矿区地质环境问题与防治研究.docx

1、矿区地质环境问题及防治研究1矿区采矿概况浏阳市何勇镇七宝山矿区采矿历史悠久。它记载于清朝嘉庆年间的浏阳县志，其开采始于明朝。铜、硫、铅、锌、金、银和铁等多种矿物已被证实5。矿床浅部到处都是老洞穴，深度达80米。新中国成立后，地方政府设立矿区，逐步提高了开采能力。近十年来，该矿多次关闭整合。目前主要为七宝山硫铁矿，由原七宝山硫铁矿、七宝象山硫化矿、铁锰黑土型金银矿和铁帽型金银矿整合而成，采用露天与地下联合开采方式。2矿区地质2.1地形。七宝山矿区以剥蚀丘陵和溶蚀堆积谷为特征，西部有一条狭窄的山谷。矿山中部(铁山段)是一个溶积谷，有大面积的湖田灰岩。由于强烈的风化和溶解作用，形成一条由北向南向西延

2、伸1000 2200米的狭窄河谷，为第四系冲积层所覆盖。该区域最高点为七宝山峰，海拔476米，最低点为七宝山河床，海拔116米，最大高差360米，相对高差一般为50-150米。丘陵地区地形坡度一般为15 30。该地区地形为浅切、小起伏的山地，植被覆盖率高，地形条件中等。2.2地层和结构。七宝山矿区位于扬子准地台南缘江南轴中部的莲云山断隆带，属浏阳-衡东新华厦门系断裂褶皱带和安化-浏阳东西向构造带的复合部分，位于永和向斜的东端，为次级构造。断裂构造发育，新老裸露地层主要有第四系、石炭系、震旦系和冷家溪群。七宝山矿区区域地质示意图如图1所示。2.3矿体顶底板。矿体的直接顶板为石英斑岩和石灰岩。石英

3、斑岩大部分风化，部分呈粘土状，石灰岩岩溶发育，溶洞充填粘土和砾石等。矿体顶板岩石稳定性差。矿体底板为千枚岩、板岩和石英斑岩。千枚岩和板岩完好无损，稳定性好，除裂隙相对发育的区域外，一般不需要支撑和坍塌。石英斑岩风化强烈，岩体整体性和稳定性差，隧道内普遍存在冒顶、底鼓、片帮等不良工程地质问题，需要加强治理。3主要地质环境问题及防治自20世纪70年代中期以来，数百个大大小小的矿山采用了掠夺性的大规模管理，将环境成本外部化，并积累了一系列地质和环境问题。3.1土地资源。矿山企业的采矿部门、工业广场、公路、4个矸石山、3个空场和3个尾矿库的地面建设占地总面积约117hm2，主要占用采矿用地、林地和居住

4、用地。矿区产生的主要固体废物是采矿剥离废石和尾矿6。砷污染在整个矿区最为突出，重污染区土壤砷含量超过三级标准，平均含量为57.9毫克/千克，是三级标准的4倍。土壤中铜的平均含量为122.9毫克/千克，达到三级污染标准。土壤中镉和汞的平均含量分别为0.49毫克/千克和0.51毫克/千克，锌和铅的平均含量分别为247.6毫克/千克和287.4毫克/千克。3.2水资源。自1997年以来，由于岩溶地面塌陷，石桥冲溪流经的浮场段发生漏水和断流，水顺井而下，导致洪水泛滥。2001年4月，井因停电被淹后，水位恢复到136米，干涸的井泉得到恢复，塌陷区积水面积较大。2005年9月矿井恢复生产后，鸡公湾矿开采至

5、75m标高，矿井排水量为130 m3/h，井泉再次干涸，塌陷区积水消失，部分水田成为旱地。目前，七宝山硫铁矿已开发至-40m中段，矿井涌水量一般为175 204m3/h，最大值为294m3/h7。矿井排水使地下水位异常下降，最大深度为176米，形成一个以矿井为中心的下降漏斗，影响半径约为1500米。在降落漏斗西侧附近的石桥冲谷和富田墩地区，第四系松散岩类孔隙水与湖田灰岩岩溶裂隙水直接接触，形成一个统一的含水层。矿井排水使岩溶水渗入采掘巷道，导致南北长约700米、东西宽约600米的浮场区地表井泉干涸，在地表形成大面积岩溶地面塌陷，使当地居民饮水困难。3.3水环境。该矿区废水包括矿井水、选矿厂废水

6、、废石浸出水、尾矿水和生活废水等。矿井水和选矿厂废水呈酸性，ph值为3.5 4.0，含有重金属离子和其他污染物。几十年来，各种矿山废水未经有效处理直接排入宝山河，夹带的硫细砂和泥沙抬高了河床，1.5m厚的污染泥沙淤积在河道中。河底重金属铜、锌、铅、砷超标，进入大溪河后迅速下降。在河流沉积物峰值区，水中镉含量超过饮用水和灌溉水标准，锌含量超过饮用水标准。保山河下游已达到饮用水标准5。3.4采空区地面。塌陷(变形)经调查，老湖口矿段4 11线与鸡公湾矿段局部地段之间的采空区上方发生了采空区地面塌陷变形。变形塌陷区无居民区、耕地和重要基础设施，危害为灌木林地和荒地。矿井及时组织机械设备的充填和修复，

