阜新市礦山地質環境問題及治理研究

李紅麗 吳昊 李奇 王運峰

（阜新市自然資源事務服務中心 遼寧阜新 123000）

阜新市位于遼寧西部，地貌總體上可分為丘陵低山、山間谷地、河谷平原3個地形區，其中，丘陵山地占68%，山間谷地占15%，平原占17%，地質環境條件比較簡單，素有“四山、五丘、一平原”之說。境內礦產資源豐富，目前已發現46 種礦產，其中，能源礦產有煤、煤層氣、石油、油頁巖、地下熱水、泥炭等；金屬礦產有金、銀、銅、有色金屬等十幾種。探明儲量較多的有煤、煤層氣、鐵和金。

回望阜新市礦業的開發歷程，在做出輝煌貢獻的同時，也有不盡如人意之處。礦業開發會給本地的地質環境造成了一定程度上的破壞，誘發崩塌、滑坡、地裂縫等地質災害，加重了對區內地質生態環境的破壞。

本文旨在對不同的礦山地質環境分區采取不同的治理方法，為其他同類型礦山地質環境恢復治理提供示范和指導作用。

1 礦山地質環境現狀

礦業經濟是阜新市經濟的重要組成部分。據統計，截至2017年6月底，全市礦山共計532個（如圖1和表1所示），其中，生產礦山計146 個，政策性關閉礦山計53個，閉坑礦山計190個，廢棄礦山計143個［1］。礦業經濟保障阜新市社會經濟發展的同時，也帶來了許多礦山地質環境問題，嚴重制約了阜新的社會經濟發展。

表1 阜新市礦山數量統計表（單位：個）

圖1 阜新市主要礦區分布圖

阜新地區礦山地質環境問題主要為礦山地質環境災害、礦產開發對生態環境、土地資源和地貌景觀的占用和破壞、含水層破壞、礦山固體廢棄物堆放、廢水排棄等［2］。

1.1 礦山地質災害

阜新市礦產資源豐富，在礦區建設、礦產資源的開采、固體廢棄物堆放、人為切坡等活動作用下，圍巖應力發生改變，巖層平衡遭到破壞，易產生滑坡、地裂縫、崩塌和地面塌陷等地質災害。

阜新市是因煤而建、因煤而興的資源型城市，目前形成新邱露天煤礦和海州露天煤礦兩大采坑，采坑面積分別為3.00km2和7.02km2，崩、滑、流現象主要發生在采坑采幫周邊。

阜新市煤礦儲量豐富，具有埋藏淺、煤層多而厚薄不一、開采年代久遠、開采方式復雜等特征，導致了部分采區采煤沉陷疊加，部分沉陷區已連接成片，大規模的采煤沉陷帶來了土地資源嚴重破壞、民用設施損毀等系列地質環境問題，威脅著礦區內及周邊居民的人身財產安全。

采煤塌陷區主要分布在阜新市的清河門區、海州區、太平區、新邱區和阜新蒙古族自治縣的東梁鎮和伊嗎圖鎮，沉陷區總面積101.38km2。

1.2 土地占用破壞問題

從破壞方式看，礦山開采對土地占用破壞有3 種方式，即工礦建設和礦山廢棄物堆放、露天礦山開采和地下開采引發采空區塌陷［3-4］。阜新市的鐵礦主要分布在舊廟、福興地鎮等地，露天采場、廢石渣堆占用甚至破壞土地資源，嚴重影響地形地貌景觀。阜新市在開采煤礦的同時，產生矸石山，具有規模的矸石山有海州區孫家灣南、新邱南露天、新邱北露天、海州露天礦南、清河門煤礦等。這些大大小小、數量眾多的矸石堆不僅壓占破壞土地資源，而且還會伴隨大氣降水滲透、煤矸石自燃等，對周邊地下水及大氣環境均產生不同程度的污染。

