矿山地质对土地资源的影响
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黄草坪矿山以露天开采为主，采矿活动对矿区的土石环境影响较大，矿区内现有地面土地结构为;稻田约0．02km2，旱地2．0km2，荒坡0．17km2，经济作物以林地、茶园为主，面积:茶园0．006km2，林地0．33km2。人类工程活动以农业耕作为主。矿区开采后原有的耕地、茶园、部分林地将不复存在，但只要在矿坑闭坑后按照矿山地质环境恢复治理后，其原有的土地资源可以基本恢复，生态植被也可恢复。其恢复治理难度总体较小。采矿后矿区中部将形成一个较大平坦的低洼、易于土地恢复治理，治理方法简单，其治理投入也相对较小，治理后对土石环境影响较小。采矿后，矿区的四周境界将形成高15m，坡度在60°，阶宽4m～8m的台阶状斜坡，受地层岩性及空间组合的影响，境界边坡的稳定性差异性较大，其中矿区西侧境界人工边坡为顺向坡，边坡开挖其稳定性极差，台阶状人工边坡可能沿层面产生顺向下滑失稳，对于其北侧、西侧、南侧台阶斜坡多为横向、或反向坡结构，其稳定相对较好。受其台阶状斜坡及与地层结构的组合关系的影响，土地资源的恢复治理难度较简单，其中北侧、西侧和南侧受台阶状地形的影响，其地下水资源的影响，其恢复难度相对较大，治理后对土石环境的影响中等;而对于西侧由于台阶状斜坡的稳定性极差，要恢复的土地资源首先保证它的稳定性问题，其台阶斜坡高差大，治理难度大，费用相对较高，矿山开采对土石环境的影响较大。
2.首期采场台阶稳定性分析
根据地块的地形地貌条件、地层岩性组合与人类工程本身的特点，可能因采矿活动诱发岩溶塌陷;产生人工边坡稳定性问题，如顺向坡滑坡，横向、斜向和反向坡的崩塌;引起矿区东侧外围滑坡体的复活等。矿区的岩溶较发育，主要有溶沟、溶槽、漏斗、落水洞、溶洞、岩溶管道等，据不完全统计，矿区发育落水洞11处、溶洞1处，同时，矿区的深部岩溶较发育。因此矿山开采过程中，可能因工程爆破、工程开挖、工程加载等诱发溶洞顶板产生冒落引发地表塌陷，从而影响矿山的正常工作。本矿为露天开采，采用微差爆破采矿，在溶洞发育地段，溶洞顶板本身的节理、裂隙较发育，顶板的完整性相对较差，可能因爆破过程产生的震动荷载作用下，溶洞顶板产生冒落而诱发地面塌陷灾害;在溶洞较发育地段，随着矿山开采进行，工程的开挖，溶洞顶板的厚度变薄，洞室顶板可能在自重、爆破和工程运输时的动荷载作用下，产生地面塌陷;在溶洞顶板较薄地段，在矿山开采时，可能因矿石的堆放加载，或工程机械加载等引发地表塌陷。黄草坪矿山采矿方法为自上而下、水平分台阶的露天采矿方法。遵循“采剥并举、剥离先行”的原则对矿石资源进行有序开发利用。矿山生产工艺流程为:采矿工作面潜孔钻机钻孔→中深孔爆破→液压挖掘机铲装→矿用自卸汽车运输→工厂石灰石破碎站。矿山的首采工作面设计为2个，一个布置在矿区东侧935m平台，另一个设在矿区北部815m平台。采矿、剥离均采用自上而下水平分层开采，工作面基本沿走向布置，垂直于岩层走向推进，台阶高15m，开采平台最小宽度40m，开采平台最小长度120m，台阶坡度为75°。
矿区地处梯子崖背斜西翼，为总体上向西倾斜的单斜地层组成，局部地层倾向稍有偏转，小型挠曲发育，显示为轴向南北的向斜特征。受高家岩断层(F2)影响，地层倾角东边陡西边缓，东部地层倾角35°～53°，西部地层倾角5°～12°。因此开采将形成的15m高的台阶，台阶坡面与结构面的组合关系见图2，采矿为顺坡向开采，斜坡为顺向坡结构，开采平台将形成顺向坡台阶和横向坡台阶。对东侧采场平台为顺向台阶，其层面易形成潜在的滑移面，以东侧采场为例进行坡面与结构面的组合分析，第①、③组节理面构成边界条件;对由北向南推进的横向台阶，当横向台阶坡大于第①、②组节理时，台阶前缘部分可能沿第①、②组节理面滑动;对南向北推进的横向台阶，当台阶坡度小于第③组倾角时，台阶的稳定性相好;对由东向西推进的反向台阶，第④、②组节理面可能构成潜滑动面;在由北向南推进的横向台阶，第①、②组节理面可能构成潜滑动面。在上述地层岩性、断层及节理裂隙的组合下，在采矿的爆破地震以及暴雨等因素和诱发下，易产生滑坡、崩塌灾害，尤其在顺向台阶可能沿层面产生滑坡。综上所述，采区最终边坡高度约148．0～220．0m。南北两侧的边坡的稳定性总体较好，在上述节理及岩溶的影响下，在开采过程中，可能因为坡脚开挖、采矿时的人工爆破地震作用等因素的影响产生崩塌落石及掉块现象;可能因为坡脚开挖、采矿时的人工爆破地震作用等因素的影响，沿层面产生滑塌失稳。
3.结论及建议
人工边坡稳定性问题是本采矿区存在的主要问题，采场东侧边坡稳定差，北侧南侧的稳定性相对较好。采场中东侧为顺向坡结构，地层倾角相对较陡，矿山开采后形成顺向潜在不稳定斜坡，人工边坡容易沿岩体层面产生滑动，直接对矿区的采矿活动构成较大威胁。采场临时边坡或东侧的境界边坡稳定性较差，地质灾害的危险性相对较大。北侧人工边坡为横向坡结构，缓倾角结构面与坡面大角度斜交，因此，其稳定性较好。南侧边坡主要受第①、②组节理影响，由于节理面倾角接近采场边坡倾角，边坡的稳定性总体较好，局部略小于倾角地段可能沿第①、②组节理面产生小规模滑动。
矿区东侧的炉缸口滑坡可能在采矿爆破震动作用下产生复活，高家岩危岩带也可能产生崩塌，但不会对矿区构成直接危害。建议采场的矿山开采应遵循台阶式开采，自上而下的进行。开采平台的高度和坡度，在矿山开采设计的基础上，应根据各开采平台岩体的节理裂隙的发育程度和空间组合关系进一步调整，以避免因台阶高度过高，或台阶坡度过大，在台阶开挖，或爆破时产生崩塌和滑坡而影响矿区的正常生产工作。并及时消除边坡上方的危岩体，避免影响矿区正常生产工作。随着矿山开采的不断进行在矿区北侧、东侧和南侧将形成较高的人工边坡，为避免因边坡坡度过陡，在坡脚开挖和采场人工爆破的影响下产生崩塌和滑坡，建议在开挖时应根据边坡面与岩体发育的结构面的组合关系进行调整，并及时消除边坡上方的危岩体，避免影响矿区正常生产工作。由于东侧为15°～35°顺向边坡，在坡脚开挖和采场人工爆破的影响下易产生顺向滑坡，开采必须对该侧边坡进行抗滑工程治理。
作者：程思、王运生、屈伯强单位：成都理工大学、环境与土木工程学院、四川省地质环境监测总站
