鹿寨县砂石土矿山地质环境问题及防治对策.pdf

2017 年 9 月第 37 卷第 3 期 四川地质学报 Vol.37 No.3 Sep.，2017 463 鹿寨县砂石土矿山地质环境问题及防治对策 鹿寨县砂石土矿山地质环境问题及防治对策 罗永恩，石永龙，陈文标 （广西第七地质队，广西 柳州 545100） 摘要鹿寨县砂石土矿业开发引起的矿山地质环境问题种类较多，主要有土地、植被和地貌景观的占用与 破坏，大气污染，地下水均衡的破坏及矿山废水、固体废弃物排放对水环境的污染等几种，诱发崩塌、滑坡、 地面塌陷、采空塌陷、地裂缝、泥石流等地质灾害。分析了矿山地质环境变化的原因，对各种矿山地质环境问 题进行有针对性地防治措施及建立相应的应对预案，提出理顺矿山生态和地质环境综合治理体制，建立和完善 矿山地质环境综合防治机制。 关键词砂石土；矿山地质环境；防治；对策 中图分类号[P69] 文献标识码A 文章编号1006-0995（2017）03-0463-04 DOI10.3969/j.issn.1006-0995.2017.03.025 鹿寨是广西柳州砂石土矿产资源最为丰富的县份之一，开采的主要矿种有灰岩、页岩、重晶石等， 分布在各个乡镇。自上个世纪 90 年代以来，鹿寨的砂石土矿产得以全面开采，但也出现了如地下开采疏 干排水、采空区塌陷、地裂缝、地表（下）水污染、声污染以及废石、废物无序堆放压占土地等较严重 的矿山地质环境问题，对区内人们的生产、生活及生命财产造成一定的危害和威胁。为建设美丽宜居的 幸福鹿寨，实施砂石土矿山地质环境恢复治理就势在必行。 1 砂石土矿地质环境特征 1 砂石土矿地质环境特征 鹿寨县砂石土矿种比较齐全、资源比较丰富、质量优良，分布分散，开采量较大，引发环境地质问 题比较突出的矿种主要有页岩、灰岩、白云岩、重晶石等。鹿寨县砂石土矿山大多位于低山-丘陵区， 多为露天开采，采面大多位于当地侵蚀基准面以上，水文地质条件一般较简单。主要砂石土矿山地质环 境特征见表 1。 表 1 鹿寨县主要砂石土矿山地质环境特征一览表 矿山 种类 地形 地貌 水文地质条件 工程地质条件 次生地质环境灾害问题 制砖 页岩 丘陵 位于侵蚀基准面以上， 水文地质条件 简单 岩土体类型为碎屑岩夹碳酸盐岩岩组， 边坡 稳定性差，工程地质条件简单-中等 采场边坡稳定性差，破坏植被和自 然景观 灰岩 低山-丘陵 位于侵蚀基准面以上， 含水岩组为岩 溶裂隙溶洞水，水文地质条件简单 岩土体类型为坚硬层状碳酸盐岩，节理、裂 隙发育，边坡稳定性差，工程地质条件简单 采场边坡稳定性差；废石、废渣堆 放诱发崩塌、滑坡等地质灾害；破 坏植被和自然景观 白云 岩 低山-丘陵 位于侵蚀基准面以上， 含水岩组为岩 溶裂隙溶洞水，水文地质条件简单 岩土体类型为坚硬层状白云岩，节理、裂隙 发育，边坡稳定性差，工程地质条件简单 采场边坡稳定性差；废石、废渣堆 放诱发崩塌、滑坡等地质灾害；破 坏植被和自然景观 重晶 石 低山 含水岩组为基岩裂隙水，含水微弱， 水文地质条件简单 岩土体类型为碳酸盐岩， 工程地质条件简单 -中等 地下开采产生地面塌陷、地裂缝； 破坏植被和自然景观 2 砂石土矿山地质环境问题 2 砂石土矿山地质环境问题 截止 2015 年底，鹿寨共有在册砂石土矿山 27 座，其中合伙 7 座，个体 20 座，矿山规模以小型为主， 分布面广、零散，加上过去多年矿业秩序混乱和监管部门疏于管理，造成了砂石土矿山生态环境和地质 环境面临着比较严峻的形势。环境地质问题主要有破坏自然景观，占用、破坏土地，污染水资源，污 染大气，诱发次生地质灾害等。 2.1 地形地貌景观破坏 收稿日期2017-01-11 作者简介罗永恩（1969-） ，男，壮族，广西南宁人，高级工程师，从事矿产资源地质勘查、地质灾害调查及技术管理工作 ChaoXing 鹿寨县砂石土矿山地质环境问题及防治对策 464 砂石土矿山对自然景观的破坏，主要表现在开采活动对自然景观、地貌、地形、地质遗迹、土地及 地表植被的破坏，废弃物、粉尘对地表景观、地质遗迹的污染和侵蚀。 