矿区地质灾害预测

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1、矿区地质灾害预测及应对 措施研究以西峡县方庄金银矿为例李光1，柯志平2，张博1，张艺露1，张亚冉1 （1.河南省国土资源科学研究院，河南郑州，450016； 2.郑州市环境监测总站，河南郑州，450000） 摘要：由于矿山生产过程中对地形地貌的破坏，不可避免地会造成或加剧一些地质灾害的产生，对可能发生的地质灾害进行科学的预测并提出应对措施，是矿山生产前期一个重要的环节。地质灾害的类型和危害程度，在一定程度上决定着矿山生产的开拓方式和生产布局。因此，必须加以重视。 关键词：地质灾害；预防；应对措施 矿区地质灾害分析是为了避免或减少地质灾害对矿山生产的危害，同时也为国土资源管理部门对该项目的审批提

2、供依据，矿区地质灾害危害程度，决定了本矿区的生产方式。因此，矿区地质灾害评估必须依据矿山实际，掌握第一手资料后作出正确评估。 1、矿区概况西峡县方庄金银矿矿区，矿区面积8.58km2，位于西峡县北西约45km的寨根乡方庄村境内。处于伏牛山区，属中低山区，地形较复杂，地貌类型单一，地质灾害不发 育，地质构造简单，岩性岩相不太稳定，岩土体工程地质 性质良好，工程水文地质条件良好，破坏地质环境的人类 工程活动一般，局部较强烈。Au1金矿体出露海拔标高 最高818，最低740m，矿体形态呈脉状。Au-2金矿体出 露海拔标高最高847m，最低820m，赋存标高847795m ，埋深035m，矿体形态呈脉

3、状。该矿区矿体工业类型为蚀变岩型金矿，矿体开采采用平硐开拓运输。 2、地质地貌环境特征评估区属北亚热带大陆性季风型湿润、半湿润气候，四季分明，春季多风，夏季热而多雨，秋季晴多日照长，冬季冷且少雪。年平均 气温15.2，年最高气温42.1，最低气温-14.2。年平均降雨量 565mm。年主导风向南东向，其中冬季多北北东向，夏季多西南向 。区内西部有老灌河通过，发源于伏牛山次主峰西界岭的东南侧，沿 伏牛山南麓向南延伸，汇入丹江口水库，全长约90公里。据米坪水文 站观测资料：最大流量3360.0m3/s，最小流量0.2m3/s。流量相差悬 殊很大。区内多中低山，海拔500-1200m之间，相对高差3

4、00-500m ，属中低山丘陵地貌。区内出露地层由老到新有：太古界太华群（ Arth）、下元古界熊耳山群（Pt1xl1）、新生界。评估区西部分布赵 楼杨大庄北东向断裂，长约36Km，倾向SE，倾角65左右，断裂带 宽100200m，破碎带内断层角砾岩发育，角砾成分多为片麻岩，安 山玢岩，砾径310cm，最大500。该断裂是直接影响高都川砂金 矿床的断层，但在短暂的采矿时期对评估区影响不大。 3、水文特征评估区地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙、孔隙水两种 ：1、第四系松散岩类孔隙水，含水层岩性为砂、砂砾石等，水位埋深1.3-5.0 米不等。砂砾石层厚610m，宽200800m，砂砾

5、石层含水性较强，透水性 好，平均渗透系数为108m/d，单位涌水量67.3 m3/h.m；2、基岩裂隙、孔隙水：主要分布在中低山和丘陵区，含水层岩性为上第三系的砾岩、粉砂岩、 含泥砂砾岩及太古界的混合岩、下元古界的角砾岩等。其中以上第三系的砾 岩、粉砂岩、含泥砂砾岩为主。由于地层胶结较差，富水性好，水位埋深大 于10m。太古界的混合岩及下元古界的角砾岩、安山玢岩，由于时代古老，结构致密，裂隙不发育，富水性差，地下水主要赋存在风化带中，无统一的 地下水位。地下水主要接受大气降水补给，河谷区地下水接受中低山丘陵区地下水侧向径流补给。地下水的径流方向沿着自然地势由高向低径流，由中山丘陵 区向河谷方向

6、径流，沿河谷方向由上游向下游径流。评估区地下水排泄主要 是人工排泄，在河谷切割深的地方，两侧的低山丘陵区地下水直接向河谷排 泄。 4、岩土工程条件评估区内矿体底板基岩属半胶结新近系泥岩、砂岩、砾岩，矿区含矿矿体主要为第四系冲积坡积而成的黄土、砂土、粘土、砾石及砂砾石层，因堆积时间短，又受地下水影响，胶结不牢呈松散状，强度较低，工程地质性质欠佳，但因采用露天机械化开采方式，若开采过程中注意放坡坡度，采取措施，工程地质条件能满足生产要求。 5、地质灾害的类型及特点 崩塌：崩塌(又称崩落、垮塌或塌方)是从较陡斜坡上的岩、土体在重力作用下突然脱离山体崩落、滚动，堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。大小不等

7、，零乱无序的岩块(土块)呈锥状堆积在坡脚的堆积物称崩积物，也可称为岩堆或倒石堆。崩塌下落后，崩塌体各部分相对位置完全打乱，大小混杂，形成较大石块翻滚较远的倒石堆。 坍塌具有速度快（一般为5200m/s）、规模差异大（小于1m3108m3）等特点。 滑坡：是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。 泥石流：是山区沟谷中，由暴雨、

