辽宁省矿山地质灾害现状及趋分析

《辽宁省矿山地质灾害现状及趋分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

辽宁省矿山地质灾害现状及趋分析王颖（辽宁省地质环境监测总站，辽宁沈阳110032）[摘要]辽宁面向太平洋、背靠东北大地；是东北三省重要的物流中心和走向世界的“窗口”。社会经济地理区位十分优越。是我国矿产资源、矿业开发及矿产品消费大省。矿产资源开发利用历史悠久、强度高、规模大，取得了举世瞩目的成就。然而随着矿山开采规模、强度的不断扩大，产生的环境地质问题也越来越多，危害越来越重，造成的损失和负面影响越来越大，已成为全社会倍受关注和忧虑的热点问题。本文根据目前辽宁省矿山地质灾害的主要问题：1、破坏和占用大量的土地，损毁植被；2、对自然景观和旅游资源的破坏；3、造成环境污染；4、由采矿活动引起的崩塌、滑坡、泥石流和地面采空区塌陷、沉降等次生地质灾害；5、矿坑突水、破坏水均衡系统，导致区域地下水位下降等。对导致辽宁矿山环境问题的主要原因及其发展趋势作了分析，并提出防治建议。[关键词]矿山地质灾害现状趋势分析辽宁是我国矿产资源、矿业开发及矿产品消费大省。矿产资源开发利用历史悠久、强度高、规模大，勘探、开采、加工体系配套齐全，拥有全国闻名的“钢都”鞍山；“煤都”抚顺；煤铁之城本溪，煤电之城阜新、铁法，石油之城盘锦以及北票、南票、海城、大石桥等诸多矿业城镇和县区。最多时有各类矿山10000多个，从业人员100多万，年产矿石2.67亿吨。然而随着矿山开采规模、强度的不断扩大，产生的环境地质问题也越来越多，危害越来越重，造成的损失和负面影响越来越大，已成为全社会倍受关注和忧虑的热点问题。1矿山地质灾害现状及潜在环境地质问题1.1矿山地质灾害现状1.1.1崩塌崩塌灾害是我省的露天采矿场十分常见地质灾害之一，具有普遍性、多发性、规模小，但人员伤亡较重的特点。1997年7月1日，发生在丹东大鹿岛海滨浴场区内的乡办采石场突然崩塌，造成3人死亡；1998年凌海市石山镇兴达采石场崩塌，致使4人死亡，14人受伤，5辆机动车毁坏，直接经济损失32万元；1994年草河口镇西沟一处个体采石场顶部崩１ 塌，将正在凿岩作业的3名工人砸死；1991年9月28日大石桥市官屯镇青山怀村村民无证非法开采镁矿，诱发崩塌，造成一台载重车砸毁，3人死亡的重大事故。导致上述崩塌地质灾害发生的主要原因是：①对地质构造条件不清楚，盲目开采，缺乏专业采矿工程技术人员；在编制采矿设计或施工程序方法以及处理复杂的地质问题时，主要凭陈腐经验确定，设计施工缺乏科学性和合理性。②非法采矿，违章作业，省内许多露采矿山，尤其是乡镇及个体矿山，采矿作业面过高、过陡，采矿者缺乏环保观念和地质灾害防治知识。1.1.2滑坡采矿诱发的滑坡，是我省大中型露采矿山最为典型的矿山环境问题之一，以抚顺西露天矿、阜新海州露天矿、鞍山眼前山铁矿、大孤山铁矿、本溪歪头山铁矿及南芬铁矿最为发育。其特点是规模大，频率高、持续时间长、破坏性大。严重危及矿山的安全生产，并造成巨大的经济损失。根据滑坡的物质组成和诱发因素将矿山诱发滑坡划分为露天采场滑坡、排土场滑坡、随意弃渣加载诱发的滑坡三种。A、露天采场滑坡露天采场滑坡是由于露天开采过程中导致的采场边坡失稳而形成滑坡，在我省的发生频率最大。