宜阳县矿山地质环境恢复与综合治理规划研究

姬彩飞，叶 建，许 凯

(1.河南省资源环境调查二院，河南 洛阳 471900； 2.河南省资源环境调查五院，河南 郑州 450000)

全面贯彻党的十九大精神，深入学习习近平总书记在全国生态环境大会上的重要讲话精神，积极践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，遵循资源节约和环境保护的基本国策，牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的新发展思想。对露天矿山开展综合整治工作，实现露天矿山开采秩序明显好转，充分发挥矿山地质环境恢复和综合治理工作在宜阳县矿业发展、生态建设、扶贫开发等方面的积极作用，为宜阳县社会、经济发展提供有力支持[1-3]。

按照”规划布局科学合理、生态环境保护优先、开发利用节约集约、安全生产责任落实、保障发展有效供给、结构调整切实优化”的原则，以”停产整顿、关闭取缔、优化重组、生态修复、统一标准、督查验收”为手段，对露天矿山开展综合整治工作[4-6]。

1 资源概况及开发利用现状

1.1 矿产资源概况

(1)矿产资源现状特点。宜阳县矿产资源丰富，在洛阳市占有重要地位。载入《河南省矿产资源储量简表》的矿产地46处，其中大型6处、中型2处、小型38处。宜阳煤炭资源丰富，主要为宜洛煤田，主要分布于锦屏镇、城关镇、樊村镇、白杨镇4个乡镇。宜阳县主要矿产保有资源储量及在洛阳市的位次见表1。

金属矿产种类不多，铝土矿具有一定优势。铝土矿主要分布于锦屏镇、赵堡镇，截至2017年9月，查明大型矿床1处、小型矿床1处，累计查明资源储量3 511.47万t，保有资源储量3 498.08万t，在洛阳市排名第3位；金矿、铜矿、铁矿均为小型矿床。非金属矿产种类繁多，最具优势的是水泥用灰岩，主要分布在宜阳县东南部，截至2017年9月，查明的上表矿区4处，其中大型2处，中型1处，小型1处，累计查明资源储量34610.23万t，保有资源储量27 426.23万t。

(2)基础地质及勘查现状。全区已经完成1∶20万区域地质调。

1.2 矿产资源开发利用现状

截至2017年9月，宜阳县辖区内共有发证矿山21个，发证矿山总面积为82.154 5 km2。依照矿产类型划分为：能源矿山4个，金属矿山8个，石灰岩、石英岩、长石及其他非金属矿山9个；按生产现状划分：生产矿山9个，停产矿山7个，正在办理延续矿山5个；按开采方式划分：井工开采矿山8个，露天开采矿山11个，井工和露天联合开采矿山2个；宜阳县辖区总面积为1 616.8 km2，发证矿山面积占辖区总面积的5.08%。

宜阳县矿产资源开发利用目前存在的主要问题：①高、中、低开发利用技术共存，采用低端技术的企业比例数相对较高。矿产开采、加工等领域内的先进技术引进、研发与应用缺乏必要的前瞻性和主动性。技术水平的不足，极易导致开发粗放，导致资源综合利用、回收能力不高，集约化发展程度不高。矿产开发受国家产业技术政策限制和持续调整的影响较大，企业抵御经济风险的能力不强。②矿产品多数以初级产品为主，矿山数目分布与布局较为拥挤。矿产品的单一化和超量供应频繁造成低价位恶性竞争。区内矿产资源优势未能真正转化为可持续的经济优势，矿业经济波动较大。③一矿多开、大矿小开等问题仍未得到彻底解决。④矿山地质环境问题日显突出。长期采矿活动所形成的各类矿山地质环境问题已成为制约本地经济可持续发展的重要因素。

