四川钙芒硝矿山地质环境保护与治理恢复建议

刘民生，张丰述，钟东，温清茂，董义



四川钙芒硝矿山地质环境保护与治理恢复建议

刘民生1，张丰述2，钟东2，温清茂2，董义2

（1．中国地质科学院探矿工艺研究所，成都611734；２．四川省地矿局九一五水文地质工程地质队，四川眉山 620010）

历史原因，四川钙芒硝矿生产留下如地下（表）水疏干、采空区塌陷、地下（表）水污染以及矿渣压覆土地等地质环境问题，通过分析研究，初步提出矿山地质环境保护与治理恢复的建议。

钙芒硝矿山；地质环境；治理恢复；四川

四川是我国钙芒硝资源最丰富的省份之一，保有矿量153.2亿吨（折Na2S04，46亿吨以上）。主要分布在新津、彭山、眉山、乐山、洪雅、丹枝、雅安、天全等地。矿带南北长170km，东西宽40~60km，面积约1 000km2。自上世纪90年代以来，四川的钙芒硝得以全面开采，但出现了如地下（表）水疏干、采空区塌陷、地下（表）水污染以及矿渣压覆土地等较严重的矿山地质环境问题，对区内人们的生产、生活，以及生命财产安全造成一定威胁、危害。目前芒硝矿的开采已大部分停产，责任主体基本消失。为建设美丽繁荣和谐四川是人民群众的愿景，因此，实施钙芒硝矿矿山地质环境恢复治理就非常必要。

1 芒硝矿矿山环境地质问题

1.1 地下水、地表水疏干

四川钙芒硝矿资源赋存于区内白垩系上统灌口组（k2g）地层中。矿山开采斜井的施工一般需穿过矿层上覆的基岩风化带，通常没有采取封堵措施，地下水便涌入矿山斜井，对矿山斜井、平巷的施工和矿床开采造成水害。为了避免地下水对矿山生产造成危害，斜井中地下水被持续不断的用提升设备排出地表，逐渐造成矿区及其周边地带岩层风化带中地下水、地表水的疏干。地下水、地表水疏干造成的危害是直接影响到疏干区居民的生产与生活，造成受影响区民井干涸、生活用水困难或缺乏，且水质变差，在贫、枯水季节尤为突出，部分地区群众患有结石等疾病。受地下水疏干影响的人数近万人，主要有东坡区万胜镇天乐村4组、彭山县岳油村2、3、4组、丹棱县张场镇洪坝村和郭村等3个村（约三千人）、洪雅县共同村6组大部分居民。其次，明星矿山、牧马山矿山地下水疏干也对当地居民有一定影响。。

地下水、地表水疏干也造成了水土流失。据调查，眉山市芒硝矿区各矿山所在的村及小组均有作为农田灌溉水源的蓄水塘（共61处，面积51 200m2）大多产生垂向渗漏，水塘干涸，特别是和昌矿山主斜井对地表水的疏干甚至造成付堰河枯季断流，对疏干段彭山县岳油村2、3、4组农民生产用水造成严重影响。另土壤中主要养分也会随着地下水、地表水疏干而流失，多地土地贫瘠，导致近万亩农田减产，或变为林地，甚至退化成为荒坡地，造成巨大经济损失。

1.2 采空区地面塌陷

采空区地面塌陷发生在采深100m以内的大洪山矿区，位于东坡区万胜镇天乐村4组，采空区地面变形面积约0.13km2，地面高程457～468m，地下采矿高程389m。目前，在采空区采斜井与平巷结合部位已产生了地面塌陷，陷坑呈长15m、宽13m的近南北向椭圆形，塌陷深度约22m，在陷坑两侧不同程度地发育了塌陷裂缝、典型的有两条，一条裂缝长约300m，宽0.4m，可见深度1.1m，走向140°；另一条裂缝长约700m，宽0.1～0.3m，可见深度4.4m，走向275°。在采空区地面变形影响范围内有5户居民房屋受到不同程度的破坏，墙体开裂，地基下沉。若采空区地面变形（塌陷）继续发展，将严重威胁到当地5户居民40余人的生命财产安全。进行采空塌陷变形区治理，对于保护区内人民生命财产安全具有重要意义。

1.3 地下水、地表水污染

根据芒硝矿的生产特征，矿区的地下水、地表水污染类型主要有矿渣场淋滤液污染和制硝车间废水污染两种类型。部分矿区内存在斜井排放水对地下水的污染和老硝井残存污染。

1.3.1 矿渣场污染

据统计，眉山市各芒硝矿区均设置有矿渣场（表1），由于渣场底部均无彻底的防渗措施，渣场内地层主要为灌口组砂岩、砂质泥岩和第四系冰水堆积层、残坡积层含卵石粉质粘土、含碎石粘性土，地层的富水性较差，载污能力较低，少量的溶滤水即可形成污染。支沟为污染最严重的地段，污染物在支沟内主要集中在沟的底部，一般呈纵向的条带状展布，向两侧至山前地带污染强度逐渐降低。矿渣场污染的特征是持续时间长，污染强度较稳定且随矿渣堆积规模的增大而增加。

表1 眉山芒硝矿区矿渣场统计表

1.3.2 制硝车间污染

矿山企业制硝车间的废水均直接向附近的地表水排放。废水呈乳白色或黑色，悬浮质多，透明度差，向外排放前基本上未进行水质处理，绝大部分排污渠无防渗措施，废水中硫酸盐含量、矿化度高，绝大部分在5g/L以上（表2），废水的入渗，对沿途的地下水存在污染，废水排入溪沟、河流后对支沟河流水质影响较大。