鹿寨县砂石土矿产开发比较普遍，尤其是石灰岩作为水泥灰岩及建筑石料的开发范围很广，开采量 大，大部分都不同程度对自然景观造成破坏。一些作为旅游景点的区域，可供观赏的洞穴、石笋等是石 灰岩地区的特有产物，在这些景点、景区开采，显然是对喀斯特地貌景区环境造成破坏，有些破坏甚至 是难以挽回的。较大的矿区开采规模可能会导致重大观赏影响，甚至景观破坏，开采会移走或破坏地面 的土层和植物，改变地形地貌造成原有土层减少或灭失及颜色反差和在自然的景色中加入人造的物体。 如黄冕板坡采石场、金利水泥厂采石场和正菱水泥厂采石场的开发利用对泉南高速公路（鹿寨段）上行 驶的车辆和人身安全造成一定威胁，并破坏公路两侧的自然景观。 砂石土矿山对地形地貌破坏非常突出，除重晶石矿种有部分矿山采用地下开采方式外，其余的矿种 均为露天开采，且开采量巨大，多年开采可以使原有山体夷为平地，直至形成凹陷采坑。惠民采石场石 灰岩矿区多年开采山体成残垣断壁；龙江桥顺石场石灰岩矿山等灰岩采区地貌均造成较大变化。桂通重 晶石矿场矿区露天采坑密布，致使区内地形发生改变。除露天开采，井下开采也造成地形、地貌的改变。 如东升水道重晶石矿区，采空区地裂缝发育，地面沉降，地面塌陷多处，改变原有的地形地貌。 砂石土矿山多干法加工，如灰岩矿石生产建筑用石子，长兴采石场欧村大岭白云岩矿区加工白云石 粉等均产生大量粉尘，对地表景观产生较为严重的污染和危害。 2.2 土地资源占用和破坏 砂石土矿山占用、破坏土地的形式是多样的，包括露天开采、固废排放、采区塌陷、水土流失、土 壤污染等。 砂石土矿露天开采“三场”占用土地相当可观。因鹿寨县砂石土矿多分布于低山丘陵山地，露天 开采“三场”不仅占用矿区宝贵的耕地良田，而且对开采区生态环境造成较大的人为破坏，在很大程度 上破坏了土壤和植被的稳定性，导致严重的水土流失。矿区塌陷占用、破坏土地主要为开采重晶石、页 岩等矿所引起。如东升水道重晶石矿区经近十年的开采，形成较大规模采空区，出现地面塌陷和地裂缝。 2.3 固体废弃物堆放 砂石土矿山固废主要为采矿剥离物、加工尾料等。采矿剥离物多为地表土壤，如惠民灰岩矿区等剥 离堆存量均较大，占用、破坏土地严重。加工尾料多堆存于加工厂附近，没有专门堆存场地，成为砂石 土矿区破坏土壤的根源或源头之一。同时也侵占、破坏部分土地。 2.4 土壤污染及水均衡破坏 土壤污染多发生在重晶石等矿区，而以东升水道重晶石矿为最。 水污染主要有地面建设产生的施工废水和施工人员产生的生活污水。少部分砂石土矿山因矿石含有 杂物，因加工生产排废而造成水资源污染。当经渗流和径流进入水体时，这些物质随地表水或者地下水 而迁移，造成区域水污染，并破坏土壤、植被。 除以上化学污染水资源外，矿山产生的大量粉尘也对地表水资源造成一定的影响。 2.5 污染空气及声环境 砂石土矿山对空气的污染表现为粉尘污染和废气污染两个方面较为突出，影响最为严重的是粉尘污 染。矿山多为干法加工，作业过程均产生大量粉尘，以及在运输过程中产生粉尘，更加重了矿山的粉尘 污染。县城西部石灰岩矿产品基地，十几年来，因开发灰岩而造成严重的环境污染已直接威胁着当地的 生态环境和居民的身体健康。 采矿过程中噪声污染源主要是施工机械、施工作业噪声和运输车辆。 2.6 矿山地质灾害 砂石土矿山次生地质灾害主要有地下采空塌陷、地裂缝，露天采场边坡崩落、滑塌，固废堆场泥石 流等。 1）崩塌、滑坡。露天采场边坡崩落、滑塌等次生地质灾害发生，并可能造成生命财产一定损失。 2）地面塌陷。采空塌陷、地裂缝多发生在页岩、重晶石等矿山（区） 。重晶石矿区因地下大面积采 空造成地表地裂缝发育，产生地面塌陷，塌陷面积约 3～5m 2，没有人员伤亡及经济损失情况。 ChaoXing 2017 年 9 月第 37 卷第 3 期 四川地质学报 Vol.37 No.3 Sep.，2017 465 3）泥石流。因固废堆存诱发的地质灾害时有发生，并存在一定隐患。由于其规模小，未对洛清江河 汛期泄洪有影响，上游村庄、稻田及其采场未被淹。 