宜昌市主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題及治理措施與成效

張金林　王維　廖明政

摘 要：根據(jù)國土資源部、湖北省國土資源廳有關(guān)文件精神和宜昌市實際情況，宜昌市國土資源局組織實施全市范圍內(nèi)的礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作。工作內(nèi)容包括1∶5萬遙感解譯、1∶1萬遙感解譯、礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、化探分析和水質(zhì)分析、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、成果編制等。進一步查明了全市各類礦山的地質(zhì)環(huán)境問題及其成因、危害，對工程治理措施與成效進行了全面概括、總結(jié)，對下一步工作提出了合理化建議。

關(guān)鍵詞：礦山地質(zhì)環(huán)境問題 治理措施 治理成效

中圖分類號：TD167 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（c）-0046-04

1 主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題

1.1 礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型及分布特征

1.1.1 礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型

宜昌市礦山地質(zhì)環(huán)境問題歸并為五大類11種：礦山地質(zhì)災(zāi)害（滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷（含地面裂縫）4種）、土地資源破壞、地形地貌景觀破壞、含水層破壞（水均衡破壞）、水土環(huán)境污染（地表水污染、地下水污染、土壤污染、水土流失4種）。

宜昌市礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀基本情況見表1。

1.1.2 礦山地質(zhì)環(huán)境問題分布特征

（1）礦山地質(zhì)災(zāi)害分布特征。

宜昌市礦山地質(zhì)災(zāi)害類型主要有：崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷（含地面裂縫）等。

區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害及其隱患599處，分布于259家礦山。其分布情況見表2、表3。

①崩塌。

宜昌市崩塌多發(fā)生于井工開采的磷礦、煤礦，以及露天開采的灰?guī)r、砂巖、花崗巖礦區(qū)，主要分布于夷陵區(qū)、宜都市、遠安縣、長陽縣、五峰縣、當(dāng)陽市等地。主要是由于山區(qū)地勢相對高差大，井工開采形成的采空區(qū)改變山體的應(yīng)力狀態(tài)，容易造成山體崩塌，而且隱蔽性強；露天開采殘留邊坡往往很陡峭，一旦巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，在降雨、震動、風(fēng)化影響下易發(fā)生坍塌。

②滑坡。

滑坡多發(fā)生于井工開采的煤礦、磷礦、重晶石礦，以及露天開采的頁巖、砂巖礦區(qū)，主要分布于宜都市、長陽縣、遠安縣、五峰縣等地?；露嘁詭r土混合型滑坡為主，物質(zhì)成分主要為廢石，一般規(guī)模不大。

③泥石流。

礦山泥石流較少發(fā)生，且規(guī)模小，主要分布于夷陵區(qū)、五峰縣、遠安縣、長陽縣等山區(qū)，主要為磷礦礦山，零星分布于煤礦、石墨、銅礦、高嶺土、頁巖礦等礦山。物源以廢石、煤矸石為主。

④地面塌陷（含地面裂縫）。

地面塌陷主要集中分布于宜都市、夷陵區(qū)等地，零星分布于當(dāng)陽市、長陽縣、遠安縣、興山縣、五峰縣等地，且主要為煤礦、磷礦、高嶺土礦開采區(qū)。

與采礦活動有關(guān)的地面裂縫大體可分為兩類：地面沉降（或地面沉陷）裂縫、滑坡裂縫。地面裂縫主要分布于宜都市、夷陵區(qū)、興山縣等地，絕大部分發(fā)生于煤礦、磷礦等礦山。

（2）土地資源破壞分布規(guī)律。

全市所有礦山均有占用及破壞土地資源。非金屬礦山（磷礦、建材等）主要表現(xiàn)為露天采場、地面塌陷區(qū)、地面沉陷區(qū)等占用、破壞林地，其次為草地、耕地，導(dǎo)致林地、草地、耕地面積減少；煤礦主要表現(xiàn)為煤矸石、廢石的就地堆放占用、破壞林地及草地；金屬礦山（金、鐵、銅、錳、釩等）主要表現(xiàn)為工業(yè)廣場、廢石堆、尾礦庫等占用、破壞林地、耕地，其次為草地。主要分布于宜都市、夷陵區(qū)、長陽縣、遠安縣、興山縣等地。

