云南昆陽磷礦環(huán)境地質(zhì)問題分析

陳瑞紅，韓正超

(1.云南磷化集團工程建設(shè)有限公司，云南 昆明 650600；2.桂林理工大學 地球科學學院，桂林 廣西 541004)

1 引言

云南省是我國有名的磷礦資源大省，其磷礦資源含量占我國總儲量近22%，昆陽磷礦是其中最重要的磷礦床之一[1]。昆陽磷礦具有悠久的開采歷史，始建于1965年，歷經(jīng)幾十年的開發(fā)利用，為我國和地方經(jīng)濟的建設(shè)和發(fā)展做出了突出貢獻。但同時也帶來了一些環(huán)境地質(zhì)問題，如環(huán)境污染、礦區(qū)土地破壞與壓占、植被損毀、地質(zhì)災(zāi)害等，阻礙了礦山的可持續(xù)發(fā)展。因此，本文對昆陽磷礦現(xiàn)階段的環(huán)境地質(zhì)問題進行了探討，為合理開發(fā)利用礦區(qū)礦產(chǎn)資源、保護礦山地質(zhì)環(huán)境提供參考。

2 昆陽磷礦概況

昆陽磷礦地形地貌屬于中低山地貌，礦區(qū)地形總體表現(xiàn)出西北高東南低的特點，最高海拔約2400 m，最低高程約1950 m，屬于中等切割的山丘地貌，除地形切割強烈處陡坎發(fā)育外，一般多呈緩坡狀。礦區(qū)南側(cè)有三家村小河，該河流流向為自西向東，最終匯入滇池。

昆陽磷礦距離昆明市區(qū)約32 km，大地構(gòu)造位置上位于揚子地塊西段，屬于早寒武世川滇磷礦帶的組成部分[2，3]。昆陽磷礦主要產(chǎn)于寒武系漁戶村組(1y)、中誼村組(1z)和筇竹寺組(1q)。研究區(qū)構(gòu)造線方向主要為近南北向和近東西向，包括羅次-易門和普渡河-滇池兩條深大斷裂以及三家村斷層、香條沖背斜、安寧向斜和龍?zhí)督直承钡?圖1)。昆陽磷礦處于香條沖背斜的南翼，總體上為一單斜構(gòu)造。

昆陽磷礦上礦層的頂板為硅質(zhì)白云巖，下礦層的底板為白云巖夾硅質(zhì)條帶，中間夾有灰黃色粘土巖，之間的層序和界線清晰[4～7]。礦層延伸長度大于5000 m，寬約600～1200 m，總體為一向南傾斜的東西向單斜構(gòu)造。由于地形切割較明顯，本區(qū)礦層形態(tài)較復雜，山脊處礦層沿反坡向延伸，溝谷處礦層多呈順坡向延伸。上、下礦層多呈穩(wěn)定狀分布，部分礦層在重力作用下沿坡向發(fā)生牽引滑動，呈起伏狀或中間厚兩邊薄[8]。

1. 斷裂/推測斷裂；2. 正斷層；3. 逆斷層；4. 背斜；5. 向斜；6. 昆陽磷礦(研究區(qū))

3 區(qū)域穩(wěn)定性分析

地震是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的重要因素之一，同時會對礦山生產(chǎn)帶來重大影響，威脅著生命、生產(chǎn)安全，因而有必要對區(qū)域穩(wěn)定性進行分析。本區(qū)新構(gòu)造運動強烈，導致區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造多具有活動性的特點，從沿斷裂帶常常是地震發(fā)育帶。根據(jù)有關(guān)地震史料記錄，小江強地震活動帶發(fā)生過地震24次，其中5～6級11次，6～7級10次，大于7級2次，造成房屋嚴重倒塌和傷亡人數(shù)10人至3萬余人(表1)。

據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2015)》有關(guān)規(guī)定，工程區(qū)地震設(shè)防烈度為Ⅷ度，設(shè)計基本地震加速度值為0.20g，屬設(shè)計基本地震加速度第三組，區(qū)域地殼穩(wěn)定性屬次不穩(wěn)定區(qū)域。依據(jù)云南磷化集團有限公司昆陽磷礦地下開采項目初步設(shè)計，進行礦山規(guī)劃設(shè)計時，設(shè)防烈度VIII度，基本地震加速度為0.20g，項目建設(shè)中主要工業(yè)生產(chǎn)建筑和工業(yè)輔助建筑及構(gòu)筑物設(shè)計合理使用年限為50年，結(jié)構(gòu)設(shè)計必須遵守國家現(xiàn)行規(guī)范及規(guī)程。按照《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準》 GB50068-2018的要求，擬建建(構(gòu))筑物的建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級。按照《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》GB50223-2008的要求，建(構(gòu))筑物的抗震設(shè)防分類根據(jù)重要性和危害程度分為丙類(標準設(shè)防類)和乙類(重點設(shè)防類)，分別采取相應(yīng)的抗震措施和地震作用。所有建構(gòu)筑物均應(yīng)按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010(2016 年版) 的要求進行抗震設(shè)計。

