沙河市采礦引起的表生地質(zhì)環(huán)境及其影響效應(yīng)研究.pdf

1、沙河市礦產(chǎn)資源眾多,儲量豐富,礦產(chǎn)資源的開發(fā)雖然對社會發(fā)展起著重要的基礎(chǔ)性作用,但不合理的開采導(dǎo)致水土資源破壞和生態(tài)環(huán)境惡化,直接危害到附近居民的生活環(huán)境。沙河市趙窯鐵礦開采歷史比較復(fù)雜,大部分是處于盜采狀態(tài),區(qū)內(nèi)大部分耕地受采空塌陷影響,一半左右不能耕種,剩余部分因灌渠遭受塌陷破壞降格為旱田。礦山開采形成的采空區(qū)改變了原來的地質(zhì)環(huán)境條件,對土地資源、植被資源,水資源、居住環(huán)境都存在嚴(yán)重影響。基于上述認(rèn)識,本文以趙窯鐵礦為研究對象,對采

2、礦誘發(fā)的表生地質(zhì)環(huán)境問題、形成機(jī)理及影響效應(yīng)進(jìn)行研究。
　　通過收集研究區(qū)自然地理、氣象水文、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、采礦工藝等資料,進(jìn)行實(shí)地調(diào)查、測量和高密度電阻率物理勘測,系統(tǒng)地查明了該地區(qū)由于采礦引起的表生地質(zhì)環(huán)境問題;重點(diǎn)研究了地面塌陷、地裂縫及地面沉降三種表生地質(zhì)環(huán)境的現(xiàn)狀,深入剖析了三種表生地質(zhì)環(huán)境問題產(chǎn)生的原因、機(jī)理及其影響;利用高密度電阻率法勘測結(jié)果對沉降裂隙帶的穩(wěn)定沉降區(qū)域及非穩(wěn)定沉降區(qū)域進(jìn)行了劃分;最后采

3、用聚類分析法和定性分析方法評估了研究區(qū)表生地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上對其影響做了預(yù)測評估。得到以下結(jié)論:
　　1、研究認(rèn)為,研究區(qū)內(nèi)主要存在著地面塌陷、地裂縫等表生地質(zhì)環(huán)境問題,形成了兩個(gè)大的橢圓狀塌陷盆地和數(shù)組地裂縫,這些塌陷盆地與地裂縫存在伴生關(guān)系。T1塌陷盆地,周長約1.3km,面積約0.12km2,地面最大沉降量為12.6m;該塌陷盆地長軸線方向上分布有三個(gè)塌陷坑,總?cè)莘e為9700m3;塌陷盆地內(nèi)伴生有三組地裂縫,共15條,

4、平面形態(tài)多呈直線狀、折線狀,局部可見弧形,在剖面上呈上寬下窄的楔形,寬度在0.3～1m之間不等。T2塌陷盆地周長約1.3km,面積約0.1km2,地面最大沉降量為9.6米m;該塌陷盆地中心區(qū)域因采空塌陷形成錯(cuò)綜復(fù)雜的崩塌及地裂縫,最寬裂縫達(dá)3m,地表土風(fēng)化及水土流失嚴(yán)重,無法統(tǒng)計(jì)裂縫條數(shù)及方向,破壞土地面積約0.10km2。
　　2、地面塌陷、地裂縫等表生地質(zhì)環(huán)境主要是由于采礦過程中改變了原有巖層應(yīng)力分布,破壞了原地應(yīng)力的平衡而引

5、起的。礦石采出后,原巖應(yīng)力平衡遭到破壞,使圍巖發(fā)生變形、位移、開裂和塌落,甚至產(chǎn)生大面積移動。隨著采空區(qū)不斷擴(kuò)大,巖石移動范圍也相應(yīng)擴(kuò)大,當(dāng)巖石移動擴(kuò)大到地表時(shí),地表將產(chǎn)生變形和移動,形成下沉盆地或塌陷坑,局部出現(xiàn)斷層和裂縫。
　　3、研究區(qū)內(nèi)采礦誘發(fā)地質(zhì)環(huán)境效應(yīng)主要有土地資源破壞、水資源破壞、植被資源破壞和居住環(huán)境破壞。表生地質(zhì)環(huán)境引起該區(qū)域850間房屋出現(xiàn)了裂縫,14個(gè)村莊土地的平整性和原有的耕作性遭到了破壞,減少了可利用土地