矿山开采及生态环境影响分析

矿山开采及其生态环境影响分析

余俊，舒茂

河海大学水文院，南京（210098）

E-mail: yujunwelcomeyou@

摘要：本文以官山、戴家脑矿区的生态现状为基础，对矿山开采施工期大气污染、爆破产生的影响、石灰石矿山的土地开发利用变化情况、对生态植被和农业资源的影响，通过分析得出对矿山开采污染的防治措施。研究结果对矿山开采引起生态环境的影响具有一定的指导意义。

关键词：矿山开采；生态环境；影响分析；防治措施

1. 引言

官山、戴家脑矿区可开采石灰石总储量达到38500万吨，具有很高的经济价值，成为当地财政收入的一个重要来源。但矿山开采和运行期间又会带来许多生态环境问题，严重制约了当地的经济的发展。在矿山开采中考虑到对生态环境的影响，采取有效的措施解决这些生态恶化和环境治理问题迫在眉睫[1]。

2. 矿山概况

官山、戴家脑矿区位于芜湖市繁昌县繁阳镇。地理坐标：东经：118º11′20″，北纬：31º8′30″。行政区隶属繁昌县繁阳镇管辖。

2.1 矿山自然环境概况

矿区属亚热带季风湿润气候，与公司所处地点的气候条件相同。矿山属长江中下游低山丘陵区。区内地表水体不发育，低洼处零星分布有小水塘。大气降水是采场的主要补充水来源。自然排泄条件良好。水文地质情况简单。

2.2 矿山社会环境概况

距矿区较近的村庄有官山矿区北侧的四塘村零星居民点、戴家脑矿区西侧山脚有张村零星居民点。各村庄情况见表2-1。

表2－1 矿区附近各居民情况

序号村庄名称人口相对位置与矿区距离（m）

1 四塘村15 官山矿区北侧500

2 张村25 矿区西侧500

2.3 官山、戴家脑石灰石矿区生态现状

官山、戴家脑为低山丘陵，行政隶属繁昌县繁阳镇，该区属低山丘陵区，植被覆盖率约40%。林木多为人工林，主要植被类型有檫木林、毛竹林、杉木林、马尾松林等。旱地与一些人工种植林如杉木林间杂分布，乔木层除人工种植的杉木林外都是散生于田间，总盖度不大，树种的丰富度不高，长势不一，杉木林中树种多长势不好，胸径多在15cm左右，林中分布的树种中，檫木较多，其他伴生的有枫杨、白檀等，多较瘦弱，林边分布的有臭椿、榆树等；灌木层，分布在林边路旁的种类较多，主要有大青、红果钓樟、小果蔷薇、铁扫帚、

叶下珠、白背叶野桐等；草本种类主要有双穗雀稗、金色狗尾草、狼尾草、狗牙根、野艾蒿、苍耳等，其中狼尾草数量最多，形成一片片的群落，其次是青葙，有两个小的群落；杉木林下的草本种类较为单一，以海金沙、井口边草、贯众、金鸡毛蕨等喜阴湿环境的种类为主，其中间生一些树种如檫木、枫杨等的更新苗。层外植物主要有鸡矢藤、蛇葡萄、葛藤、千金藤、野扁豆、野大豆等。区内动物主要是一些低丘陵区的鸟类，如绣眼鸟、白脸山雀、斑鸠、伯劳等，爬行动物主要有石龙子、腹蛇、赤链蛇、游蛇等常见种类。

2.4 矿区地质、地貌

2.4.1 官山石灰石矿

本区为长江中下游低山丘陵地带，区域地质构造单元位于扬子准地台下扬子台坳沿江拱断褶带；区内沉积岩发育，出露的地层有志甾系、泥盒子、石炭子、二迭系、三迭系、白垩系、第四系，区内褶皱及岩溶活动强烈。

矿区位于繁阳镇马坝乡东约1.5km处，最高点海拔高度140m，相对高差110m。矿区面积1km2，主厂区熟料生产线建于该矿山北侧。

1．矿区地质构造

矿区位于红花尖背斜的南东翼，出露地质为三迭系、和龙山组（T1h）及第四系（Q），岩层呈单斜构造，产状450＜400－450。矿区内装构断裂构造较简单，仅在矿区南端发育一条小断层切断矿体，未见岩浆活动。