8、冰雪融水等水源激发的，含有大量的泥砂、石块的特殊洪流。其特征往往突然暴发，浑浊的流体沿着陡峻的山沟前推后拥，奔腾咆哮而下，地面为之震动、山谷犹如雷鸣。在很短时间内将大量泥砂、石块冲出沟外，在宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积，常常给人类生命财产造成重大危害。 地面沉降：地面沉降又称为地面下沉或地陷。它是在人类工程经济活动影响下，由于地下松散地层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动（或工程地质现象）。 地裂缝：地裂缝是地表岩、土体在自然或人为因素作用下，产生开裂，并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种地质现象，当这种现象发生在有人类活动的地区时，便可成为一种地质灾害。地裂缝的形成原因复

9、杂多样。地壳活动、水的作用和部分人类活动是导致地面开裂的主要原因。6、矿山建设引发地质灾害的可能性引发崩塌、滑坡的可能性：由于矿区砂金开采拟采用露天开采，因剥离开采深度较大，若放坡不适，加上露天采坑边坡地层为砾石、砂、粘性土，采坑边坡地层结构松散，在开采过程中，在机械震动等因素的作用下，易引起上部土体崩塌，也可能在边坡内部形成剪切滑动面，造成采坑边坡土石体滑坡的可能性。 引发泥石流的可能性：由于矿区机械化开采，上部剥离的土石体及选矿后的废渣多堆向河道内及河道两侧，且数量较多，若遇强降雨，上游陶村水库水位暴涨，则易引发泥石流灾害，危及矿区、农田及高都川河两侧居民的安全。因此矿区建设有引发泥石流灾

10、害的可能性。 遭受地裂缝的可能性：因赵楼杨大庄断裂紧邻评估区西部，客观上有成生（构造）地裂缝的可能性，因矿区距该断裂较近，故矿区工程有遭受该类型地裂缝的可能性和危险性，但危险性小。 7、地质灾害危险性的综合评估与防治措施 评估区没有发现崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂缝、泥石流及地面沉降等地质灾害。因此，现状条件下地质灾害的危险性小。矿山建设有引发泥石流、崩塌、滑坡的可能性；矿山建设有遭受泥石流、崩塌、滑坡、地裂缝的危险性，其中遭受崩塌、滑坡地质灾害的危险性中等，遭受泥石流、地裂缝的危险性小。 通过对评估区内地质灾害进行现状评估、预测评估及综合评估将评估区分为地质灾害危险性中等、小两个区。表1. 地

11、质灾害危险性综合评估表地质灾害类型 现状评估 预测评 估 地质灾害危险性综合分区评估 崩 塌 中等 中等 矿区为地质灾 害危险性中等区 地裂缝 小 小 泥石流 小 小 滑 坡 中等 中等 崩 塌 小 小 矿区以外的评估 范围为 地质灾 害危险性小区 地裂缝 小 小 泥石流 小 小 滑 坡 小 小 根据地质灾害的类型和特点，特提出以下防治措施。泥石流的防治措施：严禁在沟底建设矿山设施及生活设施，暴雨期加强巡逻，遇见异常情况及时采取措施。崩塌、滑坡的防治措施：严格按照开发利用方案进行开采，露天采坑边坡坡度合理，做好采坑边坡上部排水工作，防止较大水流顺坡下流，冲蚀坡面；在开挖的过程中经常对边坡进行监

12、控，特别是在雨季，发现露天采坑边坡后缘有裂缝等滑坡迹象出现时，应及时采取相应的防范措施。 8、对矿区生产减少地质灾害的建议（1）矿山应设置专门的地质灾害监测小组，及时监测矿区可能出现的地质灾害。对露天采场、废石场及工业场地等需常年进行观测，发现异常情况及时采取防治措施并向有关部门报告。（2）根据地质灾害危险性评估的有关规定，矿山地质灾害危险性评估不替代矿山建设阶段的其它有关评价工作。建议矿山应当按照有关规定进行其它方面的评估工作，以确保工程项目的安全进行。（3）在施工过程中，加强与地质灾害危险性评估单位的联系，以便对发现的问题及时进行研究和解决。 参考文献1 徐增亮 环境地质学 R，青岛海洋大

13、学出版社，1992 2 罗元华、张梁、张业成 地质灾害风险评估方法 R，地质出版社，1998 3 刘传正 地质灾害勘查指南 R，地质出版社，2000 4 地质灾害危险性评估参考资料 C，国土资源部地质环境司，2000 Mine geological disaster prediction and response to studyXixia County Fangzhuang mine of gold and silver as an example Li Guang (Henan Scientific Academy of Land and Resources, Zhengzhou, 450

14、016)Abstrace: The production process as a result of mining on the topography of destruction, will inevitably cause or exacerbate a number of geological disasters in the emergence of possible geological disasters in the forecast for scientific and response is an important pre-mining levels. Geological disasters in the type and extent of harm, to a certain extent determines the way to open up the mine production and production. Therefore, we must take it more seriously.Key words: Geological disaster; prevention; response 第一作者简介：李光（1986 ），男，本科，长期从事地质灾害及水工环相关专业的研究工作。感谢各位领导及专家下届地质年会再见！