陳 靜， 王佳勇

(河南省地礦局第一地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450000)

勘查區(qū)位于博愛縣西北部，根據(jù)地貌特征及成因，區(qū)域地貌可分為侵蝕剝蝕低山、侵蝕剝蝕丘陵、沖洪積傾斜平原、沖積平緩平原和谷地4個(gè)地貌單元。由于長期開采，在地表形成了大小不等的采場(chǎng)數(shù)處，深10～30 m不等，采場(chǎng)坡面陡立，地上形成多處危巖體，易發(fā)生崩塌；剝離的表土及廢棄礦渣就近露天隨意堆放，占?jí)簱p壞土地資源嚴(yán)重，嚴(yán)重破壞了月山編組站北部的原生地貌景觀；灰?guī)r礦渣粉末隨風(fēng)飄移污染空氣，地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化，直接影響當(dāng)?shù)厝嗣竦纳a(chǎn)和生活。

1 地質(zhì)概況

治理區(qū)大部分為第四系殘坡積碎石土所覆蓋，溝谷地帶為更新統(tǒng)紅褐色粉質(zhì)黏土，采面及山梁多為奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組灰?guī)r。治理區(qū)位于太行山拱斷束的東部邊緣，區(qū)內(nèi)構(gòu)造較復(fù)雜，柏山斷層從治理區(qū)北部約1 km處通過，九府墳-朱村斷層緊鄰治理區(qū)南部通過。

(1)柏山斷層(F13)。柏山斷層自沁陽縣前陳莊起始，至柏山西1 km處尖滅，走向東西，傾向北，為壓性斷裂。

(2)九府墳—朱村斷層(F14)。為朱村斷層的一部分，斷層北升南降，傾向南，傾角70°～80°，為正斷層，沿走向呈舒緩波狀彎曲，其力學(xué)性質(zhì)先期為壓扭性，后期為張性。

2 水文地質(zhì)條件

區(qū)域上主要有3種地下水類型：碳酸鹽巖類裂隙巖溶水、碎屑巖類裂隙孔隙水以及松散層孔隙水。其中治理區(qū)存在兩種地下水類型，即碳酸鹽巖類裂隙巖溶水和松散層孔隙水。

(1)碳酸鹽巖類裂隙巖溶水。含水層巖性為寒武系中、上統(tǒng)和奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r，總厚度約900 m。鳳凰嶺斷層以北地區(qū)呈裸露型，以南山前地帶被石炭系、二疊系和第四系等地層所覆蓋而呈埋藏型。沿寨豁鄉(xiāng)以北地區(qū)地形較高，溝谷切割強(qiáng)烈，地下水埋深770～1 100 m，構(gòu)造不甚發(fā)育，不利于地下水的補(bǔ)給。

(2)碎屑巖類裂隙孔隙水。該類型地下水分布范圍較小，以地下徑流為主要排泄方式。

(3)松散巖類孔隙水。分布在縣域中南部的山前平原及河流沖積平原地帶，為40～85 m深度以淺的孔隙水。該類型地下水以降雨入滲補(bǔ)給為主，以人工抽取為主要排泄方式。

治理區(qū)地下水類型為碳酸鹽巖類裂隙巖溶水和松散巖類孔隙水。碳酸鹽巖類裂隙巖溶水：含水層主要為奧陶系上馬家溝組灰?guī)r和奧陶系下馬家溝組灰?guī)r。松散巖類孔隙水：該層分布范圍較小，厚度變化較大，其下伏灰?guī)r地層頂面坡度較大且透水性好，不利于地下水的賦存，為弱含水層。調(diào)查中僅僅發(fā)現(xiàn)局部地段在雨后有零星的上層滯水存在，該層在勘查區(qū)未見有統(tǒng)一的地下水位。

