宜昌市主要礦山地質環境問題及治理措施與成效

張金林　王維　廖明政

摘 要：根據國土資源部、湖北省國土資源廳有關文件精神和宜昌市實際情況，宜昌市國土資源局組織實施全市范圍內的礦山地質環境調查工作。工作內容包括1∶5萬遙感解譯、1∶1萬遙感解譯、礦山地質環境調查、化探分析和水質分析、數據庫建設、成果編制等。進一步查明了全市各類礦山的地質環境問題及其成因、危害，對工程治理措施與成效進行了全面概括、總結，對下一步工作提出了合理化建議。

關鍵詞：礦山地質環境問題 治理措施 治理成效

中圖分類號：TD167 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（c）-0046-04

1 主要礦山地質環境問題

1.1 礦山地質環境問題類型及分布特征

1.1.1 礦山地質環境問題類型

宜昌市礦山地質環境問題歸并為五大類11種：礦山地質災害（滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷（含地面裂縫）4種）、土地資源破壞、地形地貌景觀破壞、含水層破壞（水均衡破壞）、水土環境污染（地表水污染、地下水污染、土壤污染、水土流失4種）。

宜昌市礦山地質環境現狀基本情況見表1。

1.1.2 礦山地質環境問題分布特征

（1）礦山地質災害分布特征。

宜昌市礦山地質災害類型主要有：崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷（含地面裂縫）等。

區內共發現礦山地質災害及其隱患599處，分布于259家礦山。其分布情況見表2、表3。

①崩塌。

宜昌市崩塌多發生于井工開采的磷礦、煤礦，以及露天開采的灰巖、砂巖、花崗巖礦區，主要分布于夷陵區、宜都市、遠安縣、長陽縣、五峰縣、當陽市等地。主要是由于山區地勢相對高差大，井工開采形成的采空區改變山體的應力狀態，容易造成山體崩塌，而且隱蔽性強；露天開采殘留邊坡往往很陡峭，一旦巖體節理裂隙發育，在降雨、震動、風化影響下易發生坍塌。

②滑坡。

滑坡多發生于井工開采的煤礦、磷礦、重晶石礦，以及露天開采的頁巖、砂巖礦區，主要分布于宜都市、長陽縣、遠安縣、五峰縣等地。滑坡多以巖土混合型滑坡為主，物質成分主要為廢石，一般規模不大。

③泥石流。

礦山泥石流較少發生，且規模小，主要分布于夷陵區、五峰縣、遠安縣、長陽縣等山區，主要為磷礦礦山，零星分布于煤礦、石墨、銅礦、高嶺土、頁巖礦等礦山。物源以廢石、煤矸石為主。

④地面塌陷（含地面裂縫）。

地面塌陷主要集中分布于宜都市、夷陵區等地，零星分布于當陽市、長陽縣、遠安縣、興山縣、五峰縣等地，且主要為煤礦、磷礦、高嶺土礦開采區。

與采礦活動有關的地面裂縫大體可分為兩類：地面沉降（或地面沉陷）裂縫、滑坡裂縫。地面裂縫主要分布于宜都市、夷陵區、興山縣等地，絕大部分發生于煤礦、磷礦等礦山。

（2）土地資源破壞分布規律。

全市所有礦山均有占用及破壞土地資源。非金屬礦山（磷礦、建材等）主要表現為露天采場、地面塌陷區、地面沉陷區等占用、破壞林地，其次為草地、耕地，導致林地、草地、耕地面積減少；煤礦主要表現為煤矸石、廢石的就地堆放占用、破壞林地及草地；金屬礦山（金、鐵、銅、錳、釩等）主要表現為工業廣場、廢石堆、尾礦庫等占用、破壞林地、耕地，其次為草地。主要分布于宜都市、夷陵區、長陽縣、遠安縣、興山縣等地。

（3）地形地貌景觀破壞分布規律。

地形地貌景觀破壞主要分布在露天開采的灰巖、砂巖、花崗巖礦區，其次為井工開采的煤礦、磷礦，表現為山體破損、基巖裸露以及地面塌陷、地面沉陷等，與周邊生態環境形成極大的視覺反差。主要分布于宜都市、夷陵區等地。

（4）含水層破壞分布規律。

含水層破壞主要表現為水均衡破壞。我市水均衡破壞的方式主要有：①井工開采疏排水形成地下水位降落漏斗；②采空區引發地面塌陷，造成含水層、隔水層原生結構破壞，地下水串層；③井巷工程破壞含水層、隔水層原生結構，造成地下水串層。

