Question

地质因素导致矿山环境地质问题

Answer 1

1.地质构造破碎带引发矿山环境地质问题

西南地区位于欧亚板块与印度洋板块碰撞带的东缘，新生代喜马拉雅运动的核心部位，推覆、走滑、逆冲构造发育，活动断裂众多，新构造活动强烈、破坏性地震频繁、近地表岩层结构面发育、岩石风化强烈，地质环境脆弱，是我国地质灾害发生最频繁、危害最严重的地区。地质环境的脆弱和地质灾害的频发，客观上造成矿山地质环境保护工作的艰难性。一般处于深大断裂带或断裂交会带附近的矿山，原生环境地质条件脆弱，往往也是矿山环境地质问题严重的矿山。如西藏罗布莎铬铁矿、四川冕宁稀土矿、攀枝花钒钛磁铁矿和云南开远小龙潭煤矿、个旧锡矿、东川铜矿、易门铜矿等矿山环境地质问题都比较突出。开远小龙潭煤矿产于第三纪盆地中，煤层下伏粘土岩，受断层影响，个旧组灰岩直接覆盖于粘土岩之上。矿山采用露天开采方式，尽管采场边坡很缓，南北采场边坡分别为15°～18°和14°～16°，但由于边坡中夹有数层软弱碳质粘土岩、膨胀岩，受软弱岩层及软弱结构面影响，从20世纪80年代开始，南北采场均发生不同程度的边帮蠕动变形和滑移变形；四川冕宁木落稀土矿，成矿与喜马拉雅期碱性正长岩有关，矿体赋存于近南北向张扭性断裂中，2004年4月19日沿断裂带有大量碎石从开采坑道顶部垮塌，当场死亡2人，重伤2人，至今尚未恢复生产。

2.软硬岩性组合引发崩塌、滑坡矿山环境地质灾害

西南地区含矿岩系往往由软硬岩性组成，特别是沉积矿产煤矿、硫铁矿、铝土矿、锰矿和磷矿等，一般都赋存在页岩、泥岩、碳质砂页岩等较软的岩层中，而矿体顶板为较硬的砂岩或石灰岩，常形成山体陡坡，采矿破坏了山体的稳定性，上覆岩体失去支撑，沿自身垂直临空方向产生卸荷掉块形成崩塌。下部的坡体在上部的荷载作用下形成滑坡。近年来贵州、重庆等地发生的较大规模的山体崩塌和滑坡就由此因素诱发而成。第三章所述的贵州纳雍县鬃岭镇左家营发生的山体崩塌即属此类。

重庆南川甑子崖危岩崩塌亦属此类。南川甑子岩危岩群位于南川矿产品开发公司铝矿厂东侧，由二级陡崖组成，全长约1400m，共涉及7个危岩带44个危岩块体。发生崩塌活动频繁的属Ⅲ-2号危岩带编号为W12号危岩体。该危岩体分布高程1561～1796m，体积约56.25×10⁴m³，岩性为中二叠统茅口组灰岩，基座岩性为中二叠统茅口组页岩夹灰岩，具有典型的“上硬下软”特征，危岩体主崩方向200°。岩体发育3组裂隙，2组产状直立的裂隙延伸长约200m，裂宽3～10m，裂隙从顶部贯穿至底部；另一组层间裂隙于危岩体中、下部形成凹岩腔。

2004年8月9日至8月12日危岩体发生变形破坏，危岩体后缘时有掉块崩落现象发生，矿区发出报警信号数次。8月12日中午12点53分，12号危岩体发生整体崩塌，由于及时启动了预警系统，疏散了危险区内村民，未造成人员伤亡。

3.矿层埋藏浅、矿层多、安全深度小也是导致矿山环境地质问题的重要因素之一

西南地区开采的大部分矿山矿层埋藏深度小，绝大多数在500m之内，且相当一部分矿山分布有几层矿，如贵州盘县到水城一带的可采煤层，少则2～3层，多则7～8层。还有的矿区有几层不同矿种的可采矿层，如四川南部硫铁矿与煤矿伴生，在这些矿区进行井下开采，由于安全厚度小，地面经常发生沉降、塌陷、地裂缝，造成地面井泉枯竭及土地资源破坏等环境地质问题。大面积的地面破坏或井泉干枯常造成村寨的整体迁移。

4.强岩溶含水层往往是造成矿井突水的主要因素

西南地区的贵州省，大部分煤矿层的上部为下三叠统强岩溶含水岩组，下部为中二叠统阳新灰岩强岩溶含水岩组，有的矿层底板距下伏的中二叠统阳新灰岩强岩溶含水岩组仅2～3m，加之部分地区断裂构造发育，因此在矿山开采中往往易发生井下突水事故。如第三章第二节所述，贵州省2004年9月至2005年1月发生的3起大的突水事故即属此类型。