平远县坪山岗石灰石矿矿山地质环境影响评估及防治对策(1).pdf

科技创新与应用 l 2 0 1 3 2 6 B ] 科 技 创 新 平 远县 坪山 岗 石 灰石 矿 矿山 地 质环 境 影响 评估 及防 治对 策 李 国 亮 广 东省梅 州市地质环境监测站 ， 广东 梅 州 5 1 4 0 7 1 摘要 在扼要介绍平远县坪山岗石灰石矿基本概况与地质条件的基础上， 着重分析了该矿山存在的主要地质环境问题与成因。 综合考虑其危害程度 ， 依照“ 预防为主 、 防治结合” 的基本原则， 分别从保护性措施 、 工程治理措施以及监测措施 四个方面提 出了 该矿山地质环境综合 防治对策。通过预防与治理相结合 ， 可使 日益加剧 的矿山地质环境 问题得到有效遏制 ， 消除或减弱矿山地 质灾害安全 隐患， 并全面恢复矿 山地质环境。 关键词 平远县坪山岗石灰石矿 ； 矿 山地质环境 ； 防治对策 1 矿山地质环境背景 平远县坪山岗石灰石矿属在建地下开采石灰岩矿山，矿井为竖井一 回风斜井的开拓方式。于 2 0 0 9 年 5 月取得采矿许可证， 目前正在进行三 同时施工阶段， 生产系统尚未形成。 1 ． 1气象水文 1 ． 1 ． 1气象。 矿区位于平远县城北东 3 3 y 向， 距平远县城约 1 4 k m 。 属 亚热带气候， 受东南季风影响明显 ， 且处于低纬度地区， 太阳辐射强 ， 夏季 炎热 ，冬季温暖 ， 偶有奇寒。多年平均气温 2 0 5 C，多年平均降雨量 1 6 9 2 ．9 m m， 多年平均蒸发量 1 4 6 6 ．2 m m ， 多年平均风速 2 ． 1 m ／ s 平远县气象 局提供 。 1 ． 1 ． 2水文。矿区为丘陵地貌， 周边大的地表水体主要为流经评估区 西北角的东石河， 距离矿区范围最近距离约 6 0 0 m， 评估区周边可见几口 鱼塘及山间小溪流分布。整体呈自东南至西北流向， 常年有水， 但水流量 较小。区内地表水系以季 f生 溪流为主， 多在雨后形成暂时『生 水流。 1 ．2地形地貌 矿区属丘陵地貌， 海拔标高 4 0 8 1 7 0 m。 相对最大高差 2 3 8 ．4 m； 矿 区最高处为位于南部坪山岗山顶 ， 海拔标高 4 0 8 ．4 m， 最低点为东北部溪 沟， 海拔标高 1 7 0 m， 矿区地形总体呈南部高 ， 北音 氐 趋势。山坡坡度一般 1 0 2 5 , 植被较发育， 自 然山体较稳定， 沟谷较发育， 地形切割中等 ， 地表 自 然排水条件 良 好 ， 西北角的东石河为矿区的最低水位排泄处。 1 _3区域地层与岩石 1 ．3 ． 1区域地层。根据区域资料， 区域出露的地层主要有震旦系 z 、 泥盆系中统老虎坳组 D 、 泥盆系上统双头群 D z S h 、 石炭系下统忠信组 c z 、 石炭系中上统壶天群 c t 、 二叠系下统栖霞组 P ， q 、 二叠系下统 孤t ． P l g 、 二叠系上统龙谭组 P 2 1 、 三叠系上统小坪组 T sx 、 侏罗系 下统金鸡组 J j 、 侏罗系上统高基坪群 J 3 g J 及第四系 Q 。 l 3 -2区域岩石区。域内出露岩石主要为侵入岩， 为燕山三期 花 岗岩、 花岗斑岩、 石英斑岩、 石英闪长岩、 辉绿岩脉等。 1 ．4矿区地层与岩石 1 ．4 ． 1矿区地层。矿区地表均为第四系残坡积层覆盖， 根据区域地质 资料及矿山揭露情况， 矿区地层有二叠系下统栖霞组 P q 及第四系 Q 。 二叠系下统栖霞组 P q 为矿区的主要地层 ， 同时也是主要含矿层。地层 产状为走向 N W， 倾向 1 2 7 , 倾角平缓， 大多在 2 0 - ．2 5 2 ．． 间， 局部达 3 0 。 其 岩性上部为灰黑色～ 深灰色厚层状灰岩， 下部为浅灰色灰岩 、 白云质灰岩 和含硅质团块灰岩。