2 矿山地质环境现状与发展趋势分析

矿山地质环境现状及发展趋势分析要选用科学的评判标准和分区原则，充分分析矿山地质环境问题的主要特征和影响因素，客观地反映宜阳县矿山地质环境问题的区域分布情况与未来发展趋势。同时，要兼顾资金筹措以及与相关规划的统一协调，确保后续矿山地质环境恢复与综合治理研究顺利进行。宜阳县矿产比较集中的分布在南部山区，优势矿种为煤、石灰岩、硅石、铝土矿、铁矿、蛭石、长石、方解石、重晶石等。宜阳县矿山经过长期的开采，产生了诸多矿山地质环境问题，主要由于矿产资源的开发产生的地质灾害(包括崩塌、滑坡、采空塌陷及地裂缝等)、含水层的破坏、原始地形地貌景观的破坏、土地资源的破坏(露天采场的挖损、工业场地、废石渣堆等压占土地资源)等。截至2017年9月，宜阳县辖区内可查询到采矿证的矿山57个，包括生产矿山21个，政策性关闭矿山7个，灭失矿山29个。历史遗留矿山大部分矿山建矿较早，矿山规模小且布局分散不合理，规范化、集约化开采和利用资源的水平相对较低，加之近年来严峻的矿业发展形势对矿山企业影响较大，逐渐形成了矿山地质环境问题复杂，遗留治理任务较重的局面。

本次研究对宜阳县主要矿山的地质环境进行了调查，将获取的现状数据作为《河南省宜阳县矿山地质环境恢复与综合治理规划》编制的依据。

2.1 矿山地质环境问题

(1)诱发崩塌、滑坡、地面塌陷及地裂缝等地质灾害。崩塌、滑坡主要由于露天开采、废石渣堆无序堆放以及矿山削坡修建道路所致。露天开采矿山未严格按照设计进行台阶式开采，未及时对危岩体进行清理，多形成几十米甚至上百米的高陡岩质边坡，坡角甚至大于70°，遇到不利结构面或结构组合,在外因诱导下容易诱发崩塌或滑坡灾害(图1)。

图1 露天采场崩塌堆积体和塌陷隐患点Fig.1 Collapse accumulation body and hidden danger point of collapse in open-pit

废石渣沿山坡或冲沟无序堆放、修建矿山道路削坡过陡，形成高陡松散不稳定斜坡，遇到连续降雨诱导，极易发生滑坡灾害。采空塌陷及地裂缝是由煤矿矿区范围内地下采矿活动造成的。宜阳县锦屏镇和白杨镇煤矿资源丰富，采矿活动相对频繁，因采矿形成大面积的采空区，采空区塌陷面积较大，地面塌陷和地裂缝造成了耕地的破坏；采空塌陷伴生形成的地裂缝，分布在塌陷区周围(图2)。

图2 白杨镇西马村巨型塌陷坑和锦屏镇石门村西地裂缝Fig.2 Giant subsidence pit in Xima Village，Baiyang Town and the crack in the west of Shimen Village，Jinping Town

地面塌陷范围和最大塌陷幅度与矿层开采的范围、深度、厚度及开采方式关系密切。地裂缝一般是采矿塌陷区的伴生地裂缝，发生在塌陷区的边缘，总体与巷道平行。目前，宜阳县矿山地质环境造成的地质灾害隐患点8处，包括地面塌陷2处、地裂缝1处、崩塌隐患5处。

(2)地形地貌景观破坏。地形地貌景观破坏是由于矿山的露天开采和废石渣堆、煤矸石堆的无序堆放造成的。铝土矿、石灰岩矿等产生露天采坑和排土场，金矿、铜矿尾矿库，煤矸石堆等，破坏了原有地形地貌景观。特别是一些民采坑，对地形地貌和生态环境的破坏尤为严重，这类矿开采点多面广，开采没有任何设计或保护措施，倚坡开挖，露天作业，随意性很大。

(3)土地资源破坏。土地资源的压占与挖损是宜阳县最主要的矿山地质环境问题之一，露天开采与地下开采均造成较为严重的土地资源损毁。露天开采使得矿区范围内原有的土地、水系、植被等生态环境收到严重破坏；开挖产生的大量剥离物急需土地堆放，又占压大量的土地资源。地下开采对土地资源的破坏为：①矿区采空塌陷；②废石渣、煤矸石及采矿场压占土地。废石渣、煤矸石及采矿场压占破坏土地的面积较少且破环程度较轻，而采空塌陷破坏土地面积则较为严重，大面积的采空塌陷使塌陷区产生不同程度的倾斜、弯曲，裂缝，使土地本身可利用性及其附着物受到破坏，比如地面建筑物、水利、交通、电力等工农业生产设施因地面塌陷而遭受不同程度的破坏。

(4)含水层破坏。含水层的破坏主要发生在以地下开采为主的煤矿等矿区范围内。碎屑岩类孔隙裂隙水与碳酸盐类裂隙岩溶水2类地下水直接受到地下开采的影响，同时地下开采引起的采空塌陷在一定程度上可能改变地表径流方向和汇水条件，使矿区地表水减少，潜水干涸，井、泉断流，同时造成地下水位降低，甚至使上覆岩层中的含水层遭受破坏。露天开采矿体绝大部分位于当地最低侵蚀基准面和地下水位以上，矿坑涌水量较小，对含水层的破坏较轻。

