阜新市矿山地质环境问题及治理研究

李红丽 吴昊 李奇 王运峰

（阜新市自然资源事务服务中心 辽宁阜新 123000）

阜新市位于辽宁西部，地貌总体上可分为丘陵低山、山间谷地、河谷平原3个地形区，其中，丘陵山地占68%，山间谷地占15%，平原占17%，地质环境条件比较简单，素有“四山、五丘、一平原”之说。境内矿产资源丰富，目前已发现46 种矿产，其中，能源矿产有煤、煤层气、石油、油页岩、地下热水、泥炭等；金属矿产有金、银、铜、有色金属等十几种。探明储量较多的有煤、煤层气、铁和金。

回望阜新市矿业的开发历程，在做出辉煌贡献的同时，也有不尽如人意之处。矿业开发会给本地的地质环境造成了一定程度上的破坏，诱发崩塌、滑坡、地裂缝等地质灾害，加重了对区内地质生态环境的破坏。

本文旨在对不同的矿山地质环境分区采取不同的治理方法，为其他同类型矿山地质环境恢复治理提供示范和指导作用。

1 矿山地质环境现状

矿业经济是阜新市经济的重要组成部分。据统计，截至2017年6月底，全市矿山共计532个（如图1和表1所示），其中，生产矿山计146 个，政策性关闭矿山计53个，闭坑矿山计190个，废弃矿山计143个［1］。矿业经济保障阜新市社会经济发展的同时，也带来了许多矿山地质环境问题，严重制约了阜新的社会经济发展。

表1 阜新市矿山数量统计表（单位：个）

图1 阜新市主要矿区分布图

阜新地区矿山地质环境问题主要为矿山地质环境灾害、矿产开发对生态环境、土地资源和地貌景观的占用和破坏、含水层破坏、矿山固体废弃物堆放、废水排弃等［2］。

1.1 矿山地质灾害

阜新市矿产资源丰富，在矿区建设、矿产资源的开采、固体废弃物堆放、人为切坡等活动作用下，围岩应力发生改变，岩层平衡遭到破坏，易产生滑坡、地裂缝、崩塌和地面塌陷等地质灾害。

阜新市是因煤而建、因煤而兴的资源型城市，目前形成新邱露天煤矿和海州露天煤矿两大采坑，采坑面积分别为3.00km2和7.02km2，崩、滑、流现象主要发生在采坑采帮周边。

阜新市煤矿储量丰富，具有埋藏浅、煤层多而厚薄不一、开采年代久远、开采方式复杂等特征，导致了部分采区采煤沉陷叠加，部分沉陷区已连接成片，大规模的采煤沉陷带来了土地资源严重破坏、民用设施损毁等系列地质环境问题，威胁着矿区内及周边居民的人身财产安全。

采煤塌陷区主要分布在阜新市的清河门区、海州区、太平区、新邱区和阜新蒙古族自治县的东梁镇和伊吗图镇，沉陷区总面积101.38km2。

1.2 土地占用破坏问题

从破坏方式看，矿山开采对土地占用破坏有3 种方式，即工矿建设和矿山废弃物堆放、露天矿山开采和地下开采引发采空区塌陷［3-4］。阜新市的铁矿主要分布在旧庙、福兴地镇等地，露天采场、废石渣堆占用甚至破坏土地资源，严重影响地形地貌景观。阜新市在开采煤矿的同时，产生矸石山，具有规模的矸石山有海州区孙家湾南、新邱南露天、新邱北露天、海州露天矿南、清河门煤矿等。这些大大小小、数量众多的矸石堆不仅压占破坏土地资源，而且还会伴随大气降水渗透、煤矸石自燃等，对周边地下水及大气环境均产生不同程度的污染。

