论文部分内容阅读
[摘要]露天开采具有生产能力大、劳动生产率高、成本低、投资快等优点，但露天开采容易造成地质灾害、固体废弃物污染、地形地貌景观破坏等危害。大规模的矿山露天开采为人类经济发展做出了重要贡献，但同时也破坏着人类赖以生存的自然环境。
[关键词]露天开采 花岗岩矿 恢复治理 山东招远
[中图分类号] TD167 [文献码] A [文章编号] 1000-405X（2014）-10-258-1
1矿山概况及地质环境背景
1.1矿山概况
矿区位于山东省烟台市招远市境内，矿区范围由4个拐点坐标圈定，矿区面积约0.0112km2，开采标高+152m～+70m。矿区范围内设计开采共圈定矿石量30.94万m3（荒料量18.56万m3）；设计生产能力3.0万m3/a，矿山开采生产服务年限6.07年。本矿山为凹陷露天开采，采矿方法为水平分台阶凿岩、锯切采矿法。
1.2矿山地质环境背景
（1）地形地貌：该区域属于微弱切割剥蚀丘陵区，矿区地势总体西高东低，北高南低。矿区地面标高为+133m～+152m，相对高差19m。
（2）气象水文：招远市气候属暖温带季风型大陆性气候，四季分明。矿区年平均气温11.5℃。多年平均年降水量633.5mm。矿区及附近无大的地表水体，主要接受上游河流汇水和大气降水补给。
（3）地层岩性：区内出露地层主要为新生代第四纪山前组，岩性为含砾粉质粘土。主要分布在坡地一带。区内出露为中生代燕山早期郭家岭超单元大草屋单元，岩性为斑状粗中粒含黑云花岗闪长岩，呈似斑状结构，块状构造。
（4）地质构造：招远市大地构造位置位于华北地台（Ⅰ级）鲁东隆起区（Ⅱ级）胶北隆起（Ⅲ級）的西北部。西靠沂沐断裂带，北临龙口断陷盆地，南为胶莱坳陷。矿区内构造不发育，主要构造形迹为节理，岩体中节理不甚发育，风化裂隙较发育。
（5）水文地质条件：根据区内地下水赋存特征，矿区内主要的地下水类型为基岩风化裂隙水。含水层总体透水性较差，单井涌水量<100m3/d，水化学类型以HCO3·Cl-Ca·Na型水为主。
（6）工程地质条件：矿区内岩（土）体类型为坚硬的块状侵入岩岩组。岩石质地坚硬，厚度大，抗拉强度、抗弯强度都较高，具有较强的稳固性。节理不发育，整个围岩稳固性好，结构较为致密，岩石承载力特征值fak>1000kPa。
2矿山地质环境影响现状评估
2.1地质灾害危险性现状评估
根据实地调查，该矿区现状已经形成露天采坑。采坑四周边坡发现崩（滑）塌隐患1处，位于采坑北部，高陡边坡长约30m，高约20m，坡度82°，局部近直立。现状自然条件下，该区未发生过崩（滑）塌地质灾害。崩（滑）塌地质灾害发生的可能性小，威胁对象主要为坑底工作工人和相关机械设备，受威胁人数小于10人。崩（滑）塌地质灾害危险性现状评估为危险性小。
2.2含水层、地形地貌和土地资源影响现状评估
矿山开采对区域内含水层影响较小，对含水层的影响较轻。由于矿山采用露天开采方式，对原生的地形地貌影响和破坏程度较大，对地形地貌景观现状评估为较严重。矿山范围内土地类型为采矿用地，未占用耕地，矿山对土地资源影响程度现状评估为较轻。
3矿山地质环境影响预测评估
3.1地质灾害危险性预测评估
根据开发利用方案设计，露天开采结束后，将形成长162m、宽60～84m、深64m的露天采坑。设计终了台段边坡角70°，终了边坡角≤66°，采坑深度和遗留边坡坡度都较大。受到强降雨或震动（包括爆破震动）时，沿地表风化程度较高的部位和节理裂隙较发育地段容易发生滚落或崩塌，导致岩体失稳而发生岩体崩塌地质灾害的可能性较大，威胁对象主要为坑底工作工人和相关机械设备，受威胁人数小于10人，其危害程度属较严重。
3.2含水层、地形地貌和土地资源影响预测评估
本次设计开采矿体标高位于当地侵蚀基准面之上，矿山开采对区域内含水层影响较小，对含水层的影响预测评估为较轻。矿山以露天开采的方式向深部逐步开采，露天开采结束后，将形成长162m、宽60～84m、深64m的露天采坑，将对原生的地形地貌造成更大的破坏，故矿山开采对地形地貌景观影响程度预测评估为严重。矿山范围内土地类型为采矿用地，未占用耕地，矿山对土地资源影响程度预测评估为较轻。
4矿山地质环境防治工程
4.1矿山地质环境保护与恢复治理工程
