金属类矿产开发中的环境地质问题

1. 金属类矿产开发中的环境地质问题

西北地区金属矿产主要有金、铅锌、铜镍、钼、汞锑、铁、稀土、稀有金属及稀土金属等，主要矿山位于秦岭山地、祁连山、天山、阿尔泰山、大青山等地。西北地区著名的金属矿山有陕西的金堆城钼矿、潼关金矿、凤县铅硐山铅锌矿、太白双王金矿、略阳铁矿、略阳煎茶岭镍矿、旬阳汞锑矿等；甘肃的金川铜镍矿、白银铜矿、厂坝铅锌矿、镜铁山铁矿等；青海的锡铁山铅锌矿；新疆的克拉通克铜镍矿、哈密亚满苏铁矿等；内蒙古的白云鄂博铁稀土矿等。
金属矿山开发中的主要环境地质问题包括了矿产资源破坏与浪费、土地压占与植被破坏、“三废”对环境的污染，以及山地矿山的滑坡、崩塌、泥石流、尾矿库溃坝等地质灾害。
3.4.3.1 矿产资源的破坏与浪费
矿产资源的破坏与浪费突出表现为中小矿山企业无序开采和掠夺式开发，以及企业普遍存在的共生伴生组分利用率低等问题。
西北地区大多数矿床都属于多组分共生伴生矿，但多数矿山采选并没有综合回收利用，或因技术原因利用率很低，从而造成资源的严重浪费。如甘肃辉铜山铜矿，伴生砷，属大型矿床，由于该矿在采铜时不回收砷，导致砷矿资源被浪费。甘肃塔儿沟钨矿伴生铍2583t，铋、砷已提交储量，由于该矿采富弃贫，只取黑钨矿，伴生矿没有合理利用。青海察尔汗钾肥厂从卤水中只提取钾盐，伴生的钠、镁、锂等多种伴生组分未利用。
陕西金堆城钼矿同全国的其他矿山一样，在珍惜资源和合理利用资源方面存在问题。根据1972年北京冶金设计研究总院提供的设计，按钼矿的边界品位0.03%及最小工业品位0.06%圈定矿体，1993年保有储量为28432.60×104t，平均品位0.118%。随着国际市场经济形势的变化，1993年该矿根据中国有色金属工业总公司批复的精神，将品位指标从0.03%～0.06%提高到0.06%～0.08%，并重新圈定了矿体边界，新矿量为22169.83×104t，品位0.132%。两者矿量相差了6262.77×104t，占小北露天矿总储量的18%，而这些矿作为贫矿堆积在贫矿场，随着时间的推移其物理化学性质都会发生变化，给以后二次回收利用这些资源带来了困难。另据计算，金堆城钼矿回收率为83.5%，低于国际水平达7个百分点，按1998年19000t钼精矿计算，年损耗钼矿资源量近33×104t。资源浪费结果必将加剧资源枯竭，按金堆城目前的开采规模，小北露天矿的服务年限比设计的50年将缩短10年以上。
3.4.3.2 土地压占与植被破坏
金属矿产开发多集中于秦岭和其他山地地区，植被相对发育，金属矿山采矿废渣堆放、尾矿库占压、露天采矿场剥采及外排土场以及采空区塌陷等对土地植被压占破坏相对较为严重。
陕西小秦岭潼关黄金产区，矿区为石质山地，土层薄，植被覆盖率较高，年侵蚀量10.11×104t，侵蚀模数573.8t/km2·a，属轻度侵蚀区。自20世纪70年代大规模开发以来，采金者蜂拥而至，分布在矿区的采矿坑口达2000多个，排放的矿山废石和尾矿渣达800×104m3，压占土地、植被面积超过200ha。由于长期乱砍滥伐，致使浅山峪口5km内的林木大部分被砍光，大量土地、植被的破坏，加剧了水土流失，从1982年到1990年矿区土壤侵蚀模数由760.7t/km2·a 增加到3448.7t/km2·a，平均年增加侵蚀量24.4×104t。金堆城钼矿露天剥采造成的植被毁损、外排压占土地植被约2km2。
3.4.3.3 崩塌、滑坡、泥石流地质灾害
山地金属矿山具备诱发崩塌、滑坡、泥石流三类地质灾害的自然条件和人为因素，因而是崩塌、滑坡、泥石流灾害的高发区。采矿大量废石沿山坡、沟谷堆放，缺乏拦渣、护坡、导水及生物等工程技术措施，斜坡面上废渣处于不稳定状态，在采空区塌陷或山体开裂时易诱发滑坡。大暴雨诱发产生滑坡和泥石流地质灾害，造成矿区停产，危及人民生命财产安全。

