长阳古城锰矿环境地质条件调查及评价

长阳古城锰矿环境地质条件调查及评价
发布时间：2022-11-10T08:15:34.958Z 来源：《中国科技信息》2022年14期作者：彭敏[导读] 长阳古城锰矿于2003年成立，已开采多年，对矿区I号主要矿
彭敏
湖北省城市地质工程院，湖北武汉，430050）【摘要】长阳古城锰矿于2003年成立，已开采多年，对矿区I号主要矿体进行了大规模开采生产，已形成较大的采空区，矿山环境地质条件发生较大变化，本次调查重点是对区内的危岩体、地面开裂、采空塌陷情况进行调查，为评价环境地质质量提供必要的依据。

【关键词】古城锰矿；环境地质；调查及评价 1 矿山现状主要环境地质问题
矿区现状下主要环境地质问题有采空塌陷、地面开裂、危岩体、地下水位下降及坑道水污染等问题，按类型分述如下：（1）采空塌陷：矿区内出现地面坍陷二处，主要分布在矿区边、中部，周家湾一带采空区的上方，塌陷直径2-5m，可见塌陷深度4-5m，主要原因由下方采空区冒顶引起地面塌陷，后期已回填（见表1-1）。

表1-1 塌陷调查统计表编号标高
（m）规模塌陷原因治理情况发生时间
长（m）宽（m）深（m）TX1 307.10 2.0 3.0 4.0 采空回填 2011.3 TX2 307.0 5.0 3.0 5.0 采空回填 2012.8 （2）地面开裂：调查发现矿区内地面开裂缝共计19处（详见表1-2），地裂缝一般长度1.5m～12m，宽度0.15～0.70m，可见深度0.2～5.0m，多呈直线和弧线型态（见照片1-1、照片1-2）。

分布在采空区的上方，地面垂直矿层厚度＜90m。

显然为沉降拉裂所致。

据矿山巡视人员反映，近几年上述开裂缝已基本稳定，未见明显变形迹象。

建议矿山继续对采区的开裂缝进行监测记录，及时了解其变形情况，以便采取相应的防范措施。

照片1-1 L2地裂缝照片1-2 L14地裂缝（3）危岩体：调查矿区存在危岩体11处，其中：WY2、WY3、WY6危岩体具有较大危害性，危岩体的下方有居民住宅及厂房，现分述如下： WY2：位于东寨门南部，分布底座标高450m，发育地层（Z1d2），可能崩落体积1200m3，后缘与母岩由一条裂缝切穿，裂缝宽度0.2-1.5cm，现处于稳定状态，危岩体的下方有厂房和居民住宅。

WY3：位于丁西寨门南部，底座标高430m，崩坍体积约37500m3，后缘由0.2-1.5cm的一条裂隙半切穿，现处于不稳定状态，下方有矿山厂房建设区。

由此看，含水层中地下储水量大部被疏干，开采前全区地表出露泉水总排泄的62%已被疏干，现仅存38%为灯影组含水层和采区外围暂未受影响地段中的地下水，可见区内地下水资源日渐枯竭。

表1-2 地面开裂缝调查统计表编号发育部位规模（m）走向形成时间发育特征及发展趋势诱发因素危害对象L1 四方坪南侧 24 233° 2008.1 发育于四方坪南侧缓坡地段，切割深度0.5m，张开5～10cm，上宽下窄，面粗糙，无充填。

近年无明显变形迹象。

重力卸荷林地L2 四方坪南东 90 320° 2008.3 地裂缝断续发育，局部张开，张开宽3～5m，可见深0.5m；西端位于农田中，北侧下错30cm。

从2011年4月起处于稳定状态。

采空王家棚工业广场L3 四方坪北侧临近陡坡地段 21.5 280° 2008.1 地裂缝断续发育，张开最长段约12m，平面呈透镜状，中间宽1.5m，两端渐闭合，地裂缝无充填，深2～5m。

近期无明显变化。

采空林地L4 四方坪西侧 22.5 192° 2008.1 发育于四方坪西侧陡坡地段，断续发育，局部张开，张开最长段约8m，平面呈两端窄中间宽的透镜状，中间宽2.3m，两端渐闭合，近期无明显变化。

采空农田L5 一线天至四方坪小路旁 83.4 180° 2008.1 断续断续发育，局部张开，中间宽约1.5m，无充填，可见深2-5m，近期裂缝变形明显，长度及宽度均有明显变化。