（3）地形地貌景觀破壞分布規(guī)律。

地形地貌景觀破壞主要分布在露天開采的灰?guī)r、砂巖、花崗巖礦區(qū)，其次為井工開采的煤礦、磷礦，表現(xiàn)為山體破損、基巖裸露以及地面塌陷、地面沉陷等，與周邊生態(tài)環(huán)境形成極大的視覺反差。主要分布于宜都市、夷陵區(qū)等地。

（4）含水層破壞分布規(guī)律。

含水層破壞主要表現(xiàn)為水均衡破壞。我市水均衡破壞的方式主要有：①井工開采疏排水形成地下水位降落漏斗；②采空區(qū)引發(fā)地面塌陷，造成含水層、隔水層原生結(jié)構(gòu)破壞，地下水串層；③井巷工程破壞含水層、隔水層原生結(jié)構(gòu)，造成地下水串層。

宜昌市水均衡破壞主要發(fā)生在夷陵區(qū)、遠安縣、興山縣、宜都市、當(dāng)陽市、秭歸縣、長陽縣、五峰縣的磷礦區(qū)、煤礦區(qū)。

（5）水土環(huán)境污染分布規(guī)律。

水土環(huán)境污染的具體方式可以分為：地表水污染、地下水污染、土壤污染、水土流失等。

①地表水污染。

宜昌市地表水污染主要為溪溝、河流以及周邊的耕地。河流有尖巖河、霧渡河等。

②地下水污染。

引起地下水污染的作用方式主要有：廢水、廢液對地下水的污染；尾礦庫廢水對地下水的污染；固體廢物淋濾水對地下水的污染。

廢水、廢液對地下水的污染，主要分布于松宜煤礦礦區(qū)。

尾礦庫廢水對地下水的污染，主要分布于秭歸茅坪金礦礦區(qū)。

固體廢物淋濾水對地下水的污染，主要分布于宜都市。造成污染的礦種主要是煤礦、硫鐵礦等。

③土壤污染。

宜昌市土壤污染主要分布于：松宜煤礦酸性礦坑水排放，造成土壤污染。

④水土流失。

宜昌市內(nèi)水土流失主要發(fā)生在夷陵區(qū)、秭歸縣、興山縣等地露天采石場，由于地勢起伏大，雨量多，礦渣、廢石沿著溪溝匯入河流，從而造成土壤貧瘠、石漠化等不良后果。

1.2 礦山地質(zhì)環(huán)境問題及其危害

根據(jù)歷年調(diào)查資料，共發(fā)現(xiàn)宜昌市礦山地質(zhì)災(zāi)害：599處，直接經(jīng)濟損失2752萬元，因災(zāi)死亡289人。其中，崩塌204處，直接經(jīng)濟損失2500萬元；滑坡105處，直接經(jīng)濟損失23萬元，因災(zāi)死亡3人；泥石流30處，直接經(jīng)濟損失150萬元，因災(zāi)死亡2人；地面塌陷（含地面裂縫）260處，直接經(jīng)濟損失79萬元。

宜昌市礦業(yè)開發(fā)占用與破壞土地資源總計1933.93公頃。其中，占用及破壞耕地：20.33公頃，林地：1144.24公頃，草地：717.55公頃，園地：0.56公頃，建筑用地：5.95公頃，其他類型土地：45.30公頃；露天采場占用及破壞土地：910.93公頃，工業(yè)廣場占用及破壞土地：475.96公頃，固體廢料場占用及破壞土地：338.66公頃，尾礦庫占用及破壞土地：14.36公頃，礦山地質(zhì)災(zāi)害占用及破壞土地：182.48公頃，其他占用及破壞土地：11.54公頃。

宜昌市尾礦固體廢物年產(chǎn)出量464.54萬t，年利用量249.36萬t，累計積存量2953.98萬t。

宜昌市廢水、廢液年產(chǎn)出量6554.12萬m3，年排放量6487.95萬m3。區(qū)域水均衡遭受破壞在夷陵區(qū)、遠安縣、興山縣的磷礦區(qū)，松宜煤礦等大中型企業(yè)礦山集中地區(qū)尤為嚴(yán)重。地下水下降區(qū)總面積2774.49公頃。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境治理措施與成效