图3-4 陕西潼关县东桐峪泥石流沟示意图

(据陕西省潼关县地质灾害调查与区划报告)
潼关金矿区位于小秦岭山脉，沟谷纵横地形陡峻，海拔 700～2100m，相对高差 900m，自东向西发育7条南北向“V”字型沟谷(图 3-4)，河床比降大，平均9.41%～15.20%。由于历史原因，同一矿体不同高度、不同地段有不同的企业在开采，形成所谓“楼上楼”采矿，在狭长的沟谷中，至今“楼上楼”不合理的矿业布局仍随处可见，类似的情况也存在于在陕西凤县银硐梁铅锌矿区，采矿废石直接堆放在坑道口的山坡上，这些大小不一、结构松散的废石沿坡面超高堆放，构成泥石流物源，无拦渣、排水设施，汇水面积大，潜在泥石流地质灾害隐患严重。1994年7月11日与河南灵宝交接的潼关西峪河道中堆积的大量采矿废石和尾矿渣混合物在强降雨的作用下，形成了特大型地质灾害泥石流，所到之处矿区设施被毁，工棚民房倒塌，300多亩农田被冲毁，交通、电力、通讯中断，造成51人死亡、上百人失踪，直接经济损失上千万元。1996年8月，东桐峪暴发泥石流，冲毁桥梁、淹没农田，再一次造成了严重的经济损失和社会影响。
陕西凤县铅铜山铅锌矿是1985年建设的大型国有矿山，目前已采出矿石量170×104t，随着采矿区的不断加大，上盘围岩随之崩落垮塌，地表形成了东西两侧两个塌陷坑，形成北高南低高差悬殊的侵蚀构造地貌。1999年10月8日和16日的连日降雨，造成两次较大的山体滑坡，其规模为50000m3，滑冲距离近1000m，导致4个采矿中段不同程度停产，直接经济损失30万元，并使1590矿硐和1515坑口塌落淹没。采矿上盘崩落区顶部存在12条地裂缝，最大走向达1000m，裂缝宽近2m，构成了潜在的崩塌体，预测有70000m3的土石量，成为威胁采矿场、排渣场安全生产的最大因素。
3.4.3.4 地面塌陷和地裂缝
金属矿山的地面塌陷、地裂缝虽然没有煤矿那么普遍和严重，但是矿体厚大的金属矿山也存在较为明显的地面塌陷、地裂缝地质灾害。如陕西略阳阁老岭铁矿地面塌陷中心位置随着采矿发生推移导致通风矿井开裂废弃，山体开裂。在潼关金矿、凤县铅锌矿、成县厂坝铅锌矿等大多数金属矿山，随地下采空区不断加大，地表均出现了不同程度的地裂缝和山体开裂。2001年陕西凤县某矿山因采空区塌陷造成了5人失踪死亡的中型地质灾害事故。采空塌陷不仅诱发滑坡、崩塌等地质灾害，还严重地威胁矿山企业的正常生产。地下采矿引发危及地面村民居住安全的危险，加剧了矿山与当地居民的矛盾，上访事件不断增加。因此，加强金属矿山采空区诱发的地裂缝和潜在塌陷区范围预测及防范工作十分重要。2001年，甘肃西和县邓家山六巷铅锌矿地面突然发生塌陷，形成直径约十几米的塌陷坑，导致2人失踪。内蒙古乌兰察布盟四子王旗白乃庙铜矿区，1996年地面塌陷形成南北宽70余米、东西长200余米、深20～50m和宽50m、长100余米、深50余米的两个大塌陷坑。1998年7月中旬西202 采场塌陷巷道长约20余米，造成直接经济损失38万元，间接损失3000万～4000万元。
