銅川市礦山環境現狀及可持續發展對策

趙阿寧　王劍輝　陳華清　張江華　劉瑞平

(中國地質調查局西安地質調查中心)

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銅川市礦山環境現狀及可持續發展對策

趙阿寧王劍輝陳華清張江華劉瑞平

(中國地質調查局西安地質調查中心)

摘要銅川市由于多年來高強度的礦業開發和管理制度的松懈，導致自然景觀損毀、森林植被破壞、環境污染及地質災害頻發等諸多問題。在對銅川市礦山地質環境調查的基礎上，闡述了礦業開發導致的嚴重地質環境問題類型，探討了引發地質環境問題的根源，據此提出了礦山地質環境治理及經濟可持續發展的對策，為資源開發與環境保護和諧發展提供了參考。

關鍵詞資源枯竭礦山地質環境治理可持續發展

銅川是以煤礦資源開發為支柱產業的中等礦業城市，煤炭資源開采已有上千年歷史，自1955年以來，累計生產原煤3.6億t，為國家建設及當地的經濟發展作出了重要貢獻。但傳統高消耗、高排放、低效率的粗放型發展方式使得2000年前各礦山基本處于“只開發、不治理”狀態，多家礦井及露天煤礦或因資源枯竭而破產，或因生產安全不達標、非法開采等因素被依法關閉，而水泥灰巖礦因不符合國家礦業布局、破壞植被、影響視覺景觀等原因被依法關閉，導致礦山地質環境無人治理[1]。數十年的煤炭、水泥灰巖、耐火黏土礦的開發給銅川環境留下了千瘡百孔，制約了銅川社會經濟的發展。因此，查清資源枯竭型城市的礦山環境現狀，積極探索其治理方式，研究其未來可利用程度，對于城市轉型、促進地區經濟的可持續發展具有極其重要的意義。

1銅川市概況

銅川市位于陜西省中部，北枕連綿起伏的黃土高原，南依廣袤富饒的關中平原；地理坐標為東經108°35′～109°29′，北緯34°48′～35°35′，南北長84.03 km，東西寬83.97 km，面積為3 882 km2；南距古都西安102 km，北距黃帝陵80 km，距革命圣地延安240 km，交通便捷，咸銅鐵路、梅七鐵路與隴海鐵路相連，西延高速公路及305省道穿境而過[2]。

2銅川市地質環境現狀

2.1原生地質環境問題

銅川老城區王益區和印臺區呈Y型置于黃土溝谷狹窄川道中，東西兩側寬度在500～1 500 m，全市溝壑縱橫，地質環境復雜。由于區內泥巖、煤層等軟弱巖層大量存在，使得全區巖體抗剪強度降低，尤其在雨水下滲作用或地下水浸潤作用下易造成滑坡等地質災害。全市廣布的風積黃土具有失陷性，尤其是馬蘭黃土，垂直節理發育，孔隙度大，疏松，極易產生崩塌和不均勻沉降。因此，自然條件下，銅川市崩塌、滑坡、水土流失嚴重。

據不完全統計，20世紀80年代以來，銅川市發生中型以上地質災害100余起，造成人員死亡240人，直接經濟損失1億元。其中，70%地質災害是由人類工程活動引起的。1982年11月8日，王益區川口村發生黃土滑坡，死亡4人，傷15人；1985年，該滑坡體再次滑動，滑坡體上的建筑物基本破壞，309戶1 200人和2個單位被迫搬遷，經濟損失達1 000 萬元。1984年9月29日，印臺區南關二組發生6.5萬m3的崩塌，摧毀房屋23間，窯洞3孔，死亡50人[3]。脆弱的地質環境條件是導致地質災害對全市社會和經濟發展造成重大損失的主要原因。

2.2礦山地質環境問題

銅川市礦產資源開發在為國家和地方經濟發展做出巨大貢獻的同時，也歷經幾十年的無序開采和粗放型開發，一方面加速了礦產資源的快速枯竭，另一方面引發和加劇了礦區環境惡化、地質災害頻發等礦山地質環境問題。

銅川市全市礦山地質災害111處，其中煤礦110處，石灰巖礦1處；災害類型以地面塌陷、地裂縫為主，其次是崩塌、滑坡、泥石流，規模以小型為主，災害影響面積204.92 hm2，死亡16人，經濟損失1 259.42萬元。煤礦采空區面積為175.50 km2，地面塌陷區面積為157.20 km2。礦山占用破壞土地面積為187.32 km2，但恢復治理面積僅為23.38 km2，是占用與破壞面積的12.4%。矸石年排放量為186.2萬t，年綜合利用量為32萬t，累計積存3 130.37 萬t。廢水、廢液年排放量為473.27萬m3，年循環利用量為77.28萬m3。