1.3 礦坑（井）強吸排地下水，地下水的平衡遭到破壞

阜新市煤礦大多早期為露天開采，后期轉為地下開采。煤礦開采過程中的礦坑涌水及人為疏放水均不同程度地影響或破壞含水層［5-7］。根據調查，露天礦山開采對地下水補給系統影響不大，井工開采礦山對地下水產生影響較大。區內礦山分布密集，礦業開采歷史悠久，采礦過程中頻繁疏干地下水，使區內地下水水位下降明顯，易形成大面積的疏干漏斗，破壞了地下水均衡系統，加劇了貧水城市水資源短缺的矛盾。

1.4 水土污染

礦山開采造成水土污染主要存在于煤礦、鐵礦、金礦。煤礦廢水中，檢測出硫化物超標，鐵礦選礦廢水、廢渣中檢測出鉛、汞超標，金礦周邊居民井中水樣存在氰化物超標。

2 礦山地質環境綜合評價

阜新市共劃分出了16 個礦山地質環境綜合評價分區（見圖2），其中，礦山地質環境影響嚴重區3個，面積共142.68km2；礦山地質生態環境影響較嚴重區10個，面積為519.05km2；礦山地質生態環境影響輕微區3個，面積為322.25km2［1］。

圖2 阜新市礦山地質環境綜合評價分區圖

3 地質環境保護與恢復治理對策

阜新市礦山地質環境綜合評價分區內礦山類型主要有在建礦山、生產礦山和閉坑礦山，針對不同分區特點，因地制宜，采取科學有效的工程及技術措施，進行恢復治理。

3.1 在建和生產礦山地質環境保護和恢復治理

阜新市礦山類型主要為煤礦、鐵礦、金礦及建材類礦產。對于生產礦山，要嚴格按照“邊開采、邊治理”的原則，加強對地質災害的動態監測，同時，提高“三廢”的治理和綜合利用水平。對于煤矸石、鐵礦、金礦尾礦等，應優先考慮回收有用組分，經無害化處理后的剩余部分可應用于采空區回填、制磚制瓦、填筑路基等。

3.2 閉坑礦山的地質環境恢復治理

由于資源枯竭、礦業整頓、不合理開采等原因，阜新市存在一些閉坑礦山，這些礦山多數未開展恢復治理工作，針對礦山的類型、特點，確定具體恢復治理方案、方法、標準、指標和完成時間等。

3.3 礦山地質環境保護與恢復治理項目

對于生產礦山，考慮到礦山對生態環境破壞為動態過程，生產中礦山對生態環境影響不會停止，因此，實施邊開采邊修復，最大限度地減少對生態環境破壞［8-11］。阜新市具體安排151個礦山治理項目（如表2和圖3所示）。

圖3 阜新市生產礦山治理項目分布圖

表2 生產礦山治理項目一覽表

阜新市采煤沉陷區共152.87km2，治理工程包括地貌重塑、土壤重構、植被恢復等。

歷史遺留礦山修復工程重點治理因礦山主體滅失、已關閉需治理礦山（如表3和圖4所示），累計生態修復面積21.43km2。

表3 歷史遺留礦山治理項目一覽表

圖4 阜新市礦山修復工程

4 礦山生態地質環境保護及恢復治理的對策建議

鑒于阜新市礦業開發中存在礦山環境保護意識淡薄、生態環境歷史遺留問題多、綜合利用水平低、地質災害嚴重等問題，因此，礦山的生態地質環境保護及恢復治理是一項任重道遠工程，主要對策與建議如下。

（1）礦產資源開發必須按照規劃管理，嚴禁在重點保護區內從事采礦活動。

（2）加強生產礦山地質環境治理的管理。采礦權人應按照礦產資源開發利用方案和礦山地質環境保護與恢復治理方案要求進行采掘，同時，對礦山地質環境的破壞應及時治理。

（3）加強對閉坑、關閉、廢棄礦山地質環境治理。在重點治理區內安排礦山地質環境動態監測示范區建設，優先安排礦山地質環境治理工程。

（4）建立礦山地質環境動態監測體系，通過衛星遙感解譯、無人機航測、現場核查、采樣測試等多種手段，對礦山地質環境問題進行動態監測，保護礦山地質環境。