非煤矿山地质环境问题类型及特征

摘要：山西省是一个矿业大省，各类非煤矿山企业众多，大规模的采矿活动，打破了原生矿山环境系统之间的平衡，严重制约了矿区矿产资源的进一步开发利用和社会经济的可持续发展。截至2017年，山西省共有非煤矿山3970座，矿区总面积约1368.77km²，年产出矿石量约30974.54万t，采矿形成采空区面积约138.82km²。采矿造成崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷及地裂缝等地质灾害及隐患点共计627处，造成一定的经济损失，崩塌为主要灾种；造成地下水位下降面积约2806.73hm²；占用破坏土地23488.73hm²，主要分布于露天开采的黑色金属矿山和建材及其他非金属矿山；矿山固废累计积存量达184977.85万t，固废类型以废石（土、渣）为主；废水年产出量达4682.85万m²，其中选矿废水年产出量占48.75%。

关键词：非煤；环境；地质灾害

1引言

山西省地形复杂多变，非煤矿产资源丰富且开采历史悠久，在大力发展矿业经济的同时，矿业活动对当地地质环[1-2]境造成了一定的破坏，导致岩质边坡裂隙发育、居民房屋开裂、公路沉陷或裂缝、地表水减少、地下水位下降等一系列问题。根据2017年山西省非煤矿山地质环境调查结果，山西省非煤矿山具有以地质灾害、含水层影响破坏、土地资源占用毁损等为主，兼有固体废弃物和废水废液影响的地质环境问题格局。据此，对非煤矿山地质环境问题进行梳理、分析，可为实现矿山持续协调发展和矿山地质环境空间生态恢复整治提供依据。

2矿山现状

[3]山西省非煤矿产资源丰富，种类多样，已查明资源储量中，建材及其它非金属矿产和黑色金属矿产极具资源优势，且在经济社会发展中占有重要地位。山西省非煤矿山共计3970座，矿区面积约1368.77km²，采空区垂直投影面积138.82km²，年产出量约30974.54万t，主要分布于运城、临汾、吕梁和忻州等市。矿产资源类型包括：贵金属矿产、黑色金属矿产、有色金属矿产、化工原料非金属矿产、建材及其它非金属矿产、特种非金属矿产和冶金辅助原料非金属矿产等7类，其中以建材及其它非金属矿产为主，数量占非煤矿山总数的79.5%；生产矿山居多，共计1677座；91.8%的矿山规模为小型；主要采矿方式为露天开采，占非煤矿山总数的83.1%。

3主要矿山地质环境问题

3.1矿山地质灾害。采矿引发的矿山地质灾害类型主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷及地裂缝等。山西省非煤矿山共有上述各类地质灾害及隐患点627处，其中崩塌480处、滑坡51处、泥石流37处、地面塌陷及地裂缝59处，各类地质灾害占用破坏土地15.65hm²，造成了不小的经济损失。建材及其它非金属矿山作为非煤矿山的主要类型，多以露天开采为主，易形成可能失稳高陡边坡，为此，全省地质灾害类型主要以崩塌为主，占灾害总数的76.56%。地质灾害的分布除与采矿方式、矿种类型密切相关外，还与其所处地貌单元有关，山西黄土丘陵沟壑区分布广，地形切割强烈，高差变化大，地形破碎度高且地层结构疏松、土体抗剪强度低，为地质灾害的发生提供了有利的孕灾条件，据统计，全省91.39%的地质灾害主要分布于该类地区，以吕梁、临汾和忻州最为典型。3.2含水层破坏。32017年度山西省非煤矿山矿坑排水总量约1591.34万m，忻3州市矿坑排水量最大，达588.67万m，运城市次之，达到3468.19万m。采矿共计造成含水层地下水位下降区面积约2806.73hm²，以运城市地下水位下降区面积最大，达1278.37hm²。不同矿类因矿体赋存特征、采矿方式等存在差异，对含水层影响破坏程度亦不同，其中黑色金属矿产和有色金属矿产多以井工方式开采，对地下含水层影响最大，是矿坑排水的主要来源，这两类矿山矿坑年排水量达31561.82万m，占总排水量的98.14%。3.3地形地貌景观与土地资源占用破坏。矿业活动对地形地貌景观与土地资源的占用破坏方式主要有矿山地质灾害、废石（土、渣）堆场、工业广场、露[3]天采场及采坑、煤矸石堆、尾矿库等。据统计，全省非煤矿山共有地质灾害627处、废石（土、渣）堆场1129处、工业广场1981处、露天采场2715处、采坑11处、煤矸石堆67处、尾矿库160处和其它破坏方式341处，共计占用破坏土地面积23488.73hm²。其中，运城、忻州、大同、吕梁和太原等市黑色金属矿山和建材及其它非金属矿山较多且多以露天开采为主，对地形地貌与土地资源占用破坏程度最严重，约70.84%的土地面积分布于此。3.4矿山固废及废水废液。3.4.1矿山固废。截至2017年，非煤矿山固废累计积存量达184977.85万t，以废石（土、渣）为主，累计积存量146323.44万t，约占固废累计积存总量的79.10%；尾矿库次之，累计积存量38650.84万t，占总量的20.89%，太原市和忻州市固废累计积存量最多。非煤矿山固废年产出量达14018.37万t，主要来源于废石（土、渣）和尾矿库，以吕梁市居首。3.4.2废水废液。废水废液包括矿坑水、生活废水、堆浸废水和选矿废3水。山西省非煤矿山废水废液年产出量达4682.85万m，其3中选矿废水年产出量最大，达2282.88万m，占废水废液年3产出总量的48.75%；其次是矿坑水，产出量1591.64万m，占废水废液年产出总量的33.99%。运城市废水废液年产出量3最大，年产出废水废液2048.59万m。

4结论

1）山西省共有各类非煤矿山共计3970座，主要分布于运城、临汾、吕梁和忻州等市，具有点多面广之特点；矿种类型以建材及其它非金属矿山为主，91.8%的矿山规模为小型，83.1%的矿山采用露天方式开采。2）随着矿产资源开发力度、强度的不断提高，矿区地质环境问题日渐突出。非煤矿山采矿形成的矿山地质环境问题以崩塌地质灾害和地形地貌景观与土地资源占用破坏为主。其中，崩塌地质灾害占灾害总数的76.56%，主要分布于黄土丘陵地貌单元区和露天采场可能失稳高陡边坡，全省91.39%的地质灾害主要分布于该类地区；露天开采是造成地形地貌景观破坏的最主要、最直接方式，开采过程中对地表覆盖层的剥离，开采后形成的裸露采面、采场及大量废石（土）渣的堆放，在改变原始地形地貌形态的同时，压占和破坏了大量的土地资源。截至2017年，全省矿山固废累计积存量达184977.85万t，共计压占破坏各类土地资源23488.73hm²。

参考文献：

[1]武强,刘宏磊,陈奇,孙文洁,陈延.矿山环境修复治理模式理论与实践[J].煤炭学报,2017,42(05):1085-1092.

[2]武强,刘宏磊,赵海卿,张萌,刘守强,曾一凡.解决矿山环境问题的“九节鞭”[J].煤炭学报,2019,44(01):10-22.

[3]段丽军,尚长生,曹金亮,张建萍.煤层气矿山地质环境问题类型及形成机理——以山西蓝焰煤层气矿山成庄区块为例[J].山西煤炭,2019,39(02):14-16.

作者:段丽军 曹金亮 张建萍 单位:山西省地质环境监测中心