截止2009年，全市共有礦山地質災害隱患點324處，礦區滑坡、崩塌、地裂縫、地面沉陷等地質災害頻發，受采空區威脅群眾約6萬人[4]。

2.2.1煤礦區主要地質環境問題

全市含煤面積為387.2 km2，分石炭二疊系煤開采區和侏羅系煤礦開采區。銅川老市區以東地區開發石炭二疊系煤炭資源，主要礦井有東坡、鴨口、金華山、王石凹、桃園、三里洞、史家河等，目前礦區局下屬的桃園、三里洞、史家河礦井因資源枯竭已閉坑；銅川老市區以西地區主要開采侏羅紀煤田，有陳家山、下石節、焦坪和玉華礦井，其中國有焦坪露天礦已經破產關閉。

煤炭資源開發主要地質環境問題：地下采煤區地面塌陷、地裂縫發育，在山體、黃土溝壑邊部形成崩塌、滑坡、泥石流地質災害；毀損耕地，破壞地表建筑物及造成公路凹凸不平影響行車安全。

銅川城區及其周邊桃園、三里洞、王家河、史家河等煤礦開采，造成地面塌陷，地裂縫破壞耕地、道路，村莊房屋開裂(圖1)，在溝壑邊部加劇了崩塌、滑坡災害發生，城市東側黃土溝邊矸石堆占地、自燃、水土流失、松散廢渣滑塌等嚴重影響城市建設及人居生態環境安全[5]。1982年焦坪露天煤礦滑坡，治理經費400多萬元。玉華煤礦工業廣場山體滑移，危及礦區房屋160間，98戶392人撤離，玉華礦區公路破壞，抗滑樁反傾斜加劇，煤礦生產受到嚴重影響。玉華、王石凹、東坡煤礦崩塌造成8人死亡；東坡煤礦滑坡死亡2人；王益區黃堡鎮煤礦地面塌陷死亡2人；地面塌陷引起塬畔村村民窯洞倒塌，造成2人死亡[6]。

圖1　煤礦開采引發的地面塌陷和房屋開裂

2.2.2水泥灰巖礦區主要地質環境問題

水泥灰巖分布于G65包茂高速公路兩側的川口及耀州區東部地區。露天開采剝離表土、毀壞農田和森林植被。大量分布于高速公路、城市周邊及藥王山旅游風景區周邊的石灰巖礦山在爆破開采時影響行車及行人安全，裸露的石質巖面破壞生態環境，影響視覺景觀(圖2)。

圖2　水泥灰巖開采對生態環境影響

2.2.3黏土礦區主要地質環境問題

耐火黏土礦主要分布于銅川市西南部陳爐鎮一帶，主要為小型民采礦山，由于礦層變化大，質量較差，歷史上眾多的礦山企業先后破產或停產。露天剝土破壞耕地、植被，廢渣無序堆排占地，造成山體穩定性差，破壞道路，影響和破壞國家陶瓷古鎮保護及旅游區景觀，同時松散廢渣加劇水土流失，形成滑塌及泥石流地質災害(圖3)。

圖3　黏土礦地下開采引發的路基塌陷和自然景觀損毀

2.3礦山地質環境嚴重程度分區

銅川市最嚴重的礦山地質環境問題是采煤區地面塌陷，該問題常誘發滑坡、崩塌等次生地質災害。

依據陜西省地質環境監測總站調查資料，結合筆者野外實際調查成果，按照銅川市礦山地質環境問題類型、分布及其危害，遵循區內相似、區間相異原則，選取占壓土地面積、廢水年排放量、廢渣累計積存量、地質災害發生次數、影響面積、經濟損失、死亡人數7項指標，采用指標加權法，以其礦產資源集中分布區的礦山地質環境問題嚴重程度，將銅川市劃分為礦山地質環境問題嚴重區(4個)、較嚴重區(3個)和較輕區(4個)，見圖4、表1。

