湖北省矿山地质环境现状及防治对策研究

湖北省有4970家矿山企业。大型企业22家,中型企业86家,小型企业4862家。矿山面积1095.56km2,采空区面积达267.48km2;尾矿库数量285处,累计积存量11415.7733万吨;固体废物堆放点数量2145处,累计积存量65282.023万吨。

2005年,全省从事矿业活动人员共22.26万人,矿山开采总量12170.55万吨,总产值933185.43万元,矿产品销售收入868828.15万元,利润总额83318.12万元。

湖北省已发现的矿种有十一类143种。其中,已有探明储量的矿种有98种,包括能源矿产5种,黑色金属矿产7种,有色金属矿种11种,贵金属矿产4种,稀有金属矿产7种,稀土金属矿产3种,稀有元素矿产8种,冶金辅助原料矿产7种,化工原料非金属矿产15种,建筑材料及其它非金属矿产29种,地下水资源2种,它们共有矿产地1406处,形成矿床801个。

湖北省不同类型矿山企业数量为:能源矿产659家、黑色金属矿产71家、有色金属矿产48家、贵金属矿产25家、冶金辅助原料非金属矿产31家、化工原料非金属矿产176家、特种非金属矿产28家、建材及其它非金属矿产3932家。

1矿山地质环境现状

湖北省矿业活动产生的矿山地质环境问题较多,主要有:矿山地质灾害(崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝、矿坑突水)、矿业开发占用及破坏土地资源(侵占土地)、矿业开发对地下水系统的影响与破坏(水均衡破坏)、矿山废水废渣对环境影响(土壤污染、尾矿库溃坝、水土流失、地表水污染、地下水污染)等四大类。

1.1 矿山地质灾害

(1)崩塌。

湖北省矿山开采引发的崩塌68处,与开采煤矿、磷矿和采石有关,主要分布于夷陵区、兴山县等19个县(市)。崩塌规模最大1440×104m3,最小0.02×104m3。其中,巨型10处、大型28处、中型14处、小型16处,造成328人死亡,伤15人,直接经济损失3398.2万元。

(2)滑坡。

湖北省矿山开采引发的滑坡52处,多发生于采石场、铜矿、煤矿、磷矿矿山,主要分布于南漳县、阳新县、兴山县、黄石市等地。滑坡最大规模1620×104m3,最小规模0.112×104m3。其中,巨型2处、大型3处、中型21处、小型26处。滑坡造成直接经济损失2521.3万元,死亡24人。

(3)泥石流。

湖北省泥石流共发生14次,主要为磷矿、铜矿、采石场、绿松石、煤矿等矿山,主要分布于夷陵区、大冶市、郧西县等地。最大规模1160×104m3,最小规模2×104m3。其中,巨型4处、中型10处。

(4)地面塌陷。

地面塌陷,是井下开采矿山比较普遍存在的矿山环境地质问题,尤其是煤炭矿山最为严重。主要集中分布于大冶、阳新、鄂州、巴东、建始、咸丰、秭归、竹山、南漳、荆门、应城、通山等地,且主要为煤矿开采区,其次为磷矿、铜矿、铁矿、石膏以及岩盐开采区。

近年来,全省矿山开采引发的地面塌陷171处,其中,大型3处、中型25处、小型143处。

依据地面塌陷成因关系,由于井下开采形成大面积采空区诱发地面塌陷129处;由于抽、排水导致地下水位下降引发地面塌陷42处。

地面塌陷单坑面积最大者为磷矿,即荆襄磷矿朱堡埠矿区,面积达15.5×104m2。

(5)地面沉降。

湖北省发生地面沉降72处,鄂州市最多,达11处,其次是黄石市、宜都市、夷陵区、大冶市和阳新县等地区。地面沉降发生在煤矿的有36处,铁矿18处,磷矿10处,石膏矿、岩盐矿各2处,另在铜矿区发生3处,萤石矿区1处。其中,应城市、大冶市地面沉降面积8.685km2,占全省地面沉降总面积76%。

武钢程潮铁矿在岩溶塌陷产生的同时,伴随有大规模的地面沉降,历年地面沉降总面积达1.5km2。

松宜煤矿地面沉降分布于陈家河、鸽子滩、潭子口、猴子洞、朱家湾、田家坝等井田,面积45.5km2。区内岩溶发育,采矿规模大,以及矿床开采过程中地下水位降落均较大,在采矿和地下水综合作用下,地面沉降普遍较发育,其面密度平均为20.14个/km2。

(6)地裂缝。

湖北省矿山开采引发的地裂缝45条,多为煤矿、磷矿矿山,主要发生于保康县、巴东县、钟祥市、夷陵区等地。其中大型6条,中型7条,小型32条,影响范围89.043公顷,直接经济损失148.59万元。

湖北大峪口化工有限责任公司,2002年7月～2005年3月,发生大型地裂缝2条、小型1条,影响范围6.4公顷,直接经济损失15万元。宜昌中孚化工有限公司(桃坪河磷矿),2003年8月20日发生中型地裂缝,影响范围12公顷,直接经济损失10万元。

