山東半島礦山開采情況及地質環境問題分析

（山東省地質測繪院，山東 濟南 250002）

1 礦山開發利用概況

山東半島地區主要是指山東膠萊盆地以東的地區。行政區劃主要包括青島、煙臺、威海、濰坊、日照等市。區內礦產資源分布廣且儲量巨大，在全山東省占有很重要的地位。主要的礦產種類有其中金礦、銀礦、銅礦、石材類飾面用花崗巖，石墨、滑石等礦產（圖1）。

區內大規模的礦產資源開發利用始于二十世紀五十年代。隨著經濟建設的全面發展，對礦產資源需求增長，促進了礦產資源的開發利用。截止2012年研究區內礦山企業最多的市分別是煙臺市，共有礦山企業724個，其中大型礦山189個，中型礦山216個，小型礦山276個，小礦43個，年產礦量3989.58萬噸；濰坊市共有礦山企業413個，其中大型礦山75個，中型礦山35個，小型礦山239個，小礦64個，年產礦量4370.12萬噸；日照市共有礦山企業405個，其中大型礦山340個，中型礦山21個，小型礦山41個，小礦3個，年產礦量2690.15萬噸；；威海市共有礦山企業312個，其中大型礦山219個，中型礦山31個，小型礦山54個，小礦8個，年產礦量1632.32萬噸。青島市共有礦山企業199個，其中大型礦山118個，中型礦山19個，小型礦山53個，小礦9個，年產礦量1472.83萬噸（表1）。

表1 研究區礦產資源開發利用情況

2 主要地質環境問題

區內礦產資源豐富，開發歷史悠久，開發利用程度高。近年來，隨著礦業經濟的發展，礦產資源開發規模和開發強度的增大，采掘、選礦、冶煉、排放等環節的礦業活動中，礦山環境地質問題越發突出。 目前區內因開采礦產而產生的主要礦山環境地質問題為：礦山地質災害、含水層破壞、土地占用及破壞等幾大類。

2.1 礦區采空塌陷

2.1.1 采金屬礦山引發的采空塌陷的分布

研究區內由于開采金屬礦產可能造成或導致采空塌陷及伴生地裂縫的地段主要分布于萊州金城—寺莊金礦開采區、倉上～三山島金礦開采區、潮水莊官金礦開采區；威海市經區范家埠金礦開采區、乳山市峒嶺金礦開采區、文登市金礦開采區、榮成市夏家鎮同家莊金銀礦等。

2.1.2 開采它礦產引發采空塌陷的分布

圖1 研究區礦產資源分布圖

研究區內開采其它礦產引發的采空塌陷主要分布于煙臺市萊州虎頭崖鎮及龍口平原北部等非金屬礦產資源礦開采區。煙臺市萊州虎頭崖鎮非金屬礦產資源礦開采區分布于萊州市的西南部，區內非金屬礦產資源（滑石礦、玉石礦、鐵礦、菱鎂礦）豐富，歷史上曾有過大規模的民采活動，形成多處地面塌陷隱患，在80年代地面開始發生塌陷，形成一些大的塌陷坑，主要位于滑石礦開采區。龍口平原北部等非金屬礦產資源礦開采區該處目前有7處可開采礦山，是膠東地區重要的礦產資源生產基地，也是全國唯一的濱海礦區生產基地。

區內礦產資源豐富，礦區總面積達32.387km2。自70年代，研究礦區陸續開始開采，受礦產資源開采的影響，1978年夏季以來礦山采空區開始發現地面塌陷，并且塌陷地逐年擴大，形成相對閉合的集水區和水域。采空區上方逐漸出現采空沉陷。

塌坑多呈圓形或長條形盆地狀，沉陷中心深度2m～5m不等。一般開發時間越早，開采時間越長，資源產量越大的礦區，沉陷面積越大。截止2011年該區采空沉陷面積累計已達16.03km2，形成較大的塌陷區5處。

2.2 崩塌、滑坡、泥石流分布特征

采空引發的巖體開裂、崩塌、滑坡、渣石流等重力地質災害主要分布于膠西北中低山金礦開采區，金礦脈沿山體被采出后，如果不及時進行回填處理等，即可引發上覆巖體開裂、崩塌等。

