唐山市矿山环境地质问题分析及其分布特征

唐山市矿山环境地质问题分析及其分布特征
陈瑶;田宝柱;李昌存;韩秀丽
【摘要】唐山市是个矿产资源十分丰富的城市,矿产资源的大量开采给唐山市的生态环境带来了一系列的环境地质问题.在对唐山市矿山地质环境进行了实地调查、
综合研究等工作的基础上,初步总结了唐山市现已存在的主要矿山环境地质问题及
其分布特征,为唐山市有针对性的进行矿山生态环境保护及治理提供基本的调查评
价数据及决策支持.
【期刊名称】《河北联合大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2011(033)004
【总页数】5页(P112-116)
【关键词】山地质环境;调查;分析;唐山市
【作者】陈瑶;田宝柱;李昌存;韩秀丽
【作者单位】河北联合大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北联合大学矿业工
程学院,河北唐山063009;河北联合大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北联合
大学矿业工程学院,河北唐山063009
【正文语种】中文
【中图分类】X141
0 引言
唐山市地处河北省东部，矿产资源十分丰富，是河北省乃至全国的重要的矿业产地。

矿产资源的大量开采给唐山市带来了一系列的环境地质问题，为了实现唐山市的矿业资源与社会经济的可持续发展，矿山地质环境保护工作应该积极施行。

对矿山地质环境进行调查研究分析工作，是预防及治理矿山环境地质问题的有效手段，它可以为唐山市的政府决策部门对不同区域的的环境地质问题的治理提供针对性强、目的明确、方法合理的基础数据，因此具有非常重要的理论和实际的指导意义。

1 唐山市矿产资源概括及其开发利用现状
1.1 唐山市矿产资源概括
唐山市矿产资源丰富，截至2009年底，唐山市已发现各类矿产49种，主要包括煤、铁、金、铝土矿、铜、锌、白云岩等。

在已发现的矿种中，已上矿产储量表的固体矿产有20种，矿产地184处，其中煤炭产地43处，铁矿产地70处，金矿产地16处，非金属矿产地55处，石油及天然气产地7处。

未上矿产储量表的矿产地132处，其中煤炭产地2处，铁矿产地85处，金矿产地14处，非金属矿产地31处。

累计探明固体矿产资源储量133.13 ×108t，保有资源储量115.58
×108t，其中基础储量77.44 ×108t，可(预)采储量36.14 ×108t，资源量38.16 ×108t。

石油地质储量1.03 ×108t，天然气79.51 ×108m3(主要矿产储量见表 1)［1］。

表1 唐山市主要矿产储量序号矿种矿产地数量保有储量探明储量1煤(108t) 43 44.96 1.42 2铁(108t) 70 44.12 16.52 3金(吨) 16 1.48 11.73 4非金属(108t) 55 12.02 3.69 5石油(108t) 2 — 1.19 6天然气(108m3) 5 —67.3 唐山市矿产资源品种虽多，但是从其开发矿产地数量来看，其中能源矿产以煤炭资源为主，金属矿产以铁矿和金矿为主，非金属矿产以冶金辅助材料、建材及化工原料、陶瓷原料矿产为主。

1.2 唐山市矿产资源开发利用现状
本次调查显示，唐山市到2009年底已开发利用的矿产有40余种，开发利用率比
较高，主要矿产煤、铁、金和岩石共有矿山企业1192个，其中煤矿企业116个，铁矿企业355个，金矿企业30个，非金属采石场692个。

1.2.1 唐山市煤炭资源开发利用现状
唐山市共有煤矿企业116家，其中大型企业9家，中型企业2家，小型企业105家，私营的小煤窑很多。

煤田分别位于唐山市的路南区、路北区、古冶区、开平区、丰南区、丰润区及西部玉田县境内。

1.2.2 唐山市铁矿资源开发利用现状
唐山市共有铁矿企业355家，其中大型企业1家，中型企业4家，小型企业350家，私营的小型企业占了很大的比例。

铁矿密集成群或呈有规律的带状分布于唐山市北部遵化市、迁西县、迁安市、滦县境内。

1.2.3 唐山市金矿资源开发利用现状
唐山市共有金矿企业30家，其中大型企业1家，小型企业29家，开采企业不多，小型为主。

金矿主要分布于唐山市北部遵化市、迁西县境内，迁安市亦有零星分布，以岩金为主，也有少量砂金。

1.2.4 唐山市非金属(岩石)资源开发利用现状
目前，唐山市已发现非金属矿产32种，其中制碱灰岩及水泥灰岩、溶剂灰岩、冶金白云岩为优势矿产，共有非金属采石场692家，其中大型3家，中型3家，小
型686家，私营小的采石场数量很大，唐山市北部和东部均有分布。

