浅谈废弃矿山地质环境的治理.docVIP

精品论文 参考文献 浅谈废弃矿山地质环境的治理 许兰芳（安徽地质矿产勘查局325 地质队 安徽淮北 235000） 　　摘要：化家湖北岸废弃矿山由于上世纪八九十年代的偷挖乱采山坡土石活动导致了一系列地质环境问题，亟待对该处矿山地质环境进行综合治理。在分析了矿山地貌特征和地质环境背景条件后，对矿山边坡进行稳定性分析评价；详细介绍矿山环境治理与淮北市城市总体规划、化家湖风景区规划方案相协调而进行的综合治理的思路和技术特点，体现了地质环境治理工程的可持续发展和可实施性，具有良好的社会和生态环境效益。 　　关键词：地质环境；稳定性分析；可持续发展 　　引 言淮北化家湖北岸废弃矿山是无主矿山，位于淮北市东外环路西侧，化家湖西北部的大泉山东坡下。上世纪八九十年代，由于制度不完善，管理不到位，致使化家湖北岸岩土石被偷采乱挖严重，无人治理。据野外实地调查，治理区西部陡坎坡角80deg;左右，高差15～28m；中部的采坑内高低不平，由于长年荒废，低洼处已变成了水塘，并且形成不规则陡坎、残山孤峰6 处，其坡角普遍大于70deg;，在降水和风化作用下，极易垮塌，严重威胁人民生命和财产的安全。 　　1、地质环境背景淮北市化家湖主要为低山丘陵和平原地貌单元。化家湖北岸地形标高32～168m，属低山丘陵区，山体部分基岩裸露，植被以松树、杏树为主。 　　1.1 地质构造区域地层隶属于华北地层大区晋冀鲁豫地层区淮北地层小区，发育的前第四纪地层主要为震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系。 　　第四纪地层分布广泛，厚度由山前麓地几米到平原区几十米。 　　1.2 工程地质及水文地质条件治理区被第四系覆盖，上部由细砂、砂质粘土及粉细砂组成，质地松软；下部为中下更新统粘土，硬塑，该层阻隔了全新统孔隙含水层与基岩裂隙含水层的水力联系。煤层顶板岩性为细粉砂岩、粉砂岩，岩石较完整，工程地质条件较好。 　　治理区内地下水主要接受大气降水的入渗补给和北部地下侧补，受季节性影响大。地下水通过岩石裂隙自裂隙中。湖区雨季赋水量大，旱季水量较小。参照有关资料，地下水水质类型为HCO3-C 西北向南迳流。水库正常蓄水位33. 9m。化家湖治理项目区域地下水主要赋存于基岩a? Mg 型，矿化度小于500mg/L。 　　2、稳定性分析用坡率法和赤平极射投影法进行边坡稳定性定性分析：治理区被破坏边坡为岩质边坡；岩体为碎裂结构，定为Ⅲ类；边坡高度高差15～28m 不等；破坏结果严重。根据 “边坡工程安全等级表”的划分，确定治理区的边坡工程安全等级为二级。 　　治理区边坡岩石为灰岩类岩石中等风化，定为Ⅲ类，西部边坡高差15～28m 不等，节理发育，坡角80deg;左右，参考坡率法中的“岩质边坡坡率允许值”，不能满足其相应岩质边坡的允许值，边坡整体稳定性评定为不稳定，经削坡开台阶治理使其边坡允许值在1：0.50～1：0.75（8le;H﹤15），即坡度为53deg;～63deg;时才能稳定。 　　根据赤平极射投影法进行边坡稳定性定性分析，西部边坡分布有一组岩体结构面，岩体结构面走向50deg;左右，倾向SE，倾角72deg;，西边坡的走向约50deg;～55deg;，倾向SE，坡角80deg;左右，则岩体结构面走向与边坡的走向、倾向均相同，但其倾角小于坡角，结构面J 的投影弧位于边坡M 的投影弧之外，属于不稳定结构，见图1。 　　若能对西边坡进行60deg;削坡治理，则岩体结构面走向与边坡的走向、倾向均相同，但其倾角大于坡角，结构面J 的投影弧位于边坡M 的投影弧之内，可使治理区西边坡处于稳定结构，见图2。 　　图1 治理前不稳定结构面赤平投影图 　　图2 削坡治理后稳定结构面赤平投影图3、治理总体思路与设计方案3.1 治理总体思路治理工程分为边坡治理工程、回填工程、排水工程与复绿工程，本着削高填低，削填量平衡原则，对残山进行开挖削平，东部边坡与南部边坡治理以削除危岩使其成为安全缓坡为主，西边坡采用一级台阶开挖，利用开挖后的岩土体对治理区内的凹坑进行回填、整平，设计基底标高为+35.30m；治理后的土地全部用作景观绿化区，为治理区增加集、排水设施，并对治理区进行复绿和道路改建，考虑到灌溉问题，在整平复绿区下端挑选地势低洼处设计一个圆形集水井。 　　3.2 治理设计方案3.2.1 边坡治理工程与回填工程首先，对治理区内残山（Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区、Ⅴ区、Ⅵ区）进行爆破破碎后，利用挖掘机对治理区内的凹坑进行回填整平,设计基底标高为+35.30m；同时东部边坡与南部边坡治理以削除危岩体使其成为安全缓坡为主；最后对治理区西部边坡进行削坡开台阶治理，按10m 高台阶进行开挖,台阶宽4m，削坡坡角60deg;，台阶两端修建上山阶梯道路，两侧设防护栏。削坡开挖岩土方量全部用于回填治理区内凹坑，削坡量与