2.2 矿山地质环境破坏现状

宜阳县各矿山破坏现状如图3所示。

图3 宜阳县各矿山破坏现状Fig.3 Destruction status of various mines in Yiyang County

2.3 恢复治理的矿山地质环境现状

主要治理措施为危岩清理、修筑防护墙、修筑排水渠、修路、矿渣清运、整修河道、植树造林、边坡绿化等。宜阳县由矿山企业开展矿山地质环境恢复治理项目共1个，由鹿角岭石灰石矿实施，已投入治理资金340万元，主要治理措施为危岩清理边坡整治、复垦绿化、挡土墙工程、道路工程。

已复垦土地1.73 hm2，覆土绿化1.50 hm2，修建挡土墙800 m，道路修筑150 m，栽种黄杨球、红叶、石楠、小叶女贞等共3万棵。恢复自然景观，改善矿区生态环境，有效制止矿山地质环境的进一步破坏。

(1)主要方法措施。露天开采矿山历史遗留的地貌景观破坏，主要采取废渣清理、回填围挡、危岩体清理、植树绿化等措施进行治理；地下开采形成的地面塌陷、含水层破坏、土地资源损毁和地貌景观破坏问题，主要采取土地平整、含水层保护、地貌景观重塑等措施进行治理。同时，治理工程需与景区开发规划、景区特征相结合。

(2)投资、效益情况。在矿山地质环境恢复治理方面，宜阳县不断着力开展财政项目申报研究以及企业资金自治项目。部署矿区地质环境恢复治理工程，符合可持续发展的建设方针，既改善了矿区的基础设施条件，又保护了自然资源，具有较好的经济效益与生态效益。工程施工期间所使用的劳务、机械尽量考虑当地的人力、物力，从而间接给当地居民带来一定的收益。同时，治理工程具有显而易见的生态效益，有利于改善矿区各方面的生态环境，增加地表植被，减少水土流失、美化环境、降低因采矿引起的自然环境恶化概率，促进被破坏土地生态环境的修复和改善，有利于宜阳县生态文明建设。

2.4 矿山地质环境发展趋势

根据相关资料，预计至2025年，宜阳县原则上不再新设采矿权。预测到2025年，全县不同部门发证矿山将来开采新增破坏各类土地156.28 hm2，其中耕地54.09 hm2、林地35.19 hm2、建设用地11.78 hm2、其他地类55.22 hm2，尾矿库及固体废物积存总量131.93万m3。根据开采方式，预测至2025年，露天开采发证矿山将来开采新增破坏各类土地23.57 hm2，其中耕地5.82 hm2、林地7.45 hm2、建设用地1.54 hm2。

3 源头与过程预防保证措施分析

3.1 严格执行矿产资源总体规划

制定矿山开采准入条件、优化资源开采布局、实行矿产资源规模化开采、调控开采总量、提高资源综合利用率等政策措施。

(1)矿山开采准入条件。①严格控制新建露天开采矿山；②严格新建矿山准入管理；③严格执行新建矿山最低开采规模和最低服务年限要求。

(2)优化资源开采布局。鼓励开采矿种为铝土矿、重晶石、钾长石、铁矿、玻璃用石英砂岩等矿种；控制产能过剩矿产开发。禁止开采矿种为可耕地砖瓦用黏土、石煤等。

(3)实行矿产资源规模化开采。进行开采规划分区，确定重点矿区。

3.2 全面建设绿色矿山

绿色矿山建设思路：①坚持开发建设与环境保护相结合原则，实现矿山与自然和谐相处，有效保护宜阳县山水人文自然景观；②建立资源合理开发利用激励约束机制，着力落实企业责任；③坚持规范管理、依法办矿；④建立健全的管理体系；⑤大力推广绿色采选方式；⑥提高矿产资源的采、选(冶)回收率及综合利用率；⑦建设绿色矿业发展示范区。