宜昌市水均衡破壞主要發生在夷陵區、遠安縣、興山縣、宜都市、當陽市、秭歸縣、長陽縣、五峰縣的磷礦區、煤礦區。

（5）水土環境污染分布規律。

水土環境污染的具體方式可以分為：地表水污染、地下水污染、土壤污染、水土流失等。

①地表水污染。

宜昌市地表水污染主要為溪溝、河流以及周邊的耕地。河流有尖巖河、霧渡河等。

②地下水污染。

引起地下水污染的作用方式主要有：廢水、廢液對地下水的污染；尾礦庫廢水對地下水的污染；固體廢物淋濾水對地下水的污染。

廢水、廢液對地下水的污染，主要分布于松宜煤礦礦區。

尾礦庫廢水對地下水的污染，主要分布于秭歸茅坪金礦礦區。

固體廢物淋濾水對地下水的污染，主要分布于宜都市。造成污染的礦種主要是煤礦、硫鐵礦等。

③土壤污染。

宜昌市土壤污染主要分布于：松宜煤礦酸性礦坑水排放，造成土壤污染。

④水土流失。

宜昌市內水土流失主要發生在夷陵區、秭歸縣、興山縣等地露天采石場，由于地勢起伏大，雨量多，礦渣、廢石沿著溪溝匯入河流，從而造成土壤貧瘠、石漠化等不良后果。

1.2 礦山地質環境問題及其危害

根據歷年調查資料，共發現宜昌市礦山地質災害：599處，直接經濟損失2752萬元，因災死亡289人。其中，崩塌204處，直接經濟損失2500萬元；滑坡105處，直接經濟損失23萬元，因災死亡3人；泥石流30處，直接經濟損失150萬元，因災死亡2人；地面塌陷（含地面裂縫）260處，直接經濟損失79萬元。

宜昌市礦業開發占用與破壞土地資源總計1933.93公頃。其中，占用及破壞耕地：20.33公頃，林地：1144.24公頃，草地：717.55公頃，園地：0.56公頃，建筑用地：5.95公頃，其他類型土地：45.30公頃；露天采場占用及破壞土地：910.93公頃，工業廣場占用及破壞土地：475.96公頃，固體廢料場占用及破壞土地：338.66公頃，尾礦庫占用及破壞土地：14.36公頃，礦山地質災害占用及破壞土地：182.48公頃，其他占用及破壞土地：11.54公頃。

宜昌市尾礦固體廢物年產出量464.54萬t，年利用量249.36萬t，累計積存量2953.98萬t。

宜昌市廢水、廢液年產出量6554.12萬m3，年排放量6487.95萬m3。區域水均衡遭受破壞在夷陵區、遠安縣、興山縣的磷礦區，松宜煤礦等大中型企業礦山集中地區尤為嚴重。地下水下降區總面積2774.49公頃。

2 礦山地質環境治理措施與成效

宜昌市是湖北省礦業大區。2004—2016年，中央財政、省級財政累計投入宜昌市礦山地質環境恢復治理經費8790萬元，治理項目總計16項。其中，中央財政撥付7460萬元，治理項目9項；省級財政撥付1330元，治理項目7項。綜合治理礦區面積達118.20公頃。宜昌市歷年礦山地質環境治理項目基本情況見表4。

針對存在的礦山地質環境問題，宜昌市實施礦山地質環境綜合治理的技術路線主要有：（1）礦山地質災害治理；（2）礦山環境生態修復；（3）礦山廢水、廢渣綜合治理利用。

2.1 地質災害防治措施及成效

2.1.1 地質災害防治措施

近年來，宜昌市礦山地質災害防治項目主要安排在宜都市松宜煤礦區、夷陵區樟村坪-殷家坪磷礦區、興山縣樹崆坪-瓦屋磷礦區等地。

宜都市松宜煤礦區地質災害防治措施主要有：危巖體工程治理（靜態爆破削方+掛網錨噴+裂隙填埋+攔石墻+排水溝+石渣外運+房屋搬遷+專業監測）、廢渣堆工程治理（挖方減載+礦渣外運+植被恢復）、地表河流河岸防護（擋土墻）等。

