高忠暉,袁 昆,徐 濤,李 洋
(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽(yáng) 110032)
文章通過對(duì)宏達(dá)金礦礦區(qū)水文地質(zhì)條件及礦區(qū)充水因素,對(duì)礦床水資源綜合利用進(jìn)行評(píng)價(jià),指出供水方向;查明礦區(qū)工程地質(zhì)條件,預(yù)測(cè)可能發(fā)生的工程地質(zhì)問題;評(píng)述礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量,預(yù)測(cè)礦床可能發(fā)生的工程地質(zhì)災(zāi)害,并提出防治建議。
本地區(qū)氣候?yàn)闇貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,四季溫差大,冬季一般為零下20℃~28℃,最低可達(dá)零下40℃。夏季氣溫較高,一般為零上20℃~30℃,最高可達(dá)零上40℃,雨季為7月份~8月份,年降雨量785mm,蒸發(fā)量1077mm。降雨較充足。封凍期從11月至次年4月。凍土層厚1.2m~1.4m。
礦區(qū)地處遼寧省東部山區(qū),屬長(zhǎng)白山支脈哈達(dá)嶺南延的龍崗山系,為中低山區(qū),相對(duì)高差295m,最高海拔725m,最低海拔430m。地形坡度15°~30°,切割深度大于100m,礦區(qū)地貌為構(gòu)造剝蝕低山地貌類型,地勢(shì)北高南低,礦區(qū)侵蝕基準(zhǔn)面為400m。
①含水層。礦區(qū)分布的混合花崗巖為基巖裂隙水含水層,淺部受風(fēng)化作用形成的風(fēng)化裂隙巖石是本礦區(qū)的主要含水層。深部的基巖屬微弱含水層或不透水層。裂隙不甚發(fā)育,尤其深部多為閉合狀態(tài),靠淺部風(fēng)化裂隙及一些小的構(gòu)造斷裂容水,滲透性差,由大氣降水及上覆的第四系孔隙水補(bǔ)給?;鶐r風(fēng)化裂隙含水層是弱富水性含水層,是礦坑水的直接充水含水層。②礦區(qū)地下水的補(bǔ)給徑流排泄條件。礦區(qū)內(nèi)主要為低山地貌形態(tài),地形坡度大,自然條件有利于地表水的排泄,而不利于地下水的匯集。大氣降水是地下水主要補(bǔ)給來源,降水絕大部分沿山坡流入河谷,以地表水的形態(tài)排泄至區(qū)外,只有少量降水通過不厚的第四系地層滲入到基巖裂隙含水層。區(qū)內(nèi)礦脈其頂?shù)装搴?、透水性弱,補(bǔ)給條件差,礦脈出露于侵蝕基準(zhǔn)面以上,地下水易于排除,礦區(qū)水文地質(zhì)勘探類型為第二類,即以裂隙含水層充水為主的礦床。簡(jiǎn)稱裂隙充水礦床。③礦區(qū)水資源綜合利用。礦區(qū)地下水資源不豐富,礦坑水可滿足一部分生產(chǎn)需要外,生產(chǎn)、生活用水主要取自附近的地表水。該礦床水文地質(zhì)條件為第二類水文地質(zhì)條件,為中等復(fù)雜程度。
礦區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)、膠遼臺(tái)隆、鐵嶺靖宇臺(tái)拱、摩里紅凸起的南部,渾河斷裂的北側(cè)。區(qū)內(nèi)第四系(Q4)分布在河床兩側(cè)及溝谷低處,主要由粘土及砂礫石組成,厚度3m~15m。太古界紅透山組斜長(zhǎng)角閃巖、石榴斜長(zhǎng)角閃巖、和黑云斜長(zhǎng)變粒巖呈大小不一的殘留體,零星見于太古代混合花崗巖中[1]。礦區(qū)內(nèi)廣泛出露太古代早期深成侵入體(前人稱混合花崗巖),是含金破碎蝕變帶、含金石英脈(金礦體)的圍巖。斷裂帶在平面展布上,具明顯的膨縮尖滅再現(xiàn)的特點(diǎn),寬度0.3m~1.2m。
(1)礦區(qū)工程地質(zhì)特征。礦區(qū)巖體結(jié)構(gòu)類型為整體塊狀結(jié)構(gòu)(GB12719—91)。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造有F2、F3兩條,呈北東向平行展布。
(2)工程地質(zhì)巖組。①松散類巖組:礦區(qū)第四系不發(fā)育,巖性為砂碎石粘土,殘坡積形成,厚度小,無工程地質(zhì)意義。②塊狀巖類巖組:礦區(qū)內(nèi)基巖為混合花崗巖,巖石抗壓強(qiáng)度大于60Mpa,屬堅(jiān)硬巖石,除蝕變破碎帶外,一般工程地質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定。裂隙發(fā)育程度為不發(fā)育至較發(fā)育。礦體頂?shù)装鍘r石為混合花崗巖,屬堅(jiān)硬塊狀巖石,巖石中雖存在有節(jié)理,但其張開性和連通性都較差,工程地質(zhì)條件相對(duì)穩(wěn)固,但坑道采礦中必須采取嚴(yán)格的安全措施。
因此,工程地質(zhì)條件劃歸為第一型與第二型的過渡型,屬簡(jiǎn)單偏中等的礦床。