有资料表明，从1927年至2000年底，抚顺西露天矿发生的较大滑坡达82次，滑433落岩体总量2081.7×10m，其中最大的一次滑坡体体积达43.1万m。目前该矿坑北帮仍存在滑坡变形区120万㎡，其中危险区面积达64万㎡。严重影响石油一厂、发电厂等大型企业建筑物和生产设施的安全性。厂区内机械设备严重受损，部分车间被迫搬迁。据不完全统计，这一灾害造成的损失及该厂用于治理的费用高达6亿元。国家有关部门已将其列为1号重大安全隐患。B、排土场滑坡排土场滑坡是指用于矿山开采排放废岩、弃土的场地，由于长期废岩的堆放、累积造成的废岩边坡不稳而形成的滑坡，以歪头山铁矿排土场大型滑坡最为典型。歪头山铁矿188西站两侧排土场于1998年6月4日—8日发生大规模滑坡，滑移距离2达30多米，滑体最宽435m，最长325m，最大厚40m，落差近30m，总面积约5.4万m，总3体积约118万m。共毁坏矿山铁路运输线路1775m，区域内信号、交直流供电及通讯设备也2遭到破坏，造成采场运输系统两个出口之一的北出口被迫停产约半年。滑坡还破坏耕地4Km，造成直接经济损失1217万元。C、随意弃渣加载诱发的滑坡２ 朝阳市建平县哈拉道口乡四家子玄武岩矿滑坡，就是由于采矿弃渣大量堆放于黄土构成的斜坡顶部，导致坡体变形蠕滑。该滑体长100m，宽100m，平均厚20m，由黄土和玄武岩23废渣构成，总面积约10000m，总体积约20万m。对坡下20多户居民和三个乡办企业构成严重威胁。1.1.3泥石流矿业活动，特别是露天开采，大量破坏了植被和山坡土体，产生的废石、废渣等松散物质轻则造成矿区水土流失，重则诱发泥石流灾害。如丹东市振安区五龙背金矿，矿渣堆放于河道，堵沟塞流，影响行洪，致使洪水冲溃渣堆，夺路外泻，四处漫溢，泛滥成灾，造成桥梁、房屋倒塌，3人死亡，两人重伤的泥石流灾害。2001年7月4日16时45分，位于本溪3市平山区泉涌街的本钢石灰石矿剥离物堆放场，由暴雨诱发泥石流，泥石流方量约2100m，使坡脚下距其仅200余米的泉涌街居民受到严重危害，造成三人受伤，冲毁淤埋房屋三处，直接受灾二十余户，动迁撤离居民40多户，经济损失数百万元。如1998年8月10日，海州露天矿东南邦发生较大规模泥石流，致使铁路运输线路堵塞，停产4小时，经济损失达400万元。2001年6月12日该矿再次发生泥石流造成200多m长的运输线路、排水沟和电镐线路淤埋损毁，导致矿山近5个小时的全线停产及长时间的半停产。此外，省内存在许多没有任何拦挡设施的废渣堆和病险尾矿库，尤其是一些大中型闭坑矿山的尾矿库、排土场由于缺乏资金，管理很难到位，潜在的溃坝和泥石流暴发的危险性极大。如丹东青城子铅锌矿尾矿库被辽宁省劳动厅和丹东市经贸委列为重大事故隐患点。1.1.4采空区塌陷采空区塌陷在诸多矿山生态环境问题中以其造成的经济损失巨大，人员伤亡较多，具有突发性、多发性、隐蔽性和渐变影响持久而占有突出地位。2003年辽宁省的统计资料表明，2全省因采矿引起的地面塌陷1152.82km。尤以抚顺、本溪、阜新、铁法、北票、南票等煤田222222最为严重，塌陷面积分别达30km、43.5km、100km、27.5km、70Km、30km。对其上覆及周边的工矿企业、公共设施、道路交通、农业耕地、居民住宅构成严重威胁。仅抚顺市区每年就需抢险救灾资金5000万元。