崇義縣思順社官銅礦礦山地質環境問題與治理方案

石常亮，汪江英

（江西省地質局第六地質大隊，江西 南昌 330001）

崇義縣思順社官銅礦位于崇義縣境內，礦山于1938年開始民采，至今已有84年。礦區主要開采銅礦，一方面銅礦的開采為當地經濟發展做出了較大貢獻，但同時也對礦山及周邊環境造成較大負面影響[1，2]。本文根據現場調查情況，結合前人研究經驗[3-7]，對思順社官銅礦礦山地質環境問題進行現狀分析和預測評估，提出了具有針對性的礦山地質環境保護與恢復治理措施和建議。

1 礦區概況

崇義縣思順社官銅礦位于崇義縣橫水鎮北西317°方位，距崇義縣城直線距離24km。隸屬于崇義思順鄉行政管轄。礦區開采深度為+750m至+400m，礦區面積為0.2556km2。區內交通較為方便，礦區至思順鄉有5km簡易公路，思順鄉級水泥公路至縣城與贛豐路相接，縣城至贛州約61km。

社官銅礦自1938年發現即開始民采。2006年4月，崇義縣私營企業合伙取得采礦許可證，礦山采用平硐開拓方式，有軌運輸，硐外汽車運輸，+718m、+748m中段資源已采完，采空區（總長約86m，寬約3.8m，總高約53m）已封閉，現+718m中段為+675m生產中段的回風中段。

目前礦山正在辦理采礦證延續。根據現場調查，礦區地表損毀主要有PD1及周邊生產工業場地（含選礦場、廢石堆、生活區、礦部、沉砂池等）、炸藥庫、礦山公路、尾礦庫等，損毀面積約1.9093hm2。

2 礦山地質環境現狀

2.1 地質災害現狀

2.1.1 已有人工切坡

根據野外實地調查，評估區切坡主要為選礦廠、生活區、礦山公路、炸藥庫后切坡，尾礦庫北東側切坡，共有五段較高邊坡，編號為QP1～QP5（見圖1、圖2）。五段邊坡所處地層巖性均為中粗粒黑云母花崗巖。巖體裂隙較發育，植被發育較好。采用量化評價邊坡穩定性（發育程度），確定QP1～QP5穩定性均較差，量化結果見表1。

圖1 選礦廠后切坡QP2

圖2 尾壩庫北東側切坡QP5

表1 人工邊坡穩定性量化評估結果表

2.1.2 廢石場穩定性

根據現場調查，廢石場位于生產工業場地北東側，占地面積約0.4074hm2，廢石沿山坡堆放，堆高約3m～5m，廢石量約1.63萬m3，目前礦山未對廢石堆采取治理措施，大量廢石堆積，在強降雨條件下，有發生滑坡、泥石流的可能性，危險性較大。

2.1.3 采空區

（1）采空區穩定性：采空區主要分布在+718m標高以上部分，礦體頂底板均為燕山期花崗巖，巖石堅硬穩定。根據現場調查，采空區未發現明顯的陷落變形現象，未發現地面塌陷，穩定性較好。

（2）巖石移動影響范圍：根據區內擬采用的采礦方法、采空區處理方法、采空區面積和埋深，綜合考慮工程地質條件、水文地質條件、礦業活動特征等因素，通過采空區地質穩定評判方法表對采空區巖石移動范圍內地面進行穩定性判別，礦區采空巖石移動影響范圍穩定性較差。

2.2 含水層破壞

+675m中段是礦區的采礦、探礦、運輸和排水巷道，礦坑水主要來源于巖層的裂隙水，大氣降水是區內地下水的主要補給來源，礦山以平硐為主的開采方式，礦坑正常涌水量為100.80m3/d，雨季礦坑涌水量有所增加，最大涌水量為150.12m3/d左右。在+675m標高及以上的礦坑水均可通過各水平的平硐自然排泄?，F狀條件下，無跡象表明礦山建設造成了區域和礦區孔隙地下水水位下降，影響當地的農業生產和居民生活，對含水層的破壞和影響較輕。

