[东川汤丹铜矿矿山地质环境治理] 东川铜矿
时间：2019-05-02 03:26:16 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】随着社会经济的不断发展，资源需求量迅速增加，矿产资源是国民经济、社会发展和人民生活的重要物质基础之一, 顺着矿山开采的快速发展，忽视矿产资源开发的环境保护工作, 一直存在矿产资源的开发利用与资源浪费、生态环境破坏共存的局面。矿山地质环境问题也日益凸显。如何在进行矿山开采过程中对矿山地质环境进行保护与治理已经成为我国矿山开采企业以及有关部门的首要问题。本文介绍了东川汤丹铜矿矿山地质环境治理，就矿山地质环境保护与治理进行了简要的回顾。
【关键词】矿山；地质环境；治理
1.矿区概况
东川铜矿区位于云南省滇东北，昆明市东川区境内。矿区地处乌蒙山区小江流域，地形地貌为侵蚀溶蚀高中山峡谷，地形切割深，起伏大，山坡陡峻。矿区总体地势西高东低，植被稀疏，在矿区主要以低矮的灌木和零星的树林为主，覆盖率仅15%左右。汤丹矿区与落雪、因民、烂泥坪矿之间有三级公路相连，交通较为方便。
1.1地层岩性
汤丹铜矿为一碳酸盐氧化铜矿床，属Ⅱ勘探类型。在区域构造上位于南北向的小江断层和东西向的宝九断层交汇处的西北侧，黄草岭向斜的南翼。区内出露的与矿床有关的地层为元古界昆阳群（PtKn），由上至下的顺序为：黑山组（PtKnH）：厚度大于1000m，为灰色、黑色薄层碳泥质板岩夹泥质白云岩，中上部夹有凝交岩或凝灰岩。落雪组（PtKnL）：为本区主要含矿层位，分三段，上段为青灰色中厚层、厚层至块状白云岩，厚200～300m。中段为黄色、灰色厚层至块状白云岩，厚30～100m。下段为黄白色薄层至中厚层泥砂质白云岩，厚0～30m。
1.2矿山面临治理的形势
由于我国经济社会和工业的快速发展，对矿产资源的需求与日剧增，长期以来矿山的开采造成自然环境的破坏、污染，破坏地表环境。塌陷造成地表积水，耕地减少，生态环境恶化，资源的浪费。造成了极大危害，近年来我国通过《矿山地质环境保护规定》对矿山地质进行环境保护，但是其约束力明显还是不够。从其看出对矿山地质环境保护还需加强。
2.治理方案
2.1治理范围
治理范围，主要为黄水箐泥石流沟，马柱硐露天采场地中的危岩，坡面泥石流以及土地石漠化等。治理中所采取的措施有清理危岩、拦挡坝、导流堤，生物措施、植树造林、整地、覆土、开发河滩地、种植果树等。治理方案通过专家咨询、评审，进行了部分优化调整，在黄水箐泥石流沟的现状物源较多的山毛驴支沟物源区增设了5座谷坊坝，并在山毛驴支沟沟口增设了一座拦挡坝，对黄水箐泥石流沟原设计的拦挡坝、导流堤进行了一定调整。
2.2黄水箐泥石流沟
2.2.1黄水箐泥石流沟概述
地形条件：整个流域内，25°以上的斜坡占95%左右，支沟纵坡一般在15～20%的有8条，而主沟纵坡在8～12%之间，从而为泥石流的形成提供了有利的地形条件。
目前黄水箐泥石流沟灾害主要以山毛驴支沟为主，黄水箐主沟上段在近年来实行了大面积封山育林，物源量相对较小，仅在沟内停积了少量泥石流堆积，治理中考虑到沟谷现状，结合资金情况，以黄水箐泥石流沟山毛驴支沟下段——山毛驴支沟为主，该段流域面积约3.4Km2，主沟道为黄水箐下段，长1.7Km，平均纵坡降87‰，切割深度约23m，沟谷底为Q42sdf含块石，厚度1m～2m不等，部分地段为基岩出露，岸坡为基岩地层，谷坡坡度约在40°～45°。沟口为泥石流堆积扇，为Q42sdf含块石碎石土，宽120m～220m。面积约22000m2,下段人工治理后形成了“地上悬河”，两侧是人工河堤，河床搞出地面0.5m～3.5m。山毛驴支沟源头地区为主要物源，由于长期人类开采，地表裸露，植被已全面破坏仅有零星草丛，地形坡度在28°～46°，泥石流固体松散物储量约150×104m3。
发展趋势：由于堆积于沟床上的固体松散物源丰富，泥石流将长期处于高频旺盛阶段，堆积区的停淤场也将被淤满，其造成的危害也将越来越大。
2.2.2流体特征
从泥石流残留物特征分析，结合目击者对泥石流过程及堆积特征的描述，综合确定黄水箐泥石流沟属沟谷型旺盛期高频稀性泥石流沟，据资料其固体物质比重为Gs=2.48t/m3，通过计算，泥石流容重为Pc=1.4t/m3。
2.2.3设计暴雨
