鞍山大孤山铁矿地质环境问题研究与防治对策

辽宁省冶金地质勘查研究院有限责任公司 辽宁 鞍山 114000

鞍山是典型的铁矿资源型城市,仅市区范围内就有齐大山铁矿、东鞍山铁矿、大孤山铁矿、眼前山铁矿以及胡家庙子铁矿等五个大型露天矿山,中小型铁矿星罗棋布,构成了鞍山市以钢铁工业为主的冶金工业的基础,本文以典型大型露天铁矿大孤山铁矿为例,对其开采所造成的地质环境问题进行分析研究,并提出防治对策。

一、矿区自然地理概况

大孤山铁矿位于鞍山市东南12公里的的千山脚下,属千山山脉西北边缘地带,其地貌为丘陵地形,总地势东南高西北低,东南部为山地,西北部为低丘和大面积山间平原。矿区占地面积10.6平方公里,因其丰富的铁矿资源素有“十里铁山”之称。

该区属暖温带大陆性季风气候区,四季分明,天气多变。多年平均气温8.8℃；多年平均降水量720.6mm；多年平均蒸发量1058.5mm；平均冻土深度91mm；矿区处于地震动峰值加速度0.1g、反应谱特征周期0.35s的区域,矿区处于地震烈度为Ⅶ度区。

大孤山矿区开采历史久远,可追溯到1916年日伪时期,自1954年机械化开采以来已有66年,原始地貌破坏变形较大,面目皆非,整个矿坑呈倒金字塔形,在一层薄雾笼罩下,矿坑深不见底,矿坑周围的山体上是一圈圈蜿蜒的矿道,远远望去像整齐的梯田。

二、矿山开采造成的环境地质问题

矿山开采造成的地质环境问题主要是随着矿山扩界开采剥岩、排岩及尾矿堆积,不论是范围上还是深度上,地面变形、侵占土地、生态环境破坏、水土流失、环境污染及安全隐患问题都会加剧。大孤山铁矿已连续开采100多年的露天老矿山,地表工程布局详见图1。

图1 大孤山铁矿总平面布置图

1.地面变形、侵占土地、生态环境破坏严重。据有关记载大孤山铁矿原来地势标高为260m,经多年露天开采,其现状地形地貌景观是矿床部位昔日的山头早已不见,形成直径近1.5千米,深达400多米深的“大孤坑”,露天采场坑底最低标高为-340m,采场上开口地面标高约70～110m；矿山现有排土场2处,胶带排土场和汽车排土场,分别位于矿区范围东、北各一处。其中汽车排土场面积约为219公顷,胶带排土场面积为137公顷；尾矿库位于矿区东侧,与汽车排土场和胶带排土场相邻,占地面积274公顷；其他相关辅助设施包括工业场地、运输道路和铁路等共占地近66公顷。

2.水土流失、污染环境严重。矿山生产废渣排放会导致土壤侵蚀加剧,造成一定的水土流失,且随着开采加深及不断抽排地下水导致当地地下水流场发生巨大变化,矿山生产过程中产生的污染物将随雨水进入新的循环体系,导致矿区及周边水环境质量受到污染,同时矿山生产过程中产生的大量烟尘、粉尘,对当地空气质量造成一定污染。

3.安全隐患问题。大孤山铁矿露天开采及废石排放不仅导致了地形的较大变化,同时也形成了许多高陡边坡,这些高陡边坡进而形成了崩塌和滑坡隐患,对道路和生产人员构成威胁,其中排岩场北侧边坡曾发生的滑坡地质灾害,所幸未造成人员伤亡,相关部门已对该滑坡区域进行了治理,并对该地段建立了动态监测系统。

三、矿山地质环境问题防治对策

首先,建立完善的矿山地质环境监测系统,以了解矿山地质环境的动态变化,预测矿山环境发展趋势,为合理开发矿产资源、保护矿山地质环境提供依据。

其次,相关部门应做好合理规划,加大矿山地质环境保护投资,大力开展矿山地质环境恢复和土地复垦工作,同时建立联合督导机制,确保矿山环境的管理和恢复。

最后,矿山开采过程中应遵循有关规范和设计,科学开发,注意保护土地和植被,合理排放废石和尾矿堆积,保护好环境质量。

结语

我国矿山环境地质问题日益突出,对新时代社会可持续发展有直接性影响,保障矿产资源与地质环境之间平衡发展已成为我国生态文明建设重要组成部分,因此深入推进矿区环境综合治理,全力打造绿色矿山,既是贯彻落实国家关于生态环境保护工作决策部署的客观要求,也是优化人居环境和推动资源型城市转型发展的必然选择。