（1）矿山地质灾害防治：①修筑截水沟为减少地表水渗入边坡坡体内，应在边坡潜在崩滑区边界以外的稳定斜坡面上设置截水沟，将山坡上的雨水堵截引至采区外。②不稳定边坡排险矿区范围内存在不稳定边坡，边坡采石立面高度一般大于30m，坡度较大，局部几近直立。需对大于70°的边坡进行排险，对于坡面突出的山体进行清除，使坡面理顺，然后清理坡面突石、危石、废石。③设立围栏及警示标志由于露天采坑面积和深度都较大，需在采坑周边设立铁丝围栏，防止人员坠落，保证作业人员的安全。并在采坑四周每50m设一个警示牌，设置安全警示标志，提醒周边居民注意安全。
（2）地形地貌景观破坏防治：①废石堆治理工程主要是对区内废石堆的清运处理，该类废石主要可用于回填采坑。清运完毕后恢复原地形地貌景观。②平整覆土工程平整工程是对采坑周边、工业场地内的建筑物拆除后整平，对清运后的废石场地整平。覆土工程是在整平采坑周边、工业场地和废石堆后，选定合适的取土点，均匀覆土摊平，为复垦做准备。③植被再造工程根据立地条件，采用边坡藤蔓植物复绿方案和岩面挂网客土喷播方案等，对露天开采区进行复绿。
4.2矿山地质环境监测工程
（1）崩（滑）塌监测。监测点主要布置在露天采场四周高陡边坡，雨季根据实际情况加密巡查或进行实时监测。在暴雨期间要时时监测、巡查，发现异常情况时，立即采取措施，保证周边人员人身财产安全。
（2）地形地貌景观和土地资源破坏监测。可采用定点拍照的方法，记录采矿对地形地貌景观和土地资源的破坏情况。
5结语
在该露天开采花岗岩矿区进行了矿山地质环境影响现状评估和预测评估，并在此基础上提出了切实可行的防治措施，对该类型矿山的地质环境保护与恢复治理工作具有一定的指导意义。
参考文献
[1]GB500212001.岩土工程勘察规范[S].北京.中国建筑工业出版社，2001.
[2]孙君.我国矿山环境恢复治理存在的主要问题及对策[J].中国地质矿产经济，2003，（10）：30-32.47.
[3]韦银泽.广西荔浦石灰岩矿山地质环境保护与恢复治理[J].山东国土资源，2013，29（3）：28-30.
[4]王永生.我国矿山环境治理的现状.问题与对策[J].西部资源，2006，（5）：34-35.
[关键词]露天开采 花岗岩矿 恢复治理 山东招远
[中图分类号] TD167 [文献码] A [文章编号] 1000-405X（2014）-10-258-1
1矿山概况及地质环境背景
1.1矿山概况
矿区位于山东省烟台市招远市境内，矿区范围由4个拐点坐标圈定，矿区面积约0.0112km2，开采标高+152m～+70m。矿区范围内设计开采共圈定矿石量30.94万m3（荒料量18.56万m3）；设计生产能力3.0万m3/a，矿山开采生产服务年限6.07年。本矿山为凹陷露天开采，采矿方法为水平分台阶凿岩、锯切采矿法。
1.2矿山地质环境背景
（1）地形地貌：该区域属于微弱切割剥蚀丘陵区，矿区地势总体西高东低，北高南低。矿区地面标高为+133m～+152m，相对高差19m。
（2）气象水文：招远市气候属暖温带季风型大陆性气候，四季分明。矿区年平均气温11.5℃。多年平均年降水量633.5mm。矿区及附近无大的地表水体，主要接受上游河流汇水和大气降水补给。
（3）地层岩性：区内出露地层主要为新生代第四纪山前组，岩性为含砾粉质粘土。主要分布在坡地一带。区内出露为中生代燕山早期郭家岭超单元大草屋单元，岩性为斑状粗中粒含黑云花岗闪长岩，呈似斑状结构，块状构造。
（4）地质构造：招远市大地构造位置位于华北地台（Ⅰ级）鲁东隆起区（Ⅱ级）胶北隆起（Ⅲ級）的西北部。西靠沂沐断裂带，北临龙口断陷盆地，南为胶莱坳陷。矿区内构造不发育，主要构造形迹为节理，岩体中节理不甚发育，风化裂隙较发育。
（5）水文地质条件：根据区内地下水赋存特征，矿区内主要的地下水类型为基岩风化裂隙水。含水层总体透水性较差，单井涌水量<100m3/d，水化学类型以HCO3·Cl-Ca·Na型水为主。
（6）工程地质条件：矿区内岩（土）体类型为坚硬的块状侵入岩岩组。岩石质地坚硬，厚度大，抗拉强度、抗弯强度都较高，具有较强的稳固性。节理不发育，整个围岩稳固性好，结构较为致密，岩石承载力特征值fak>1000kPa。