3 工程地質(zhì)特性

根據(jù)治理區(qū)地形地貌、巖土體特征，將治理區(qū)劃分為堅(jiān)硬厚層狀中等巖溶化石灰?guī)r巖組(O)和砂性、黏性多層土體巖組(Q)兩個(gè)工程地質(zhì)巖組。

(1)堅(jiān)硬厚層狀中等巖溶化石灰?guī)r巖組(O)。廣泛分布于治理區(qū)基巖裸露地段及外圍山梁地段，巖性以奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r為主，巖石干抗壓強(qiáng)度85～140 MPa，巖體完整、堅(jiān)硬致密，抗壓強(qiáng)度高，抗風(fēng)化能力較強(qiáng)。節(jié)理裂隙不甚發(fā)育，僅僅在采礦放炮的局部地段巖體比較破碎松動(dòng)，形成崩塌和危巖體。巖溶發(fā)育也不強(qiáng)烈，調(diào)查中僅僅在局部地段發(fā)現(xiàn)有零星的溶蝕現(xiàn)象。治理區(qū)北部山勢(shì)陡峭，且采礦活動(dòng)較多，堆積在斜坡上的采礦棄渣易形成崩塌及滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

(2)砂性、黏性多層土體巖組(Q)。主要分布于治理區(qū)北部斜坡地段、中部南北向狹長殘坡積土地段以及南部前緣碎石土堆積地段，巖性以殘坡積土(北部)和碎石土(南部前緣地帶)為主，土體松散、粒間聯(lián)結(jié)弱，孔隙比較大，連通性好，力學(xué)強(qiáng)度低，透水性好。該層在不同地段厚度變化大，由于采礦活動(dòng)車輛的長期碾壓，造成局部地段地層較密實(shí)，承載力較高，局部地段地層較疏松，承載力較低，力學(xué)性質(zhì)在水平方向上呈現(xiàn)各向異性。針對(duì)治理區(qū)前緣擬修筑擋墻地段，根據(jù)鉆探和土工試驗(yàn)成果，推薦地基承載力為120 kPa；在灰?guī)r地段修筑擋墻，由于灰?guī)r強(qiáng)度高，故可以不考慮承載力因素。

總之，治理區(qū)以堅(jiān)硬厚層狀中等巖溶化石灰?guī)r巖組(O)和砂性、黏性多層土體巖組(Q)兩個(gè)工程地質(zhì)巖組為主，場(chǎng)地工程適宜性較好，適宜進(jìn)行擋土墻、排水渠、邊坡整治等工程的施工。

4 主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題

4.1 礦山地質(zhì)災(zāi)害

治理區(qū)位于焦作市博愛縣西北部，屬月山鎮(zhèn)管轄，從20世紀(jì)50年代開始，隨著國營采石行業(yè)的興起，造成山體千瘡百孔，形成了大量的采坑及高陡邊坡，嚴(yán)重破壞了礦山地質(zhì)環(huán)境，造成地質(zhì)災(zāi)害隱患。

(1)崩塌與危巖體。主要分布在高陡邊坡部位，由于人工采石放炮造成巖體破碎松動(dòng)，或者由于人工采石造成風(fēng)化強(qiáng)烈的破碎巖體臨空，形成規(guī)模大小不等的危巖體，極易發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害。調(diào)查發(fā)現(xiàn)有14處較大的危巖體，估算危巖體方量合計(jì)約7 170 m3。

(2)滑坡。采石和修路活動(dòng)形成較多棄渣堆積在山體斜坡之上，遇到暴雨極易發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害。在2014年11月1日～7日進(jìn)行槽探和鉆探工作期間，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)北部斜坡上堆積的覆蓋層發(fā)生了滑坡現(xiàn)象，滑坡體呈長條型，長95 m，寬10 m，平均厚度1.5 m，方量約1 425 m3，主滑方向?yàn)?25°。

