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摘要:博愛縣月山編組站灰巖礦山開采方式為露天開采，由于長期開采，在地表形成了大小不等的采場數處，深10～30m不等，采場坡面陡立，地上形成多處危巖體，易發生崩塌等地質災害。本文在對研究區地質概況和水文地質特征進行分析的基礎上，對礦山工程地質特性與主要礦山地質環境問題進行了探討，研究結果可對以后的防災減災提供參考。

關鍵詞:工程地質;地質環境;河南省;月山編組站灰巖礦山

勘查區位于博愛縣西北部，根據地貌特征及成因，區域地貌可分為侵蝕剝蝕低山、侵蝕剝蝕丘陵、沖洪積傾斜平原、沖積平緩平原和谷地4個地貌單元。由于長期開采，在地表形成了大小不等的采場數處，深10～30m不等，采場坡面陡立，地上形成多處危巖體，易發生崩塌;剝離的表土及廢棄礦渣就近露天隨意堆放，占壓損壞土地資源嚴重，嚴重破壞了月山編組站北部的原生地貌景觀;灰巖礦渣粉末隨風飄移污染空氣，地質環境和生態環境嚴重惡化，直接影響當地人民的生產和生活。

1地質概況

治理區大部分為第四系殘坡積碎石土所覆蓋，溝谷地帶為更新統紅褐色粉質黏土，采面及山梁多為奧陶系中統上馬家溝組灰巖。治理區位于太行山拱斷束的東部邊緣，區內構造較復雜，柏山斷層從治理區北部約1km處通過，九府墳－朱村斷層緊鄰治理區南部通過。(1)柏山斷層(F13)。柏山斷層自沁陽縣前陳莊起始，至柏山西1km處尖滅，走向東西，傾向北，為壓性斷裂。(2)九府墳—朱村斷層(F14)。為朱村斷層的一部分，斷層北升南降，傾向南，傾角70°～80°，為正斷層，沿走向呈舒緩波狀彎曲，其力學性質先期為壓扭性，后期為張性。

2水文地質條件

區域上主要有3種地下水類型:碳酸鹽巖類裂隙巖溶水、碎屑巖類裂隙孔隙水以及松散層孔隙水。其中治理區存在兩種地下水類型，即碳酸鹽巖類裂隙巖溶水和松散層孔隙水。(1)碳酸鹽巖類裂隙巖溶水。含水層巖性為寒武系中、上統和奧陶系中統灰巖，總厚度約900m。鳳凰嶺斷層以北地區呈裸露型，以南山前地帶被石炭系、二疊系和第四系等地層所覆蓋而呈埋藏型。沿寨豁鄉以北地區地形較高，溝谷切割強烈，地下水埋深770～1100m，構造不甚發育，不利于地下水的補給。(2)碎屑巖類裂隙孔隙水。該類型地下水分布范圍較小，以地下徑流為主要排泄方式。(3)松散巖類孔隙水。分布在縣域中南部的山前平原及河流沖積平原地帶，為40～85m深度以淺的孔隙水。該類型地下水以降雨入滲補給為主，以人工抽取為主要排泄方式。治理區地下水類型為碳酸鹽巖類裂隙巖溶水和松散巖類孔隙水。碳酸鹽巖類裂隙巖溶水:含水層主要為奧陶系上馬家溝組灰巖和奧陶系下馬家溝組灰巖。松散巖類孔隙水:該層分布范圍較小，厚度變化較大，其下伏灰巖地層頂面坡度較大且透水性好，不利于地下水的賦存，為弱含水層。調查中僅僅發現局部地段在雨后有零星的上層滯水存在，該層在勘查區未見有統一的地下水位。

3工程地質特性

根據治理區地形地貌、巖土體特征，將治理區劃分為堅硬厚層狀中等巖溶化石灰巖巖組(O)和砂性、黏性多層土體巖組(Q)兩個工程地質巖組。(1)堅硬厚層狀中等巖溶化石灰巖巖組(O)。廣泛分布于治理區基巖裸露地段及外圍山梁地段，巖性以奧陶系中統上馬家溝組灰巖、白云巖、白云質灰巖為主，巖石干抗壓強度85～140MPa，巖體完整、堅硬致密，抗壓強度高，抗風化能力較強。節理裂隙不甚發育，僅僅在采礦放炮的局部地段巖體比較破碎松動，形成崩塌和危巖體。巖溶發育也不強烈，調查中僅僅在局部地段發現有零星的溶蝕現象。治理區北部山勢陡峭，且采礦活動較多，堆積在斜坡上的采礦棄渣易形成崩塌及滑坡地質災害。(2)砂性、黏性多層土體巖組(Q)。主要分布于治理區北部斜坡地段、中部南北向狹長殘坡積土地段以及南部前緣碎石土堆積地段，巖性以殘坡積土(北部)和碎石土(南部前緣地帶)為主，土體松散、粒間聯結弱，孔隙比較大，連通性好，力學強度低，透水性好。該層在不同地段厚度變化大，由于采礦活動車輛的長期碾壓，造成局部地段地層較密實，承載力較高，局部地段地層較疏松，承載力較低，力學性質在水平方向上呈現各向異性。針對治理區前緣擬修筑擋墻地段，根據鉆探和土工試驗成果，推薦地基承載力為120kPa;在灰巖地段修筑擋墻，由于灰巖強度高，故可以不考慮承載力因素。總之，治理區以堅硬厚層狀中等巖溶化石灰巖巖組(O)和砂性、黏性多層土體巖組(Q)兩個工程地質巖組為主，場地工程適宜性較好，適宜進行擋土墻、排水渠、邊坡整治等工程的施工。