圖4　銅川市礦山地質環境災害及嚴重程度分區

3礦山地質環境問題產生的主要因素

礦山環境惡化和地質災害加劇的現象在銅川市的各類礦山都有不同程度的存在，并趨向于惡性發展。其原因是多方面的，除原生地質環境較脆弱外，主要是人為因素造成。

(1)認識不足，思想觀念陳舊落后。長期以來，重礦產資源開發利用，輕礦山環境保護和恢復治理的思想根深蒂固。在一些地區，不惜犧牲環境為代價換取短期的經濟效益。一些地方在盲目追求地方經濟，在無任何礦山開發利用規劃和環境影響評價及保護方案的情況下，掀起開發熱、采礦熱，給礦山生態環境帶來了巨大的沖擊和破壞。

(2)粗放經營，掠奪式開采。由于技術、資金、規模及短期行為的影響，采富棄貧，采易棄難，綜合回收利用不高或根本沒有綜合利用，造成貧礦、伴生礦、尾礦成為棄渣直接排放，造成不可再生資源的嚴重浪費，加速了礦產資源枯竭，人為地縮短了礦山壽命，同時加劇了環境的污染和地質災害的發生。同時，礦山環境污染防治和遏制地質災害發生的措施和技術滯后，制約了礦山環境保護和治理工作。

(3)礦山生態環境保護和地質災害防治監督管理薄弱。一方面，監管力量不足，有法不依、執法不嚴的現象較為普遍，導致一些礦區舊的問題未解決新的問題不斷產生。另一方面，目前本市還沒有針對礦山環境保護和地質災害防治的專門規定，特別是對一些老礦區和私營礦井，地質環境恢復治理的責任不清，難以實施有效的監督管理。

(4)未建立礦山環境保護及地質災害防治的經濟補償機制，礦區生態環境恢復治理的資金渠道不暢。一些礦山企業在開發前期或在開發中未考慮適當比例的資金用作恢復治理已經破壞的環境。有的雖已納入開發計劃，但由于領導不重視、企業包袱重等原因，對生態環境的恢復治理遲遲未進行。另外，各級政府雖已投入一定的資金進行礦山生態環境整治，但對于經歷幾十年掠奪式開采的礦區仍舊不足。

4對策及建議

(1)加大資源綜合開發利用力度。加大銅川市循環經濟體投資力度，以煤、電、鋁、水泥聯產聯營的循環經濟產業鏈為重點，推進資源的深度開發和多層次轉化增值；發展各類水泥制品，切實提高水泥用灰巖的轉化利用率；勘查、開發煤層氣，合理開發利用油頁巖、高嶺土等有開采價值的資源；加大共伴生資源和尾礦、廢棄物綜合利用力度，加強尾礦資源綜合評價，綜合利用粉煤灰等工業廢渣，逐步實現尾礦有價元素的回收再利用，提高經濟效益。

(2)加快產業轉型。緊緊圍繞建設以現代建材業為主導的新型工業城市這一目標，依托現有資源和條件，進一步優化產業結構，用高新技術、先進適用技術改造傳統產業，盡快形成新的主導產業[7]；以電解鋁、優質水泥、陶瓷等產品為重點，著力發展能源化工、現代建材等產業，同時，培育發展以果、畜、菜為特色的現代農業及農產品深加工業，大力培育建設電力電源、裝備制造、食品醫藥、特色旅游等接續替代產業。

(3)加強環境綜合整治。建立健全城市環境綜合整治的長效機制，實施水泥企業污染治理、煙煤綜合治理、天然氣城市氣化、城市集中供熱、污水和垃圾處理等項目，保護城市環境；實施漆水河河濱景觀綜合改造、城市中心綠化、沮河耀州城區段綜合治理、城市公園等項目，改造城市景觀；實施米字形綠色通道、天然林資源保護、直觀山坡綠化、水環境保護和修復、小流域治理、黃河水土保持生態工程淤地壩建設、廢棄礦山治理等生態建設工程，改善城市環境；積極引導社會力量參與礦山環境治理和廢棄土地復墾，嘗試組建專業化礦區治理公司，研究制訂礦山治理規劃并組織實施；鞏固退耕還林成果，不斷提高森林覆蓋率；建立健全礦產開發對地質結構、地下水文造成危害的預防和預警機制，積極防治廢棄的露天礦坑、矸石山等重大地質災害隱患。

(4)進一步推進煤礦采空區沉陷綜合治理。按照“統籌規劃、分步實施，政府指導、市場運作，個人出資、政府幫助，依法改造、確保穩定，分級負責、分別安置”的工作原則和“先重災區后輕災區、先城鎮后鄉村、先破產企業后生產企業”的治理順序，加大采煤沉陷區綜合治理力度；實施“下山出溝”和采煤沉陷區整體移民搬遷工程，在北市區、南市區及礦務局獨立工礦區建設住宅小區，逐步解決好采空區居民的安置問題。