宜昌市是湖北省礦業(yè)大區(qū)。2004—2016年，中央財政、省級財政累計投入宜昌市礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理經(jīng)費8790萬元，治理項目總計16項。其中，中央財政撥付7460萬元，治理項目9項；省級財政撥付1330元，治理項目7項。綜合治理礦區(qū)面積達118.20公頃。宜昌市歷年礦山地質(zhì)環(huán)境治理項目基本情況見表4。

針對存在的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，宜昌市實施礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理的技術(shù)路線主要有：（1）礦山地質(zhì)災(zāi)害治理；（2）礦山環(huán)境生態(tài)修復(fù)；（3）礦山廢水、廢渣綜合治理利用。

2.1 地質(zhì)災(zāi)害防治措施及成效

2.1.1 地質(zhì)災(zāi)害防治措施

近年來，宜昌市礦山地質(zhì)災(zāi)害防治項目主要安排在宜都市松宜煤礦區(qū)、夷陵區(qū)樟村坪-殷家坪磷礦區(qū)、興山縣樹崆坪-瓦屋磷礦區(qū)等地。

宜都市松宜煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治措施主要有：危巖體工程治理（靜態(tài)爆破削方+掛網(wǎng)錨噴+裂隙填埋+攔石墻+排水溝+石渣外運+房屋搬遷+專業(yè)監(jiān)測）、廢渣堆工程治理（挖方減載+礦渣外運+植被恢復(fù)）、地表河流河岸防護（擋土墻）等。

夷陵區(qū)樟村坪-殷家坪磷礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治措施主要有：老采空區(qū)變形治理（支撐柱支頂+專業(yè)監(jiān)測）、危巖體工程治理（爆破削方+主動防護網(wǎng)+石渣外運+攔渣擋墻+搬遷避讓+專業(yè)監(jiān)測）、廢渣堆工程治理（攔渣擋墻+削坡整形+植被護坡+排水系統(tǒng)+監(jiān)測）、露采邊坡工程治理（削坡整形+罩面網(wǎng)+護腳墻+坡面綠化+排水溝+坡腳平臺植被恢復(fù)）、塌陷坑填埋（土石方回填+土地復(fù)墾+監(jiān)測）、露采坑回填（土石方回填+植被護坡+監(jiān)測）、不穩(wěn)定斜坡工程治理（削坡清理+凹腔支撐+生態(tài)護坡+監(jiān)測）、廢棄平硐封堵（漿砌塊石+廢渣封堵）等。

興山縣樹崆坪-瓦屋磷礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治措施主要有：崩滑體工程治理（爆破削方+落石槽+綠色加筋格賓擋墻+截排水溝+河道整治+道路整治+綠化）、廢渣堆工程治理（削坡整形+棄渣清運+格賓擋墻+加筋麥克墊護坡+綠化）、地面塌陷區(qū)填埋平整（土石方回填+土地復(fù)墾）等。

2.1.2 地質(zhì)災(zāi)害防治成效

宜都市松宜煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治成效主要有：通過地質(zhì)災(zāi)害工程治理基本解除地質(zhì)災(zāi)害體對人民生命財產(chǎn)安全威脅，保證礦區(qū)公路的安全暢通；通過沿河新建支擋工程，保證了尖巖河（宜都市境內(nèi)）河岸岸坡穩(wěn)定；通過對地災(zāi)體下方受威脅居民進行搬遷避讓，徹底消除地災(zāi)安全隱患；通過采取專業(yè)監(jiān)測以及群專結(jié)合、群測群防的監(jiān)測方式，對地災(zāi)體進行及時、有效的監(jiān)測預(yù)警。