上部灰黑色厚层状灰岩为矿区开采水泥用灰岩含矿 层。第四系 Q 广泛分布于矿区及其外围地表浅部 ， 主要为坡残积物及冲 积层 ， 由黄褐色、 深灰色、 杂色含砾砂土、 粘陛土组成， 结构较松散。 呈松散 的堆积体， 分布山顶及山坡地带 、 矿区沟谷及山前一 带， 厚 n5 3 9 ． 5 m 。 1 ．4 ． 2矿区岩石。矿区内未见岩浆岩出露。 2矿山地质环境影响评估 矿山生产建设规模为小型， 评估区重要程度为较重要区， 矿山地质环 境条件复杂程度为中等级别。 根据 山地质环境保护与恢复治理方案编 制规范 D Z ／ r 0 2 2 3 - 2 0 1 1 的矿山环境影响评估分级标准 ， 确定该矿山地 质环境影响评估级别为二级。 预测评估开采活动可能引发、 加剧并可能的地质灾害有 采空区地面 塌陷、 岩溶地面塌陷、 崩塌、 滑坡等， 其中 岩溶地面塌陷潜在的危害性大、 危险f生 大， 对矿山地质环境影响程度严重； 采空区地面塌陷潜在的危害性 中等， 危险性中等， 对矿山地质环境影响程度较严重； 崩塌或滑坡其潜在 的危害性均小， 危险性均小， 对矿山地质环境影响程度较轻 ； 预测评估区 含水层影响程度分级为较严重； 预测地形地貌景观影响程度为较轻； 预测 矿山开采对土地资源影响程度为较轻。 矿山地质环境影响预测评估分为两个区 矿山地质环境影响严重区 及较严重区。 其中影响严重区面积 0 ．2 4 0 7 k m ， 占评估区面积的 1 3 - 2 l ％； 影 响较严重区面积 1 5 8 0 9 k m ， 占评估区面积的 8 6 ．7 9 ％。 3矿山地质环境防治对策 矿山地质环境保护与恢复治理的基本原则是“ 预防为主， 防治结合 ， 科学治理” 。预防为主就是以保护为主， 以不破坏 、 少破坏为主， 最大限度 一 52一 降低其破坏程度。 防治结合就是对不可避免的破坏， 要边开发、 边治理、 边 恢复。 科学治理就是以地质环境保护与恢复治理的基本目标为依托， 因地 制宜的恢复或再造符合环境友好和社会和谐的地质环境。根据上述的基 本原则， 矿山地质环境保护措施主要从如下四个方面进行。 3 ． 1采空区地面塌陷的防治对策 目 前矿山正在进行三同时施工， 设计开采水平为 1 4 0 、 1 2 0 m， 随着 地下开采的基建、 开拓延深， 采空区面积将不断变大。如一旦出现井筒支 护不当、 安全柱间距过大、 措施不当或开采高度、 宽度超过有关规定， 达不 到安全要求等原因， 以及在采空区堆载过重和建筑， 都有可能引起采空区 地面塌陷，同时原有采空区地面塌陷引发的地裂缝亦可能进一步发展形 成采空区地面塌陷， 以及因中段高度不一致 ， 顶柱厚薄不均， 上下中段矿 柱不对应， 矿房超宽、 超高、 矿柱 顶柱 出现结构软弱面时发生冒顶， 都可 能引发采空区地面塌陷。采空区引起的地面塌陷所带来的安全问题将 日 趋严重， 必须进行监测。 3 ．1 ． 1 处理措施。 1 对采空区进行监测； 在采空区上部地表按网格布 设 G P S 监测点， 间距为 1 5 0 m， 定期监测是否发生位移 、 沉降， 同时结合人 工监测， 定期监测地表是否发生地裂缝等前兆， 根据监测结果 ， 再行决定 具体的防治措施。 2 确定采空区塌陷的范围、 规模 ， 针对性地进行处理方 案设计。 3 待矿山闭坑， 塌陷稳定后， 对原采空区地面塌陷及其形成的地 裂缝进行治理 主要采用工程措施及生物措施、 监测措施 。 4 未治理期 间， 在其周边设置铁护栏或警示牌。 3 ． 1 ．2预防措施。 1 矿山在开采时要按设计施工 ； 确保岩柱上 、 下对 应、 顶柱厚度足够。 2 矿山在设计及开采中要明确岩柱遇断层、 裂隙或岩 溶、 破碎带时， 可采用人工砌筑矿柱 、 矿墙等措施， 确保岩柱 、 顶柱能受力 、 有效。 3 课 取有效的检查、 监测手段和制度。 