本溪市“九五”期间投资19亿元，用于搬迁安置受灾居民。21世纪初我省的抚顺西露天矿、阜新海州、新丘等三大露天矿都将先后闭坑，这三个位于城区的巨大矿坑，给两市政府和人民留下了一道难解的题。按塌陷特点、规模和空间分布规律可划分为地面沉陷和地面塌陷两种类型。2地面沉陷是指缓慢、大范围的不均匀沉陷，面积大于1Km，无声无震，沉陷深度一般为1-15m，地表呈现椭圆形盆地状，局部有地面塌陷坑或蝶状积水洼地。地面沉陷集中分布于３ 丘陵及山前的大型煤田，如抚顺、阜新、本溪、铁法、北票、南票、沈北等在煤田开采基础2上发展起来的矿业城镇，地面沉陷总面积258.83Km。地面沉陷的强度与采矿量成正相关关系，采煤越多，沉陷的强度越大，范围越广，由几平方公里至几十平方公里不等。目前最大2范围的沉陷区分布在阜新煤矿区，面积达100Km。地面沉陷的危害主要表现在损毁城镇设施、地下管网、工民建筑和大量耕地，破坏公路、通讯线路和自然景观，威胁人民生命财产安全，已成为当地可持续发展的严重障碍，亟待解决的一道难题。地面塌陷是由采矿引起的突然地局部地面下陷的现象，呈零星分布于东、西部山区的大中小型井采矿区或地面沉陷区中。具有爆发突然，有声有震，塌陷面积较小（几十平方米至几百平方米），塌陷深度较大（几米至十几米，最大可达30-40m）的特点。特别是一些乡镇、个体小矿多开采浅部矿层，也易引起漏斗状的塌陷，它对土地资源和环境的破坏性更为突出。地面塌陷可造成矿区积水、土地盐渍化、破坏耕地和建筑设施。由于地面塌陷爆发突然，往往造成较大的经济损失和人员伤亡事故。已相继闭坑的杨家杖子钼矿、青城子铅锌矿、桓仁铜锌矿、宽甸夹皮沟砖庙岭硼矿、华子峪铜矿等大型国营矿山采空塌陷灾害及隐患十分突出，由于矿山闭坑、破产、改制，对造成的危害已无能力治理。对附近居民和盲目进行残采的小矿生产人员安全构成极大威胁。1、2潜在矿山环境地质问题1.2.1破坏和占用大量土地，并损毁植被，造成土地砂砾化据初步调查省内的煤、铁、有色金属等优势矿种的采、选及排土场挤占、破坏了大量土2地。如抚顺煤田仅西露天矿和三个排土场破坏土地就达35.8km，占市区土地面积的31.13%。32阜新城区及周边地区有大小矸石山23处，累计堆存量达12.9亿m，压占土地约32km，加2之13个采空沉陷区，2个大型露天矿，共破坏土地面积约184km。这些排土场、矸石山、露天矿、沉陷区穿插在生产和生活区中，造成土地利用率低下，人民生存环境恶化。矿业活动在大量占用土地的同时，还严重破坏了地面植被，尤其是在一些群采、滥采、矿业秩序混乱的矿区，乱采乱掘，随意弃渣，往往造成土地砂砾化和岩质化。如宽甸万宝铜矿区，历史上曾是次生林较繁茂的地区，八十年代以前植被覆盖率达80%以上，现今已降至230%以下。矿区仙500万立方米的废石、尾渣，50余处采空区，使2km面积上的植被丧失殆尽。1.2.2对自然景观和旅游资源的破坏采矿，尤其是露天开采对自然地貌景观的破坏是非常严重的。我省许多著名的风景名胜区，均受到采矿活动的影响。千山西麓铁矿开采造成的扬尘和采矿排水疏干形成的降落漏斗，４ 对千山风景区的古松影响极大；沿朝阳凤凰山西麓呈条带状分布的采石场、水泥生产厂，强烈的爆破、过量的土石剥离和粉尘污染造成的白茬山，严重破坏了自然地貌景观。省内许多建筑石料矿山、水泥厂处在公路、铁路沿线，其千疮百孔、废石满坡、尘土飞扬的景观，使其失去了观瞻的美感。