鞍山大孤山鐵礦地質環境問題研究與防治對策

遼寧省冶金地質勘查研究院有限責任公司 遼寧 鞍山 114000

鞍山是典型的鐵礦資源型城市,僅市區范圍內就有齊大山鐵礦、東鞍山鐵礦、大孤山鐵礦、眼前山鐵礦以及胡家廟子鐵礦等五個大型露天礦山,中小型鐵礦星羅棋布,構成了鞍山市以鋼鐵工業為主的冶金工業的基礎,本文以典型大型露天鐵礦大孤山鐵礦為例,對其開采所造成的地質環境問題進行分析研究,并提出防治對策。

一、礦區自然地理概況

大孤山鐵礦位于鞍山市東南12公里的的千山腳下,屬千山山脈西北邊緣地帶,其地貌為丘陵地形,總地勢東南高西北低,東南部為山地,西北部為低丘和大面積山間平原。礦區占地面積10.6平方公里,因其豐富的鐵礦資源素有“十里鐵山”之稱。

該區屬暖溫帶大陸性季風氣候區,四季分明,天氣多變。多年平均氣溫8.8℃；多年平均降水量720.6mm；多年平均蒸發量1058.5mm；平均凍土深度91mm；礦區處于地震動峰值加速度0.1g、反應譜特征周期0.35s的區域,礦區處于地震烈度為Ⅶ度區。

大孤山礦區開采歷史久遠,可追溯到1916年日偽時期,自1954年機械化開采以來已有66年,原始地貌破壞變形較大,面目皆非,整個礦坑呈倒金字塔形,在一層薄霧籠罩下,礦坑深不見底,礦坑周圍的山體上是一圈圈蜿蜒的礦道,遠遠望去像整齊的梯田。

二、礦山開采造成的環境地質問題

礦山開采造成的地質環境問題主要是隨著礦山擴界開采剝巖、排巖及尾礦堆積,不論是范圍上還是深度上,地面變形、侵占土地、生態環境破壞、水土流失、環境污染及安全隱患問題都會加劇。大孤山鐵礦已連續開采100多年的露天老礦山,地表工程布局詳見圖1。

圖1 大孤山鐵礦總平面布置圖

1.地面變形、侵占土地、生態環境破壞嚴重。據有關記載大孤山鐵礦原來地勢標高為260m,經多年露天開采,其現狀地形地貌景觀是礦床部位昔日的山頭早已不見,形成直徑近1.5千米,深達400多米深的“大孤坑”,露天采場坑底最低標高為-340m,采場上開口地面標高約70～110m；礦山現有排土場2處,膠帶排土場和汽車排土場,分別位于礦區范圍東、北各一處。其中汽車排土場面積約為219公頃,膠帶排土場面積為137公頃；尾礦庫位于礦區東側,與汽車排土場和膠帶排土場相鄰,占地面積274公頃；其他相關輔助設施包括工業場地、運輸道路和鐵路等共占地近66公頃。

2.水土流失、污染環境嚴重。礦山生產廢渣排放會導致土壤侵蝕加劇,造成一定的水土流失,且隨著開采加深及不斷抽排地下水導致當地地下水流場發生巨大變化,礦山生產過程中產生的污染物將隨雨水進入新的循環體系,導致礦區及周邊水環境質量受到污染,同時礦山生產過程中產生的大量煙塵、粉塵,對當地空氣質量造成一定污染。

3.安全隱患問題。大孤山鐵礦露天開采及廢石排放不僅導致了地形的較大變化,同時也形成了許多高陡邊坡,這些高陡邊坡進而形成了崩塌和滑坡隱患,對道路和生產人員構成威脅,其中排巖場北側邊坡曾發生的滑坡地質災害,所幸未造成人員傷亡,相關部門已對該滑坡區域進行了治理,并對該地段建立了動態監測系統。

三、礦山地質環境問題防治對策

首先,建立完善的礦山地質環境監測系統,以了解礦山地質環境的動態變化,預測礦山環境發展趨勢,為合理開發礦產資源、保護礦山地質環境提供依據。

其次,相關部門應做好合理規劃,加大礦山地質環境保護投資,大力開展礦山地質環境恢復和土地復墾工作,同時建立聯合督導機制,確保礦山環境的管理和恢復。

最后,礦山開采過程中應遵循有關規范和設計,科學開發,注意保護土地和植被,合理排放廢石和尾礦堆積,保護好環境質量。

結語

我國礦山環境地質問題日益突出,對新時代社會可持續發展有直接性影響,保障礦產資源與地質環境之間平衡發展已成為我國生態文明建設重要組成部分,因此深入推進礦區環境綜合治理,全力打造綠色礦山,既是貫徹落實國家關于生態環境保護工作決策部署的客觀要求,也是優化人居環境和推動資源型城市轉型發展的必然選擇。