小秦岭金矿区生产矿山——矿山地质环境问题及防治技术研究

11第1卷　第16期
产业科技创新　2019，1（16）：11~12Industrial Technology Innovation
小秦岭金矿区生产矿山
——矿山地质环境问题及防治技术研究
王　卓，翟洪涛
（河南省地质矿产勘查开发局第四地质勘查院，河南　郑州　450000）
摘要：小秦岭金矿区是我国著名的黄金产地之一，该地区已探明黄金储量约400余吨，矿业经济属于当地的支柱产业。

该地区的金矿资源自上世纪60年代以来，就受到无数淘金者的追捧，乱采滥挖现象尤为严重，产生了诸多历史
遗留问题，矿山地质环境问题就是其中之一。

关键词：小秦岭金矿；环境问题；防治技术
图分类号：P618.51　文献标识码：A　文章编号：2096-6164（2019）16-0011-02
1　研究区矿山地质和环境方面问题
在小秦岭这一金矿区的南部，属于中低山地区域，这里有着发育的基岩缝隙，山比较高，且存在陡坡，山区有着很大的降水量，残破积累厚度大约在30～80cm之间，有着泥石流、滑坡以及崩塌等的形成条件。

北部属于黄土斜源区域，，且位于黄土沟壑的周边部位，这里属于发育的黄土崩塌以及滑坡等的地质环境，但是在开矿之前并没有很高的发生频率，且危害程度也并不是很大。

2　矿山的主要地质环境问题及其现状
2.1　矿山地质灾害
经近年来现场勘察，共发现崩塌17处，滑坡隐患3处，不稳定斜坡2处，山体裂缝2处。

历史上该地区曾发生了多次原生地质灾害，造成了严重的人员伤亡和经济损失。

如今由于矿产资源的开采，多种矿山地质环境问题并存，矿渣泥石流危害严重，采空区引发的地质灾害问题隐患严重，地形地貌、土地资源、含水层遭到严重破坏。

2.2　含水层破坏
小秦岭经过多年开采，形成大面积采空区，不仅使山体的自然平衡状态遭到破坏，还破坏了小秦岭地区的水均衡。

勘查区含水层类型为基岩-构造裂隙水，均位于侵蚀基准面以上，主要接受大气降水渗入补给和地表水渗漏补给，受山区地地形、基岩裂隙构造等条件的影响，含水层不具备统一水位等特点。

大气降水与地表水通过各类岩石的裂隙和构造破碎带渗入地下形成地下水，地下水顺着基岩山体的裂隙、巷道、采空区不断下渗集中，而矿山企业不断地对巷道、采空区的地下水向外进行疏干排水。

2.3　地形地貌破坏
小秦岭金矿区北麓文峪、西峪（河南界）矿区，经过三十多年的矿业开发，历史遗留的采矿坑口众多，开采方式均为巷道开采，采矿形成的大量废渣沿自然边坡及沟谷堆放，随着生产年数的增长，产生的废渣也越来越多，占压林地，破坏植被，地形地貌景观破坏等问题严重。

依据现场调查资料：目前区内共293个坑口，采矿渣堆约299处，林地占压面积以及矿山用地面积已经达到了88.89公顷，由于采矿所积累的废渣总量已经达到了750.63万m3；在渣坡位置，主要的堆积方式是沿沟、顺沟以及顺坡等的形式，其中，顺坡堆积、沿沟堆积以及顺沟堆积在坡脚位置的渣坡都对河道、沟道以及道路等产生了程度不同的挤占情况。

导致废渣毁坏植被，破坏生态，污染水土环境，以致森林面积快速退减，与周围绿色林区形成鲜明对比。

3　矿山地质环境问题综合防治技术研究
3.1　泥石流防治技术研究
泥石流的防治方法主要有岩土工程措施、生物工程措施和泥石流预警措施。

小秦岭金矿区植被覆盖率高，气候对植被生长有极其积极的意义；因此不考虑生物工程措施。

岩土工程措施具有工期短、见效快的优点，在矿渣型泥石流中应用较为广泛，该措施主要有拦渣工程、排导工程、渡槽工程和护岸工程。

后两者多用于线性工程中，在矿山泥石流中前两种应用较为广泛。

泥石流灾害的防治应以防为主，加强监测，预测预防；坚持“群测群防、专群结合”的防治措施。

泥石流防治的基本程序主要分为以下六项内容：工程勘查——可行性研究——立项与编制设计任务
作者简介：王卓（1986- ），男，河南南阳人，本科，工程师，主要从事地质灾害治理、矿山环境治理、山水林田湖草生态修复等方面工作。

产业科技创新　Industrial Technology Innovation
12Vol.1　No.16
书——工程设计——工程施工——竣工验收
3.2　崩塌、滑坡防治技术研究
3.2.1　防治原则
研究区崩塌危岩体的防治原则为：及时清除不稳定危岩体，设置防护工程预防危岩体发生对道路、车辆及行人或矿区周边居民造成危害。