虽然各级政府采取措施，关闭了大量旅游景区周边及主要公路、铁路沿线的采石矿山，但采矿造成的破坏遗迹却没有得到恢复治理。1.2.3破坏水均衡系统，导致区域水位下降我省许多矿山地质条件复杂，采矿时必须进行疏干排水，甚至要深降强排，因而破坏了地表水、地下水系统的均衡，导致区域性地下水位下降。近年来，因采矿造成缺水的地区在不断增加，某些矿区地下水位下降十几米甚至几十米，出现了大面积的疏干漏斗，致使民井干枯、河水断流，生态环境遭到严重破坏。阜新的五龙矿区，地下水位下降近20m，影响面2积3.6Km。北票矿区大面积地下水位下降6m。铁法矿区7对矿井均有不同程度的水位下降，2降深1.23-5m，总面积达14.8Km。此外，在沿海地区一些矿山因疏干漏斗不断发展，使其边界达到海平面而引起海水入侵现象。目前，已发生海水入侵的矿区有：金州石棉矿、瓦房店华铜矿和复州湾粘土矿。由海水入侵，破坏了当地的淡水资源，加剧供水短缺矛盾，也使地面植被受到严重影响。1.2.4水、土污染问题突出多年来因矿山开采、加工及“三废”不合理排放已使许多矿区周围生态环境受到严重污染。省内尤以一些采金、铁、硼、硫化物等小选厂和煤矿开采对周围表水和地下水产生的污染现象最为普遍。这类小选厂多将废水直接排入河道，造成河水污染，汛期河水漫溢又造成耕地污染。2导致矿山环境地质问题的主要因素2.1复杂而又不断恶化的自然地质环境辽宁地域辽阔，城市群密集，山地占土地面积的2/3。地质构造、地形地貌以及气候条件甚为复杂。辽东、辽南中低山区长期处于强烈隆起状态，地震频繁而烈度高，活动断裂分布广泛，山高坡陡，河谷深切；辽西低山丘陵区缓慢上升，植被稀疏，岩石裸露，历经多期构造运动和强烈的冰劈、冻融等风化剥蚀作用，节理裂隙发育，岩体结构松散、破碎，水土流失严重；下辽河平原和山间谷地不仅地表水系发育，且分布着各种的冻土、软土、膨胀土等特殊土。春秋两季干旱多风，加剧排土场、尾矿库等扬沙、扬尘及大气污染，夏季久雨、暴雨，强度大，常常激发露天矿的崩、滑、流灾害。如阜新海州露天矿1953-1991年间发生滑坡77次，因汛期暴雨、久雨致灾25次。上述自然地质环境背景是导致矿区生态环境问题５ 广泛性、多发性、复杂性、严重性的主要内因。省内许多大型矿山如齐大山、眼前山、歪头山、南芬等露天矿及本溪、抚顺、铁法等煤矿，多处在山地与平原的结合部，开挖于深变质岩或砂、页岩中。这个部位构造及活化断裂发育，地震烈度高，岩石整体性差，力学强度低，在爆破震动和地下水的潜蚀、溶蚀作用下，极易软化、泥化、断裂塌落，这就决定了产生崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害的必然性，而采矿过程中不合理的采掘工艺和“三废”排放方式则使已十分脆弱的地质环境进一步恶化，从而诱发各种矿山生态环境问题。2.2过分追求经济效益，缺乏基本环保观念长期以来，我国矿产资源开发执行着多能耗、多污染、资源难以综合利用的传统路线。人们的环境意识不强，过分的追求经济效益，忽略环境保护与治理，是造成矿山环境持续恶化的根本原因。尤其是八十年代后期，一些地区在“有水快流”思想指导下引发的开发热、采矿热，乡镇及个体小矿蜂拥而上，部分国有矿也转为个人承包。其中有很多矿山，生产设备简陋，生产工艺落后，管理水平低下，安全生产条件极差。