3.4.3.5 尾矿库溃坝
矿山尾矿库多建在山谷中，拦沟筑坝而成，多数中小型矿山的尾矿库依山傍河修建，部分尾矿库建设并不符合规定要求，或由于尾矿库超期服役、暴雨等因素往往造成坝基不稳形成溃坝、坍塌等，造成尾砂淹没农田、冲毁道路，同时造成严重环境污染。秦岭山中的陕西凤县铅锌矿区、旬阳汞锑铅锌矿区、潼关金矿区、甘肃成县厂坝矿区等矿山在这方面存在众多严重问题。如陕西凤县一个选矿厂日选矿50 t的尾矿库，建在嘉陵江源头的安河河道中间，水泥砌成的四面围挡墙，仅能阻挡年平均洪水，一旦大暴雨引发洪水则将漫库或冲垮挡墙，含有铅、锌、汞以及选矿药剂的尾矿砂将污染嘉陵江。在另一处铅锌小选矿厂，尾矿库依山沿河而建，先后于2000年及2001年两次被洪水冲垮，数十立方米的铅锌尾矿渣被带入嘉陵江。自2001年，清澈的河水在数十余米长的溃坝缺口中回旋后又进入嘉陵江。陕西潼关金矿区7条主要峪道均是金矿开采区，沟谷狭窄，部分尾矿库沿河而建，使河道进一步变窄，遇到特大暴雨，河水猛涨，有可能出现洪水漫坝或冲毁坝体事故。一旦发生溃坝、坍塌事故，将使库内大量尾矿砂与洪水一起倾泄而下，造成下游河道堵塞，房屋被毁，生态环境受到严重破坏。2001年马口金矿尾矿库溃坝就造成了农田污染。
尾矿坝溃坝造成的灾害和环境污染十分严重。如1987年陕西金堆城钼业公司栗西尾矿库排洪隧洞塌陷，造成136×104m3尾矿及尾矿水泄漏，污染了陕豫两省16个县市的水源，矿山直接经济损失3200多万元。2000年12月甘肃成县天子山尾矿库溃坝造成近2×104m3的尾矿砂泻入东河。
3.4.3.6 水土污染
选矿尾矿浆中重金属以及矿石冶炼烟尘中重金属对水体、土壤的污染非常严重。污染源主要是选矿排放的尾矿废水，其次是固体废弃物淋溶水、矿坑水等。其中金矿、汞矿、铅锌矿、砷矿选矿对环境污染最为严重。矿石浮选排放的废水中含有选矿工艺过程中添加的选矿药剂、未选出的金属元素、共生伴生的重金属和矿石微粒等。氰化法提金排放的废水中含有剧毒物质氰化物，混汞法提金排放出的废水中含汞量较高。含有重金属、氰化物、石油类、酸性矿井水等有毒有害物质的选矿液，未经达标处理排放流入河流、湖泊都会造成水体的严重污染，危害水生生物。这些污染的水若被人、畜饮用，轻则影响健康，重则危害生命。若用以灌溉农田，将导致减产、绝产，使有毒有害物质潜入农作物，通过食物链危害人类健康。
矿山矿坑水、选矿尾矿浆无序排放造成严重污染的矿区主要有陕西潼关金矿区、凤县铅锌矿区、略阳铁矿区、旬阳铅锌汞锑矿区；甘肃成县厂坝铅锌矿区、西和县邓家山铅锌矿区等。
陕西潼关金矿区是水土环境污染的典型区之一。20世纪80年代中后期，潼关金矿区蜂拥而上的乡镇及个体采矿者，形成了大规模的无序开发情景，高峰时共有采矿坑口2410个，年废石排放量607×104t，混汞碾1410 台，尾矿水排放量12690t/d，氰化池2650台。混汞碾废水直接排放造成矿区源头水中铅污染超标2.4～113倍，水中悬浮物超标62～2143倍(表3-9)。