3 防治措施及对策建议 3 防治措施及对策建议 3.1 污染防治措施 1）大气环境①对露天作业工作面，合理布置炮孔，正确选择爆破参数和装药、充填作业管理，对 工作面进行喷洒；②凿岩机采用湿式作业，爆破采用胶网覆盖和洒水抑尘；③各工作场地及矿石临时堆 场周围设置围墙和矿石覆盖；④矿石和废石装载作业尽量降低落差，干燥天气时采用洒水防尘。 2）地表水环境①矿坑水采用“混凝沉淀污泥浓缩干化”处理工艺，处理达到污水综合排放标 准的一级要求，处理达标后的矿坑水一部分经消毒后回用于坑内凿岩及防尘用水、工业场地防尘、绿 化用水，其余部分处理达标后排入河沟；②工业场地生活污水经一体化生活污水处理站处理达标后用于 工业场地绿化和防尘洒水，不外排。 3）地下水环境矿山应对受影响的地下水采取相应监测控制措施，对地下水进行动态监测，制定监 测方案并提出相应的应对预案。 4）声环境①从声源上控制，选择低噪声设备；②采用吸声、消声技术；③对于空气压缩机、水泵、 风机等设备安装时，采取设置隔振垫、减振器以及弹性支撑等措施；④水泵的吸水管道上和出水管上装 设软性连接装置；⑤合理安排施工时间。 5）固体废弃物①采掘废石、手选废石运至工业场地的废石堆场堆放；②矿坑水处理污泥回收利用； ③生活垃圾收集后送环卫部门指定地点堆放；④废矿物油定期送有资质单位处置。 6）生态环境通过“以防为主、防治结合”的原则，采取地表沉陷防治、水土保持和土地复垦等生 态恢复措施，加强施工及经营管理，把矿山开发对生态环境的影响降到最小程度，使经济效益和生态效 益相协调。 3.2 对策建议 鹿寨县生态环境脆弱，砂石土矿产资源开采对生态造成了较大的破坏，没有得到有效的恢复。环境 保护与矿产开发的矛盾日益突出，矿山地质环境保护与治理恢复任务十分艰巨。因此，必须从鹿寨县实 际出发，坚持“在保护中开发，在开发中保护”的方针，以利于矿业经济的持续发展和环境改善，正确 处理长远与当前、经济效益与生态效益、整体与局部的关系；加强法制建设和监督机制，防治结合，开 发与治理并举；建立与鹿寨县经济社会发展相适应的防控体系，促进生态经济社会三位一体和谐发 展和美丽鹿寨建设，实现经济社会与环境可持续发展的战略目标。 3.2.1 理顺矿山生态和地质环境综合治理体制 矿山地质环境的监督管理涉及环保、国土资源、水利、林业、农业等多个行政管理部门，但矿山环 境的保护主要涉及环境保护部门和国土资源管理部门，各部门应在分工的基础上紧密配合，共同做好矿 山生态和地质环境的保护和恢复工作。各级地方政府尤其是矿产资源重点开发区应建立矿山地质环境保 护领导责任制，明确矿业权人的矿山地质环境保护责任；地方政府应把矿山地质环境保护和治理规划纳 入当地社会和经济发展的长远规划和年度计划，加强对重点开发区的矿山地质环境保护和监管。 3.2.2 建立和完善矿山地质环境综合防治机制 1）政府监管机制，按程序分为 3 个部分 新建、改建、扩建矿山的评估机制矿山建设前要严格实行环境影响评价和地质灾害评估制度及矿 产开发利用方案编制，要对土地复垦进行规划并作出资金预算。无矿山生态和地质环境论证资料以及不 交纳矿山地质环境保证金的，不得审批采矿权。矿山企业要严格按照评价和评估的要求，做好矿山生态 环境保护和恢复工作。环保设施建设要与矿山生产同时设计、同时施工，同时投入生产和使用。 正常生产矿山开发工程中的监督机制矿山生态环境保护与恢复治理工作要贯穿于矿产资源开发过 程中。环保部门要对矿山开发过程中的土壤、水体、大气污染进行监测，确保矿山企业能达标排放。同 时要对矿山企业是否按照环保评价要求进行生产和对生态环境进行保护与恢复进行监督检查。每年必须 向主管部门提交储量消耗占用情况、矿山地质环境影响评价及恢复治理工作和开发利用方案说明书等基 ChaoXing 鹿寨县砂石土矿山地质环境问题及防治对策 466 础资料，到期方可换发开采许可证。 