夷陵區樟村坪-殷家坪磷礦區地質災害防治措施主要有：老采空區變形治理（支撐柱支頂+專業監測）、危巖體工程治理（爆破削方+主動防護網+石渣外運+攔渣擋墻+搬遷避讓+專業監測）、廢渣堆工程治理（攔渣擋墻+削坡整形+植被護坡+排水系統+監測）、露采邊坡工程治理（削坡整形+罩面網+護腳墻+坡面綠化+排水溝+坡腳平臺植被恢復）、塌陷坑填埋（土石方回填+土地復墾+監測）、露采坑回填（土石方回填+植被護坡+監測）、不穩定斜坡工程治理（削坡清理+凹腔支撐+生態護坡+監測）、廢棄平硐封堵（漿砌塊石+廢渣封堵）等。

興山縣樹崆坪-瓦屋磷礦區地質災害防治措施主要有：崩滑體工程治理（爆破削方+落石槽+綠色加筋格賓擋墻+截排水溝+河道整治+道路整治+綠化）、廢渣堆工程治理（削坡整形+棄渣清運+格賓擋墻+加筋麥克墊護坡+綠化）、地面塌陷區填埋平整（土石方回填+土地復墾）等。

2.1.2 地質災害防治成效

宜都市松宜煤礦區地質災害防治成效主要有：通過地質災害工程治理基本解除地質災害體對人民生命財產安全威脅，保證礦區公路的安全暢通；通過沿河新建支擋工程，保證了尖巖河（宜都市境內）河岸岸坡穩定；通過對地災體下方受威脅居民進行搬遷避讓，徹底消除地災安全隱患；通過采取專業監測以及群專結合、群測群防的監測方式，對地災體進行及時、有效的監測預警。

夷陵區樟村坪-殷家坪磷礦區地質災害防治成效主要有：利用和攔固礦渣，塌陷區回填平整復墾農田，覆土植草，控制礦山地質災害，改善和基本恢復治理區礦山地質環境和生態環境，有效地保障治理區及其影響范圍內居民及礦山生產人員正常生產生活和生命財產安全，使當地居民不再因礦山地質環境問題上訪，有利于社會穩定；對歷史遺留、治理責任主體滅失的治理區進行礦山地質環境綜合治理，減輕或避免因礦產開發帶來的礦山地質環境問題的危害，保證人居安全和礦山交通主干公路、河道、輸電線路、通訊線路安全運營；促使治理區及其周邊的農業、林業、礦業、旅游業（西塞國森林公園、湖北夷陵樟村坪國家礦山公園）等產業發展進入良性、可持續發展的軌道，緩解當地政府、礦山企業與當地居民的矛盾關系，并一定程度上為相鄰礦山的正常生產提供安全保障，有利于礦區經濟社會的可持續和諧發展。

興山縣樹崆坪-瓦屋磷礦區地質災害防治成效主要有：消除了區內不穩定崩滑體、地面塌陷的潛在危害性，防治崩塌、滑坡、泥石流等地質災害的發生，保護礦區內現有工作人員生命財產安全，保護農田；對廢渣堆進行削坡整形及清運，并覆土綠化，恢復了礦區生態環境及自然地貌景觀，整治了礦區內廢渣堆放影響的道路、河道等基礎設施，確保了居民出行、河道泄洪通暢；增加建設及農業用地面積，創造了經濟效益。

2.2 生態修復措施及成效

2.2.1 生態修復措施

宜昌市礦山生態修復項目主要安排在遠安縣鷹子山礦區、秭歸縣郭家壩鎮石灰石礦區等地。

遠安縣鷹子山礦區生態修復措施主要有：危巖體工程治理（坡面清理+削方整形+綠化）、廢渣堆工程治理（削方整形+擋土墻+綠化）等。

秭歸縣郭家壩鎮石灰石礦區生態修復措施主要有：高危邊坡工程治理（削坡整形+排水溝+漿砌石攔石墻+綠化）等。

2.2.2 生態修復成效

遠安縣鷹子山礦區生態修復成效主要有：對礦區土地進行了生態恢復，防止水土流失；改善礦區周邊的生態地質環境和自然景觀視覺效果，提升遠安縣的整體形象和投資環境；鷹子山礦區作為了三疊紀水生爬行動物化石群遺跡一類保護區，通過對該礦區地質環境的治理，對高標準建設湖北遠安化石群省級地質公園，加強珍貴自然遺產保護，深入開展古生態環境研究有著重要的意義，并帶動遠安縣入境旅游業發展，促進縣域經濟快速增長。

秭歸縣郭家壩鎮石灰石礦區生態修復成效主要有：通過礦山地質災害治理，保障當地居民生命財產安全；通過破損山體生態修復，緊密結合當地政府規劃建設，提升了礦區周邊生存環境及土地利用價值，帶來一定的環境效益和經濟效益。