表3-9 1992年7条峪道10个混汞碾尾矿水监测平均值 单位：mg/L

从1995年矿区内7条源头水功能区水质监测结果与单因子评价(表3-10)可看出，7条河中铅超标37～959倍，汞超标0.2～31倍，5条河流镉超标1～66倍，石油类最大超标102倍，河流均受到了严重污染。

表3-10 潼关县7条河水质监测及超标倍数 单位：mg/L


续表

资料来源：潼关县黄金产区环境治理“九五”计划和2010年远景规划(潼关县人民政府)。
2002年8月西安地质矿产研究所环境影响评价室对潼关蒿岔峪金矿矿坑水监测结果(表3-11)表明，矿坑水未经处理直接排放，废水中Pb超标19.15倍，SS超标87倍。

表3-11 潼关金矿区蒿岔峪矿坑废水监测结果及超标倍数 单位：mg/L

蒿岔峪河流三个断面的河水监测结果表明，沟口以上河段Pb、Hg、Fe分别超过Ⅰ类水标准282～345倍、17～59倍和10.7～15.6倍；下游河段Pb、Hg分别超过Ⅳ类水标准25.8倍和0.7倍(表3-12)。蒿岔峪河水质已遭受严重污染，主要污染物为Pb、Hg，属重金属污染，其原因是蒿岔峪河上游选矿厂废水排入造成的。

表3-12 潼关金矿区蒿岔峪河水质监测结果 单位：mg/L

另据西峪河李家金矿第三采选矿厂上下游河流水质监测(表3-13)结果，西峪河水中重金属Pb、Cd、Hg分别超标879～1151、8～11和23.2～42倍，地表水环境已受到严重污染。

表3-13 潼关金矿区西峪河水质监测结果 单位：mg/L

从调查监测结果看，陕西潼关金矿从1995年开发到2002年，区内7条河流基本成了矿坑废水、选厂尾矿浆排放地，重金属Hg、Pb、Cd、Cr严重超标，致使河水不能灌溉，水生生物灭绝。当地土壤和小麦中金属元素普遍高于地区背景值。采用汞板、蒸汞提金，致使区域大气汞浓度全部超标，最大超标38倍。导致河流污染的根源在于大部分乡镇个体企业选矿废水、矿坑水的直排、偷排和事故排放，使区内的7条河流始终处于严重超标污染状态。
陕西柞水银硐子银铅矿所在的东房沟重金属污染明显。银硐子银铅矿矿山下游lkm处(HS-003)Pb 含量较对照点(HS-001)高出2 l 倍，比马耳峡污染点(下游1km处)高出l倍。地区及周边土壤Pb超过背景值近70倍，Cd超出近8倍。
甘肃成县厂坝矿区是另一个矿区环境污染严重的典型区。在2km长的东河两岸共有大小20余家乡镇个体铅锌选矿厂，尾矿浆直排、偷排现象普遍，依山傍河的尾矿库内的尾矿砂高出坝面造成溢流、溃坝现象普遍，东河河道中沉积了厚厚的灰色尾矿砂，使东河水质严重下降，水体生物平衡系统已经完全破坏。据西北矿业研究院2001年10月编制的《厂坝铅锌矿二期工程环境影响专题评价》报告，东河水质4个断面地面水监测数据如表3-14。

表3-14 甘肃成县厂坝矿区东河地面水质监测结果统计 单位：mg/L

从表3-14可以看出，矿区柒家沟地表水主要来源于上游厂坝尾矿库、废石场的淋滤水、民采矿坑地表溢流水和泉水，为常年溪流，铅超标1倍。而柒家沟断面位于东河主河道，该断面上游2km范围内分布着国有厂坝矿山选厂、乡镇及个体大小数十家选矿厂及铅锌矿石堆场，因而存在众多污染源，断面铅、锌超标44.66倍和1.04倍。毕家庄断面位于厂坝矿区下游直线距离约10km处，铅、锌两种元素超标最为严重，分别为65.6 和5.53倍。
以厂坝铅锌矿区开发之前东河底泥数据为对照标准，经过20余年开发，东河底泥中铅、锌、镉的监测值沉积累计倍数分别为25.7～4.4、188.5～5.7、540.1～23.7，河底中的污染物变得越来越严重(表3-15)。

