山东半岛矿山地质环境发展趋势分析及治理对策
2022-06-24李浩
山东半岛位于山东省东部,胶莱谷地以东,主要包括青岛、烟台、威海三市,地理坐标东经119°30~122°43′,北纬35°35′~38°00′,总面积约29800km
。山东半岛矿产资源丰富,各类型矿山长时间、高强度的矿产资源开发引发了较为严重的矿山地质环境问题。本文根据收集的山东半岛矿山地质环境现状资料开展矿山地质环境发展趋势预测及治理对策研究
以便为区域矿山地质环境保护与治理工作提供依据。
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1 矿产资源勘查开发利用现状
1.1 矿产资源分布类型
山东半岛各类矿产资源十分丰富,区域已发现矿产70余种(图1),已查明资源储量矿产地481处。区内贵金属矿产有金、银,黑色金属矿产有铁、锰等,有色金属矿产有铜、铅、锌、钼等,稀有金属矿产有铍、锆等,非金属矿产中化工原料有硫、磷等,玻璃原料有石英砂,陶瓷原料有钾长石、钠长石等,建筑材料有饰面花岗岩、建筑花岗岩,其他非金属矿产有石墨、滑石等,能源矿产有地热,水汽矿产有饮用天然矿泉水。山东半岛的主要矿产资源为金矿,目前山东半岛是全国最大的黄金生产基地,黄金产量居全国首位
,金矿查明资源储量矿产地共计218处,占区域矿产地总数的45.32%。
1.2 矿产资源勘查开发利用现状
截至2019年末,山东半岛核准矿山总数为2696个(表1)。按矿山规模分:大型矿山80个,中型矿山131个,小型矿山2485个;按生产状态分:生产矿山355个,在建矿山24个,政策性关闭矿山472个,废弃矿山1845个;按开采方式分:井工及露天开采矿山5个,井工开采矿山265个,露天开采矿山2412个,其他开采方式14个。
(1)金矿矿产资源开发利用现状。山东半岛区域金矿成矿条件较好,是区域内主要开发矿产资源类型。我国著名的三山岛断裂带、焦家断裂带、招平断裂带等金矿成矿带均在山东半岛,由于勘查程度较高,目前已发现多处特大型及大中型金矿床。根据地域划分,区域金矿矿产资源主要富集于烟台市西南部的莱州市、龙口市、招远市、栖霞市,青岛市东北部的平度市、莱西市以及威海市南部的乳山市等地。这些矿山建矿时间自20世纪初至今,开采方式多为地下开采(图2)。
(2)铁矿矿产资源开发利用现状。区域铁矿多为热液型铁矿床,明显受构造控制,常成群出现,与区域控矿构造断裂存在一定关联,主要集中在青岛市的西北部以及烟台市的西南部地区,在威海市的南部地区也有展布。山东半岛铁矿矿山以地下开采为主,露天开采为辅(图3)。
(1)生产矿山。山东半岛的采空区主要为地下开采的金矿及铁矿、煤矿井下采掘而产生的。根据调查,山东半岛生产矿山均已对开采产生的地下采空区实施充填,充填效果较好。在未来一定时期内,山东半岛采空区将不会继续增加。
对于生产矿山和改扩建矿山,积极探索和引进先进的矿山采、选、冶技术,提高资源综合利用水平。有计划安排废石(土)、尾矿堆置,及时复垦,减少土地占用面积。
(1)生产矿山。随着近年来山东省对矿山地质环境的重视,一大批建筑石材矿、砖瓦用(页岩)粘土矿、石墨矿等露天开采矿山逐步退出关闭,其占用、破坏土地面积的增速会逐步放缓。生产矿山企业主动治理矿山地质环境问题的积极性逐步升高,长远来看现有破损山体、露天采坑破坏占用土地的数量将不会继续增加。
2 主要矿山地质环境问题