1.3 矿坑（井）强吸排地下水，地下水的平衡遭到破坏

阜新市煤矿大多早期为露天开采，后期转为地下开采。煤矿开采过程中的矿坑涌水及人为疏放水均不同程度地影响或破坏含水层［5-7］。根据调查，露天矿山开采对地下水补给系统影响不大，井工开采矿山对地下水产生影响较大。区内矿山分布密集，矿业开采历史悠久，采矿过程中频繁疏干地下水，使区内地下水水位下降明显，易形成大面积的疏干漏斗，破坏了地下水均衡系统，加剧了贫水城市水资源短缺的矛盾。

1.4 水土污染

矿山开采造成水土污染主要存在于煤矿、铁矿、金矿。煤矿废水中，检测出硫化物超标，铁矿选矿废水、废渣中检测出铅、汞超标，金矿周边居民井中水样存在氰化物超标。

2 矿山地质环境综合评价

阜新市共划分出了16 个矿山地质环境综合评价分区（见图2），其中，矿山地质环境影响严重区3个，面积共142.68km2；矿山地质生态环境影响较严重区10个，面积为519.05km2；矿山地质生态环境影响轻微区3个，面积为322.25km2［1］。

图2 阜新市矿山地质环境综合评价分区图

3 地质环境保护与恢复治理对策

阜新市矿山地质环境综合评价分区内矿山类型主要有在建矿山、生产矿山和闭坑矿山，针对不同分区特点，因地制宜，采取科学有效的工程及技术措施，进行恢复治理。

3.1 在建和生产矿山地质环境保护和恢复治理

阜新市矿山类型主要为煤矿、铁矿、金矿及建材类矿产。对于生产矿山，要严格按照“边开采、边治理”的原则，加强对地质灾害的动态监测，同时，提高“三废”的治理和综合利用水平。对于煤矸石、铁矿、金矿尾矿等，应优先考虑回收有用组分，经无害化处理后的剩余部分可应用于采空区回填、制砖制瓦、填筑路基等。

3.2 闭坑矿山的地质环境恢复治理

由于资源枯竭、矿业整顿、不合理开采等原因，阜新市存在一些闭坑矿山，这些矿山多数未开展恢复治理工作，针对矿山的类型、特点，确定具体恢复治理方案、方法、标准、指标和完成时间等。

3.3 矿山地质环境保护与恢复治理项目

对于生产矿山，考虑到矿山对生态环境破坏为动态过程，生产中矿山对生态环境影响不会停止，因此，实施边开采边修复，最大限度地减少对生态环境破坏［8-11］。阜新市具体安排151个矿山治理项目（如表2和图3所示）。

图3 阜新市生产矿山治理项目分布图

表2 生产矿山治理项目一览表

阜新市采煤沉陷区共152.87km2，治理工程包括地貌重塑、土壤重构、植被恢复等。

历史遗留矿山修复工程重点治理因矿山主体灭失、已关闭需治理矿山（如表3和图4所示），累计生态修复面积21.43km2。

表3 历史遗留矿山治理项目一览表

图4 阜新市矿山修复工程

4 矿山生态地质环境保护及恢复治理的对策建议

鉴于阜新市矿业开发中存在矿山环境保护意识淡薄、生态环境历史遗留问题多、综合利用水平低、地质灾害严重等问题，因此，矿山的生态地质环境保护及恢复治理是一项任重道远工程，主要对策与建议如下。

（1）矿产资源开发必须按照规划管理，严禁在重点保护区内从事采矿活动。

（2）加强生产矿山地质环境治理的管理。采矿权人应按照矿产资源开发利用方案和矿山地质环境保护与恢复治理方案要求进行采掘，同时，对矿山地质环境的破坏应及时治理。

（3）加强对闭坑、关闭、废弃矿山地质环境治理。在重点治理区内安排矿山地质环境动态监测示范区建设，优先安排矿山地质环境治理工程。

（4）建立矿山地质环境动态监测体系，通过卫星遥感解译、无人机航测、现场核查、采样测试等多种手段，对矿山地质环境问题进行动态监测，保护矿山地质环境。