表3-15 甘肃成县厂坝铅锌矿区东河底泥重金属监测结果 单位：10-6mg/L

汉江旬阳段是饮用水水源地二级保护区，水质可以达到人畜直接饮用的标准，正因为水质好，而被选为南水北调中线调水工程的水源，汉江旬阳段下游约300km处的丹江口水库，是南水北调工程中线调水工程的取水点。2001年7月前，旬阳县城沿江而下的40多千米长的汉江两岸共有7 家选矿厂，用沙包、石块垒成的高2m左右的简易“尾矿池坝”，尾矿废水经过简单沉淀后，散发着刺鼻异味的黑色污水就顺着山沟直接流进了汉江，灰黑色的污水形成了长长的污染带。2001年7月中央电视台《焦点访谈》栏目对此进行了曝光。2002年项目组对此进行了追踪调查，在汉白公路一侧能明显看到大部分选矿厂已被拆除，但是，汉江南岸还有个别选矿厂及铅锌小冶炼企业仍在生产，废水仍在污染汉江。
黄金选冶过程中采用氰化堆浸技术工艺，如果废水处理不合格就排放将对矿区水土环境造成严重污染。氰化物属于剧毒物质，一般人平均吸入氰酸50mg或误食氰化钠120mg就会中毒死亡。水体中CN-浓度≥(0.05～1)mg/L时，就能导致鱼类死亡。根据对陕西凤县四方金矿采用的氰化堆浸工艺进行监测，尾矿浆未经处理直接排入八卦河，将使河水中CN-增高到44.674mg/L，超标893.5倍。尤其是在一些偏远经济落后的地区，企业的环保观念淡薄，过度追求短期经济效益，致使采金过程中含有剧毒的氰化废渣、废水直接排放，造成矿区河流、草场、植被以及农作物污染，潜在危害严重。内蒙古李清地银业有限公司(银矿)尾液渗漏造成水中氰达414.85mg/L，超标424倍；锌为140mg/L，超标28倍；铜为3.669mg/L，超标1.223倍。若遇雨季，这些污染物将对周围环境造成严重污染。

2. 矿山环境地质问题

3.2.3.1 矿山环境地质问题
矿产资源开发过程中，与地质环境进行着物质和能量交换与转移的矿业活动，是影响矿山地质环境变化的主要因素，矿业活动对地质环境的影响具有长期而复杂的影响，其后果有的非常严重。影响方式可以是物理的或化学的、直接的或间接的、长期的或短期的、急剧的或缓慢的。主要的形式有环境污染、地质灾害和生态环境破坏等。同时，矿产资源的开发利用活动还直接影响着社会经济的发展。
矿山环境地质问题是在矿业活动中直接产生、引发或加剧的环境地质问题，是矿业活动对地质环境的影响超过了矿山地质环境容量而出现的地质灾害，是对矿业正常生产和人居生态环境构成威胁的地质现象，是矿区自然地质作用和人类矿业活动地质作用的共同结果。
随着人类社会经济的发展，开发利用矿产资源的规模和强度不断加大，因而矿业活动对地质环境的影响在时间和空间上将日趋显著。矿业开发不可避免要对矿山地质环境产生或轻或重的负面影响，科学规划、合理开发矿产资源在促进地区经济发展的同时，也应重视对矿区生态环境的影响。粗放式管理，掠夺式开采是一种短期行为，虽暂时获得了一定经济效益，但诱发和加剧的矿山环境地质问题必然会阻碍矿山正常生产活动，加剧人居生态环境的恶化，最终危及人类自身生存与发展。
矿业活动引发的环境地质问题是多方面的(图3-2)。矿山建设工业场地、坑道掘进采掘矿石、露天矿表土剥离、弃土排渣等改变了矿区原有的地形地貌景观，破坏地质遗迹，压占了土地植被，加剧了水土流失和水资源衰减。同时，矿区采掘活动强烈地改变了原有的地应力平衡，从而诱发地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。矿山“三废”中有毒有害物质未达标排放，或随意排放，污染河湖、农田、农作物和植被等，进而通过食物链危及矿区及其影响区居民及下一代的健康安全。
矿山的采矿、选矿和矿石冶炼等每一种矿业活动均会导致不同的矿山环境地质问题(图3-2)。而某一矿山环境地质问题往往又是多种矿业活动叠加和累积作用的结果。如土地资源的压占与破坏可以是采矿废渣、选矿尾矿、冶炼废渣的占压，还可能是露天开采剥离导致的农田被毁，或因滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、水土流失、土地沙化等造成土地功能改变与土地质量的下降。

