山东半岛矿山开采情况及地质环境问题分析

（山东省地质测绘院，山东 济南 250002）

1 矿山开发利用概况

山东半岛地区主要是指山东胶莱盆地以东的地区。行政区划主要包括青岛、烟台、威海、潍坊、日照等市。区内矿产资源分布广且储量巨大，在全山东省占有很重要的地位。主要的矿产种类有其中金矿、银矿、铜矿、石材类饰面用花岗岩，石墨、滑石等矿产（图1）。

区内大规模的矿产资源开发利用始于二十世纪五十年代。随着经济建设的全面发展，对矿产资源需求增长，促进了矿产资源的开发利用。截止2012年研究区内矿山企业最多的市分别是烟台市，共有矿山企业724个，其中大型矿山189个，中型矿山216个，小型矿山276个，小矿43个，年产矿量3989.58万吨；潍坊市共有矿山企业413个，其中大型矿山75个，中型矿山35个，小型矿山239个，小矿64个，年产矿量4370.12万吨；日照市共有矿山企业405个，其中大型矿山340个，中型矿山21个，小型矿山41个，小矿3个，年产矿量2690.15万吨；；威海市共有矿山企业312个，其中大型矿山219个，中型矿山31个，小型矿山54个，小矿8个，年产矿量1632.32万吨。青岛市共有矿山企业199个，其中大型矿山118个，中型矿山19个，小型矿山53个，小矿9个，年产矿量1472.83万吨（表1）。

表1 研究区矿产资源开发利用情况

2 主要地质环境问题

区内矿产资源丰富，开发历史悠久，开发利用程度高。近年来，随着矿业经济的发展，矿产资源开发规模和开发强度的增大，采掘、选矿、冶炼、排放等环节的矿业活动中，矿山环境地质问题越发突出。 目前区内因开采矿产而产生的主要矿山环境地质问题为：矿山地质灾害、含水层破坏、土地占用及破坏等几大类。

2.1 矿区采空塌陷

2.1.1 采金属矿山引发的采空塌陷的分布

研究区内由于开采金属矿产可能造成或导致采空塌陷及伴生地裂缝的地段主要分布于莱州金城—寺庄金矿开采区、仓上～三山岛金矿开采区、潮水庄官金矿开采区；威海市经区范家埠金矿开采区、乳山市峒岭金矿开采区、文登市金矿开采区、荣成市夏家镇同家庄金银矿等。

2.1.2 开采它矿产引发采空塌陷的分布

图1 研究区矿产资源分布图

研究区内开采其它矿产引发的采空塌陷主要分布于烟台市莱州虎头崖镇及龙口平原北部等非金属矿产资源矿开采区。烟台市莱州虎头崖镇非金属矿产资源矿开采区分布于莱州市的西南部，区内非金属矿产资源（滑石矿、玉石矿、铁矿、菱镁矿）丰富，历史上曾有过大规模的民采活动，形成多处地面塌陷隐患，在80年代地面开始发生塌陷，形成一些大的塌陷坑，主要位于滑石矿开采区。龙口平原北部等非金属矿产资源矿开采区该处目前有7处可开采矿山，是胶东地区重要的矿产资源生产基地，也是全国唯一的滨海矿区生产基地。

区内矿产资源丰富，矿区总面积达32.387km2。自70年代，研究矿区陆续开始开采，受矿产资源开采的影响，1978年夏季以来矿山采空区开始发现地面塌陷，并且塌陷地逐年扩大，形成相对闭合的集水区和水域。采空区上方逐渐出现采空沉陷。

塌坑多呈圆形或长条形盆地状，沉陷中心深度2m～5m不等。一般开发时间越早，开采时间越长，资源产量越大的矿区，沉陷面积越大。截止2011年该区采空沉陷面积累计已达16.03km2，形成较大的塌陷区5处。

2.2 崩塌、滑坡、泥石流分布特征

采空引发的岩体开裂、崩塌、滑坡、渣石流等重力地质灾害主要分布于胶西北中低山金矿开采区，金矿脉沿山体被采出后，如果不及时进行回填处理等，即可引发上覆岩体开裂、崩塌等。