据当地气象资料，最大日暴雨量值为169.2mm，采用年统计一日最大降雨量推求24小时降雨量，考虑其泥石流流区域面积较小，可假设降雨在流域内为均匀性，取点面暴雨折减系数为1，不考虑高程效应，变异系Cv=0.34，Cs=3.5。以20年一遇设计，50年一遇校核。
2.2.4设计洪峰流量
采用云南省水文手册法，铁二院公式，水文研究所法等三种公式计算。计算结果详见下表，
洪峰流量计算结果表
注：设计计算时采用铁二院法。
2.2.5泥石流计算
采用配方法计算和形态调查法 雨洪修正法分别计算对比，以配方法计算结果作为理论设计值，结果见下表。
2.3马柱硐露天采场
马柱硐露天采场位于汤丹镇镇政府所在地的西侧斜坡上，已于1995年8月闭场，由于露场的剥离和弃渣的不规范堆放，现已形成近15ha的裸露斜坡，在斜坡上分布有多处危岩以及近50万m3的弃渣；同时，由于下部洞采的采空区产生塌陷，地表有局部形成地裂缝、塌陷坑。在雨季暴雨或连续降雨作用下，产生坡面型泥石流和滚石，正威胁着汤丹镇的生命财产安全；同时也危害着汤丹矿区至滥泥坪矿区的唯一的一条矿区公路安全运营。
2.4水土流失、植被破坏
由于长期的采治铜矿，过渡的代薪炼铜以及人口的急剧增长，从而造成陡坡耕作，使其的植被遭受严重破坏。现状植被覆盖率仅15%左右，形成了严重的生态环境问题；一方面随着水土流失加剧以及矿山的弃渣为泥石流提供充足的物源，另一方面泥石流又把位于河谷底部的良田冲毁，形成了地质灾害越频发而又越是陡坡耕作的恶性循环。 2.5治理方案
矿山环境治理，是一个地质学、力学、生物学等多门学科紧密结合的系统工程。解决地质环境问题必需以大量的分析研究工作为基础，不同地质、水文环境条件，不同岩性，不同矿种，不同规模，不同开采方式，产生的地质环境问题不同，治理保护的措施和方案也不同。
由于传统矿山开采很少进行矿坑回填，造成地质塌陷等情况极易发生。按照矿山地质灾害发生的时间快慢可将其分为两大类，一类为突变性地质灾害，如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等。另一类为缓变性地质灾害，如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。由于矿山开采对于矿山周边水资源的污染影响了植被的生长，造成矿山地质出现松散，为滑坡、崩塌、泥石流的发生创造了条件。在矿山开采过程中，地下岩石的应力发生改变，以前的岩石应力均衡被破坏，以及矿石废渣的乱堆乱放，易造成边坡的不稳固，在矿山开发过程中形成的废水、废气、废渣、尾矿以及粉尘污染大气环境、破坏含水层、地形地貌景观、耕地、森林草原, 诱发地质灾害, 形成地表塌陷与裂缝、滑坡与泥石流, 造成人员伤亡事故等重大问题, 直接影响到经济发展。社会和谐和民生质量, 在很大程度上造成我国矿山地质环境保护与治理难有起色。
针对这样的情况，矿山地质治理首先要从水资源治理开始，加快矿山矿物制备过程中水处理设备的投入，将污水进行处理后再行排放。同时加快矿山植被的恢复，通过树木种植、草皮移植等方式恢复矿山植被，防止滑坡、泥石流的发生。具体在治理中，在结合黄水箐泥石流沟的成因和发展趋势等特点的基础上，本着治理设计的安全、长期性和经济适用性、施工可行性等各方面因素，决定采取“拦挡、排洪、固床稳定加生物措施的综合治理方案”对泥石流进行治理设计。对马柱硐露天采场、水土流失、植被破坏采取了生物措施为主的治理方案，主要为长期开展，水土保持，封山植树造林，同时对危岩进行清理；覆土植树、植草及种植果树。
3.结语
由于历史原因，矿山生态遗留问题一般较多，治理的范围比较广、资金投入大，治理工程难度与技术要求高，工程量大，不可预见因素多又难以控制，因而从另一方面加大了资金缺口，考虑经济效益的问题，普遍存在的现象是发生了重大灾害后才去治理，应加强对矿产资源开采全过程的管理，因此矿山生态环境整治问题现状令人担忧，日趋严重, 出现许多新的矿山地质环境问题亟待切实解决。更考虑到恢复土地资源的有效利用，通过废弃矿石与砂石的合理配比进行回填，一方面减少了回填使用材料带来的资金与物质浪费，另一方面也对废弃矿物有了很好的处理，应采取预防、控制、综合防治的指导方针，根据矿山地质环境的而制定不同的保护与治理的技术，以利于更好地推进矿山地质环境保护与治理工作, 更好地保障发展、保护资源和保护环境。环境的生态恢复是我们最终的理想目标。
【参考文献】
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