1.3 唐山市矿产资源开发利用现状特点
1)唐山市矿产资源开发成地域性分布，煤炭资源大多分布在唐山市的中部地区开平古冶附近一带，铁矿和金矿集中分布在北部山区，而近三分之二的建材及非金属矿分布在东部地区。

2)各种矿种开矿企业较多，但是大中型企业很少，多数是小型的私营企业，而且大中型企业以煤矿为主，其次有铁矿，小型企业主要以各种类的采石场为主，他们规
模比较小，产量很低，但是却很密集的分布在唐山市东部地带。

3)采石企业和大部分迁安地区的铁矿企业采用的是露天开采的方式，迁西、遵化地区的铁矿企业采用的是露天、井下相结合的方式，而金矿和煤矿企业大都采用的是井下开采的方式［2］。

2 唐山市主要的矿山环境地质问题
2.1 唐山市矿山主要的环境地质问题
本次调查显示，目前唐山市矿山开采引起的环境地质问题主要表现在以下三个方面:矿山开发引起的资源损坏、矿山开发引起的环境地质灾害、矿山开发的“三废”排放对环境的影响(唐山市主要矿山环境地质问题表2)。

表2 唐山市主要矿山环境地质问题矿山环境地质问题种类矿山开发引起的资源损坏矿山开发对水资源的破坏矿山开发对土地资源的破坏对地下水均衡系统的破坏采场的形成水土流失和土地沙化矿山开发引起的环境地质灾害矿山地质灾害崩塌滑坡泥石流岩溶塌陷采矿塌陷地裂缝矿山开发的“三废”排放对环境的影响矿山废水污染矿山废渣污染矿山大气污染
2.1.1 唐山市矿山开发引起的资源损坏
1)唐山市地区采矿活动对水资源的破坏主要是对地下水均衡系统破坏。

采矿活动中抽排的大量矿井水会使地下水位下降。

唐山市中心地区因开滦煤矿采煤活动存在着一个相当大的地下水位降落漏斗，玉田林南仓煤矿区也有一个地下水位降落漏斗，很显然与其采煤排水有关。

2)采矿占用和破坏土地是一个普遍性的环境地质问题。

唐山市采矿活动对土地资源的破坏主要表现在采场的形成、费尾堆积和地面塌陷。

截止到2009年底，唐山市矿山开发对土地资源的占用以及破坏，以林地面积比例最大，达到9194.8hm2，耕地面积约占4417.6hm2，草地面积50.0hm2，其它类型土地约占
308.2hm2(唐山市矿山占用破坏土地见表3)。

表3 唐山市矿山占用破坏土地统计表(单位:hm2)土地类型尾矿采矿场固废场地面塌陷累计破坏草地— 50.0 —— 50.0耕地 92.0 — 152.3 4173.3 4417.6林地 914.0 7270.0 1010.0 0.8 9194.8其他 308.2 ——— 308.2合计1314.0 7320.0 1162.3 4174.1 13970.4
2.1.2 唐山市矿山开发引起的资源损坏环境地质灾害
据调查，唐山市共发现并登记崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、岩溶塌陷及地裂缝等地质灾害375处，其中崩塌69处、滑坡66处、泥石流198处、采空塌陷38处、岩溶塌陷群2处、地裂缝2处。

由于矿山开发引起的崩塌4处，滑坡7处，泥石流12处，采空塌陷27处，地裂缝2处(唐山市矿山开发引起的地质灾害所占比例见图1)。

图1 唐山市矿山开发引起的地质灾害所占比例
1)崩塌
唐山市矿山开采引发崩塌灾害是由于露天开采矿山遗留的采矿场和废渣堆放场边坡失稳引起的，例如发生在迁安市马兰庄镇北马铁矿的崩塌灾害。

2)滑坡
唐山市矿山滑坡一是由于开采活动导致岩土体应力状态发生变化，在其它自然与人为因素影响下导致的岩土体滑动，如迁安市马兰庄镇印子峪铁矿由于地下采空而引起的滑坡;二是露天开采过程中，上部的风化土体由于开采面过陡，在雨水、自重和机械爆破振动下失稳，发生滑移而形成土质滑坡，如迁安市夏官营镇赵店子铁矿由于坡脚开采形成的滑坡。

3)泥石流
唐山市发生泥石流地质灾害的原因主要是排土场和尾矿布局不合理，特别是有些采矿废渣堆放在高陡边坡上，强降雨造成岩土体饱和，丧失粘结能力，从而在重力作用下，沿沟或斜坡迅速下泻形成泥石流。

如发生在迁西县金厂峪镇黑石峪西沟泥石
流。

另外，由于采矿活动破坏了地表原有的植被，加上唐山市北部地区降雨量大并且降雨时段集中、低山丘陵区表层风化土层厚且松散，易遇水饱和，局部地区矿山成片开采，从而沿具备一定坡度的沟谷形成泥石流，如迁西县滦阳镇胡家店点村垯草峪泥石流。