3 2岩溶地面塌陷的防治对策 3 ．2 ． 1已发岩溶地面塌陷分析。据野外综合地质调查， 评估区内发生 了 1 处岩溶地面塌陷， 现将其分述如下 岩溶地面塌陷位于矿区西北角， 距竖J ⋯ l J l ] 约 1 0 0 m 。2 0 1 2 年 8 月 1 3日至2 9日， 林绪华等 4 户房屋地板 及墙体发生十几处裂隙， 其中有 1 处地板开裂并伴有土体下陷的情况 ， 同 时周边的水井水位下降明显， 影响面积约 8 4 0 0 m , 未造成人员伤亡 ， 有进 一 步引发塌陷的可能。 原因分析为井下开拓时突水， 造成地下水下降直接 串通岩溶所致。 3 ． 2 ． 2防治措施。 1 采用搬迁避险方式 ， 拆除受损建筑物， 树立警示 牌， 拉起警戒线。 2 利用客土进行充填压实治理， 种植树木进行绿化； 环 挖 3 5 3 5 c m的截排水沟， 减少地表水的下渗。 3 对塌陷区进行监测。 4 确定塌陷区的范围、 规模， 针对眭地进行处理方案设计。 3 ． 2 -3岩溶地面塌陷预测区 坪山岗石灰石矿设计开采范围位于灰岩较发育区，上部第四系覆盖 层较薄， 设计地下开采 ， 位于地下水位及当地侵蚀面以下， 坑道疏干排水 必然会引起地下水位的下降， 地下水位下降可导致岩溶地面塌陷。 岩溶地 面塌陷所带来的安全问题将 E l 趋严重， 必须进行监测。 开采过程中采用超 前孔探水， 防止突水事故， 遇岩溶水应进行注浆封堵， 禁止采用强排水， 钻 到断层破碎带时应及时进行封堵。 1 对岩溶区进行监测； 在岩溶区上部地表按网格布设 G P S 监测点 ， 间距为 1 5 0 m， 定期监测是否发生位移 、 沉降， 同时结合人工监测 ， 定期监 测地表是否发生地裂缝等前兆， 同时对每天的矿井抽水量进行记录， 发现 涌水量异常时应进行分析 ， 查明原因。根据监测结果， 再行决定具体的防 治措施。 2 确定岩溶区塌陷的范围、 规模， 针对性地进行处理方案设计。 3 待矿山闭坑， 塌陷稳定后 ， 对已发的岩溶地面塌陷及其形成的地裂缝 进行治理 主要采用工程措施及生物措施、 ．监I贝 0 措施 。 4 未治理期间， 在 其周边设置铁护栏或警示牌。 在矿山生产过程中， 应进行超前钻探水。超前钻探水发现遇水时， 应 采取封堵措施， 主要可采取灌注水泥浆进行封堵 ， 禁止采用强排水 ， 同时 将开拓方向进行修改， 绕开岩溶地段。 3 -3崩塌或滑坡的防治对策 据 平远县地质灾害防治规划 2 o 0 8 2 0 2 0 平远县国土资源局， 2 0 0 8 科 技 创 新 2 0 1 3 年 第2 6 期 I 科技创新与应用 选煤设备事故案例分析 司 爱 丽 1 、 河南理工大学， 河南 焦作 4 5 4 1 5 0 蔡振涛 2 、 田庄选煤厂 ， 河南 平顶山 4 6 7 0 0 0 摘 要 在几年 的下现场锻炼 中， 碰到一些选煤设备事故分析及处理过程 ， 对其进行 了简单总结， 有助于以后的教学工作。 关键词 选煤设备； 事故； 案例分析 1前言 自 从参加工作后， 学校每年都给教师提供下现场锻炼的机会， 这样使 理论与实践紧密结合，可以更好的服务于教学。在这几年的下现场锻炼 中， 学习到了很多书本上没有的知识， 收获颇丰。下面是我在现场见到的 些事故案例分析及处理方法。 2事故经过及分析 2 ．1 3 0 4 振动筛事故 2 0 0 7 ．9 ． 1 0 上午 8 5 0 分左右 ， 天宏焦化煤厂选煤车间 3 0 4 振动筛出现 异常响声 ， 筛上物料走斜， 筛帮两侧振幅明显不一致， 激振器响声巨大， 并 且冒烟 ， 还能闻到烧糊味道。运行人员迅速选择停车， 经过维护人员的检 查 ， 发现振动筛激振器温度偏高， 外壳温度达到 1 3 0 C ， 两侧轴承端盖温度 达到 1 5 0 C 。 