+生产生活区拆除+覆土植草,恢复植被相结合的综合治理措施,研究结果为矿山地质环境治理设计施工提供重要依据。关键词:安口某矿山;矿山地质环境问题;生态修复作者简介:姚琦(1994),男,甘肃庆阳人,主要从事地质勘查与水文调查工作。1地质环境条件矿区构造位置处于华北地层大区秦祁昆地层区祁连-北秦岭地层分区北祁地层小区,出露地层主要有三叠系、侏罗系和第四系。三叠系岩性以黄绿、灰绿色砂岩、砂质泥岩为主,夹有浅红色长石石英砂岩。侏罗系岩性以砂岩、砂质泥岩、炭质泥岩为主。第四系主要为风积黄土、残坡积碎石层、冲洪积砂砾卵石、
3、废弃石渣。抗震设防烈度为度,地震动峰值加速度为 0.15g。地下水可分为基岩裂隙水和松散岩类孔隙水,长期矿山开采对地质环境造成较大程度破坏。2矿山地质环境问题2.1矿山地质灾害类别2.1.1滑坡区内现状发育两处滑坡,H1 滑坡分布在露天采坑北侧,H2 分布在露天采坑东侧边坡地带,沿露天采坑第一斜坡带发育。两处滑坡均由采坑开挖形成,H1 滑坡坡度 42,坡宽 79m,坡长 87m,坡高 55m,厚度 12m,体积8.24伊104m3,按滑坡体体积及物质组成划分属小型碎石土滑坡,按滑动方式分属推移式滑坡。H2 滑坡分为 3 处次级滑坡:H2-1 滑坡坡度 27毅,坡宽 82m,坡长 494m,坡高
4、 238m,厚度 23m,体积 93.2104m3,规模属中型;H2-2 滑坡坡度 28毅,坡宽 312m,坡长 726m,坡高 301m,厚度 23m,体积 520.9104m3,规模属大型;H2-3 滑坡坡度 28毅,坡宽 133m,坡长 400m,坡高 177m,厚度 8m,体积 42.5104m3。按滑坡体体积及物质组成划分属小型碎石土滑坡,按滑动方式分属推移式滑坡。H1、H2 两处滑坡坡脚为露天采坑,坡脚开挖现象严重,现状稳定性差,发生滑坡的可能性大,滑坡主要威胁露天采坑及采坑内的机械设备和采矿人员,对矿山地质环境影响程度严重。2.1.2泥石流(1)小弯沟:小弯沟是一条沟谷型泥石流,
5、该沟下游沟道泥石流堆积物厚度超过 2m,堆积物质混杂。人工堆积体(堆渣)、坡面松散堆积物等是泥石流的固体松散物质的主要成分,属粘性泥石流,属低易发。流域面积小,流程短,目前虽未发生过较大规模的泥石流灾害,但随着采矿活动的进行,沟内堆积的弃土弃渣等固体松散物质量不断增加,加大了泥石流爆发的可能性,提高了泥石流的致灾能力,对沟口分布的居民区及企事业单位造成了极大的威胁。该泥石流沟的主要威胁对象为沟口居民 57 户 200 人,住房面积约 0.7伊104m2及省道 150m,财产约 1400 万,危害性大,危险性为中等。(2)冯家沟:冯家沟流域平面形态呈不规则扇形。该沟下游沟道泥石流堆积物厚度超过
6、2m,堆积物质混杂。人工堆积体(堆渣)、坡面松散堆积物、滑坡、坍滑塌等是泥石流的固体松散物质主要成分,属粘性泥石流,属中易发。流域面积小,流程短,经常给沟口居民及企事业单位的生命财产造成一定危害,也扰乱了当地居民正常的生产生活秩序。冯家沟已有治理工程虽有效地控制了冯家沟泥石流,但矿区露天开采仍在开采,形成的大量采矿弃渣堆积于沟内,增加了泥石流的固体松散补给物,泥石流灾害隐患依然存在,危险性大。(3)大坡沟:大坡沟流域平面形态呈柳叶形该沟下游沟道泥石流堆积物厚度超过 2m,堆积物质混杂。人工堆积体(堆渣)、坡面松散堆积物、滑坡、坍滑塌等是泥石流的固体松散物质主要成分。人工堆渣主要分布于上游沟道两
7、侧,前缘大部直抵沟道内,易被地表汇流及沟谷洪水直接冲蚀而补给泥石流。属粘性泥石流,属低易154第 4 期发。目前沟口耕地荒废,企业搬迁,危害程度降低,仅对沟口乡村公路形成危害,对杨家沟上游两侧沟岸农田造成危害。该泥石流沟的主要威胁对象为已有的矿山环境恢复治理工程、上矿道路,及周边农田造成危害,危害程度小,危险性小。(4)门家沟:门家沟流域平面形态呈柳叶形,该沟下游沟道泥石流堆积物厚度超过 2m,堆积物质混杂。人工堆积体(堆渣)、坡面松散堆积物、滑坡、坍滑塌等是泥石流的固体松散物质主要成分。人工堆渣主要分布于上游沟道两侧,前缘大部直抵沟道内,易被地表汇流及沟谷洪水直接冲蚀而补给泥石流。属粘性泥石
8、流,属低易发。门家沟属杨家沟右岸一级支流,在历史上曾多次发生泥石流,曾冲毁目前沟口耕地荒废,企业搬迁,危害程度降低,仅对沟口乡村公路形成危害,对杨家沟上游两侧沟岸农田造成危害。目前,门家沟流域内由于陶土矿露天开采,使大量采矿弃渣堆积于两条流域上游,直接增加了泥石流的固体松散补给物,加快了拦挡坝泥沙淤积速度,危险性小。2.2含水层破坏矿山开采在矿区中部形成了 1 处露天采坑。本次调查,该区岩层含水量低,地下水位低于采矿高程。采矿不会排干或破坏地下含水层。总之,矿区采矿活动对含水层造成的破坏对矿山地质环境的影响相对较小。2.3地形地貌景观破坏2.3.1露天采坑矿山开采在矿区中部形成了 1 处露天采
9、坑。采坑近东西向展布,向西侧开口,采坑形态呈不规则形,东西向最大长度 751m,南北最大宽度 717m,总面积0.24km2。该采坑平均开挖深度约 150m。采坑东侧,边坡最大高度 205m,坡体自上而下分为四级台阶,自上而下第一级台阶高 610m,台阶下部马道宽 5256m,第二级台阶高 38m,马道宽 610m,以上台阶高度小,且留足马道,仅有小范围松散层溜土。第三级台阶以下为主要采矿区,采矿期预留马道宽度小或未留马道,在地表水侵蚀及人为扰动等因素作用下形成滑坡。北侧 H1 最大高度 65m,已进行恢复治理,整平为一级台阶,台阶宽度 50m。南侧边坡最大高度 60m,目前正在进行开采,形成
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