山东半岛矿山地质环境问题主要为破损山体、露天采坑、采空区、尾矿库、固体堆料场、采空塌陷等。破损山体及露天采坑主要为花岗岩矿山开采引起,部分为金矿开采导致,破损山体造成的危害主要为山体破损导致的视觉污染、破坏山体及植被;露天采坑造成的危害主要为形成较大范围的采坑,破坏植被、占损土地以及形成滑坡等地质灾害
。尾矿库的危害主要为占损土地、破坏植被等;固体废弃物堆放的危害为占压土地、破坏植被、影响地形地貌景观等。采空塌陷形成的危害主要为破坏土地、植被以及对周边群众的生命及财产安全构成威胁。
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3 区域矿山地质环境问题发展趋势分析
3.1 破损山体及露天采坑发展趋势预测
(5)矿泉水及地热水矿产资源开发利用现状。液体矿产资源的开发利用主要为矿泉水和地热水资源,其中地热属于能源矿产,饮用天然矿泉水属于水汽矿产,山东半岛矿泉水及地热水矿产资源均呈点状分布,多数已开发用于饮用或者洗浴、疗养(图6),开采程度相对稳定。
如图3-1所示,片层结构中的无定型厚度da可以通过线性区和 f(r)最低值的所在的平线的交点得到。片层结构中的结晶层厚度dc=d-da。
3.2 固体废弃物发展趋势预测
(1)生产矿山。山东半岛生产矿山固体废弃物的排放主要来源于石墨矿洗选产生的尾矿以及金矿、铁矿开采产生的废石和尾矿。近年来,随着各生产矿山企业不断增加对固体废弃物的利用方式,综合利用程度越来越高,固体废弃物的排放也将逐渐减小。
(2)闭坑矿山。近年来,随着省、市各级财政对废弃矿山地质环境治理项目的投入,尤其是对三区两线以内废弃矿山遗留的破损山体以及露天采坑等矿山地质环境的治理,已取得了显著的成效。未来随着山东省将加大对矿山地质环境治理力度,矿山治理恢复面积逐年增大,山东半岛因矿山占用及破坏土地面积的趋势将会逐步减小。
(2)闭坑矿山。山东半岛大部分闭坑矿山固体废弃物处于闲置状态,未得到有效利用。随着政府对矿山生态环境保护与恢复治理力度的加大,今后一定时期内,区内闭坑矿山固体废弃物将在一定程度得到有效治理,积存量将逐步下降。
其次,泛北部湾经济合作区的成立还会促使区域文化竞争力的提升,打造区域文化品牌。文明是一个国家、一个民族生存的方式总结,是民族的灵魂和智慧的结晶。中国和东南亚一些国家都是历史悠久、具有丰富文明成果的国家。但是相对来讲,东亚和东南亚国家的文明还不足以与欧美一些国家相抗衡,或者形成对话。泛北部湾经济合作区的建设有利于各国、各地区开展丰富多彩的文化交流,有利于各国、各地区学习到先进、优秀的他国文化,提升自身的精神面貌。这种相互学习、团结合作、取长补短的合作方式,一定会使泛北部湾经济合作区的文化整体实力得到提高,在世界上也能迅速形成一种文化品牌,增强区域文化整体竞争力。
3.3 废水废液发展趋势预测
根据调查统计,山东半岛矿山废水废液年产出量呈逐年减少的趋势,综合利用程度也在逐年提高,每年排放的废水也在逐渐减少。未来山东半岛矿山产生的废水废液对环境的影响将呈减轻趋势。
3.4 采空区及地面塌陷发展趋势预测
(3)石墨矿产资源开发利用现状。山东半岛石墨矿分布区域较单一,主要集中在青岛市及烟台市,主要开发利用为晶质石墨。在探明储量的矿种中,已探明晶质石墨矿区18个,其中平度市14个,莱西市2个,莱阳市2个,随着大气污染防治任务的加重及产业结构调整,山东半岛石墨矿山全部政策性关停(图4)。
(2)闭坑矿山。随着山东省对历史形成、责任灭失非煤矿山采空区调查以及治理工作的逐步开展,从中远期来看,山东半岛的闭坑矿山将得到全面治理,隐伏采空区的面积将逐步减少,由地下采空区诱发的地面塌陷隐患也将逐步消除。