给矿山环境带来了巨大的冲击和破坏。2.3矿山企业的生产技术低下、设备落后是主要原因之一辽宁省矿山企业设备简陋、技术与管理落后、产业结构不合理。全省矿山企业中，全民企业不到5%，集体和个人企业95%以上。由于占省矿山企业95%以上的集体和个人民采企业，生产技术低下，集约化程度低，管理落后，而许多大型的国有矿山企业由于建矿时间悠久，设备更新慢，致使矿产资源的开发的利用率低，对绝大多数和伴生的有益元素弃置不顾。资源浪费和环境污染严重。据资料统计，辽宁省矿产资源平均利用率为30%～40%，矿产资源的总回收率为30%，均低鱼发达国家的20%。辽宁省有色金属矿山企业的贫化损失率平均为27%，资源的总回收率40%～50%，低于国际水平10～20个百分点。资源与能源的二次利用率仅为世界先进水平的35%。矿山生产过程中的高贫化率、低的综合回收利用率和低的资源二次开发利用率是造成矿山环境恶化的主要原因之一。2.4矿山环境保护的法律法规不健全，执法的力度不够我国只有《矿产资源法》、《环境保护法》等仅有的几部法律对矿山环境提出了一些原则性的规定，可操作性差。辽宁省具有矿产资源种类多、分布广和矿山企业规模小的特点，决定了矿山资源开发的分散、管理困难大。特别是有关矿山环境立法不健全和矿业管理的微观无序和宏观失控使矿业管理的相应法规得不到贯彻执行，形成了矿产资源开采无序、乱采乱挖现象普遍，许多矿山只产出不投入，采富弃贫，采易弃难，造成了矿产资源的严重浪费和矿山环境的严重污染。2.5矿山企业负担沉重，环保投资短缺６ 我省矿山环境问题很多属历史的“积淀”，历史欠帐太多是造成矿山环保压力巨大的另一个无法回避的因素。我省大部分矿山是在计划经济时期建立的，矿山企业属国家所有，企业所得的利润大部分上缴国家，但国家并没有给企业留下治理矿山环境的资金。这样采矿带来的利润被抽走了，而采矿形成的危害却留在了当地。长此以往，矿山环境问题越积越多，现在让资源已近枯竭、经济效益滑坡的企业负担多年形成的矿山环境破坏的责任，企业根本无力承担。矿区生态环境恢复是一个系统工程，需要大量的资金投入，而目前国家整体经济实力不强，矿山企业负担沉重。企业根本无法承担矿山环境治理费用。3矿山环境地质问题发展趋势分析3.1矿山地质灾害的类型、规模、危害不断扩大20世纪80年代省内矿山地质灾害主要有崩塌、滑坡、地面塌陷、水质污染等几种，并集中发生在几个大型露天煤矿。而进入90年代，在上述灾害日趋严重的同时，泥石流、水土流失、大气污染、岩爆、海水入侵等地质灾害也相继出现并时有发生。眼前山、歪头山、南芬等大型露天矿近年都发生大、中型滑坡，西露天和海州露天矿等多次发生泥石流灾害；已发生采空区、地面沉陷的抚顺、阜新、铁法等矿区，尤其是抚顺煤田随着采掘范围向城区的逐渐扩展，地面继续下沉是不可避免的，灾情必将日趋严重。地面塌陷灾害由采煤矿山扩展至有色金属、滑石、硼、石膏等多个矿种。80年代以前地面塌陷是偶有发生，进入90年代以后，尤其是近两年，则是时有发生。我们调查井采矿山72家，发生地面塌陷灾害点31处，其中90%发生在“九五”期间。开采矿山随着开采范围、强度的加大，塌陷点也必将逐渐增多。目前，大部分矿区对地质灾害的治理都处于亡羊补牢、临渴而掘井的被动局面。防护意识和能力普遍偏低，必然导致灾害的发展速度及影响范围不断扩大。