(7)矿坑突水。

全省共发现矿坑突水矿区37处。矿坑突水主要发生在鄂东南金属矿山和鄂西煤矿。矿坑突水有四种情况,即溶洞突水、冒落塌陷突水、老窿突水以及水仓破坏突水。以溶洞突水为主,其它三种情况少见。按最大突水量分,大于2000m3/h有12个矿区,占1/3,最大达23976m3/h;2000～1000m3/h有8个矿区;小于1000m3/h有14个矿区;另有3个矿区无记载或不明。

1.2矿业开发占用及破坏土地资源

全省采矿场占用破坏土地:10917.0507公顷,固体废料场占用破坏土地:1804.9605公顷,尾矿库占用破坏土地690.4525公顷,地面塌陷区破坏土地:366.9414公顷;破坏耕地:1886.784公顷,林地:3302.3414公顷,草地:963.8313公顷,其它类型土地:7626.4475公顷。

1.3 矿业开发对地下水系统的影响与破坏

全省固体矿产开采疏排地下水产生水均衡破坏的矿山企业46家,其中典型矿区17处,疏干漏斗面积达369.28km2。黄石市、大冶市、鄂州市、阳新县的铁矿、铜矿和煤矿,宜昌市的磷矿区,钟祥市荆襄磷矿,松宜煤矿等大中型矿山企业集中地区尤为严重。

1.4 矿山废水、废渣对环境影响

(1)土壤污染。

矿山“三废”的排放,致使矿山及矿山周围地区的土壤均遭受不同程度的污染。如应城市卤水公司王井采卤区的生产废水排放,因其氯化物、硫化物等含量高,导致土壤中氯化物、硫化物等含量分别高达2.844%和0.210%,(而土壤中氯化物含量大于0.40%,即为盐渍土,而大于1.0%时为盐土。)使其周围大约300亩耕地次生盐碱化,农作物无法生长,造成土地荒芜。

(2)尾矿库溃坝。

湖北省曾经发生过2起矿山尾矿库溃坝事件,分别发生于大冶市和大悟县的铜矿开采区。其中大冶市新冶铜矿龙角山尾矿坝溃坝灾害最为严重,尾矿库在封库废弃后,于1994年7月大暴雨期间,大水浸漫,引起库坝溃决,溃口宽约30m,洪水夹带尾砂以54.4m的落差倾泻而下,下泻尾砂和水总计4000万m3,造成大坝下游金湖乡的李德贤村大半个村庄倾刻间夷为一片废墟,致使28人死亡,80多人受伤,房屋554间倒塌,公路和桥梁被毁,2.7万亩农田被掩埋、毁坏等。

(3)水土流失。

矿山开采活动,尤其是露天采矿场常大量破坏植被和山体,还有废石、废渣等易产生水土流失的松散固体物质,极易使矿山地区水土流失。据襄樊市地矿局对全市26家矿山企业抽样调查统计,襄樊市年水土流失面积为332.30万m2。

(4)地表水污染。

矿山企业附近的地表水体,常常作为其废水废液(矿坑水、选矿废水、堆浸废水、洗煤水)、废渣(尾矿、废石、煤矸石)淋滤水的排放场所,成为纳污水体,而遭受污染。我省有较多的地表水体(河流、湖泊等)直接遭受其污染,河流有府河、文峪河和尖岩河等,湖泊有大冶湖、磁湖等,其污染程度与其所处的位置密切相关联。总体上,湖泊受污染的程度比流动性河流严重,大型湖泊比小型湖泊污染程度低。

(5)地下水污染。

地下水的污染,一般多发生于矿山周围地区。其污染的原因,主要由废水、废渣和尾矿堆经淋滤水下渗或污染的地表水下渗所致,全省大多数矿山企业都不同程度地引起地下水的污染。

2防治对策研究

2.1 矿山地质环境防治现状

矿山地质环境问题不仅影响矿山的正常生产活动,而且威胁着矿区周围居民的生命财产安全,制约区域经济的发展,采矿引起的一系列环境问题,还引发了一系列社会问题和矛盾,一些受害单位和个人不得不把矿山企业推向法庭,一些村民集体到上级部门上访告状,形成了社会不安定因素。由于矿山环境问题,使得矿山与矿山之间、矿山与村民之间、矿山与当地政府之间矛盾和纠纷重重。

湖北省近年来开展的矿山地质环境综合治理工程,取得了不少经验,但专门针对矿山环境治理技术的研究还是一片空白。

2.1.1 国家扶持资金

国家扶持资金主要用于矿山地质环境治理责任主体因历史原因灭失或不明,需要政府统一组织的矿山地质环境综合治理项目以及重点矿山历史遗留问题的矿山地质环境综合治理项目。

根据《财政部、国土资源部关于印发的通知》(财建[2003]530号)的有关规定,以及湖北省财政厅、湖北省国土资源厅《湖北省探矿权采矿权使用费和价款使用管理暂行办法》(鄂财建发[2004]27号)的有关规定和要求,在国务院的关怀与部署、中央财政的支持下,2003年至2008年度,湖北省组织实施的矿山地质环境恢复治理项目共41项,治理经费13780万元。其中,2003年度3项,治理经费700万元;2004年度6项,治理经费1520万元;2005年度2项,治理经费900万元;2006年度10项,治理经费3100万元;2007年度10项,治理经费3600万元;2008年度10项,治理经费3960万元。