2.3 地形地貌景觀與土地資源破壞

現狀對地表地形地貌景觀的破壞主要表現為生產工業場 地（1.1429hm2）、炸藥庫（0.0552hm2）、尾礦庫（0.2651hm2）以及礦山公路（0.4461hm2），合計損毀面積1.9093hm2，破壞地類為有林地和采礦用地。根據礦山地質環境影響與土地損毀程度分級，本次破壞林地面積小于2hm2，土地資源破壞程度為較輕?，F狀評估認為：對土地資源破壞和影響程度較輕，對原始地形地貌景觀影響和破壞程度嚴重。

3 礦山地質環境預測評估

3.1 地質災害預測評估

（1）廢石堆場：除礦山開拓過程中產生的廢石外，開采過程中產生的廢石很少，生產的廢石用于礦山公路維護或堆放于廢石場。廢石場占地面積約0.4074hm2，沿山坡堆放，最終堆置高度約8m～15m，廢石場總的庫容約4.5萬m3。礦山服務年限為2.02年，廢石場的庫容能夠滿足礦山未來開采服務年限內廢石存放的需求。預測礦山開采終了后廢石場穩定較好，誘發地質災害的可能性較小，但在強降雨條件下存在誘發地質災害的可能性，應加強監測。

（2）尾礦庫：尾礦庫位于礦區南部約450m的山谷處，該尾礦庫現狀已廢棄，尾砂均已處理，后期礦山開采產生的尾砂也將賣作他用，不再堆放于尾礦庫中，因此尾礦庫誘發地質災害的可能性較小。

（3）巖石移動影響范圍：根據采空區地質穩定性評判方法表對巖石移動影響范圍進行預測評估，礦區采空巖石移動影響范圍穩定性較差。建議在本次評估所確定的巖石移動影響范圍內，礦方應避免新建地面建筑物，防止地面沉陷對其造成危害。如發現地表塌陷，礦山可用廢石、粘土及時進行充填，然后采用覆土復墾的方法來治理。預留安全礦柱，滿足安全要求，井巷支撐采用水泥拱澆筑，尤其要注意裂隙發育地段且采深采厚比較小的地段，應采取必要的保護措施并加強采礦方法的研究和地質環境的監測工程。采空區地表巖石移動變形對評估區內地質災害影響程度較嚴重。

（4）礦山公路：礦山公路沿山坡曲折布置，主要采用削坡修筑，邊坡高0.5m～2.0m，坡度5°～10°，多為土質邊坡。在強降雨的激發或其它水動力條件作用下，有可能引發小型塑性泥石流、崩塌、滑坡等地質災害，預測評估地質災害影響程度為較嚴重。

3.2 含水層破壞

礦區位于區域水文地質單元中的水量貧乏的基巖裂隙水區，區內不存在巖石溶洞，未發現老窿?？硬沙渌饕獊碓从诤畬右约皵嗔褬嬙煊克?。礦區周邊地表水較發育，賦礦標高高于當地侵蝕基準面59m，F1斷裂帶有一定的導水性。因此本方案預測評估認為礦山開采對地下水含水層影響屬較輕。

3.3 地形地貌景觀和土地資源破壞

根據礦山開發利用方案設計，未來礦山開采對地貌景觀的影響主要是已有生產工業場地對土地的壓占損毀，其他的主要是可能產生的地裂縫及地面塌陷引起的地形地貌景觀的破壞。已損毀土地總體上對原生的地形地貌景觀影響和破壞程度嚴重。預測評估認為：對土地資源破壞和影響程度較輕，對原始地形地貌景觀影響和破壞程度嚴重。