夷陵區(qū)樟村坪-殷家坪磷礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治成效主要有：利用和攔固礦渣，塌陷區(qū)回填平整復(fù)墾農(nóng)田，覆土植草，控制礦山地質(zhì)災(zāi)害，改善和基本恢復(fù)治理區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，有效地保障治理區(qū)及其影響范圍內(nèi)居民及礦山生產(chǎn)人員正常生產(chǎn)生活和生命財產(chǎn)安全，使當(dāng)?shù)鼐用癫辉僖虻V山地質(zhì)環(huán)境問題上訪，有利于社會穩(wěn)定；對歷史遺留、治理責(zé)任主體滅失的治理區(qū)進行礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理，減輕或避免因礦產(chǎn)開發(fā)帶來的礦山地質(zhì)環(huán)境問題的危害，保證人居安全和礦山交通主干公路、河道、輸電線路、通訊線路安全運營；促使治理區(qū)及其周邊的農(nóng)業(yè)、林業(yè)、礦業(yè)、旅游業(yè)（西塞國森林公園、湖北夷陵樟村坪國家礦山公園）等產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入良性、可持續(xù)發(fā)展的軌道，緩解當(dāng)?shù)卣?、礦山企業(yè)與當(dāng)?shù)鼐用竦拿荜P(guān)系，并一定程度上為相鄰礦山的正常生產(chǎn)提供安全保障，有利于礦區(qū)經(jīng)濟社會的可持續(xù)和諧發(fā)展。

興山縣樹崆坪-瓦屋磷礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治成效主要有：消除了區(qū)內(nèi)不穩(wěn)定崩滑體、地面塌陷的潛在危害性，防治崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，保護礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)有工作人員生命財產(chǎn)安全，保護農(nóng)田；對廢渣堆進行削坡整形及清運，并覆土綠化，恢復(fù)了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境及自然地貌景觀，整治了礦區(qū)內(nèi)廢渣堆放影響的道路、河道等基礎(chǔ)設(shè)施，確保了居民出行、河道泄洪通暢；增加建設(shè)及農(nóng)業(yè)用地面積，創(chuàng)造了經(jīng)濟效益。

2.2 生態(tài)修復(fù)措施及成效

2.2.1 生態(tài)修復(fù)措施

宜昌市礦山生態(tài)修復(fù)項目主要安排在遠安縣鷹子山礦區(qū)、秭歸縣郭家壩鎮(zhèn)石灰石礦區(qū)等地。

遠安縣鷹子山礦區(qū)生態(tài)修復(fù)措施主要有：危巖體工程治理（坡面清理+削方整形+綠化）、廢渣堆工程治理（削方整形+擋土墻+綠化）等。

秭歸縣郭家壩鎮(zhèn)石灰石礦區(qū)生態(tài)修復(fù)措施主要有：高危邊坡工程治理（削坡整形+排水溝+漿砌石攔石墻+綠化）等。

2.2.2 生態(tài)修復(fù)成效

遠安縣鷹子山礦區(qū)生態(tài)修復(fù)成效主要有：對礦區(qū)土地進行了生態(tài)恢復(fù)，防止水土流失；改善礦區(qū)周邊的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境和自然景觀視覺效果，提升遠安縣的整體形象和投資環(huán)境；鷹子山礦區(qū)作為了三疊紀(jì)水生爬行動物化石群遺跡一類保護區(qū)，通過對該礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的治理，對高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)湖北遠安化石群省級地質(zhì)公園，加強珍貴自然遺產(chǎn)保護，深入開展古生態(tài)環(huán)境研究有著重要的意義，并帶動遠安縣入境旅游業(yè)發(fā)展，促進縣域經(jīng)濟快速增長。

秭歸縣郭家壩鎮(zhèn)石灰石礦區(qū)生態(tài)修復(fù)成效主要有：通過礦山地質(zhì)災(zāi)害治理，保障當(dāng)?shù)鼐用裆敭a(chǎn)安全；通過破損山體生態(tài)修復(fù)，緊密結(jié)合當(dāng)?shù)卣?guī)劃建設(shè)，提升了礦區(qū)周邊生存環(huán)境及土地利用價值，帶來一定的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

2.3 礦山廢水、廢渣綜合治理利用

2.3.1 礦山廢水綜合治理利用情況

宜昌市礦山廢水、廢液年產(chǎn)出量為6554.12萬m3，年排放量為6487.95萬m3，其中在建生產(chǎn)礦山、閉坑廢棄礦山的年產(chǎn)出量分別為5922.14萬m3、631.98萬m3，年排放量分別為5869.56萬m3、618.39萬m3。