图3-2 矿业活动方式与矿山环境地质问题关系图

3.2.3.2 矿山环境地质问题特点
人为地质作用和自然地质作用叠加在矿区地质环境上，就会产生、诱发和加剧矿山环境地质问题。矿山环境地质问题与一般的环境地质问题最突出的区别在于采矿活动是环境地质问题产生的主导作用和激发因素，其范围主要限于采矿区、加工区及其附近影响区，不但具有一般环境地质问题特性，而且有其自身的特点。
(1)类型的多样性：矿山环境地质问题类型众多，表现形式多样，如既有自然因素及人类其他经济活动产生的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，也有矿山特有的地质灾害类型，如地面塌陷、地裂缝、尾矿库溃坝等；另外还包括了矿山水、土、大气环境污染。
(2)复杂性、多因性和复发性：矿山环境地质问题的类型、表现形式、分布、严重程度等，不但与矿区地形地貌、地层构造、水文气象、植被等地质环境背景有关，而且与矿产工业类型、开发方式等经济活动特征等密切相关。某一类矿山环境地质问题往往是采矿、选矿甚至冶炼的多种活动过程共同作用的结果，其诱发因素众多。某些环境地质问题还具有多次原地重复产生的特点，如地下急倾斜煤层不同水平采矿会导致地表反复发生塌陷等。
(3)分布的地域性：矿山环境地质问题的类型、严重程度与矿山所处的自然地理环境密切相关。不同的自然地理环境区往往是某些环境地质问题频发区，即在该区内的矿业开发会加剧这些环境地质问题的发生和发展，因而，这类矿区环境地质问题的危害性就更大，其地域性特点十分明显。如山地地区是滑坡、崩塌、泥石流、水土流失的主要发生地，矿山开发必然会加重上述环境地质问题频发与危害程度，除此以外，还会产生尾矿库溃坝和河流污染等矿山特有的环境地质问题。土地沙化主要发生在干旱极干旱的地区，如西北的戈壁沙漠区。而矿山地面塌陷、地裂缝主要发生在地下煤矿开采区，东部平原煤矿塌陷区则易形成积水区，破坏农田或造成地表建筑物破坏。陕北毛乌素沙地煤矿塌陷区易造成浅层地下水含水层破坏，植被枯死，加剧土地沙化。陕西渭北黄土沟壑边部或低山丘陵区煤矿塌陷区易诱发山体开裂，链生崩塌、滑坡地质灾害。
(4)危害的集中性与严重性：由于矿山环境地质问题主要是矿业开发直接产生、诱发和加剧的结果，因此，矿山环境地质问题主要发生于矿山生产现场以及其影响到的地区，范围有限，直接威胁采矿作业现场生产、工矿设施和周边居民的生命财产安全。矿山环境地质问题不仅造成直接和间接的经济损失，而且破坏人居生态环境，重大地质灾害和环境公害往往造成严重的社会后果。即使在矿山闭坑后相当长的时间内，仍会对矿区及其周边地区的环境产生不利影响。矿山环境污染危害人体健康的滞后性和累积性影响当代人甚至后代的健康安全。具有危害严重、影响持久的特点，以至于矿山闭坑后相当长的时期内影响仍存在。
(5)群发性与共生性：矿山环境地质问题往往不是孤立发生和存在的，而是存在着矿山环境地质问题链。前一种矿山环境地质问题的结果常常是后一种矿山环境地质问题的诱发因素。如地下采矿采空区诱发的地面塌陷、地裂缝等往往导致地表河流水沿裂隙下灌引发矿井突水以及土地的完整性和利用功能的退化，或导致山体开裂诱发崩塌、滑坡等地质灾害。由于诱发条件类似，某几种矿山环境地质问题往往同时发生呈现共生特点，如崩塌、滑坡和泥石流往往共生，地面塌陷和地裂缝往往共生。
(6)防治的迫切性：无论原生地质环境还是矿山开采过程中变化的地质环境对矿山正常生产都有着明显的制约关系。矿山环境地质问题影响范围往往超越其采矿及加工区，环境污染往往随水流而影响流经的流域。严重的矿山环境地质问题恶化了矿山地质环境，直接危害矿山正常生产生活，给地区社会经济发展造成了广泛而深刻的负面影响，频发的地质灾害摧毁了工矿设施、造成了人员伤亡，长期严重的环境污染诱发致癌、致畸性和致病变，严重危害居民的健康，由此引发了矿地纠纷，经济索赔及其他严重的社会问题，从而阻碍了矿山的正常生产和地区的可持续发展。因此，减轻矿业开发带来的负面影响是矿山地质环境保护刻不容缓的任务。
(7)法规政策的调控性：矿山地质环境质量好坏受国家法律政策的影响明显，即有很高的可调控性。矿产资源开发不可避免会对地质环境造成负面影响，只要有法可依、依法监管到位，矿业活动对地质环境的负面影响程度就会大大降低，这已为国内外众多事实证明。