目前，在烟台市的招远、龙口、莱州、牟平等金矿区，此类重力地质灾害较多，金矿毛石、尾矿不合理堆放引发的渣石流在区内也时常发生。

开发石材引发的重力地质灾害，主要分布于鲁东石材开发区，因多位于山区丘陵地带，得不到足够重视，其潜在危害随石材开发规模的增加而增大。

2.3 含水层破坏分布特征

区内含水层主要受金矿开采影响。金矿含水层破坏事故主要发生于断裂构造发育的招远、莱州金矿区。金矿主要分布于低山丘陵区，矿区内无大的地表水体，发育的溪流亦大多为季节性流水，少部分常年性河流（如永汶河、罗山河等），也仅能在雨季时流量有所增加，且持续时间很短，其它季节流量均极小，加上金矿矿坑排水一般较小，有限的矿坑排水在进入河床形成地表径流之前，已渗入地下。因此，金矿排水对地表水环境影响不大，而对矿区地下水构成的污染威胁较为严重。金矿矿床充水水源主要为矿脉构造裂隙水及少量围岩风化裂隙水，水质成分及水化学类型滨海矿山和内陆矿山各具特点。内陆矿山处于低山丘陵区，地形坡度陡，地下水运动条件良好，受硫化物矿床与开采影响，地下水中溶解了大量的硫化物，使地下水以SO4－Ca·Mg型或SO4·HCO3－Ca·Mg型为主，矿化度多小于1g/L。局部地段受矿井长期排水影响，矿坑水中含有大量的Cu、Zn、Pb等微量元素，并具酸性，水质较差。滨海矿山受风潮影响，地下水中Cl-含量较高，水化学类型以Cl－Na·Ca型为主，矿化度多大于1g/L，矿坑水中的主要超标组分为Cl-和总硬度，特别是近海地段零标高以下矿坑水中Cl-含量极高，因此对矿区第四系孔隙水影响最大，如莱州望儿山金矿区，矿井分布较多，有的直接建在河床之上，矿区大量的矿坑排水除部分用于生产之外，大多排入曲城河内，致使其下游的西曲村与城子村的饮用水源受到矿坑水中Cl-和总硬度的污染。

2.4 土地占用及破坏

占压土地是各类矿山普遍存在的环境地质问题。矿山开发占用及破坏土地的方式主要有露天采矿场、固体废料场、尾矿场、地面塌陷区等。

以固体废料为例，全区共有矿山固体废料堆901座，其中废石堆有893座，总占地面积为5095.81公顷，以烟台和潍坊占地面积最多（表2、表3）。

表2 研究区固体废料分布情况一览表（单位：座）

表3 矿山固体废料堆放场占地情况表（单位：公顷）

3 矿山开发利用建议

3.1 矿山采空区开发利用建议

随着城市建设规模的扩大，许多矿山逐渐纳入城市建设的规划之中。根据山东半岛矿山采空区的实际情况，其防治措施主要有：

（1）对民采程度较高的采空区或者已经停采的采空区，由采用调查结合物探、钻探验证的手段进行专项勘察，并进行充填治理，彻底消除遗留老采空区的隐患。

（2）对地面沉陷区可采取挖深垫浅，进行水产养殖或改建公园。如龙口市对城区附近多处陷地进行了综合治理，对塌陷深度较浅区采用回填夯实处理，改建为一般厂房用地，对塌陷深度较大区改建成公园。

（3）加强动态监测、适当避让。在采空区边界处设立警示标志、网护等设施。

3.2 矿坑水开发利用建议

研究区矿坑排水既浪费了水资源又破坏了含水层。因此必须对矿坑水进行综合利用。矿坑水综合利用应与当地国民经济发展需水要求紧密结合，根据各矿区老窿水水质特点及供水水质评价，以分质供水为主要利用原则，并辅以必要的水质处理。

3.3 矿区固体废弃物及工业场地开发利用建议

矿山固体废弃物和工业场地治理要坚持“因地制宜，积极利用”的指导思想和“污染物减量、资源再利用和循环利用”的原则，以资源化二次开发利用为重点，固化和绿化为辅。固体废弃物一般可用作建材原料、水泥配料、制砖、充填井筒等，也可用于铺垫公路路基、建筑工程填方、充填沟谷等。

对于不宜利用的矸（渣）堆，要采取在矸（渣）堆底部修建挡土墙、消坡减载等安全措施，进行稳定性改造施工，并固化、覆土绿化，进行生态重建。

工业场地废弃地要在井口充填、固体废弃物治理等消除安全隐患措施的基础上，综合开发利用，严禁闲置。工业场地复垦、整治后可以用做农地、林地、居住地、工业用地和养殖用地。

4 结论

研究区内矿山众多，开发历史悠久，开发利用程度高。目前区内因开采矿产而产生的主要矿山环境地质问题为：矿山地质灾害、含水层破坏、土地占用及破坏等。因此在矿山的开采过程，遵循因地制宜、合理开发的原则，严格按照绿色矿山的标准要求，减少对地质环境的破坏。