宜昌市礦山排放的礦坑水，一般作為生活用水（洗浴用）、農(nóng)牧業(yè)用水、工業(yè)用水或循環(huán)用水，絕大多數(shù)排向溪溝、水渠、農(nóng)田、沖溝、河流、水庫、尾砂庫等。主要有害物質(zhì)：懸浮物、COD、硫化物、石油類、鹽堿、黃藥、鉀、銨、二氧化氮、硝酸、亞硝酸鹽、氰化物、SS、Cu、Pb、Zn、As、Fe、Mn、Mg、P2O5、F、Cl、Ca。應(yīng)環(huán)保部門要求，一般在沉淀池進行了沉淀處理，少數(shù)礦山進行了脫硫處理。

夷陵區(qū)、興山縣、遠安縣等地磷礦山排放的礦坑水當(dāng)中TP、SS、pH超標(biāo)，礦山企業(yè)采取通過集中添加絮凝劑的方式，進行絮凝、沉淀、凈化處理，最終達標(biāo)（《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 8978-1996）》二級標(biāo)準(zhǔn)）排放。

2.3.2 礦山廢渣綜合治理利用情況

宜昌市礦山廢渣累計積存量為2953.98萬t，年產(chǎn)出量為464.54萬t，年利用量為249.36萬t，其中在建生產(chǎn)礦山、閉坑廢棄礦山的累計積存量分別為1596.01萬t、1357.97萬t，年利用量分別為189.79萬t、59.57萬t。

2012年省安監(jiān)局下發(fā)的鄂安監(jiān)函[2012]199號文件《關(guān)于在金屬非金屬地下礦山推廣充填采礦技術(shù)的實施意見》中明文表示“充填采礦工程將作為企業(yè)安全生產(chǎn)許可證延期換證的必要條件之一”。2013年省人民政府下發(fā)鄂政發(fā)[2013]34號文件《關(guān)于進一步強化制度建設(shè)確保安全生產(chǎn)的決定》中明文表示“金屬非金屬地下礦山推行尾砂膠結(jié)充填采礦技術(shù)（2014年全面推行）”的決定。

近幾年，宜昌市夷陵區(qū)、興山縣、遠安縣等地磷礦山全面推廣充填采礦工程。充填方式主要有干料充填、漿砌石、膠結(jié)充填等，充填骨料主要利用礦山地面已有廢石、井下廢石或重選尾礦進行破碎自制骨料。充填采礦工程的綜合效益主要有：（1）提高地下采場生產(chǎn)過程安全性；（2）有效控制頂板冒落、地震沖擊波、地面塌陷、地上建筑物變形、崩塌、滑坡等災(zāi)害事故；（3）解決了礦山企業(yè)采礦廢石、尾礦處置難題，基本消除了因采礦廢石、尾礦等所造成的環(huán)境污染問題；（4）能更多地回收礦產(chǎn)資源，可以延長礦山服務(wù)年限，增加就業(yè)機會，促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。

3 下一步工作建議

（1）在本次全市礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的基礎(chǔ)上，加快編制“十三五”期間的市、縣級礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)和綜合治理規(guī)劃。

（2）進一步開展重要礦種、重點礦區(qū)大比例尺的礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與評價工作，包括開展夷陵區(qū)、興山縣、遠安縣等地非金屬礦山（磷礦），以及污染嚴(yán)重區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境專項調(diào)查與評價。

（3）開展全市煤礦沉陷區(qū)專項調(diào)查和勘查，對地面塌陷的破壞模式進行分析研究防治措施，結(jié)合湖北省對煤炭行業(yè)的政策要求，加快推進采煤沉陷區(qū)綜合治理。

（4）開展在建、生產(chǎn)礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測工作，為全面推行礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測、實施礦山地質(zhì)環(huán)境預(yù)測預(yù)報，強化礦山地質(zhì)環(huán)境科學(xué)管理提供服務(wù)。

（5）圍繞“山水林田湖草”做好工礦廢棄地整治、土地復(fù)墾、生態(tài)環(huán)境修復(fù)等綜合治理示范工程的申報，鼓勵第三方治理，全面完成全市“十三五”期間“三區(qū)兩線”范圍內(nèi)的礦山復(fù)綠任務(wù)。

參考文獻

[1] 張金林，馮田，王維，等.宜昌市礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查報告[R].武漢：湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，2017.

[2] 張金林，黃波，李彧磊，等.湖北省礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)和綜合治理規(guī)劃（2017—2025年）[R].武漢：湖北省國土資源廳 ，2017.