4主要礦山地質環境問題

4．1礦山地質災害

治理區位于焦作市博愛縣西北部，屬月山鎮管轄，從20世紀50年代開始，隨著國營采石行業的興起，造成山體千瘡百孔，形成了大量的采坑及高陡邊坡，嚴重破壞了礦山地質環境，造成地質災害隱患。(1)崩塌與危巖體。主要分布在高陡邊坡部位，由于人工采石放炮造成巖體破碎松動，或者由于人工采石造成風化強烈的破碎巖體臨空，形成規模大小不等的危巖體，極易發生崩塌地質災害。調查發現有14處較大的危巖體，估算危巖體方量合計約7170m3。(2)滑坡。采石和修路活動形成較多棄渣堆積在山體斜坡之上，遇到暴雨極易發生滑坡地質災害。在2014年11月1日～7日進行槽探和鉆探工作期間，發現礦區北部斜坡上堆積的覆蓋層發生了滑坡現象，滑坡體呈長條型，長95m，寬10m，平均厚度1．5m，方量約1425m3，主滑方向為225°。

4．2含水層破壞

治理區含水層埋深較大，在采礦深度范圍內未見地下水含水層，含水層破壞輕微。通過平整覆土及生物工程綜合治理，形成寬緩斜坡、平臺地形，改善地表植被狀況，可以有效避免水土流失，涵養水土，增加地下水的補給量。

4．3地形地貌景觀破壞

(1)露天采坑。由于礦區長期無序的露天開采，在區內形成了一個巨大露采掌子面及多處采坑，對原生地形地貌景觀造成了嚴重的破壞。根據調查統計，現狀條件下共有采坑8個:其中CK1、CK3、CK4、CK5三面陡坎一面開口，開口處地勢較低排水順暢，無積水現象;CK2、CK6、CK7、CK8三面陡坎一面開口，但開口處地勢較高，排水不暢，雨季均有積水現象。(2)高陡邊坡。露天開采形成的高陡邊坡與采坑使山體與地表遭到嚴重破壞，邊坡坡度在70°～85°之間，最大長度274m，最小長度45m，最大高度82m，最小高度15m。邊坡為早期采石及長期私采開挖山體未治理而形成的遺留邊坡，造成基巖大面積裸露，地表植被遭到破壞，部分高陡邊坡存在危巖體崩塌地質災害隱患。(3)廢棄平硐。調查發現，在治理區北側上部有18處平硐，多數平硐為早期找礦所挖，部分平硐為近期附近村民私采亂挖造成的，平硐硐口高度2．0～3．5m，寬度1．7～2．5m，深度4．5～15m，洞口周邊上覆2～5m黃褐色-灰褐色碎石土，下伏灰白-深灰色中厚層狀隱晶質灰巖、白云質灰巖，黃褐及褐紅色泥質灰巖、角礫狀泥質灰巖等。這些平硐周邊巖土較松散，部分平硐內頂部巖石松動塌落，不僅造成了地貌景觀的嚴重破壞，對行人也存在一定的安全隱患。(4)殘坡體及礦渣。由于采石場長期無序開采，在采場中北部和南部造成形狀不規則的長條形殘坡體及礦渣遺留下來，使得采場凌亂不堪，嚴重影響地貌景觀，破壞土地資源。殘坡體上部為殘坡積碎石土，下部為灰巖基巖。據現場調查，殘坡積碎石土體積約7275m3。

4．4土地資源占壓破壞

治理區內由于露天開采石灰巖礦，形成了較大面積的采石場，在嚴重破壞原生地形地貌景觀的同時，對土地資源也造成了嚴重破壞。經現場調查統計，采場共破壞占壓林地資源120371m2。4．5其他礦山地質環境問題治理區屬灰巖地區，淺表地層風化中等，巖溶現象比較發育，可見溶隙、溶洞、溶溝、巖溶沉積等巖溶現象，局部存在小微型巖溶塌陷災害隱患。

5治理措施

針對礦山地質環境破壞的特點、方式、分布及危害程度，采取不同的治理措施，注重因勢利導、順坡就勢，以清除危巖、礦渣堆整理為主，輔以覆土、植樹綠化等措施，修復礦山生態環境;注重地形地貌景觀修復整體效果，以邊坡整理、挖填平整、植樹綠化為主，輔以清除危巖、覆土、排水等措施，達到降低地質災害發育及危害程度，恢復礦區生態環境。

參考文獻:

［1］河南省地質礦產局．河南省區域地質志［M］．武漢:地質出版社，1989．

［2］劉文開，陶泳昌．礦山環境地質與地質環境問題探究［J］．資源信息與工程，2016(3):175－176．

［3］楊濤，朱承斌．硫鐵礦礦山地質環境破壞問題及工程治理對策［J］．四川地質學報，2014(s2):178－182．

［4］魏玉虎，齊光輝，楊軍偉，等．河南省礦山環境地質問題綜合評價分區研究［J］．水文地質工程地質，2007(2):106－108．

作者：陳靜 王佳勇 單位：河南省地礦局第一地質勘查院