表2 眉山市芒硝企业制硝车间排污情况统计表

地下水、地表水污染的危害主要是受影响区居民以肠胃伤害造成腹泻为主，身体健康受不同程度的影响，尤其以建新矿山（东坡区）、南风矿山（彭山县）村民患结石病的人数多；其次是对地表水域的污染并对生态环境造成破坏，影响农业生产的发展。另矿渣场淋滤水渗漏污染和矿坑水排放沿沟渠渗漏污染，这种污染对地下水及其区内土壤的污染，也影响区内居民的身体健康和后代人的成长。

1.4 土地压覆

眉山市钙芒硝矿矿山开发建设，矿渣堆放不可避免地要占用大面积土地，且多为耕地，有的矿渣堆放场压覆的是千百年来农民耕种的良田。据统计，全市芒硝矿用于矿渣堆放征地面积约2 072亩，到目前为止，实际矿渣压地面积已达994亩，已占征地面积的47.97%（表3）。

表3 眉山市主要钙芒硝矿矿渣土地侵占面积统计表

1.5 土壤污染

矿渣堆放对堆放场地及周围的土壤环境造成污染。矿渣造成土壤污染的分布特征有两个比较明显的特点，一是矿渣的淋溶水对堆放场地及其周围土壤造成污染，其特点是离矿渣场近，土壤污染严重，离矿渣场远则土壤污染程度较轻；二是在矿渣场的下游，井下含硝废水抽出排放和地面制硝废水大量排放入未加防渗处理的沟（渠）、河道，土壤污染严重，而在矿渣场上游或远离井下含硝废水抽出排放和地面制硝废水排放的沟（渠）河道土壤污染程度较轻。

土壤污染在平面上的分布也十分明显，在矿渣场的下游和制硝废水排放的沟（渠）、河道两侧形成10～30m的污染条带，当被污染的沟（渠）河水补给地下水或使用被污染的水体进行灌溉时，则会造成土壤被大面积污染，如彭山和昌钙芒硝矿、丹棱神虹钙芒硝矿和东坡区艺精钙芒硝矿周围及其下游的土壤污染面积达0.3～数平方公里不等。

2 治理恢复建议

2.1 工程治理方案

1）防渗挡墙。眉山市芒硝矿矿区均设置有矿渣场，各矿渣场一般位于矿区内的小型支沟或低矮斜坡，各渣场在地下水、地表水渗流方向均设置有淋滤液回收池，对硝水进行二次回收。但由于各点均无彻底的防渗措施，部分矿渣淋滤液直接污染地下水和地表水，因此对矿渣场需进行防渗处理。

2）格构植草护坡。对各矿区的堆渣场形成的高陡边坡进行分级放坡，采用格构进行护坡，并在格构内植草，既做到生态恢复，也美化环境。

3）地面塌陷治理。针对矿区地面塌陷区实际情况，建议对已产生的塌陷坑进行回填封堵，对沉陷裂缝进行回填和夯实。对采空区地面变形影响区内受损严重的居民住户进行搬迁避让，轻微受损的构筑物进行加固维修。

2.2 生物工程方案

1）土地复垦。对矿山堆渣场进行土地平整，培植客土，种植林木、果树等，对于有条件的渣场可选择复耕，一方面可以恢复矿区自然环境，另一方面也可创造一定的经济收益，增加农民生活收入。

2）土地整治。对部分矿区及周边的土地进行整治，采用工程、生物等措施，对田、水、路、林、村进行综合整治，采取复垦复绿的方式提高土地利用率、生产率、劳动生产率，改善农民生产、生活条件和生态环境。

3）供水工程。矿山开采造成地下（表）水疏干、直接影响到当地村民的生活与生产。受影响区的村民生活用水困难或缺乏，生产用水受到不同程度的影响，且在枯水季节更为突出。为保证当地村民和矿区工人的生活、生产用水，在地下（表）疏干严重的矿区建设集中供水厂，解决当地村民和矿区的生活生产用水。

3 结语

过去，矿山建设与开发利用为经济建设做出了积极贡献，由于技术水平不高、生产工艺较落后、环境保护意识不强等多方面原因，留下了许多矿山地质环境问题。加强矿山地质环境保护与采取治理恢复措施等，既可修复生态环境，也为社会建设发展提供更多资源。无论从哪方面来看都是有益的。

[1] 王昆. 四川眉山芒硝矿主要环境地质问题与防治对策.[J]. 四川地质学报, 2008（03）

[2] 李守群, 杨东., 沈云龙., 尹吉祥. 四川眉山开采芒硝矿地下水的疏干与防治.[J]. 四川地质学报, 2007（03）

[3] 王作堂, 高路. 眉山市环境地质问题及其防治对策[J]. 地质灾害与环境保护. 2003（01）

[4] 钟东等. 四川省眉山市钙芒硝矿矿山地质环境保护与恢复治理工程立项申请书[R]. 2012

A Suggestion on Geological Environmental Protection and Control in Glauberite Mines in Sichuan

LIU Min-sheng1ZHANG Feng-shu2ZHONG Dong2WEN Qing-mao2DONG Yi2

(Institute of Exploration Technology, CAGS, Chengdu 611734; 2-No. 915 Hydrogeological and Engineering Geological Team, BGEEMRSP, Meishan, Sichuan 620010)

Many geological environmental problem such as surface subsidence, water pollution and waste covered land and so on were left in glauberite mines in Sichuan. This paper deals with geological environmental protection and control in such glauberite mines.

glauberite mine; geological environment; protection and control; Sichuan

[P66]；P619.21

A

1006-0995（2015）01-0095-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.030

2014-05-08

刘民生（1968-），男，教授级高级工程师，从事水文地质工程地质环境地质调查研究与勘察评价工作