2．矿床特征及矿石质量、储量

该矿床为露天层状矿床，水泥灰岩矿赋存于龙山组地层中，矿体呈单斜产处，出露长约3500m，宽约500－900m。

矿石主要为泥晶灰岩及碎屑灰岩两种矿石自然类型，局部有少量大理岩化现象，CaO 含量51.47％，MgO含量0.86％，可开采石灰石储量7000万吨。

2.4.2 戴家脑石灰石矿山

该矿山位于马坝乡东约1.8km处，矿区面积4.6km2，最高点海拔标高246m，相对高差190m。矿区北西侧山脚处为本次建设的熟料生产基地。

1．矿区地质构造

矿区位于桃冲向斜东端的东南翼，出露地层主要为三迭系下统及第四系，由老到新，分别为殷坑组（T1y）、和龙山组（T1h）、南陵湖组（T1h）及第四系（Q），岩体呈现单斜层状产出。矿区断裂构造较发育，主要为北东向的高角度正断层，对矿体的完整性造成一定程度的破坏。矿体内有少量闪长玢岩脉，矿石大理岩化程度较高。

2．矿床特征及矿石质量、储量

该矿床为露天层状矿床，水泥灰岩矿赋存于南陵湖组及和龙山组地层中，矿体呈单斜层状产出，产状310－3200＜10－230，矿体出露长度及宽度各约2km。

矿山由泥晶灰岩、微晶灰岩、生物碎屑灰岩及大理岩化灰岩组成，矿石质量较好，CaO 含量51.74％，MgO含量0.86％，可开采石灰石储量31500万吨。

矿体内有少量泥质灰岩夹层，但可以搭配开采利用。较大体积的闪长玢岩在开采时需予以剔除。无顶板围岩，底板为T1y组地层，岩性为砂页岩夹泥质灰岩。

3．代冲砂页岩矿山

代冲砂页岩矿位于主厂区以南，紧邻官山石灰石矿山与戴家脑矿山，矿层赋层于二叠系

上统大隆组及龙潭组中，由硅质页岩及粉砂岩组成，局部夹少量泥质灰岩、泥岩。

3. 矿山开采环境影响分析

3.1 施工期环境影响分析

矿山工程基建工程主要包括工业场地、运矿道路、破碎站的开挖整平及破碎站联络道路。

石灰石矿山开采的一般过程为：表层剥离、钻孔爆破(含二次爆破)、破碎运输进厂，同时废石运到废石场堆置[2]

施工期挖土石产生的粉尘和施工机械产生的噪声仅对施工作业现场有影响，官山矿区东侧500m有张村零星居民住户（拟由繁阳镇政府实施搬迁），搬迁后施工期间产生的粉尘和噪声对其无影响。

3.2 运行期环境影响分析

3.2.1 大气污染物的影响

矿山开采过程中产生的大气污染物主要是粉尘和废气。由于产生量不大，并且污染源分散，如潜孔钻机、运矿汽车随开采位置的变化而不断移动，并且矿山地势较高，开阔，大气扩散能力较强，所以矿山开采过程产生的大气污染物对周围环境影响不大。

3.2.2 爆破产生的影响分析

露天矿爆破时，炸药能量通过大地传递，当能量达到一定量级时，就会构成对附近建筑物的破坏。

（1）安全振速

目前，判断爆破震动强度对建筑物的影响，大多采用介质点振动速度作为判断依据，我国的《爆破安全规程》（GB6722-86）中规定了各类建筑物、构筑物的安全振速。见表3－1。爆破地震烈度与最大振速的关系见表3－2。

表3－1 建（构）筑物地面质点的安全振动速度

建（筑）筑物类型安全振动速度（cm/s）土窑洞、土坯房、毛石房屋 1.0

一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物2~3

钢筋混凝土框架房屋 5

表3－2 爆破振动烈度表

烈度爆破地震最大振速（cm/s）振动标志

Ⅰ＜0.2 只有仪器才能记录到

Ⅱ0.2~0.4 个别人静止情况下才能感觉到

Ⅲ0.4~0.8 某些人或知道爆破的人才能感觉到

Ⅳ0.8~1.5 多数人感到振动，玻璃作响

Ⅴ 1.5~3.0 陈旧的建筑损坏，抹灰撒落

Ⅵ 3.0~6.0 抹来中有细列缝，建筑物出现变形