露天铝土矿发育特征及危险性评价

１４０
中 国 锰 业
第 ３６卷
２ 下冶铝土矿泥石流地质灾害发展状况
该矿区铝土矿开发时间最早源于 ７０年代，在 ２００６年之前，下 冶 铝 土 矿 一 直 处 在 无 序 开 采 状 态。 尤其在 ２００１－２００５年之间，氧化铝较高比较高，该 区内展现出滥采滥挖的现象。本区内采矿坑口达到 数百多个，采矿地区出现废石尾渣随处排放的情况。 水洗沟、河东沟等沟区废石自沟顶到沟谷出现层层 叠加的情况，使得原有沟道逐渐变窄，局部存在严重 的淤积堵塞、地表径流不通畅等情况。除此以外，高 陡山坡和沟岔所堆放的松散废石自身稳定性不佳， 存在随时向下滑动的危险，日常遭遇连日阴雨或者 暴雨天气，时 常 出 现 小 型 沟 谷 型 泥 石 流。２００６－ ２００７年，相关部 门 通 过 开 展 下 冶 铝 土 矿 区 的 勘 查， 调查出本地区实际废渣堆数量超过 ３００处且矿区内 分布并不均匀，研究区域主要包含东南处的水洗沟、 官洗沟、河东沟等地区，一共有 １４２多个渣堆分布， 各渣堆和渣堵之间处于相连的状态，而每一年会以 一定速度增 加 ［６－７］。 实 际 调 查 发 现，多 数 废 渣 并 未 设置拦渣挡护墙，虽然该区域并未出现较大的泥石 流灾害，但小规模泥石流时常发生。加之，上述 ４条 沟谷高陡地形地貌，松散废弃矿石越来越多，遇到夏 季暴雨频发的季节，泥石流灾害突发隐患更为严重。
收稿日期：２０１８－０２－０８ 基金项目：陕西省职业技术教育学会课题（ＳＺＪＹ－１６１２）；校级科研课题（Ｇｆｙ１６－４４；Ｇｆｙ１７－１５；Ｇｆｙ１７－１６） 作者简介：徐明霞 （１９８０－），女，甘肃武威人，博士，讲师，研究方向：工程测量、地质灾害，手机：１５５９４８２８３０３，Ｅｍａｉｌ： ｆｏｘｍｉｎｇｘｉａ＠１６３．ｃｏｍ．
第 ３６卷第 ３期
中 国 锰 业
２０１８年 ６月
ＣＨＩＮＡ′ＳＭＡＮＧＡＮＥＳＥＩＮＤＵＳＴＲＹ
Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．２０１８
露天铝土矿发育特征及危险性评价
徐明霞
（陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 ７１０３０ห้องสมุดไป่ตู้）
摘 要：下冶铝土矿作为河南省重要的铝土矿勘查基地，该区是泥石流灾害的多发区，８０％物源为 采矿弃渣。从下冶铝土矿发育形态入手，深入分析下冶铝土矿泥石流地质灾害发生情况，提出以 采矿弃渣量、河流弯曲程度、渣堆稳定性等 ９个泥石流发生因子，在设定因子权值排序条件及计 算，进而获得官洗沟、黑沟等 ４条沟谷潜势度和危险度排序，以此当做风险评价指标，用于指导露 天开采工作顺利展开。 关键词：下冶铝土矿；矿区地质；露天开采；危险度评价
中图分类号：Ｐ６１８．４５ 文献标识码：Ｂ ｄｏｉ：１０．１４１０１／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１００２－４３３６．２０１８．０３．０３９
０ 前 言
１ 矿区地质条件及发育形态
矿产资源作为自然资源重要的组成成分，是人 类赖以生存的物质基础及国民经济发展命脉。铝土 矿作为生产金属铝最常用的原料，其用量野战世界 铝土矿总产量 ９０％以上。我国济源市拥有丰富的 矿产资源，截止目前，共发现矿种 ３７种，矿产地 １０９ 处［１］。其中，已 经 查 明 的 资 源 储 量 矿 种 有 煤、铜、 铁、硫（伴生）、铅、铝土矿、水泥用灰岩、水泥配料用 粘土、砚石等 １９种，矿产地 ５４处。该市具有发展优 势的矿产包含：煤炭保有储量 １．９亿 ｔ，主要分布在 克井镇、下冶乡、大峪乡、王屋乡等；铁矿：这种资源 的保有储量达到 １５００万 ｔ，多数分布于王屋乡、五 龙口镇；铜矿保有储量为 ３７９６ｔ，主要分布在王屋 乡、邵原镇境内；铝土矿的保有储量达到 ４５２万 ｔ，多 分布在下冶乡［２］。除已经探查出来的矿产资源外， 该市的西北部山区也蕴藏丰富的煤炭、硫铁矿、铝土 矿资源，这也是该市矿产资源调查与勘查工作重点 研究内容。下冶乡铝土矿处在太行山余脉王屋山的 南缘，该区域极易出现泥石流灾害。基于此，本文在 深入分析该区铝土矿地质及发育情况，并挑选河流 弯曲程度、渣堆稳定性、坡将比等导致出现泥石流的 危险因子，通过因子权重数量和赋值相乘后相加起 来的评价方式，获得所选定 ４条沟谷泥石流潜势度 及危险度排序。
下冶铝土矿处在太行山余脉王屋山的山脚下， 大致位于华北古板块南部，华北凹陷西北缘，王屋山 向南倾 斜，区 域 构 造 展 现 出 北 西 向、近 东 西 向 特 征［３］。矿区总体属于一个地垒构造，夹持在王爷庙 与逢石河断裂之间，这两个断裂带近东西向分布，其 具有规模法、延伸远等特点，对矿区地质、地形产生 明显的影响。该矿区铝土框体形态由于奥陶系古侵 蚀面的作用，矿体主要包含以下 ３种形态：透镜状、 似层状及洼斗状，且矿区岩层形态与古岩溶侵蚀面 存在密切的联系。如果古地形属于开阔、平坦的岩 溶盆地及洼地，似层状的矿层，一般存在厚度稳定、 品位低的特点。而奥陶系侵蚀面起伏较大的地段， 组成洼斗状矿层，中间比较厚周边薄，展示出显著地 萝卜状，但 矿 体 延 伸 性 有 一 定 的 限 制［４］。必 须 注 意，该矿区高品位铝土矿石就处在洼斗之中，这种形 状的矿体也是本区域经济发达的最大铝土矿类型。 下冶铝土矿的矿区范围之内的海拔高程处在 １６０～ ６３１．９ｍ范围之内，相对高差为 ４７０ｍ，河谷的纵坡 降比值大，且纵坡降比值和新构造的运动切割底层 存在密切的联系，而切割奥陶系地层的坡降比值比 较高［５］。该矿区沟谷发育方向主要以南北向为主， 从东至西分别为官洗沟、水洗沟、黑沟及河东沟这 ４ 条“Ｖ”型沟谷。
３ 露天铝土矿泥石流危害性评价
地质灾害潜势度作为地质灾害形成的条件及潜 在能力评价指标，表示某个地区地质环境特征，也是 反映地质灾害综合成因的表达，成为预测铝土矿危 害性的基础［８－９］。下文在选取 １４２处堆渣场所、沟 谷山体坡度、渣堆稳定性等实地调查条件下，根据国 内学者提倡的泥石流发生因子“９度”综合预警评估 方式，探究满足铝土矿泥石流地质灾害潜势度量化 评估方式，还在由空间、时间方面探索有效地防冶方