主次分明的综合治理以及标本兼治，生物和工程措施之间的有效结合，危岩保护以及自然环境保护之间有效结合的防治原则。

研究区滑坡主要是针对大型废弃矿渣堆积而成的渣坡，防治原则为：削坡清渣治理不稳定斜坡，修筑挡墙加固坡脚及坡体，防治坡面块石滑移堵塞沟道；加强监测尤其是汛雨期监测。

3.2.2　防治措施
崩塌防治措施：崩塌防治应以根治为原则，当不能清理时应首先考虑搬迁避让。

中小型崩塌可采取的防治措施有：防崩支撑物（高支撑墙、明洞式支撑、柱式支撑、支撑挡土墙、支护墙），被动拦截（落石槽、拦石堤、拦石墙、钢轨栅栏），锚固注浆加固，柔性拦石网（SNS）防护。

防治滑坡的措施：在对滑坡进行防治的过程中，应该做到尽早发现、加强预防和防治结合的治理原则来进行治理，具体治理中，应该对导致滑坡的主要因素进行分析，争取一次性将其根治，以防留有后患。

在对有着复杂性质和巨大规模，短时间内不容易查清或者是建设进度不允许全部查清之后再进行整治的一些滑坡，应该在工程安全得以保障的基础上进行全面的规划整治，并通过分期治理的形式来保障后期资料的全面获取。

这样不仅可以争取更多建设时间，同时也可以对整体工程的效益及其安全起到良好的保障作用。

对于工程建设过程中可能会随时出现的滑坡危害，应该先采取立即生效的措施进行处理，然后再进行其他工程治理。

通常情况下，滑坡治理最好的时间段是枯水期。

在施工中，第一应该防止滑坡以及滑动，并将滑坡体全部清除，二要治理地表水，三要修筑抗滑工程。

4　地面塌陷及地裂缝防治技术研究
研究区金属矿体开采都是地下开采，因此采空区地面塌陷和地裂缝也属于比较常见的矿山地质环境问题。

目前的防治技术主要为钻孔注浆。

主要注浆材料一般为水泥、粉煤灰、粘土和天然砂，或是就地取材的岩屑。

浆液浓度使用，应由稀到稠逐级采用：5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.7∶1、0.6∶1等7个等级。

按照施工现场情况选择3至4个浓度等级，当塌陷区充水时应采用浓度较大的等级。

对于地面出现的明显塌陷坑，采用就地取材的土石回填分层压实。

对于宽度大于10 cm以上的地裂缝，宜采用开挖回填方法治理。

开挖宽度和长度按照实际地裂缝宽度和长度两侧各增加1 m进行，开挖深度应不小于1 m。

5　含水层破坏方面的防治技术
在对小秦岭金矿进行开发以前，这里有着较高的森林覆盖面积，但是在开发之后，森林面积的减退速度非常快，尤其是高大乔木数量更是急剧下降。

目前的灌丛植被比较多，覆盖度大约是85%。

但是平硐采矿中，直接将矿渣堆放在了洞口斜坡以及沟道边位置，压占了大量植被，灰白色的废渣堆在青山中随处可见，和周边景观十分不协调。

因为平硐矿的金矿开采，使得小秦岭山地区域的基岩缝隙水渗透到了坑道，然后再通过坑道排出，且很多坑道比河床位置低，这样就出现了河水下渗情况，一些山区河道出现了流量显著降低情况，对原来的地下水造成严重危害，甚至导致一些地区井水干枯，为人畜饮水带来极大困难。

研究区含水层破坏的类型主要有含水层疏干和水质污染两种。

针对含水层疏干顶底板破坏严重的地方，可采取帷幕注浆方式进行治理。

6　地形地貌及土地资源破坏防治技术研究
6.1　废渣清运
由于峪道内采矿废渣呈片状分布，乱堆乱放，几乎全部占用河道，植被破坏，故需要清理掉对河道造成挤占的采矿废渣，将泄洪通道全部疏通。

在治理过程中，废渣清运属于最有效的一项措施，但是因为有着庞大的工程量，所以仅仅能够局部治理。

在进行高陡渣对的清理和运输过程中，也应该注意对坡度变形做导致的破坏进行监测并全部将泄洪通道疏通。

6.2　防护堤修筑
在对主沟道和部分支沟道进行内部清理的过程中，应该将碎石以及废渣堆放到沟谷的另外一侧地势比较低洼的地段，并将其碾压平整，然后沿着道路与水临近的一侧进行C20毛石砼防护堤的修建，以此来达到水路分离效果，将河道疏通，防止水流冲刷导致的滑塌情况，保障道路交通的正常运行。

6.3　拦渣坝修筑
为实现沟道废渣的有效固定，以此来起到良好的沟床稳定效果，可以在部分研究区的主沟道以及分支沟道位置进行拦渣坝的构建，在坝体中部地表上面做好泄水孔或者是泄水洞的预留，并进行伸缩缝的合理设置，拦渣坝肩都应该通过台阶式来进行设计，并使其嵌入到完整的基岩内部。

6.4　挡渣墙修筑
为有效避免沟道两侧的废渣对沟道造成挤占，保障行洪效果，应该在研究区内的主沟道和各个分支都到内沿着沟道两边进行拦渣墙的修建。

在沟道拐角冲刷按墙体的底部做好石笼网设置，以此来有效避免墙体遭到淘蚀。