目前，在煙臺市的招遠、龍口、萊州、牟平等金礦區，此類重力地質災害較多，金礦毛石、尾礦不合理堆放引發的渣石流在區內也時常發生。

開發石材引發的重力地質災害，主要分布于魯東石材開發區，因多位于山區丘陵地帶，得不到足夠重視，其潛在危害隨石材開發規模的增加而增大。

2.3 含水層破壞分布特征

區內含水層主要受金礦開采影響。金礦含水層破壞事故主要發生于斷裂構造發育的招遠、萊州金礦區。金礦主要分布于低山丘陵區，礦區內無大的地表水體，發育的溪流亦大多為季節性流水，少部分常年性河流（如永汶河、羅山河等），也僅能在雨季時流量有所增加，且持續時間很短，其它季節流量均極小，加上金礦礦坑排水一般較小，有限的礦坑排水在進入河床形成地表徑流之前，已滲入地下。因此，金礦排水對地表水環境影響不大，而對礦區地下水構成的污染威脅較為嚴重。金礦礦床充水水源主要為礦脈構造裂隙水及少量圍巖風化裂隙水，水質成分及水化學類型濱海礦山和內陸礦山各具特點。內陸礦山處于低山丘陵區，地形坡度陡，地下水運動條件良好，受硫化物礦床與開采影響，地下水中溶解了大量的硫化物，使地下水以SO4－Ca·Mg型或SO4·HCO3－Ca·Mg型為主，礦化度多小于1g/L。局部地段受礦井長期排水影響，礦坑水中含有大量的Cu、Zn、Pb等微量元素，并具酸性，水質較差。濱海礦山受風潮影響，地下水中Cl-含量較高，水化學類型以Cl－Na·Ca型為主，礦化度多大于1g/L，礦坑水中的主要超標組分為Cl-和總硬度，特別是近海地段零標高以下礦坑水中Cl-含量極高，因此對礦區第四系孔隙水影響最大，如萊州望兒山金礦區，礦井分布較多，有的直接建在河床之上，礦區大量的礦坑排水除部分用于生產之外，大多排入曲城河內，致使其下游的西曲村與城子村的飲用水源受到礦坑水中Cl-和總硬度的污染。

2.4 土地占用及破壞

占壓土地是各類礦山普遍存在的環境地質問題。礦山開發占用及破壞土地的方式主要有露天采礦場、固體廢料場、尾礦場、地面塌陷區等。

以固體廢料為例，全區共有礦山固體廢料堆901座，其中廢石堆有893座，總占地面積為5095.81公頃，以煙臺和濰坊占地面積最多（表2、表3）。

表2 研究區固體廢料分布情況一覽表（單位：座）

表3 礦山固體廢料堆放場占地情況表（單位：公頃）

3 礦山開發利用建議

3.1 礦山采空區開發利用建議

隨著城市建設規模的擴大，許多礦山逐漸納入城市建設的規劃之中。根據山東半島礦山采空區的實際情況，其防治措施主要有：

（1）對民采程度較高的采空區或者已經停采的采空區，由采用調查結合物探、鉆探驗證的手段進行專項勘察，并進行充填治理，徹底消除遺留老采空區的隱患。

（2）對地面沉陷區可采取挖深墊淺，進行水產養殖或改建公園。如龍口市對城區附近多處陷地進行了綜合治理，對塌陷深度較淺區采用回填夯實處理，改建為一般廠房用地，對塌陷深度較大區改建成公園。

（3）加強動態監測、適當避讓。在采空區邊界處設立警示標志、網護等設施。

3.2 礦坑水開發利用建議

研究區礦坑排水既浪費了水資源又破壞了含水層。因此必須對礦坑水進行綜合利用。礦坑水綜合利用應與當地國民經濟發展需水要求緊密結合，根據各礦區老窿水水質特點及供水水質評價，以分質供水為主要利用原則，并輔以必要的水質處理。

3.3 礦區固體廢棄物及工業場地開發利用建議

礦山固體廢棄物和工業場地治理要堅持“因地制宜，積極利用”的指導思想和“污染物減量、資源再利用和循環利用”的原則，以資源化二次開發利用為重點，固化和綠化為輔。固體廢棄物一般可用作建材原料、水泥配料、制磚、充填井筒等，也可用于鋪墊公路路基、建筑工程填方、充填溝谷等。

對于不宜利用的矸（渣）堆，要采取在矸（渣）堆底部修建擋土墻、消坡減載等安全措施，進行穩定性改造施工，并固化、覆土綠化，進行生態重建。

工業場地廢棄地要在井口充填、固體廢棄物治理等消除安全隱患措施的基礎上，綜合開發利用，嚴禁閑置。工業場地復墾、整治后可以用做農地、林地、居住地、工業用地和養殖用地。

4 結論

研究區內礦山眾多，開發歷史悠久，開發利用程度高。目前區內因開采礦產而產生的主要礦山環境地質問題為：礦山地質災害、含水層破壞、土地占用及破壞等。因此在礦山的開采過程，遵循因地制宜、合理開發的原則，嚴格按照綠色礦山的標準要求，減少對地質環境的破壞。