4 礦山地質環境保護與治理恢復工程

4.1 礦山地質環境恢復治理分區

根據《江西省礦山地質環境恢復治理與土地復墾方案編制技術要求（試行）》（贛國土資字[2015]86號）附錄F附表F.1礦山地質環境保護與恢復治理分區，將劉家灘金礦影響范圍劃定礦山地質環境恢復治理重點防治區1個、次重點防治區1個和一般防治區1個，如表2。

表2 礦山地質環境恢復治理與土地復墾防治分區表

4.2 礦山地質災害治理工程

（1）本方案主要對生產工業場地、炸藥庫上方各修建1條截排水溝，因生產工業場地、炸藥庫等匯水面積較大，設計截排水溝有利于截水、排水，保證人員安全。

（2）對采空巖石移動范圍內的地面塌陷和地裂縫情況進行長期監測，不新建地面建筑物，如發現地面塌陷、產生地裂縫等情況，及時使用廢石、粘土等進行填充的方法，避免采空巖石移動范圍進一步擴大。

（3）廢石場采用“上截下擋”的原則進行防治，礦山應嚴格按設計要求合理有序地排放廢石棄土；廢石場堆放坡度不宜超過35°；對于傾斜的基底，清除表面的腐殖土及軟弱層，并挖成臺階；對于完整光滑且傾斜較大的巖性基底，采用棋盤式布點爆破，使之形成凹凸不平的抗滑面，以防止巖堆崩塌；周邊修建截水溝，兩端分別引入天然水道或者溝谷中，銜接處作好防沖等防護措施，以防止形成泥石流物源及消除引發泥石流的水源條件。

4.3 含水層破壞防治工程

在生產工業場地排水溝處修建2個沉砂池。生產生活產生的污水集中排放到沉砂池中澄清處理后排放；廢石場淋漓水的治理，廢氣收集并經沉淀達標后對外排放；生活污水的治理，修建地埋式化糞池，經化糞池處理后對外排放；礦山生產期間應進行污廢水監測，確保污廢水經處理達標后排放。

4.4 地形地貌恢復治理工程

礦山停采后恢復治理期對各工業場地進行地表構筑物拆除清理、翻耕平整、土壤改良、植樹種草、對廢石場進行清運覆土、植被恢復，對尾礦庫進行覆土復墾，對礦區井口進行封堵等。

地表構筑物拆除清理工程：清理工程工程量主要包括生產工業場地內的礦部、選礦廠、生活區、工棚以及炸藥庫等構筑物的拆除、垃圾清理，均為水泥漿砌磚建筑。

翻耕平整工程：礦山綜采建（構）筑物拆除清運后，清除表土約20cm后對生產工業場地、炸藥庫進行翻耕平整。

覆土工程：對生產工業場地、炸藥庫、尾礦庫、礦山公路進行覆土，覆土厚度均為0.5m，所需表土量9546.5m3，表土全部外購，覆土后可直接進行植被恢復。

植被恢復工程：①有林地植被恢復：主要針對復墾為有林地的生產工業場地、炸藥庫和礦山公路。采用喬灌木結合的坑穴方式植樹。喬木選擇濕地松，灌木選用胡枝子，草種選擇香茅草，喬木株行距為4m×4m，灌木株行距為4m×2m，隔行種植，面上撒播草籽。②灌木林地植被恢復：要針對復墾為灌木林地的尾礦庫，采用挖土坑客土回填的方案，灌木株行距為1m×1m，面上撒播草籽。

井口封堵：礦區閉坑后，對礦區5個平硐、3個通風井共8個井口進行回填、封堵，做封閉治理。

5 結語

本文在現場調查的基礎上，通過對社官銅礦礦山地質環境現狀進行全面分析，并預測未來可能發生的地質環境問題，將社官銅礦影響范圍劃定為地質環境恢復治理重點防治區1個、次重點防治區1個和一般防治區1個，設計修建截排水溝、擋土墻進行地質災害治理，設計修建沉砂池進行含水層破壞防治，對礦區損毀土地進行植樹撒草、井口封堵等達到對礦區全面恢復治理的目的。