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4 矿山地质环境治理对策研究
4.1 破损山体及露天采坑治理对策
山东半岛闭坑(废弃、政策性关闭)矿山土地占损面积较大,占损情况较为严重,其中建筑石材矿占损土地面积比重最大,因此在未来一定时期内,花岗岩等建筑石材废弃采石场仍将是治理重点。
(4)花岗岩矿产资源开发利用现状。区域岩浆岩广布,花岗岩类别多,花岗岩矿分为饰面花岗岩和建筑用花岗岩矿,规模大,质量好,花色品种多,因含有不同矿物呈现不同的花色。在烟台和威海地区分布较多,均为露天开采,随着大气污染防治任务的加重及产业结构调整,已全部政策性关停(图5)。
2) 设计开发的烟苗剪叶器解决了目前大棚剪叶大多需要移动育苗盘和大棚死角难于修剪的问题,可手持操作,在大棚内任何地方对烟苗进行剪切。该烟苗剪叶器结构简单,操作方便,具有较高的性价比,应用前景广阔。
对已闭坑(废弃、政策性关闭)矿山的主要措施:在丘陵山区可采用边坡加固、采坑回填、客土喷播、植树种草等工程措施,以修复生态;平原地势平坦地区可采用清理废石(渣)、采坑回填或挖高填低等工程措施进行生态重建;在适当区域可根据周边植被情况发展生态农业及养殖。
4.2 固体废弃物治理对策
目前,山东半岛生产矿山产出的固体废弃物均可全部用于井下采空区回填,减少了土地占用,经济效益良好。对于废弃矿山遗留的固体废弃物在短期内无法利用,应加强监控巡查防止发生地质灾害的,同时提高对遗留固体废弃物的综合利用率,探索用于建筑,道路工程填方及露天采坑等治理工程等
。
4.3 废弃矿坑水治理对策
山东半岛的矿坑水主要来源于地下开采的金矿、铁矿以及露天开采的石墨矿。山东半岛金矿处于丘陵地区,矿床主要含水层为基岩裂隙水,富水性较差,矿坑水年产出量较少。矿山企业对矿坑水利用率较高,主要利用方式为井下开采用于矿区降尘以及沉淀处理后作为周边农田的灌溉用水、园林绿化用水等。
4.4 采空区及地面塌陷治理对策
大部分地下开采矿区地面塌陷防治,基本上采取先发生塌陷后进行治理的方式,治理方法主要是对塌陷区进行回填。对于地面塌陷及伴生地裂缝的防治措施主要有:①加强采空区监测;②对已形成的塌陷坑、地裂缝综合治理,因地制宜开展土地复垦工作。③对于历史遗留地下采空区和废弃矿井可采用填堵法、强夯法以及注浆充填等措施,以消除地面塌陷隐患。
2.1 术后病理或临床随访结果 60例盆腔肿块术后病理或临床随访结果:A组共54例,其中原发卵巢恶性肿瘤43例、继发卵巢恶性肿瘤11例;B组共6例,其中畸胎瘤2例、肠道间质瘤2例、肠道平滑肌肉瘤1例、膀胱平滑肌瘤1例。
5 结论
(1)山东半岛矿山地质环境问题主要为破损山体及露天采坑、采空区、采空塌陷、废石堆等。
(2)山东半岛矿山地质环境发展趋势预测如下:生产矿山及闭坑矿山占用破坏的土地面积逐步减小,各类矿山的固体废弃物排放逐步降低,产生的废水废液对环境的影响逐步减轻,由地下采空区诱发的地面塌陷隐患也将逐步消除。
(3)山东半岛矿山地质环境治理对策主要为:破损山体及露天采坑通过采取边坡加固、采坑回填、客土喷播、植树种草等工程措施进行治理;固体废弃物作为露天采坑治理工程回填用料、地下采空区充填用料或建筑道路工程填方用料的形式加以利用;废弃矿坑水采取井下开采方式用于矿区降尘用水、灌溉用水、园林绿化用水等;采空区及地面塌陷采取因地制宜开展土地复垦以及填堵、强夯、注浆充填等方法进行治理。
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