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矿山地质灾害分布特征

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摘要:本文根据冯家沟地质资料及以往地质灾害情况,对其区域环境特征和地质灾害特征进行调查,并进行灾害趋势分析,从而为今后采取治理措施提供依据。

关键词:矿山;地质灾害特征;灾害趋势

冯家沟隶属华亭县安口镇,位于南川河的右岸,其左侧为杨家沟,右侧为庙沟,整体呈蒲扇形,由东南向西北方向延伸。冯家沟及庙沟,本是低易发的洪水—泥石流沟道,据地质资料[1],两沟可补给泥石流的固体松散物质分别达20.42×104m3和9×104m3,其中采矿弃渣堆积量分别为1.177×105m3和6×104m3。不同程度的小规模地质灾害几乎每年都在发生,规模较大的泥石流3~5年发生一次。从上世纪80年代以来发生比较严重的矿山地质灾害共三次,分别是1984年、1987年和1996年。其中1987年8月中旬灾害最重,泥石流冲出排洪涵洞缺口,淤埋邻近的居民家属院、部分厂区及公路、街道,造成直接经济损失37万元。目前两沟直接威胁安口镇居民的安全,潜伏着严重的矿山地质灾害隐患。华亭矿层埋藏深度一般在20~250m之间,矿层顶板及底板以泥岩、砂质泥岩及砂岩为主,其中顶板岩层厚约5m。随着采矿强度不断加大,由矿山开采活动而带来的环境地质问题日益严重,矿山开采造成大面积的地面塌陷,并产生大量废弃物。而冯家沟作为重要的开采区,地质灾害的危害将进一步加大。

1区域环境及矿层特征

冯家沟属陇中南部冷温带半湿润区,气候分配不均。据华亭站气象资料统计[2],年平均气温7.8℃,相对湿度71%,年平均降水量为652.9mm,年平均蒸发量为1435.1mm,是降水量的2.2倍。同时,冯家沟属于南川河流域。南川河为汭河支流,受降水等因素影响,河流径流量年内分布不均匀,多年平均径流量为2660m3。主沟全长约2.0km,流域面积为0.743km2。沟谷最高点为安口矿山开采点,高程约1658.0m,最低点为沟口位置处,高程约1300m,最大高差约358m,主沟比降约为179‰。中上游均为V型谷,部分沟谷为深V型,两侧岸坡在25º~35º之间;下游接近沟口位置处沟底变宽,最宽处达50m,并在此处修建有厂房。中游的左侧岸坡存在一处弃渣点,弃渣量较大,形成的坡面较陡,极易滑动堵塞沟道。沟口距离南川河较远,之间修建有交通道路、铁路以及居民住宅区。支沟发育,支沟长度在0.25km~0.4km之间。冯家沟上游的矿层分布基本为Q2+3的土黄色的黄土层、红褐色的新近系(N)红层,部分地区出现砂岩;沟谷上游存在砂岩的地方,斜坡面表面形成剥落,坡积物发育良好,部分土层人为改造严重大部分地区修建有房屋、开垦耕地。下游地层分布大致为褐色的腐植土、浅黄色的粉土层、河流冲洪积的砂砾卵石层三层。裸露的土层,风化剥蚀严重的岩层,斜坡局部发育垂直方向的裂缝其走向平行于坡面,为地质灾害的形成准备了物源条件。同时,现场调查发现,冯家沟矿山流域内存在以垂直升降运动为主的新构造运动,未发现断层迹象,流域内人类活动剧烈。中游左侧区域建有陶土矿,开采方式均为露天开挖,开挖后产生的弃渣均丢弃在冯家沟中游的左侧岸坡处。弃渣量较大,堆积较高,坡度较陡,且堆砌体较为疏松,极易发生滑坡现象,堵塞流通通道,具有极大的安全隐患。此外,下游距离沟口较近处,修建有一处小型拦挡坝,拦挡坝下方还修建有矿区周边厂房。沟谷内植被茂密,以灌木为主,植被整体覆盖率较高,约70%左右。

2冯家沟矿山地质灾害特征

冯家沟矿山地质灾害的物源主要为采矿弃渣、沟岸崩滑、面蚀以及沟底再搬运。根据对沟谷形态、沟床内洪积物地质构造以及沟内松散物源的分布等特征的调查发现,冯家沟地质灾害的物源区和流通区区分不明显,流通区内也存在地质灾害的物质补给区,两区域存在交叉。冯家沟地质灾害的物源区植被茂密,植被覆盖率在70%到80%之间,沟谷呈V型,物源区域及其支沟内部分位置存在滑塌现象,为地质灾害的形成提供了物源条件。庙沟地质灾害的中游区段是灾后砂石流通区,该区域沟谷呈V型,部分区段为深V型,植被以草地和灌木为主。在该区域的左侧岸坡有一处人工弃渣点,弃渣堆积较高,坡度较陡,且弃体松散,在暴雨条件下极易形成滑坡,为地质灾害提供物源条件,并堵塞流通通道。冯家沟易发生地质灾害的下游区段,是堆积区。该区段距离沟口不远处修建有一小型拦挡坝,将地质灾害后的流通通道横向截断。沟口位置处还建有厂房和民居,人类活动强烈。如图1所示。

3矿山地质灾害现状及趋势

3.1地质灾害现状

冯家沟地质灾害中游左侧存在一处陶土矿和矿山的露天开矿点,其露天开挖后产生的弃渣均丢弃在冯家沟中游的左侧岸坡处,大量弃渣逐渐淤塞沟道;下游还修建有一处小型拦挡坝,横断沟道,存在极大的安全隐患。因此,人类活动加剧冯家沟地质灾害危害程度[3]。冯家沟矿山地质灾害呈现出规模小、中易发性的特点,对其流域内的村庄、农田、道路、厂房等构成威胁,其中威胁人口5833人,威胁财产20700万元,灾害等级为特重[4,5]。

3.2灾害易发程度评估

根据矿山地质灾害防治工程勘察规范(DZ/T0220-2006)中关于泥石流沟严重程度(易发程度)数量化表,对冯家沟泥石流沟易发程度进行评价。

4结论

冯家沟矿山地质灾害易发程度为中易发,应作为重点监测对象,监测内容包括流域内降水、泥位以及流量。自1987年后,冯家沟地质灾害并没有再次暴发,其应急处理措施包括监测和避让。同时,由于冯家沟地质灾害等级较高,对经济和生命财产安全威胁较大,因此应继续加大监测力度,暴雨时期应进行连续不间断监测。通过灾害群测群防网络,全面做好地质灾害的预防和治理工作。

作者:潘从宏 单位:酒泉职业技术学院

矿山地质灾害分布特征责任编辑:张雨    阅读:人次