云南昆陽磷礦環境地質問題分析

陳瑞紅，韓正超

(1.云南磷化集團工程建設有限公司，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，歷經幾十年的開發利用，為我國和地方經濟的建設和發展做出了突出貢獻。但同時也帶來了一些環境地質問題，如環境污染、礦區土地破壞與壓占、植被損毀、地質災害等，阻礙了礦山的可持續發展。因此，本文對昆陽磷礦現階段的環境地質問題進行了探討，為合理開發利用礦區礦產資源、保護礦山地質環境提供參考。

2 昆陽磷礦概況

昆陽磷礦地形地貌屬于中低山地貌，礦區地形總體表現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育外，一般多呈緩坡狀。礦區南側有三家村小河，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約32 km，大地構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]。昆陽磷礦主要產于寒武系漁戶村組(1y)、中誼村組(1z)和筇竹寺組(1q)。研究區構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、安寧向斜和龍潭街背斜等(圖1)。昆陽磷礦處于香條沖背斜的南翼，總體上為一單斜構造。

昆陽磷礦上礦層的頂板為硅質白云巖，下礦層的底板為白云巖夾硅質條帶，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造。由于地形切割較明顯，本區礦層形態較復雜，山脊處礦層沿反坡向延伸，溝谷處礦層多呈順坡向延伸。上、下礦層多呈穩定狀分布，部分礦層在重力作用下沿坡向發生牽引滑動，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)

3 區域穩定性分析

地震是誘發地質災害的重要因素之一，同時會對礦山生產帶來重大影響，威脅著生命、生產安全，因而有必要對區域穩定性進行分析。本區新構造運動強烈，導致區內斷裂構造多具有活動性的特點，從沿斷裂帶常常是地震發育帶。根據有關地震史料記錄，小江強地震活動帶發生過地震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10人至3萬余人(表1)。

據《中國地震動參數區劃圖(GB18306-2015)》有關規定，工程區地震設防烈度為Ⅷ度，設計基本地震加速度值為0.20g，屬設計基本地震加速度第三組，區域地殼穩定性屬次不穩定區域。依據云南磷化集團有限公司昆陽磷礦地下開采項目初步設計，進行礦山規劃設計時，設防烈度VIII度，基本地震加速度為0.20g，項目建設中主要工業生產建筑和工業輔助建筑及構筑物設計合理使用年限為50年，結構設計必須遵守國家現行規范及規程。按照《建筑結構可靠性設計統一標準》 GB50068-2018的要求，擬建建(構)筑物的建筑結構安全等級為二級。按照《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008的要求，建(構)筑物的抗震設防分類根據重要性和危害程度分為丙類(標準設防類)和乙類(重點設防類)，分別采取相應的抗震措施和地震作用。所有建構筑物均應按照《建筑抗震設計規范》GB50011-2010(2016 年版) 的要求進行抗震設計。

表1 滇中及其鄰區地震歷史記錄

從表1可以看出，近年來區域內發生高震級的地震數量較少，然而，由于地震以其發生迅猛、破壞性極強而不同于其它自然災害，地震往往容易造成礦山井下圍巖失穩、巷道突(涌)水等地質災害，對礦山基礎設施造成嚴重損壞，同時也易誘發崩塌、滑坡、地裂縫等地質災害。因此，未來礦山的設計和開采，應注意對地震的防范措施。

4 主要環境地質問題

礦山在生產過程中對生態環境會帶來一定的影響，可能產生的環境地質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，對邊坡穩定性和地質環境有一定影響。

4.2 礦區土地破壞與壓占

礦山開采過程中會產生大量廢土、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。坑道內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，可能會導致地下水位出現一定程度的下降，泉水點流量減小等。

4.3.2 粉塵和噪聲污染

礦山在開采、運輸等生產過程中，會產生粉塵污染和噪聲污染等環境地質問題，需要注意防范。

4.4 地質災害

4.4.1 邊坡失穩

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

4.4.2 滑坡和泥石流

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

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巖土體的崩塌、掉塊，需要注意防范。

5 環境保護措施

為了保證礦山的健康可持續發展，礦山在開發利用過程中注重地質環境保護，采取了一系列環境保護措施，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定性，保障生產過程的安全性。

(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，在礦區上部平整出了大量平臺，規范廢土、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，未發生相關不良礦山環境地質問題。

(3)地下開采中，坑道內排出的礦坑水，總磷、pH值等經處理達標后再排放，排放時盡量避免流經坡體、廢石堆、交通道路及廠房等建筑設施，以防止暴雨期間出現泥石流。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、運輸等生產過程中，采取灑水等措施，防止粉塵污染。

(5)鋪設自來水管網，大量植樹造林，防止水土流失，減少對生態環境的破壞。

(6)加強巡視檢查工作，發現異常現象及時匯報并做好相關防治措施。

6 結論

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、環境污染、礦區地質災害等環境地質問題，在采取相應的防治和治理措施后，有效地預防、改善了這些環境地質問題。