矿山闭坑后的检查验收机制矿山一旦由于矿产资源的枯竭或由于其他原因必须实施闭坑时，地下 井巷采空区矿柱按设计保存完好，矿区内无塌陷隐患或者塌陷得到有效治理；露天采矿各类岩土体边坡 小于容许坡度值，处于稳定状态；危岩体和不稳定边坡得到有效防治；矿坑水、固体废弃物淋滤溶解废 液、生活污水等得到有效处理，未造成环境污染，废弃井巷未形成污染地下水的通道，没有突水并危及 邻矿的隐患，井巷已妥善封闭，废水井等已及时回填；废石、废渣、粉尘、剥离表土等固体废弃物堆放 场选择合理，有安全可靠的矿坝，无滥占耕地、破坏土壤、危害生物、污染环境、形成地方病源等现象； 剥离表土应恢复原位，采场边场、断面、固体废弃物堆放场应覆土并种草植树保持水土，恢复和增加耕 地，努力实现矿山复垦耕地与建设用地的基本平衡。环保和国土资源管理等多部门要进行联合检查验收， 确保矿山企业按上述要求完成环境保护和恢复工作。 此外，要进一步地完善矿山环境保护的法律法规，完善环保检查验收标准，建立矿山生态环境恢复 治理履约保证金制度，加大对违约者的惩治力度。 2）矿山企业内部监管机制，主要包含 5 方面 组织保障机制各矿山企业在思想认识上必须到位，必须牢固树立环境保护的思想，要建立环境保 护的管理机构和监测体系。矿山不论规模大小，必须要设置环境监测及管理机构，环保岗位职能不能因 矿山机构变动而被合并或取消。加强矿山企业与鹿寨县政府有关部门的配合，针对矿山开发中出现的各 类问题及时沟通和解决，防止不利因素和不利事态的扩大。 经费保障机制矿山企业环保设施投资和生态环境的恢复治理均应是矿山基建总投资和矿山生产成 本的一部分。 因此，矿山企业应将矿山环保设施的投资列入总投资预算，将矿山生态环境和地质环境监测、治理 以及土地复垦的费用列入企业运行的必要支出费用。 制度保障机制努力构建保障环境保护与恢复的激励约束机制，形成和完善有利于促进资源合理利 用、节能减排和保护环境的有关政策措施和制度。制定有关制度、规定，保证矿山环境改善各项工作的 组织、协调和实施。 科技保障机制积极构建支撑矿山地质环境保护与恢复的科技创新体系，加强科学开采、生态环境、 节能减排和综合治理领域的科技创新，优先支持生态建设、环境保护、能源节约和资源综合利用领域的 创新平台建设。 监督管理机制科学制定矿山地质环境保护与恢复的各项措施，建立严格的监督体制，对各阶段规 划目标进行及时考核，及时发现并制止破坏环境问题的相关行为。 严格规范管理。坚持“公开、公平、公正” ，廉洁、高效的推进矿山地质环境保护与恢复组织实施工 作，确保完成规划的任务和预期目标的实现。 3）积极筹措经费，分类型分步治理。对于新建矿山，应采用新的管理体制和机制，加强对矿山生态 环境恢复和地质环境的治理 ，做到矿山环境保护工程与矿山建设同时设计、同时施工、同时投产，实现 矿产资源勘查、开发与生态环境保护基本协调发展。对于老的矿山，尤其是原国有大中型矿山，由于历 史的原因，在这方面欠帐较多，有的矿山企业已面临关闭而无力再对矿山生态环境进行恢复治理，有的 即使还在生产，但由于恢复治理欠帐较多而无法完全独立承担矿山生态环境恢复和治理工作，采取优惠 的投资导向政策，引进资金和技术，县级政府应积极筹措经费，分步治理。 4）控制源头，加强监督，严格执法，确保各项治理措施的有效落实。控制源头，依法严格执行“三 同时”制度，严格执行环境影响评价制度、建设用地地质灾害评估制度、申请办理采矿证的环境影响报 告书制度，严格生产矿山年检的环境保护与治理审查制度，对重点矿山实行动态监测管理，维护矿产资 源开采秩序，依法严厉打击各种违法行为；对污染和破坏环境严重的矿山，要依法取缔关闭、强行其退 出，并注销采矿许可证。 加大执法队伍建设，增加执法人员编制，落实执法管理经费，配备必须的交通工具、通讯和执法设 备设施，构建一支战斗力强的执法队伍，保障执法。 （下转第 474 页） ChaoXing 九龙县沃绰沟泥石流发育特征及防治措施 474 条件优良，库容较大，坝体长度较小的特点，为此在此处修建一道缝隙坝，起到拦粗排细的作用，将部 分大颗粒固体物质拦蓄在沟道内，防止泥石流冲入下游对居民和耕地构成威胁，考虑到沃绰沟泥石流固 体物质颗粒级配较好，大颗粒物质较多，故采用缝隙坝形式进行拦蓄。 由于沃绰沟出山口至沟口纵比降达 154‰～187‰，具备良好的排导条件，且沟道较顺直，故在该沟 段修建排导槽，将上游泥石流排入主河九龙河之中，利用九龙河的携带能力将泥石流固体物质带走。 