4)采空塌陷
唐山市采空地面塌陷主要产生于地下开采的煤矿、金属矿区，主要原因是矿体采空导致拱顶岩石在自重和降雨下渗或人为荷载加大的情况下产生地面塌陷。

例如:滦阳镇黄石哨采空塌陷是较为典型的铁矿开采采空塌陷。

5)岩溶塌陷
与采矿有关或在矿区内及其附近的岩溶塌陷，主要集中在唐山市区，唐山市由于开滦煤矿疏干水和过量开采地下水，造成了较大规模的岩溶地下水位下降，形成了20多处岩溶塌陷。

6)地裂缝
区内采矿引起的地裂缝主要有巍山山体地裂缝和开平—卑家店一带的煤矿采空地裂缝。

地裂缝的形成是陡立的岩层产状、山脚处开采铝土矿等形成的采坑、山前煤矿群采形成的采空带，以及山坡上采石放炮的震动等综合作用的结果。

随着煤矿、岩石矿的继续开采，以及降雨沿山坡进入裂缝的作用，推测两处地裂缝还将继续发展［3］。

2.1.3 唐山市矿山开发的“三废”排放对环境的影响
矿山废渣、废水、废气等大量排放是造成矿区环境污染的主要污染源。

1)唐山市北部山区，大多为河流的上游，采矿活动排出的废水造成一定程度的河流污染。

煤矿和各种金属、非金属矿山的废水多以酸性为主，常含大量有毒、有害物质，许多矿山废水未经达标处理任意排放，有的矿山甚至不处理就直接排入河流、
湖泊中，使当地土壤、地表水、地下水、农作物不同程度地受到污染(唐山市矿山
废水排放见表4)。

表4 唐山市矿山废水排放统计表(单位:104t)分类年产出量年排放量年处理量年循环利用量选矿废水 386.44 124.01 100.87 279.33洗煤水 42.37 43.09 28.73 35.69矿坑水 5003.78 4568.27 1842.86 1010.63堆浸废水 1148.97 153.21 89.44 59.07生活用水 0.58 0.58 ——总计6582.14 4889.16 2061.9 1384.72
2)采矿所剩废石、煤矸石、尾矿库等压占土地，全唐山市废石、煤矸石、尾矿库
86处［4］，各种固体废弃物累积存量达到20.37 ×108t，年产出量1.49 ×108t，年排放量1.04 ×108t，(唐山市矿山废水排放见表 5)。

表5 唐山市矿山废固排放统计表(单位:108t)废固类型数量年产出量年排放量累积量废石 16 0.62 0.53 10.62煤矸石 15 0.31 0.03 0.31尾矿 55 0.56 0.48 9.44合计86 1.49 1.04 20.37
3)采矿选矿粉尘、矿石冶炼废气、煤粉灰和煤层自燃、煤矸石自燃释放的SO2等
有害气体均对大气造成不同程度的污染。

唐山市铁矿采场、采石场露天作业以及灰窑都会产生大量烟尘，这些烟尘大多会随风弥漫在空中，造成一定程度上的空气污染。

另外，煤矸石露天堆放也会造成煤尘污染，古冶一带就是一个煤尘空气污染较严重区。

2.2 唐山市矿山环境地质问题特征
1)就矿种而言，不同的矿种产生不同的环境地质问题。

唐山市煤矿产生的“问题及灾害”有地面塌陷、地裂缝、三废排放等;铁矿产生的“问题及灾害”有采场占地、三废排放、土地沙化、崩塌滑坡泥石流等;石料开采产生的“问题及灾害”有采场
占地、地裂缝、崩塌滑坡等;金矿有塌陷、三废排放、泥石流等。

2)就开采方式而言，露天开采产生的“问题及灾害”有采场占地、地裂缝、崩塌滑
坡等;地下开采产生的“问题及灾害”有地面塌陷、地裂缝等。

3 结论
由于唐山市矿产资源开发矿种和开采方式具有地域性特点，这就决定了唐山市矿区地质灾害分布也具有一定的区位特征:地面塌陷相对集中地分布于唐山市的中部地区和遵化市西部及迁西县东北部;崩塌滑坡主要分布于遵化市中部、迁西县西北部和迁安市西部;泥石流在遵化市北部和迁西县东部地区尤为发育，在遵化市东南部和迁安市北部较发育;地裂缝主要位于巍山和开平—卑家店一带;采场占地则主要位于东部滦县一带(唐山市矿山地质灾害分布见图2)。

图2 唐山市矿山地质灾害分布
参考文献:
［1］唐山市矿产资源总体规划［R］.2003:21-120.
［2］唐山市地质矿产管理局唐山市矿产资源及开发利用情况调研报告
［R］.2000:12-56.
［3］唐山市矿山地质环境现状图说明书.2001:3-51.
［4］唐山市人民政府1997－2010年唐山市土地利用总体规划［R］.2000:34-68.。