2.3 礦山廢水、廢渣綜合治理利用

2.3.1 礦山廢水綜合治理利用情況

宜昌市礦山廢水、廢液年產出量為6554.12萬m3，年排放量為6487.95萬m3，其中在建生產礦山、閉坑廢棄礦山的年產出量分別為5922.14萬m3、631.98萬m3，年排放量分別為5869.56萬m3、618.39萬m3。

宜昌市礦山排放的礦坑水，一般作為生活用水（洗浴用）、農牧業用水、工業用水或循環用水，絕大多數排向溪溝、水渠、農田、沖溝、河流、水庫、尾砂庫等。主要有害物質：懸浮物、COD、硫化物、石油類、鹽堿、黃藥、鉀、銨、二氧化氮、硝酸、亞硝酸鹽、氰化物、SS、Cu、Pb、Zn、As、Fe、Mn、Mg、P2O5、F、Cl、Ca。應環保部門要求，一般在沉淀池進行了沉淀處理，少數礦山進行了脫硫處理。

夷陵區、興山縣、遠安縣等地磷礦山排放的礦坑水當中TP、SS、pH超標，礦山企業采取通過集中添加絮凝劑的方式，進行絮凝、沉淀、凈化處理，最終達標（《污水綜合排放標準（GB 8978-1996）》二級標準）排放。

2.3.2 礦山廢渣綜合治理利用情況

宜昌市礦山廢渣累計積存量為2953.98萬t，年產出量為464.54萬t，年利用量為249.36萬t，其中在建生產礦山、閉坑廢棄礦山的累計積存量分別為1596.01萬t、1357.97萬t，年利用量分別為189.79萬t、59.57萬t。

2012年省安監局下發的鄂安監函[2012]199號文件《關于在金屬非金屬地下礦山推廣充填采礦技術的實施意見》中明文表示“充填采礦工程將作為企業安全生產許可證延期換證的必要條件之一”。2013年省人民政府下發鄂政發[2013]34號文件《關于進一步強化制度建設確保安全生產的決定》中明文表示“金屬非金屬地下礦山推行尾砂膠結充填采礦技術（2014年全面推行）”的決定。

近幾年，宜昌市夷陵區、興山縣、遠安縣等地磷礦山全面推廣充填采礦工程。充填方式主要有干料充填、漿砌石、膠結充填等，充填骨料主要利用礦山地面已有廢石、井下廢石或重選尾礦進行破碎自制骨料。充填采礦工程的綜合效益主要有：（1）提高地下采場生產過程安全性；（2）有效控制頂板冒落、地震沖擊波、地面塌陷、地上建筑物變形、崩塌、滑坡等災害事故；（3）解決了礦山企業采礦廢石、尾礦處置難題，基本消除了因采礦廢石、尾礦等所造成的環境污染問題；（4）能更多地回收礦產資源，可以延長礦山服務年限，增加就業機會，促進當地經濟的發展。

3 下一步工作建議

（1）在本次全市礦山地質環境調查的基礎上，加快編制“十三五”期間的市、縣級礦山地質環境恢復和綜合治理規劃。

（2）進一步開展重要礦種、重點礦區大比例尺的礦山地質環境調查與評價工作，包括開展夷陵區、興山縣、遠安縣等地非金屬礦山（磷礦），以及污染嚴重區的礦山地質環境專項調查與評價。

（3）開展全市煤礦沉陷區專項調查和勘查，對地面塌陷的破壞模式進行分析研究防治措施，結合湖北省對煤炭行業的政策要求，加快推進采煤沉陷區綜合治理。

（4）開展在建、生產礦山地質環境監測工作，為全面推行礦山地質環境監測、實施礦山地質環境預測預報，強化礦山地質環境科學管理提供服務。

（5）圍繞“山水林田湖草”做好工礦廢棄地整治、土地復墾、生態環境修復等綜合治理示范工程的申報，鼓勵第三方治理，全面完成全市“十三五”期間“三區兩線”范圍內的礦山復綠任務。

參考文獻

[1] 張金林，馮田，王維，等.宜昌市礦山地質環境調查報告[R].武漢：湖北省地質環境總站，2017.

[2] 張金林，黃波，李彧磊，等.湖北省礦山地質環境恢復和綜合治理規劃（2017—2025年）[R].武漢：湖北省國土資源廳 ，2017.