某银矿矿山地质灾害防治及恢复治理措施研究

　　前言

　　促进矿业经济持续、健康发展，建设绿色矿山，实现资源开发与地质环境保护协调发展，提高资源开发利用效率，避免和减少矿区地质环境破坏和污染，做好矿山地质环境保护与恢复治理。

　　一、银矿开采的历史及现状

　　矿山为新建矿山，在上世纪九十年代初曾有民营采矿历史，施工采矿平硐1条，硐口标高181m，斜井方位15～28°，坡度29°，长度约75m，主沿脉平硐长度约152.3m，未支护。2004年4月对矿山进行坑道地质编录时，进行了矿井疏干，硐身保存较完整，实测地下水位标高162m，矿坑涌水量20m3/d。

　　二、矿山地质环境背影

　　1、地层岩性及地质构造

　　（1）地层岩性

　　由震旦系上统灯影组（Z2dn）、寒武系下统牛角河群（∈1nj）和第四系（Q4）组成。

　　1）震旦系上统灯影组（Z2dn）

　　分布于评估区外围。岩性为灰绿色中厚状变余粉砂岩、青灰色薄层状板岩，偶夹变余细砂岩，局部可见灰色中薄层状、条带状硅质岩。地层总体走向近南北向，倾向东，倾角45°～55°。

　　2）寒武系下统牛角河群（∈1nj）

　　地层走向北北东，倾向南东东，倾角50°～70°。岩性以灰绿-深灰色厚层状变余长石石英细砂岩为主，夹薄层状砂质板岩、千枚状板岩及2～3层不稳定的含炭板岩。

　　3）第四系（Q4）

　　分布于红旗水库、水溪沿岸和山谷低洼处。由网纹状粘土、亚砂土、砂土和碎石土等组成，厚度3～8m。

　　（2）断裂构造

　　矿区及其周边地区断裂较发育，主要发育有三组，以北北东向断裂为主。

　　2、水文地质条件

　　矿区东西两侧发育有小溪，西侧小溪流量36.6升/秒，东侧溪沟雨季有水流。红旗水库库容500万立方米，最高库水位160米，最低库水位145米。

　　（1）矿区含水层和隔水层

　　根椐矿区地下赋存条件和水力特征，可分为第四系孔隙含水层和寒武下统牛角河群裂隙含水层

　　（2）地下水补、迳、排情况

　　矿区内地下水补、迳、排条件受地形地貌、气象水文特征因素制约。现分述如下：

　　1）第四系孔隙水：主要补给来源是大气降水，排泄方式向下渗透，向低洼处泄流。季节性强。

　　2）寒武系下统牛角河群裂隙水：天然条件下接受大气降水，第四系潜水补给，邻区地下迳流补给次之，排泄方式主要通过泉水排向地表水体。

　　（3）矿坑充水因素分析

　　本区矿体赋存于寒武系变质岩层间破碎带中，赋存标高主要在100～200米之间，寒武系风化裂隙，构造裂隙水为矿坑充水的主要来源，矿区西部紧领红旗水库，存在构造裂隙水与水库水联通的可能性。

　　矿区主要业矿体分布标高在100～200米之间，部分工业矿体位于当地侵蚀基准面以上，区内地势陡峻，矿区西部紧靠红旗水库，因此，西部水文地质边界条件较为复杂，海拔标高160米以上地形有利于自然排水，矿床岩层及断裂富水性弱，矿区地下水主要靠大气降水补给，矿坑充水以顶板风化裂隙水直接进水为主，160米以上水文地质条件较简单，而160米以下，水文地质条件较为复杂。根据矿山SK1钻孔水文地质工作小结资料，未发现钻孔抽水试验与地表水体有水力联系。

　　综上所述，矿区水文地质条件属复杂类型

　　3、矿山及周边人类活动情况

　　矿区西部距离副斜井约150米处为红旗水库，水库水主要用于农田灌溉。副井西南方约50米为下蛤湖村，人口为约30户，约150人。矿区周边林区广阔，耕地面积较少，农作物以水稻为主，林业以木、竹为主。人类工程活动主要为矿区建房、坑道探矿、建废石堆、简易公路建设，选矿场，废水池等工程，总体人类工程强度较大。

　　三、矿山未来拟采用的采矿方式

　　矿山采用明斜井开拓方式，井下各中段矿石通过斜井提升至地表。矿山采用浅孔留矿法开采矿体，矿体倾角59～78°，为单独大脉，有一定间距，矿石不结块，无自燃性。

　　四、矿山未来开采可能产生的地质环境问题

　　1、采空地面塌陷

　　矿床开采过程中，形成的采空区使原有岩体的应力平衡受到破坏，引起采空区上部围岩的地压活动，随着时间和空间的不断扩大，有可能使地表陷落和移动。根据矿床开采技术条件及秘选用的采矿方法，地表开采移动范围按下列角度圈定：上盘岩石移动角为65°，下盘岩石移动角为70°，端部岩石移动角为75°。移动带南北长约500m，东西宽约300m，移动盆地面积约为13000m2。为保护井巷工程及地面建筑物安全性，在矿山采矿过程中，根据采场顶板稳固情况，生产中对顶板不稳固地段，要采用锚杆支护或锚网支护，也可在贫矿段留不规则矿柱进行支护。

　　采空移动盆地上方有林地、溪谷、矿山工程，乡村公路，民房、农田等，人类活动密集，因此地质灾害影响严重。

　　2、矿井涌水预测

　　根据评估矿山地质环境的地质环境条件，主矿体呈脉状，陡倾斜分别赋存于F9、于F11、F12、F13、F14、F18等6条断裂硅化破碎带中，空间分布比较集中，矿脉间距10～40m，出露宽度约200m，矿脉平均厚度0.53～3.47m，倾向南东，倾角53～73°延伸长度100～300m。据此，将矿床概化成眼大井、采矿最低标高+80 m，选用水动力法进行预测。其计算公式：

　　式中：Q--预测矿坑涌水量（m3/d）

　　K--渗透系数（m/d）

　　H--含水层厚度（m）

　　S--水位降低值（m）

　　L--坑道至红旗水库库岸距离（m）

　　R0--大井半径

　　Q1--SK1抽水试验涌水量（m3/d）

　　r1--钻孔半径（m）

　　L1--钻孔至库岸距离（m）

　　S1--SK1抽水试验水位降低值

　　H1--潜水含水层度（m）

　　五、矿山地质环境恢复治理措施

　　针对本矿山的特点，矿山拟采用如下治理措施：

　　①尾矿库周边修筑截排水沟，终采后覆土恢复植被；

　　②废石场采用挡墙支护，修建截排水沟，终采后覆土恢复植被；

　　③对开采硐口进行废石回填并砌浆灌封，采空区加强地表塌陷及地裂隙的监测；

　　④工业场地终采后拆除并清理建筑垃圾，恢复植被；

　　⑤处置矿山开采活动中产生的各类废弃物达到国家规定的标准；

　　⑥对矿区周边水质进行监测，保证影响区地下水和地表水水质不受污染。

　　六、地质灾害防治治理措施的不足之处

　　矿山西侧离水库很近，矿山在后期开采中，应加强收集现场矿井地下水补、迳、排等情况，对地下水运动做出较好的预测，防止采场通过断层与红旗水库导通。

　　陈晏煌 宋勇

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