表1 滇中及其鄰區(qū)地震歷史記錄

從表1可以看出，近年來區(qū)域內(nèi)發(fā)生高震級的地震數(shù)量較少，然而，由于地震以其發(fā)生迅猛、破壞性極強而不同于其它自然災(zāi)害，地震往往容易造成礦山井下圍巖失穩(wěn)、巷道突(涌)水等地質(zhì)災(zāi)害，對礦山基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴重損壞，同時也易誘發(fā)崩塌、滑坡、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害。因此，未來礦山的設(shè)計和開采，應(yīng)注意對地震的防范措施。

4 主要環(huán)境地質(zhì)問題

礦山在生產(chǎn)過程中對生態(tài)環(huán)境會帶來一定的影響，可能產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)問題主要有以下幾個方面。

4.1 植被損毀

礦山開采方式為機械化露天開采，損壞了植被，破壞了地形地貌，對邊坡穩(wěn)定性和地質(zhì)環(huán)境有一定影響。

4.2 礦區(qū)土地破壞與壓占

礦山開采過程中會產(chǎn)生大量廢土、廢石，這些廢土、廢石的堆放破壞并壓占了土地，同時可能對礦山的開采帶來潛在威脅。

4.3 環(huán)境污染

4.3.1 水污染

礦山開采過程中，堆放的廢石廢渣在雨季時易發(fā)生淋濾作用流入地表水或滲入地下水，從而可能會影響附近河流，如三家村小河以及地下水的水質(zhì)?？拥纼?nèi)排放出的礦坑水的總磷和pH值可能會偏高，存在對附近河流和地下水污染的可能性。此外，礦山開采難免會擾動地下水的天然狀態(tài)，可能會導致地下水位出現(xiàn)一定程度的下降，泉水點流量減小等。

4.3.2 粉塵和噪聲污染

礦山在開采、運輸?shù)壬a(chǎn)過程中，會產(chǎn)生粉塵污染和噪聲污染等環(huán)境地質(zhì)問題，需要注意防范。

4.4 地質(zhì)災(zāi)害

4.4.1 邊坡失穩(wěn)

礦山開采方式為露天開采，開挖出的人工邊坡存在失穩(wěn)的可能性，影響礦山的安全生產(chǎn)，需要注意防范。此外，廢石廢渣堆放場的規(guī)劃應(yīng)科學合理，防止發(fā)生邊坡失穩(wěn)的情況。

4.4.2 滑坡和泥石流

由于礦山在開采過程中會產(chǎn)生大量廢渣、廢土、廢石，這些廢棄物如果沒有進行合理的堆放、處理，在暴雨或連續(xù)強降雨的條件下可能會引發(fā)滑坡、泥石流等災(zāi)害。

4.4.3 崩塌

礦山在機械化露天開采過程中進行的機械開挖、鉆孔、穿孔爆破等人工活動可能會引發(fā)巖土體的崩塌、掉塊，需要注意防范。

5 環(huán)境保護措施

為了保證礦山的健康可持續(xù)發(fā)展，礦山在開發(fā)利用過程中注重地質(zhì)環(huán)境保護，采取了一系列環(huán)境保護措施，走綠色礦山路線[9～12]。

(1)礦山開挖邊坡前會進行全面認證、評價，保證開挖過程中邊坡的穩(wěn)定性，保障生產(chǎn)過程的安全性。

(2)為了防止礦山開采過程中堆放的廢土、廢石、廢渣對礦山開采的威脅，在礦區(qū)上部平整出了大量平臺，規(guī)范廢土、廢石、廢渣的堆放，盡可能地減少對土地破壞與壓占，長期以來，未發(fā)生相關(guān)不良礦山環(huán)境地質(zhì)問題。

(3)地下開采中，坑道內(nèi)排出的礦坑水，總磷、pH值等經(jīng)處理達標后再排放，排放時盡量避免流經(jīng)坡體、廢石堆、交通道路及廠房等建筑設(shè)施，以防止暴雨期間出現(xiàn)泥石流。廢石、廢渣堆放場地防滲要達標，周圍修建防護墻，防止含過量磷等有害物質(zhì)的礦渣淋濾水滲入地下，對水土體造成污染。

(4)礦山在開采、運輸?shù)壬a(chǎn)過程中，采取灑水等措施，防止粉塵污染。

(5)鋪設(shè)自來水管網(wǎng)，大量植樹造林，防止水土流失，減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。

(6)加強巡視檢查工作，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象及時匯報并做好相關(guān)防治措施。

6 結(jié)論

昆陽磷礦在開采過程中形成了一些植被損毀、土地破壞與壓占、環(huán)境污染、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害等環(huán)境地質(zhì)問題，在采取相應(yīng)的防治和治理措施后，有效地預防、改善了這些環(huán)境地質(zhì)問題。