7、消除了安全隐患。3.5岩溶地面塌陷。20世纪70年代以来，由于抽排地下水，矿区发生了小规模的点状岩溶地面塌陷，巷道相对稳定。自1996年以来，矿井巷道多次发生石灰岩岩溶(裂隙)和溶洞突水。1997年以后，地面塌陷和沉降的频率和规模日益增大8。富田浜至大宝坳一带岩溶地面塌陷面积37hm2，塌陷坑直径1-8m，可见深度2-5m，塌陷坑多分布在农田和干土中，部分位于宝胜高速公路上和民房旁。这造成了72栋住宅的损坏，但没有c针对采矿的地质环境问题，当地政府和矿山采取了积极的预防措施。特别是2010年以来，投入了大量的防控资金。20世纪90年代，当地政府和矿山联合建设了浏阳河上游小西河洪庄段饮用水输送至

8、矿区的工程，同时将分散的村民与山泉水连接起来，解决了村民用水和部分灌溉用水的问题，投资190万元。大约在2000年，一些河道被疏浚，钢筋混凝土结构被用来重建约1200米的渠道，新的灌溉池塘和2.2公里的运河，100多亩农田得到恢复。按照400公斤/亩的标准，农业生产按国家食品保护价格进行补偿。地面塌陷坑的及时回填和复垦、受损耕地的租赁和作为油茶种植示范基地的复垦已开始产生经济效益。大约在2010年，该矿投资约1500万元建造了一个废水处理系统。主要流程为“酸性废水中和反应罐五级沉淀重金属离子气体爆炸氧化泥浆压滤泥饼回填矿区实时监控系统合格排放”。同时，该矿启动了用地下废水和硫化钠活化硫分离的工

9、艺，并直接回收地下废水用于选矿，以减少外排。废水经处理后，75%以上回用于选矿，每年减少地下酸性水排放量90万吨，地面生产用水120万吨，生产成本220万元。总排放口设有自动检测器，处理效果明显。宝山河水质明显改善，进出口及下游水质清澈。经监测，水质符合排放标准。2002年，投资330万元用于治理受岩溶塌陷和灾害影响的地区。农田覆盖土壤176.91亩，厚度0.3 0.5米；修建污水沟297米；填筑塌陷坑6800m3，治理土地238亩，填筑塌陷坑154个，建成石桥冲小溪标准输水渠道579m。从2009年到2014年，29个土砖房被补偿拆除，15个被灌浆加固，36个被补偿维护，27个被重新安置，6

10、个被建造成桩基础，56个被设置了观测点。与此同时，受影响的4公里公路和1座桥梁得到加固，累计投资约1200万元。目前，加固后的地基已经基本稳定，裂缝没有明显变化。2016年，稳定的地面裂缝将得到修复。2014年，建设废石堆处理及废石淋水收集泵站，修建挡土墙，水泥硬化600m2，覆土绿化7310m2，播种草种，种植杉木苗木1200余株，新建排水沟285m。对铁锰黑土型金银矿空场69678m3废渣桩和铁帽型金银矿空场98672m3废渣桩进行了复垦和修复，疏浚了七宝山河路650m，修建了挡土墙，累计投资3000万元。2013-2014年，已关闭的庙冲尾矿库和唐卧里尾矿库覆土、修建截流渠、加固大坝、植

11、树、草坪绿化和复垦，投资约500万元。2016年，在新山冲尾矿库下设置了废水沉淀池。选矿厂的尾矿浆和废水被泵入尾矿库，废水经沉淀净化处理后循环使用。此外，该矿积极参与周边村庄的路面硬化，并设置路灯、新建桥梁、新建配电银行、新建农田灌溉池等。补贴费用为180万元。5 .存在的问题及建议该矿区地质环境问题长期积累，包括采矿历史遗留的原因和矿山企业防治意识的缺乏。虽然已经采取了引水措施，但在经过大量的防治措施，七宝山矿区的地质环境问题得到了有效缓解，但仍存在水资源枯竭、土壤污染等问题，今后的防治工作依然严峻。该矿区的地质环境问题可分为两类，一类是抽排水引起的地下水资源枯竭和地面塌陷，另一类是废水和废

12、弃物排放引起的水土污染。投资防治地质环境问题不仅具有良好的社会效益，还间接为企业创造了经济效益，如该矿区的废水处理。今后，矿山企业应遵循“早关注、早投资、早处置”的原则，实行开采与防治并举，确保资源开发与周边生态环境保护的协调。参考1李。新常态下矿山地质环境的生态恢复j。中国资源综合利用，2017，35 (5): 69-71。2贺，宁静的乡村。矿产资源的勘探和开发不能以牺牲环境为代价而无限制j。中国矿业，2012，21 (10): 49-52。3胡存智，董佐吉，鞠建华，等.全国矿产资源规划研究m.北京：地质出版社，2009。4周，梁鹤成，等.矿山地质环境评价m.武汉：中国地质大学出版社，2008。5 .戴大根、童。引用该论文王志平，王志平，王志平.采矿与冶金工程，2005，25 (6): 9-13。6凌志敏。引用该论文王志