(5)提高自身發展能力。進一步改善投資環境，提高辦事效率，不斷創新招商引資方式，吸引更多的項目落戶銅川；建立健全城市創新體系，加快實施銅川職業技術學院、新區創業服務中心、就業培訓中心等項目，規劃建設科技企業孵化器、高新技術培訓基地等項目，增強城市發展活力；加快實施科技創新網絡信息平臺、人才培養基地、特色科技產業園區等項目，提高科教對經濟發展的支撐能力；加快實施城市園林綠化、街巷道路改造、新區建材業物流中心等項目，提升城市發展能力；加快實施農業節水灌溉、農村安全飲水、農村道路等工程，提高農村經濟發展能力；加快實施“教育、就業再就業、城鄉居民增收、環境污染治理、社會保障、住房保障、采煤沉陷區綜合治理和棚戶區改造、農村基礎設施建設、公共文化衛生體育建設、城鄉社區服務體系建設”十大民生工程，努力消除資源型城市的貧困代際傳遞現象，加強城市綜合競爭力，使人民群眾得到更多的實惠。

5結語

由于歷史上的粗放式礦產資源開發、環保意識薄弱、法律法規制度不健全以及礦區環境治理監督管理的松懈，導致銅川市存在比較嚴重的礦山地質環境問題。一方面必須加大礦山環境保護宣傳力度，增強礦山企業和群眾的環境保護意識；完善礦山環境治理的相關法律法規建設，做到礦山環境保護工作有法可依；嚴格落實礦業開發準入條件和《銅川市礦山地質環境防治規劃》，進行開發前的潛在環境評價、開發中的環境保護、閉坑后的環境治理，積極構建開發合理、環境友好的“綠色礦山”。另一方面必須多渠道籌集閉坑、關停礦山的恢復治理資金,按照礦山地質環境保護與治理責任的劃分，分清事權，積極申報中央及省財政資金，同時制定優惠政策吸引社會資金等，加大、加快礦山地質環境歷史遺留問題的治理;創新探索，通過國家制定稅收、財政補貼、土地使用、信貸等方面的優惠政策，鼓勵社會法人或自然人，按照“誰投入、誰受益、誰使用”的原則進行產業化經營，以取得礦地復墾后的使用權或廢棄礦山的二次資源開發利用等作為回報，進行礦山地質環境恢復與治理等。礦山地質環境治理與恢復意義重大，勢在必行，是礦業開發過程中必須經歷的重要環節，也是礦山可持續發展的重要保證。

參考文獻

[1]唐亦川，焦旭鵬，馮鑫，等.陜西銅川混采廢棄礦山環境恢復治理對策研究[J].甘肅科技，2014，30(6)：22-24.

[2]閆小靈，李成.銅川市地質災害特征與防治對策[J].陜西地質，2005，23(2)：90-93.

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[4]李永紅，滕宏泉，賀衛中，等.基于防治地質災害四大體系編制地質災害防治規劃——以陜西省銅川市為例[J].地質災害與環境保護，2014，25(2)：40-48.

[5]黃美濤，白有社.銅川市三里洞煤礦地質環境綜合治理初探[J].西部探礦工程，2013(3)：121-122.

[6]閻嘉祺，楊梅忠，鄭守權.銅川市礦區地質災害及防治對策[J].西安礦業學院學報，1993(1)：31-35.

[7]劉戎，史興民，柳嵩.論銅川市可持續發展度量與對策[J].西北大學學報：自然科學版，2011,41(5)：901-906.

Mine Environmental Status and Sustainable Development Measures of Tongshan City

Zhao A'ningWang JianhuiChen HuaqingZhang JianghuaLiu Ruiping

(Xi'an Geological Investigation Center,China Geological Survey)

AbstractDue to the high intensity of mining development and saggy management system of Tongshan city in recent years, which lead to many geological environment problems such as the damages of natural landscape, forest vegetation destruction, environmental pollution and frequent occurrence of geological disasters and so on. Based on the mine geological environment investigation of Tongshan city, the types of the geological environment problems caused by mining development are analyzed, the root of the geological environment problems is discussed, therefore, the mine geological environment treatment and economical sustainable development measures are proposed to provide reference for the harmonious development of the resource development and environmental protection.

KeywordsResource depletion, Mine geological environment treatment, Sustainable development

(收稿日期2015-11-02)

趙阿寧(1979—)，女，工程師，碩士，710054 陜西省西安市。

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