礦區(qū)南有撫順至清原高等級(jí)公路及渾河水系,山坡植被發(fā)育,要注意保護(hù)環(huán)境,應(yīng)嚴(yán)禁使用混汞(汞碾子)法在坑口旁就地土法加工礦石,對(duì)維修機(jī)械所產(chǎn)生的油污要及時(shí)處理,以免污染水源,影響周邊居民生活用水;近年雖有采礦坑道的存在,但地面沒有發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡、泥石流、地沉地陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生[2]。①礦區(qū)地表水、地下水水質(zhì)良好,礦山開采對(duì)水質(zhì)不會(huì)形成嚴(yán)重污染。②礦區(qū)附近無污染源,地表地下水水質(zhì)良好,礦石和廢渣不易分解有害組分。礦區(qū)巖礦石中SiO2含量極高,開采過程中容易產(chǎn)生大量的SiO2粉塵,對(duì)從業(yè)人員的身體產(chǎn)生危害。
由上述情況確定,礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境類型為第二類,礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量一般。
隨著開采工作的不斷進(jìn)行,采礦廢水、廢氣及廢渣等不斷增加,不僅嚴(yán)重影響區(qū)內(nèi)的農(nóng)田和草地,而且大量堆積的廢棄物,還導(dǎo)致河流淤積,嚴(yán)重破壞著該區(qū)的生態(tài)環(huán)境,不利于該礦的持續(xù)健康發(fā)展。必須對(duì)礦床可能發(fā)生的工程地質(zhì)災(zāi)害,提出相應(yīng)的解決措施。
(1)加強(qiáng)環(huán)境管理,實(shí)行土地復(fù)墾策略。為了有效降低礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,應(yīng)當(dāng)在國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)指導(dǎo)下,進(jìn)一步建立完善的管理制度,讓采礦人員充分認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的重要性,科學(xué)規(guī)范的進(jìn)行開采,降低礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。結(jié)合礦區(qū)的實(shí)際特點(diǎn),對(duì)開采方式進(jìn)行合理選擇,避免對(duì)礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)造成更大破壞,加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),為礦區(qū)的持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
(2)健全信息系統(tǒng),提高土地復(fù)墾效益。當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展很快,在礦山開采工作中也必須要重視信息技術(shù)的應(yīng)用,加強(qiáng)礦山環(huán)境治理。通過信息技術(shù)的應(yīng)用,提升礦山環(huán)境治理的信息化水平,對(duì)礦山的環(huán)境地質(zhì)情況展開系統(tǒng)分析,并充分的做好礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報(bào)工作,有效減少礦山地質(zhì)環(huán)境問題造成的為害。如政府部門加強(qiáng)宏觀調(diào)控,推動(dòng)礦山土地復(fù)墾的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)礦山開采與土地復(fù)墾工作的有效結(jié)合,加強(qiáng)礦山開采與土地復(fù)墾的一體化管理,實(shí)現(xiàn)土地復(fù)墾產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式,這對(duì)礦山的持續(xù)健康發(fā)展有著非常重要的意義。
(3)完善恢復(fù)體系,提升企業(yè)管理水平。針對(duì)礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)情況,加強(qiáng)針對(duì)性的治理措施,如及時(shí)的做好礦區(qū)排水工作,加強(qiáng)廢渣運(yùn)送,有效保護(hù)和改善礦區(qū)環(huán)境。加強(qiáng)土地復(fù)墾管理,針對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行定期培訓(xùn),提升其環(huán)境保護(hù)意識(shí),強(qiáng)化環(huán)境恢復(fù)監(jiān)督與管理,切實(shí)改善礦區(qū)的環(huán)境條件,避免對(duì)區(qū)內(nèi)的水資源造成污染,降低地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
為了有效控制和減少礦山地質(zhì)災(zāi)害問題的發(fā)生,必須要強(qiáng)化礦區(qū)恢復(fù)治理工作,將土地復(fù)墾策略進(jìn)行充分的貫徹落實(shí),推動(dòng)器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,才能促進(jìn)礦區(qū)開采工作的安全性,為礦區(qū)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。