3.3 加强监测与监督管理

(1)矿山地质环境监测研究。为掌握矿山地质环境问题发展和变化趋势，为矿山安全生产和矿山地质环境保护与治理提供基础资料，必须按照国土资源部的要求，建立矿山地质环境统计报表制度。在矿山开采过程中，密切关注矿山地质环境变化情况，建立健全矿山地质环境监测与地质灾害预警机制，及时为政府和社会提供矿山地质环境监测和预警信息，实现动态化管理，为实施矿山地质环境有效监管及治理提供科学依据。

(2)相关政策的落实。加强组织领导，切实做好本辖区的矿山地质环境与综合治理研究，加强监督管理，对监测结果不定期核查，确保使本规划落到实处。

4 矿山地质环境恢复治理工程部署

4.1 治理工程布置原则

宜阳县矿产资源种类丰富，矿山企业多数较小，开采时间较长，遗留的矿山环境问题较多，所需治理资金多，治理任务比较繁重、治理时间紧。所以，治理研究要根据矿山地质环境问题的严重性分阶段，逐步推进，力求做到布局合理、重点突出，并选择符合条件的重大治理工程进行优先治理。预计到2025年治理率达到90%；生产矿山应考虑矿山开采实际情况，具备恢复治理条件的区域及时治理。本次布置重大治理工程的原则主要是”三区两线”区域、地形地貌景观破坏严重、地质灾害隐患威胁程度大的重点矿区。

4.2 矿山地质环境治理工程项目

(1)“三区两线”历史遗留矿山地质环境治理工程。宜阳县”三区两线”历史遗留矿山总数为41个。宜阳县已于2018年2月对锦屏山2018年度治理工程进行申报立项。主要工程包括危岩清理、梁式飘台、绿岩生态恢复、挡墙工程、客土工程、引水工程、渣坡整治工程、平台及附属设施工程、一般道路工程、步道工程、生物工程、标志碑工程，工期12个月。

(2)其他区域历史遗留矿山地质环境治理工程。宜阳县其他区域历史遗留矿山共25个，预计2021—2025年将恢复各类土地面积19.37 hm2，其中耕地2.68 hm2、林地1.40 hm2、建设用地1.59 hm2、其他地类13.69 hm2，总投资522.63万元，治理率达到65.07%。

(3)生产矿山地质环境治理工程项目。安排治理工程项目共21个。预计到2025年底，恢复耕地1.210 km2、林地1.127 km2、建设用地0.347 km2、其他地类5.812 km2。各矿山治理率由各矿恢复治理方案结合开采情况进行确定，矿山地质环境总体治理率达到74.18%。符合规划目标。

4.3 矿山地质环境治理工程投资概算标准

本规划投资概算原则上按照《河南省市、县矿山地质环境恢复和综合治理规划(2017—2025年)编制指南》结合宜阳县恢复治理难度综合分析确认。另外，因宜阳县锦屏山矿山环境恢复治理工程(2018年)已申报新一期立项，且本项目治理难度大、地形地貌景观破坏严重，本着实事求是原则，综合分析《河南省市、县矿山地质环境恢复和综合治理规划(2017—2025年)编制指南》每亩单价及本项目立项预算价格进行确定。本次规划宜阳县矿山地质环境恢复治理工程投资概算标准按照恢复的土地类型计算，根据宜阳县的社会经济概况、破坏程度、开采方式等因素。露天开采矿山治理恢复耕地按照每公顷67.5万元，建设用地52.5万元/hm2，林地37.5万元/hm2，其他地类15.0万元/hm2。地下开采矿山治理恢复耕地按照52.5万元/hm2，建设用地37.5万元/hm2，林地22.5万元/hm2，其他地类12.0万元/hm2。宜阳县锦屏山环境恢复治理项目全部恢复为林地，预算暂定为每公顷131.25万元。

5 结语

矿山生产活动破坏了原有的生态系统，地面塌陷、地裂缝、工业场地、露天采坑、矸石场、排土场等改变了原生的地形地貌景观，通过采取拆除建筑、清理废渣、充填裂缝、土地平整、植树种草等措施，达到了恢复矿山植被、重建地质环境系统功能的目的。规划实施使矿山生产活动产生的不利环境影响得到有效控制，保护矿山环境资源，对于维护和改善矿区环境质量起到良好作用。 规划实施后将增加矿区植被覆盖面积，有效控制水土流失，并在一定程度上改善矿山原有的水土流失及生态环境状况，对于维护和改善矿山环境质量起到了良好作用。能够促进经济和社会的可持续发展，改善矿山生态环境，促进和保持当地生态系统的良性循环，为人民生产生活提供良好的空间，环境效益显著。