2矿山地质环境影响现状评估
2.1地质灾害危险性现状评估
根据实地调查，该矿区现状已经形成露天采坑。采坑四周边坡发现崩（滑）塌隐患1处，位于采坑北部，高陡边坡长约30m，高约20m，坡度82°，局部近直立。现状自然条件下，该区未发生过崩（滑）塌地质灾害。崩（滑）塌地质灾害发生的可能性小，威胁对象主要为坑底工作工人和相关机械设备，受威胁人数小于10人。崩（滑）塌地质灾害危险性现状评估为危险性小。
2.2含水层、地形地貌和土地资源影响现状评估
矿山开采对区域内含水层影响较小，对含水层的影响较轻。由于矿山采用露天开采方式，对原生的地形地貌影响和破坏程度较大，对地形地貌景观现状评估为较严重。矿山范围内土地类型为采矿用地，未占用耕地，矿山对土地资源影响程度现状评估为较轻。
3矿山地质环境影响预测评估
3.1地质灾害危险性预测评估
根据开发利用方案设计，露天开采结束后，将形成长162m、宽60～84m、深64m的露天采坑。设计终了台段边坡角70°，终了边坡角≤66°，采坑深度和遗留边坡坡度都较大。受到强降雨或震动（包括爆破震动）时，沿地表风化程度较高的部位和节理裂隙较发育地段容易发生滚落或崩塌，导致岩体失稳而发生岩体崩塌地质灾害的可能性较大，威胁对象主要为坑底工作工人和相关机械设备，受威胁人数小于10人，其危害程度属较严重。
3.2含水层、地形地貌和土地资源影响预测评估
本次设计开采矿体标高位于当地侵蚀基准面之上，矿山开采对区域内含水层影响较小，对含水层的影响预测评估为较轻。矿山以露天开采的方式向深部逐步开采，露天开采结束后，将形成长162m、宽60～84m、深64m的露天采坑，将对原生的地形地貌造成更大的破坏，故矿山开采对地形地貌景观影响程度预测评估为严重。矿山范围内土地类型为采矿用地，未占用耕地，矿山对土地资源影响程度预测评估为较轻。
4矿山地质环境防治工程
4.1矿山地质环境保护与恢复治理工程
（1）矿山地质灾害防治：①修筑截水沟为减少地表水渗入边坡坡体内，应在边坡潜在崩滑区边界以外的稳定斜坡面上设置截水沟，将山坡上的雨水堵截引至采区外。②不稳定边坡排险矿区范围内存在不稳定边坡，边坡采石立面高度一般大于30m，坡度较大，局部几近直立。需对大于70°的边坡进行排险，对于坡面突出的山体进行清除，使坡面理顺，然后清理坡面突石、危石、废石。③设立围栏及警示标志由于露天采坑面积和深度都较大，需在采坑周边设立铁丝围栏，防止人员坠落，保证作业人员的安全。并在采坑四周每50m设一个警示牌，设置安全警示标志，提醒周边居民注意安全。
（2）地形地貌景观破坏防治：①废石堆治理工程主要是对区内废石堆的清运处理，该类废石主要可用于回填采坑。清运完毕后恢复原地形地貌景观。②平整覆土工程平整工程是对采坑周边、工业场地内的建筑物拆除后整平，对清运后的废石场地整平。覆土工程是在整平采坑周边、工业场地和废石堆后，选定合适的取土点，均匀覆土摊平，为复垦做准备。③植被再造工程根据立地条件，采用边坡藤蔓植物复绿方案和岩面挂网客土喷播方案等，对露天开采区进行复绿。
4.2矿山地质环境监测工程
（1）崩（滑）塌监测。监测点主要布置在露天采场四周高陡边坡，雨季根据实际情况加密巡查或进行实时监测。在暴雨期间要时时监测、巡查，发现异常情况时，立即采取措施，保证周边人员人身财产安全。
（2）地形地貌景观和土地资源破坏监测。可采用定点拍照的方法，记录采矿对地形地貌景观和土地资源的破坏情况。
5结语
在该露天开采花岗岩矿区进行了矿山地质环境影响现状评估和预测评估，并在此基础上提出了切实可行的防治措施，对该类型矿山的地质环境保护与恢复治理工作具有一定的指导意义。
参考文献
[1]GB500212001.岩土工程勘察规范[S].北京.中国建筑工业出版社，2001.
[2]孙君.我国矿山环境恢复治理存在的主要问题及对策[J].中国地质矿产经济，2003，（10）：30-32.47.
[3]韦银泽.广西荔浦石灰岩矿山地质环境保护与恢复治理[J].山东国土资源，2013，29（3）：28-30.
[4]王永生.我国矿山环境治理的现状.问题与对策[J].西部资源，2006，（5）：34-35.