随后对激振器进行拆检 ， 发现激振器轴承严重缺油， 轴承滚子 磨损变色， 并且和大轴粘合在一起， 出现抱轴现象。 原因分析 ①缺润滑油或注油过多。 ②密封迷宫套剐蹭。 ③轴承损坏。 处理方法 ①注油或放油。 ②调整迷宫间隙。 ③更换轴承。 经过J O i 最终 认定由于激振器缺油 ， 造成轴承温度升高， 运行人员发现不及时， 最终造 成轴承严重磨损， 出现抱轴。 处理办法 维修人员及时更换新轴承和油封， 重新加注润滑油至规定高度。运行人员加强巡检， 并且定期更换润滑油 ， 避免类似故障再次发生。 2 ． 2振动筛筛上物料走斜事故 2 0 0 8 ．3 ． 1 0 下午 1 6 ．0 0 左右 ，田庄选煤厂选煤车间出现振动筛筛上物 料走斜 ， 两侧筛帮振幅不一致， 振动响声异常， 并发现筛板有翘起现象 ， 物 料向侧 堆积。 开车人员及时停车， 并向上级领导回报。 维护人员接到通 知到现场进行检查维修。 原因分析 ①驱动簧刚度低。 ②驱动簧压缩量改变。 ③筛体前后振幅 不一致。 处理方法 ①更换驱动簧。②重新调整驱动簧压缩量。 ③调整主 振簧间隙， 使筛体前后振幅一致。经过分析 维护人员检查筛子支撑梁是 否有断裂或开焊现象， 激振器振幅是否一致， 筛子两侧驱动弹簧压缩量是 否一致 ， 筛子四角高度是否超过规定值。 最终发现筛子两侧驱动弹簧压缩 量不一致 ， 需重新调整驱动簧高度。处理办法 维护人员及时重新调整驱 动簧高度 ， 使生产在最短时间内恢复正常。 2 ．3振动筛下层筛下溜槽有大颗粒事故 2 0 0 6 ．9 ．2 0 晚上 2 0 ．3 5 左右 ， 演马选煤厂选煤车间出现振动筛下层筛 下溜槽有大颗粒。 运行人员及时停车向上级领导回报 ， 维修人员接到命令 迅速刚到现场 ， 清理筛上物料， 仔细检查筛板有无破损， 压筛条、 压筛木有 无损坏或脱落 ， 筛板有无翘起等现象。 原因分析 ①筛板破损。 ②压筛条、 压筛木损坏。 处理方法 ①及时更 换筛板。 ②及时更换压筛条 、 压筛木。 经过分析 维修人员最终认定筛板损 坏。处理办法及时更换了筛板。 2 ．4滤板破裂事故 2 0 0 6 ．5 ．2 3 上午 1 1 1 5 分左右 ， 九里山选煤厂压滤机出现滤板破裂现 象。 出现此现象， 首先检查进料泵压力是否过高， 若压力过高， 应调整进料 压力。 再检查各滤板人料孔是否有积煤堵塞现象 ， 如有应疏通进料孔。 最 后检查滤布是否有破损， 造成滤板压力过大而变形 ， 致使滤板破裂。 原因 ①进料压力过高。 ②进料温度过高。 ③滤板进料孑 L 堵塞。 ④进 料速度过陕。 ⑤滤布破损。 处理方法 ①调整进料压力。 ②换高温版或过 滤前冷却。 ③通进料孔。 ④降低进料速度。 ⑤更换滤布。经过分析 最终 认定滤布破损。处理办法 及时降低了进料速度。 2 5压滤机滤板跑料事故 2 0 0 8 ． 4 5下午 1 3 1 8 分左右， 天宏焦化厂压滤车间压滤机出现滤板之 间跑料现象。首先检查压滤机液压站油压是否偏低， 如油压过低， 应及时 停车检查液压站油质， 若油中杂质过多应及时更换液压油。 再清理滤板间 物料， 检查滤板密封处是否夹杂有杂物， 若有杂物应及时清理。同时检查 滤板间滤布是否有折叠现象， 如有折叠应及时整理或更换滤布。 如以上检 查都无问题 ， 最后检查进料泵压力是否超过规定值太多， 若压力太高， 应 重新调整泵扬程。 原因分析 ①油压不足。②滤板密封面夹有杂物。③滤布不平整 、 折 叠。 ④进料泵压力流量超高。 处理方法 ①查找油路。 ②清理密封面。 ③ 整理滤布。 ④重新调整。 经过分析 维修人员最终认定滤板密封面夹有杂 物。处理办法 维修人员及时清理杂物， 生产恢复正常。 2 I6滤液不清事故 2 0 0 9 ． 6 ． 1 4 上午 1 0 ． 3 0 左右， 七星选煤厂压滤车间出现滤液不清现象。 