在治理工程实施前和实施过程中进一步加强地质灾害群测群防工作，加强泥石流活动的监测预警， 避免因泥石流灾害造成人员伤亡和大的经济财产损失。也需加强沟域植被保护和和水土保持，加强植被 破坏严重区段的植被恢复，减少泥石流活动物源。 参考文献 参考文献 [1] 李阔，唐川. 泥石流危险性评价研究进展[J].灾害学，2007，22（1） 106-111. [2] 刘希林，唐川. 泥石流危险性评价[M].北京科学出版社，1995. [3] 刘希林，莫闻多. 泥石流风险评价[M].成都四川科技出版社，2002. [4] 刘希林. 我国泥石流危险度评价研究回顾与展望[J].自然灾害学报，2002，11（4） 1-8. [5] DZ/T020-2006，泥石流灾害防治工程勘查规范[S]. Development and Control of the Wochuogou Debris Flow in Jiulong, Sichuan SU Xiao-qin Chongqing Yangtze Survey Design Institute Co., Ltd, Chongqing 401147 Abstract The Wochuogou Gully in Jiulong, Sichuan is 4.51 km long with drainage area of 7.29 km2 and a longitudinal grade of 416.9‰. Debris Flow happened in the Wochuogou Gulley on 28 Sep. 2011. This paper deals with basic characteristics and degree of risk of the debris flow. Some control measures are suggested. Key words debris flow; characteristics; control measures （上接第 466 页） 5）依靠科技进步，树立示范工程，搞好综合防治。加强监督采矿权人切实履行新建（在建）矿山治 理和复垦的主体责任，使矿山开发逐步发展为绿色环保的循环经济。加大科技引进和技术改造，提高矿 产资源开发利用的水平。开展绿色和谐矿山建设，树立示范工程，积极推进矿山地质环境治理工作。 参考文献 参考文献 [1] 罗永恩，石永龙．鹿寨县矿山地质环境治理恢复与绿色矿山建设研究报告[R]．鹿寨县国土资源局，2016． [2] 罗永恩，石永龙，刘文勋，等．鹿寨县矿产资源总体规划（2016-2020 年）[R]．鹿寨县人民政府，2016． Problem and Control of Geological Environment in the Gravel Mine in Luzhai, Guangxi LUO Yong-en SHI Yong-long CHEN Wen-biao The Seventh Geological Team, Guangxi Bureau of Geology and Mineral Resources, Liuzhou, Guangxi 545100 Abstract Geological environment problems induced by mining activity in the gravel mine in Luzh ai, Guangxi include landscape destruction, air and water pollution, collapse, landslide and debris flow. T his paper puts forward some control measures of the above-mentioned environmental disruption. Key words gravel mining; geological environment; control measure ChaoXing