4.2 含水層破壞

治理區(qū)含水層埋深較大，在采礦深度范圍內(nèi)未見地下水含水層，含水層破壞輕微。通過平整覆土及生物工程綜合治理，形成寬緩斜坡、平臺(tái)地形，改善地表植被狀況，可以有效避免水土流失，涵養(yǎng)水土，增加地下水的補(bǔ)給量。

4.3 地形地貌景觀破壞

(1)露天采坑。由于礦區(qū)長期無序的露天開采，在區(qū)內(nèi)形成了一個(gè)巨大露采掌子面及多處采坑，對(duì)原生地形地貌景觀造成了嚴(yán)重的破壞。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)狀條件下共有采坑8個(gè)：其中CK1、CK3、CK4、CK5三面陡坎一面開口，開口處地勢(shì)較低排水順暢，無積水現(xiàn)象；CK2、CK6、CK7、CK8三面陡坎一面開口，但開口處地勢(shì)較高，排水不暢，雨季均有積水現(xiàn)象。

(2)高陡邊坡。露天開采形成的高陡邊坡與采坑使山體與地表遭到嚴(yán)重破壞，邊坡坡度在70°～85°之間，最大長度274 m，最小長度45 m，最大高度82 m，最小高度15 m。邊坡為早期采石及長期私采開挖山體未治理而形成的遺留邊坡，造成基巖大面積裸露，地表植被遭到破壞，部分高陡邊坡存在危巖體崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患。

(3)廢棄平硐。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在治理區(qū)北側(cè)上部有18處平硐，多數(shù)平硐為早期找礦所挖，部分平硐為近期附近村民私采亂挖造成的，平硐硐口高度2.0～3.5 m，寬度1.7～2.5 m，深度4.5～15 m，洞口周邊上覆2～5 m黃褐色-灰褐色碎石土，下伏灰白-深灰色中厚層狀隱晶質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，黃褐及褐紅色泥質(zhì)灰?guī)r、角礫狀泥質(zhì)灰?guī)r等。這些平硐周邊巖土較松散，部分平硐內(nèi)頂部巖石松動(dòng)塌落，不僅造成了地貌景觀的嚴(yán)重破壞，對(duì)行人也存在一定的安全隱患。

(4)殘坡體及礦渣。由于采石場(chǎng)長期無序開采，在采場(chǎng)中北部和南部造成形狀不規(guī)則的長條形殘坡體及礦渣遺留下來，使得采場(chǎng)凌亂不堪，嚴(yán)重影響地貌景觀，破壞土地資源。殘坡體上部為殘坡積碎石土，下部為灰?guī)r基巖。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，殘坡積碎石土體積約7275 m3。

4.4 土地資源占?jí)浩茐?/h3>

治理區(qū)內(nèi)由于露天開采石灰?guī)r礦，形成了較大面積的采石場(chǎng)，在嚴(yán)重破壞原生地形地貌景觀的同時(shí)，對(duì)土地資源也造成了嚴(yán)重破壞。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，采場(chǎng)共破壞占?jí)毫值刭Y源120 371 m2。

4.5 其他礦山地質(zhì)環(huán)境問題

治理區(qū)屬灰?guī)r地區(qū)，淺表地層風(fēng)化中等，巖溶現(xiàn)象比較發(fā)育，可見溶隙、溶洞、溶溝、巖溶沉積等巖溶現(xiàn)象，局部存在小微型巖溶塌陷災(zāi)害隱患。

5 治理措施

針對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境破壞的特點(diǎn)、方式、分布及危害程度，采取不同的治理措施，注重因勢(shì)利導(dǎo)、順坡就勢(shì)，以清除危巖、礦渣堆整理為主，輔以覆土、植樹綠化等措施，修復(fù)礦山生態(tài)環(huán)境；注重地形地貌景觀修復(fù)整體效果，以邊坡整理、挖填平整、植樹綠化為主，輔以清除危巖、覆土、排水等措施，達(dá)到降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育及危害程度，恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。