最新矿山地质环境治理设计

矿山地质环境恢复治理设计探讨

杨志勇刘亚南炎杉杉

（河南省地质矿产勘查开发局第四地质探矿队，三门峡 472000）

1.0引言

本文介绍了矿山环境治理工程设计实例，为类似工程提供借鉴经验。

2.0治理工程概况

2.1治理区概况

灵宝双鑫矿业有限责任公司金矿区位于河南省灵宝市豫灵镇小秦岭地区，隶属灵宝市豫灵镇管辖，矿区距豫灵镇约20 km，有矿山公路相连。陇海铁路、连霍高速公路、310国道均穿过豫灵镇，因此矿区交通条件便利。依据委托方提供：矿区面积为7.9395km2,地理坐标为东经110°26′39″～110°28′03″,北纬34°24′15″～34°25′11″。

2.2自然地理概况

双鑫矿区位于小秦岭主峰附近，地势南高北低，小秦岭最高峰老鸦岔脑，标高2413.8m，为河南省最高峰，矿区北侧为黄河河谷，高程近300m，相对高差较大，约2100m，属切割强烈的中山区。本区属黄河流域，矿区绝大部分沟段为季节性水流，主干水系为黄河一级支流文峪河与西峪河，呈南北走向，主要来源受降雨直接补给。

本区属暖温带半干旱大陆性季风气候，四季分明，降水量、蒸发量、气温等气象要素年际变化明显。多年平均降水量645.8mm，年最大降水量984.7mm（1958年），最小降水量为318.7mm（1997年），年际最大变化量666.0mm。

2.3治理区地质环境条件

2.3.1地层

治理区出露地层主要为太古界太华群变质杂岩及第四系全新统沿沟谷分布的砂砾石层。第四系厚0～5m。

2.3.2构造

治理区主要褶皱构造为金硐岔——老鸦岔——板石山主背斜。

2.3.3水文地质条件

区内第四系坡、残积物不发育，在沟底凹地零星分布，富含季节性孔隙水。矿脉围岩系古老变质岩系，岩性一般质地坚硬、致密，节理不发育，含有少量不连续裂隙水。断裂构造仅于矿区南缘发育有NE、SE向断裂，以及与之斜交的小断裂，构成向西收敛、向东撒开的承压水带。

大气降水是该区唯一的补给源，通过断裂相交部位，节理裂隙发育地段渗入地下，以散流、隐流或下降泉方式近源排泄。治理区水文地质属简单类型。

2.3.4工程地质条件

治理区岩性较单一，开采区围岩一般为混合岩和斜长角闪岩，地质构造简单，节理、裂隙不发育，稳固性较好，围岩质地坚硬，岩块抗压强度较大。故工程地质条件总体属中等—良好类型。

2.3.5地震

本区位于汾渭强震带上，地震基本烈度为7°，地震动峰值加速度为0.15g，历史上曾发生过多次破坏性地震，属国家重点监测区之一。新构造运动强烈，有发生中强地震的地质背景。

2.3.6环境地质条件

治理区开采出的废石量较大，且大都堆放于沟谷之中或河道的边缘，高的几米至数十米，而留的河道不足10m，造成水道狭窄，排水不畅，若遇暴雨或长时间降雨，易形成

泥石流灾害。选厂生产工艺为单一浮选，浮选药剂为黄葯和2#油等。根据所加药剂和矿物成分分析，选厂主要污染源为选矿废水，主要污染源为悬浮物、CODcr、硫化物等。但循环利用对环境影响较小，依据附近废石浸出毒性试验结果，废石淋溶水不会对地表水和地下水产生影响。

3.0治理区主要地质环境问题

3.1植被（林业）资源毁损

治理区多年开采出来的矿渣大量堆积在沟谷和河道中，尾矿库占用沟谷，不仅毁坏了大量的植被资源，同时也严重破坏了林地资源，对矿区及其周边生态环境造成极大破坏。保守估计，治理区开采及尾矿堆放造成破坏影响的植被及林地面积大约1km2。

3.2泥石流地质灾害

治理区目前生产虽处于半开半停状态，但多年生产的矿渣均顺坡堆积于沟谷中。矿区地形陡峭，沟谷狭窄，施工矿渣、废石堆放混乱，遇暴雨发生山洪暴发，极易发生泥石流地质灾害。该区曾多次发生泥石流灾害，如： 1996年8月，小秦岭地区连降暴雨，大西峪引发泥石流，冲毁矿区公路13km，通讯线路3km，直接经济损失690万元；1996年8月，小秦岭地区降暴雨，矿渣堆引发文峪河流泥石流，均给人员和财产造成巨大损失；1994年7月11日东木峪沟的尾矿库发生溃坝、暴发泥石流，造成51人死亡，矿区全部停产，经济损失巨大。

3.2堵塞河道及矿山道路

治理段沟谷切割较深，宽50—100m不等，由于各时期生产中产出的废渣均在各坑口附近沿沟谷顺山坡堆放，日积月累，已不同程度出现堆放高度过高，局部地区尤其严重。随着矿山的继续开采，不合理有序堆放，使河道变窄、河床抬高受堵，威胁矿山道路畅通，严重影响矿区泄洪的正常通道及各坑口人员和财产的安全。

4.0治理区地质环境治理方案初步设计

根据《矿山地质环境恢复治理规划》（2006-2015年）的要求，并按照“先治理危险性较大、更容易引发严重后果的废渣坡，再治理其他的废渣坡”的治理顺序实施治理工程。2006-2007年度治理的工程有：

（1）在矿区1312、1319、1360、1340及1110坑各段废石场区设立挡土（渣）墙，治理方案采用浆砌石重力挡渣墙。

（2）在1110坑段修建长约40m拦洪墙；

（3）将1454、1450、1110、1360、1410坑段及挡渣墙设置区严重侵占堵塞河道的渣堆清理运走，清理出超过5m宽的泄洪通道；

（4）尾矿库应急治理及其病害勘察评价；

（5）建立矿山地质环境恢复治理数据库。

4.1设计依据

4.1.1法律法规依据

（1）《中华人民共和国矿产资源法》

（2）《地质灾害防治条例》

4.1.2技术规范依据

（1）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）

（2）《工程测量规范》（GB50026-93）

（3）《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)

（4）《岩土工程勘察设计规范》(GB50021-2001)

（5）《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)

（6）《重力式挡土墙》（04ZG901）