出现工作人员及时向领导回报。据分析此类现象， 首先清理滤板问物料 ， 检查滤布是否有破损， 如有破损应及时更换滤布。 再核对滤布孑 L 隙度是否 合乎过滤物料的需要 ， 如若孑 L 隙度过大 ， 超过过滤物料直径 ， 应更换合适 滤布。 原因分析 ①滤布破损。 ②滤布选择不当。 ③滤布开孔过大。 处理方 法 ①检查并更换滤布。 ②更换合适滤布。 ③更滤布。 经过分析 最终认定 滤布破损。处理办法 及时更换了滤布。 3结束语 从这几起事故发生的原因来看， 有些事故是可以避免或减小的。 作为 企业的职工责任重大， 应该及早的发现问题并进行上报或处理。 ①岗位司 机加强巡检， 发现问题及时停车向上级回报。②车间加强巡检， 发现问题 及时停车处理。 勐 口 强职工教育， 提高职工责任心。 年 6 月 ， 评估区位于平远县中南部崩塌、滑坡 、地面塌陷高易发亚区 A 1 ， 据野外综合地质调查 ， 评估区内已发生 1 处岩溶地面塌陷， 地质灾 害现状中等发育。 3 3 ． 1预测崩塌 、 滑坡的防治对策。 矿山在生产过程中， 人为形成高陡 边坡， 在雨水冲刷浸润和重力作用下， 容易使岩土体失稳而产生崩塌或滑 坡。预测容易引发崩塌的地段主要有矿山道路、 自然山体等。 3 ．3 ． 2治理措施。 1 对可能发生崩塌 、 滑坡的范围布设临时截排水 沟， 采取临时l生 的铁栏围挡 ， 竖立警示牌， 以警示行人与车辆靠近， 并且及 时清理崩塌堆积物。 2 对永久边坡、 重要边坡， 主要采取护坡的形式， 选 择重力式挡墙、 浆砌块石护坡等措施。 3 ．4含水层破坏的防治对策 矿区含水层的破坏主要体现在地下水污染、 含水层结构改变及地下 水位下降三方面。 3 4 ． 1地下水污染。矿山开采对地质环境及地下水资源影响较轻， 预 测影响亦较轻， 环境水污染程度较轻， 对矿山地质环境影响较轻。 采用水质监测措施和修建一座容量 l O A l m s 的沉淀池沉淀 ， 对矿坑 排放水进行沉淀后排放。同时对水质进行长期监测，根据水质的变化睛 况 ， 采取有效的处治措施。 对地下水位下降及含水层结构改变进行长期监 测 ， 根据水位下降隋况， 采取有效的处治措施。 3 ．4 ．2含水层结构的改变。矿山开采会形成大量的采空区和巷道， 这 些挖掘对被挖掘的地段的含水层的结构破坏较大。随着向深部和横向的 开采， 将进一步加剧对含水层结构的影响。 预测含水层结构的改变对矿山 地质环境影响较严重， 但仅局限于矿界矿坑采场及其影响范围内。 主要采 用监测措施， 对矿坑采场进行长期监测。 3 4 ． 3地下水位下降。随着矿山的基建和开采， 矿区的水文地质条件 会发生变化， 部分含水层将被疏干。随着开采深度的增加， 地下水位下降 是无法避免的， 但地下水位下降仅限于矿区范围内及附近影响半径内， 对 周围的地下水下降影响不明显。 因此， 暂时不对矿界范围内的地下水位下 降进行治理， 以监测措施为主。 确保地下水位稳定的止水措施 一是采取有效的探水措施， 探明可疑 含水、 导水带、 溶洞水等。 二是采取注浆堵水等工程措施止水， 最大限度的 阻止地下水进人矿坑， 减少矿坑排水量 ， 保护地下水资源。 参考 文献 [ 1 ] 广东省平远县坪山岗矿区水泥用灰岩矿普查报告 ，深圳地质建设工 程公 司， 2 0 0 6年 6月． 平远县地质灾害防治规划 2 o o 8 2 o 2 o ， 平远县国土资源局， 2 0 0 8 年 9 月． I 3 ] 1 2 0万兴宁水文地质普查报告 ， 广东省地质局水文工程地质二大队， 1 9 8 2年 l 0月． 作者简介 李国亮 1 9 6 5 ， 9 一 ， 男， 1 9 8 9 年 7月毕业于中南工业大学 选矿物工程专业 ， 工程师， 梅州市地质环境监测站工作， 主要从事地质灾 害调查、 监测、 治理及预警预报等工作。 一 53