2.1.2 地方自筹资金

地方自筹资金主要用于矿山土地复垦工程。

湖北省矿山土地复垦工程的组织、实施工作开始于1999年。首先在我省鄂东南黄石、大冶、阳新等地的铁矿、煤矿矿山开展,直到2005年才在宜昌市的磷矿矿区以及其它矿区逐步推广。

矿山土地复垦工程的资金来源于矿山企业自筹,主要工程手段有:土地平整、田间道路、水利工程(涵管、沟渠)、其它工程(植树造林、配套服务设施)等,其工程实施的主要意义在于改善矿区自然环境以及以新增耕地为目的,实现当地的耕地占补平衡。武钢大冶铁矿洪山溪尾矿坝土地复垦项目、大冶市还地桥镇太平山铁矿土地复垦工程等5项工程累计投资686.59万元,新增耕地面积82.6347公顷。

2.2 防治对策措施分析

综观我省矿山地质环境防治现状,以往防治重点主要放在:矿山地质灾害(危岩体、滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝等)治理恢复、矿业开发占用及破坏土地资源(固体废弃物堆放场、地面塌陷区等)复垦绿化或综合开发利用、矿区地下水系统水均衡破坏后的恢复重建等。

(1)通过对矿区内危岩体、滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝等的恢复治理工程,保障了矿区及周边交通设施安全与通畅,避免可能发生的意外伤亡事故,保障人们的正常生产、生活。

(2)通过对固体废弃物堆放场、地面塌陷区等占用破坏土地的恢复治理工程,复垦或综合开发利用土地,防止水土流失,绿化环境,有效地解决当地人民群众耕地较为紧张的矛盾,使有限的土地资源得到充分开发利用,不仅提高了当地群众的生产生活质量,而且提升了周边土地价值,带动相关产业(如房地产、商业、服务业、旅游业等)的繁荣和发展。

(3)通过矿坑水排水管网改造、水质处理,有效控制矿区水均衡破坏影响范围,缓解当地人、畜用水问题。

(4)矿山地质环境治理与科学规范开采相结合,延长了矿山企业服务年限,提高矿山经济效益。

(5)通过城市周边矿山地质环境治理工程,营造自然景观与人文景观融于一体的景观工程,为市民提供休闲、娱乐、健身场所。

2.3 对策

一直以来,湖北省矿山地质环境保护研究工作得到了湖北省政府及国土资源主管部门的高度重视,从政府立法、行政管理、技术保障、恢复治理以及综合研究等方面都取得了一定成效。主要表现在以下几点。

(1)加强法制、法规建设,明确矿山地质环境治理实行备用金制度。

(2)开展全省矿山环境地质调查,初步查明全省矿山地质环境现状。

(3)积极实施矿山地质环境恢复与治理,有效遏制矿山地质环境破坏局面。

(4)加大矿山“三废”综合利用研究,经济效益、社会效益显著。

(5)开展矿山地质环境保护研究。

3结语

我国矿山环境保护工作起步较晚,科学技术水平又相对落后。此前,大中型国有矿山均设立了矿山环境保护机构,但一般仅进行“三废”量和质的监测,隶属矿山管理,缺乏行政监督的职能。矿山的崩塌、滑坡、泥石流、水资源枯竭、水土流失、矿山尾矿坝及废石堆稳定、地面塌陷等问题非常突出,对其动态缺乏必要的了解,造成的危害日益严重。因此,必须加强矿业“三废”处理和废弃物回收与综合利用技术、装备的研究;加强矿山环境恢复治理新技术、新方法的试验与研究,并根据宜景、宜林、宜草、宜渔等不同情况具体灵活运用,通过示范性工程建设,积极开展矿山环境保护与整治工作。

下一步工作建议如下。

(1)针对湖北省矿业集中区以及典型矿区,开展高精度矿山地质环境调查与防治规划制订工作。

(2)根据湖北省已有治理项目的治理经验,结合其它省、市的成熟经验,开展矿山治理方法研究以及技术创新,不断提高治理水平。

(3)建立、健全各项法律、法规,不断延伸矿山管理的深度与广度,实行政府、职能部门对矿山的有效监督与管理。

参考文献

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[2] 张金林,朱洵.2006～2015年湖北省矿山环境保护与治理规划[R].武汉:湖北省国土资源厅,2006.

[3] 张金林,代强,戴朝铭.湖北省矿山地质环境现状及防治对策研究报告[R].武汉:湖北省地质环境总站,2006.

[4] 武强,等.矿山环境研究理论与实践[M].北京:地质出版社,2005.