3.2矿业城市的地质环境问题日趋严重辽宁省因矿而兴的城镇较多，这些城镇随着矿山开采规模、强度的不断扩大，产生的环境地质问题类型越来越多，危害越来越重，已成为全社会倍受关注和忧虑的热点问题。如抚顺市及阜新市的两大露天矿：抚顺西露天矿和阜新海州露天矿，这两个位于城区的巨大矿坑，开采年限已进入最后阶段，矿山地质环境破坏严重，已成为制约其城市规划布局和经济发展2的最大瓶颈。西露天矿采深约390m，采坑面积达14.5Km；海州露天矿采深200多m，采坑2面积7.02Km，这两个矿几乎每年汛期都有不同规模的崩、滑、流灾害发生，边坡变形严重威胁周围企事业单位及居民生命财产安全。据有关专家预测，闭坑前后在逐渐失去人工维护的状态下，地质环境会进一步恶化，地质灾害将更加显化和突出，可能产生边坡失稳，岩体滑移，地面变形、矿坑充水以及由此诱发的地震、地下水污染等诸多环境问题。７ 鞍山、海城、大石桥城市周边的铁矿和菱镁矿山，其开采都不可必免的会扩大对环境影响的地域，产生新的环境问题，加重已有环境问题的危害程度。3.3乡镇矿山的环境问题仍将十分严重辽宁省的乡镇企业发展于20世纪80年代，目前已在全省矿业中占有相当大的比重。在1999年我省的主要矿石产量中，乡镇矿业产量占41.59%，对国民经济发展做出了巨大贡献。但在其发展中也存在不少问题，如资源利用率低；乱挖滥采严重；选、治工艺落后,随着乡镇企业进一步发展，特别是矿产资源丰富的东、西部山区，矿业作为促进地方经济发展的重要产业而优先发展。然而，目前乡镇矿业自身的一些不完善因素难以在短时期内得以改善，如不采取强有力的措施，矿山环境问题必然突出。4、防治措施4.1切实贯彻“预防为主、防治结合、综合治理”的方针矿山建设和矿山环境保护应同步规划、同步实施，避免走“先污染后治理，先破坏后恢复”的整治，加强矿业活动前期的综合管理，从勘查、开发源头上进行控管，各级地矿部门要建立采矿许可证审批前的矿山地质环境保护方案审批制度。4.2加强立法工作，建立较完善法律法规体系和管理体系，加强执法队伍建设在全面贯彻落实《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水土保持法》等法规基础上，研究制定配套的地方性法规与实施办法。建立健全管理机构，明确执法主体，加强执法队伍建设，提高执法水平，加大对矿山生态环境稽查力度。各级国土资源部门会同有关职能部门，定期开展矿山环境保护执法检查，做到有法必依，执法必严、违法必究。4.3加大宣传力度，增强全民的资源，环境保护意识，树立矿业持续发展观念、充分发挥报纸、广播、电视等新闻媒体的宣传、舆论监督，增强全民的资源忧患意识，生态环境保护意识和法制观念，及时报道表彰矿山环境保护环境保护的先进典型，公开披露污染环境、破坏生态的违法行为。对严重污染环境、破坏生态的单位和个人及时曝光。加强对采矿权人和矿山作业人员的矿山生态环境保护知识培训，树立矿业可持续发展的理念，使全社会形成“珍惜资源、保护环境为荣、浪费资源、破坏环境可耻”新风尚。4.4加强对地方乡镇（集体、个体）的扶持和管理目前，乡镇矿山发展已成为国民经济建设中，不可忽视的重要力量。但也带来不少环境问题。关键在于要扶持、帮助，使其走上“在开发中保护、在保护中开发和矿业可持续发展的轨道”。对乡镇矿山实行“扶持、整顿、联合、提高”的方针。８