采空林地L6 一线天南侧 99 210° 2009.3 断续发育与基岩中，局部张开，张开50-150cm，无充填，可见深5m，近期裂缝变形明显，长度及宽度均有明显变化。

采空林地L7 一线天南侧 27.2 210° 2009.3 断续发育，局部张开，张开5～100cm，基岩段裂缝无充填，可见深3m，第四系裂缝张开2～5cm，多闭合，北侧下错20～30cm。

近期无明显变化。

采空林地L8 一线天东侧 94.8 280° 2009.3 发育于基岩陡坡上，张开5-10cm，可见深1m，两壁粗糙。

近期无明显变化。

采空荒地L9 一线天东侧 12.5 244° 2009.3 发育于基岩陡坡上，张开10-20cm，可见深0.5m，两壁粗糙。

错落高度0.4m。

近期无明显变化。

采空荒地
L10 一线天西侧 52.2 195° 2009.6 发育于陡坡下部，断续发育，局部张开，张开段长度约5m，张开5～10cm，可见深0.5m。

近期无明显变化。

采空林地
L11 一线天南侧 80.7 257° 2009.6 发育于缓坡地段，切割深度0.5-1.0m，最宽1.0m，无充填，近期无明显活动。

采空林地L12 一线天南侧 15.3 145° 2009.6 发育于基岩陡坡上，局部张开，张开10-30cm，无充填，近期无明显活动。

采空林地 2 矿山环境地质预测评价
（1）地表开裂变形预测评价
矿山随坑道长度的增加、采空面积的不断扩大，矿坑内的冒顶、塌方应于预留矿柱及顶板高度密切相关，根据《矿区水文地质、工程地质勘探规范》（GB12719-91）的附录中F的冒落导水裂隙带最大高度经验公式，计算包括冒落导水裂隙带在内的导水裂隙带最大高度Hf 为：计算公式：
Ht=+11.2
m=2.5m（矿层平均厚度）
h=1（主要为Mn含矿层为主）
Ht=+11.2==55.64m
计算结果：Ht=64m。

然而实际区内影响高度达到70m～104m，地面标高279m～325m，都属地表张裂变形的范围，现比较严重的地段有西寨门、东寨门和陈家湾地形较平缓的陡山沱组地层中，这点无疑与地形坡度、临空面发育密不可分。

（2）危岩体变形及发展趋势预测评价
本矿区悬崖陡壁较普遍，卸荷张裂隙发育，分布在灯影组中的危岩体标高390m-450m，现状条件下属基本稳定～不稳定状态，采空区的冒落坍陷将造成山体松弛、在外力（暴雨、爆破震动）作用下，使危岩体的平衡条件发生改变，导致失稳崩塌和基本稳定的向不稳定转化及产生新的危岩体。

主要影响WY2、危岩体，下方都有厂房和居民住户，其危害性较大，其余危岩体下方居民住户早已搬迁。

（3）矿坑突水、水资源枯竭及水土环境污染预测评价
矿山开采过程中未发生过突水事故。

矿区现阶段坑道最低标高220m，已接近可采矿体最低标高，矿区可采矿体大部分在侵蚀基准面以上，矿层直接顶、底板富水性弱，采区内除坑道已揭穿的F3断裂外，其余地段不发育断裂构造。

在下步开采过程中发生突水事矿的可能性较小，但仍应加强防范确保采矿安全。

3 矿区地质环境质量类型
区内环境地质问题主要为采空塌陷、地面开裂、危岩体崩落及地下水位下降与坑道水污染等。

地质环境质量类型属不良类型（第三类）。

参考文献：
[1]?黄建勋.湖北省区域地质志[R]?.?武汉：湖北省地质矿产局，1982.
[2]彭敏,?李小飞,?危波涛.?湖北省长阳县古城矿区锰矿资源储量核实报告（截至2018年6月底）[R].?武汉：湖北省城市地质工程院，2019.
[3]许效松,?黄慧琼,?刘宝珺,?等.?上扬子地块早震旦世大塘坡期锰矿成因和沉积学[J]?.?沉积学报,1991（1）：63-72. 作者简介：?彭敏 1992.01 男湖北武汉汉本科水工环助理工程师湖北省城市地质工程院 2014年7月参加工作，一直从事矿产地质勘查、水工环地质勘查技术工作。

研究方向:?矿产地质勘查、水工环地质勘查。