3. 　矿山地质环境问题概述

矿山地质环境问题是指受矿业活动影响而对岩石圈、水圈、生物圈产生地质环境破坏的现象，主要包括矿山地质灾害、土地占用及毁损破坏、地下水系统破坏、三废排放及水土污染、地形地貌景观破坏等。
湖南省矿产资源开发引发的矿山地质环境问题十分突出，且具有地方特色。截至2013年年底，湖南省有826个矿山发生了矿山地质灾害1620处，造成直接经济损失达7亿元以上；矿业活动占用及破坏土地面积约21380hm2；采矿废水年产出量约78550万m3，年排放量约72720万m3；采矿废渣年产出量约5700万t，年排放量约4730万t，累计积存量约61070万t。
湖南省矿山地质环境问题分布有明显的地域性与集中性，与全省矿产资源禀赋特征及开发现状关系密切。区域上，湖南省矿山地质环境问题最突出的地区主要为湘南耒阳—鲁塘—瑶岗仙煤炭、有色金属资源集中开采区，湘中冷水江—恩口—洪山殿煤炭、石膏、锑矿资源集中开采区，湘北广福桥—合口石膏、煤炭、石煤集中开采区；次为花垣铅锌矿区、辰溪煤矿区、邵阳黄亭煤矿区、武冈文坪煤矿区、零陵东湘桥锰矿区、观音滩煤矿区、宁乡煤炭坝煤矿区、浏阳澄潭江煤矿区、攸县黄丰桥—兰村煤矿区、衡山白果—界牌石膏及高岭土等集中开采区。从开采矿种分析，煤炭资源开采引发的矿山地质环境问题最突出，次为有色金属矿及石膏矿。从矿山地质环境问题类型分析，地面变形灾害以地下开采的煤矿、石膏矿最突出，崩塌、滑坡灾害以露天开采的建筑材料矿山为主，泥石流灾害主要分布在湘南有色金属矿区；占用破坏土地以煤矿、建筑材料矿山、有色金属矿山最严重；地下水系统破坏以岩溶充水的煤及有色金属大水矿区最突出；矿山水土环境污染以煤炭、有色金属、硫铁矿、砷矿、铀矿、盐类矿山等较突出。
新中国成立以来至20世纪末，湖南省矿山地质环境问题的发展总体呈逐步上升趋势，与新中国成立以来湖南省矿山数量逐步增多、矿业开发和利用程度逐步增强基本同步；21世纪初至今，进入缓和平缓阶段，与国家、地方及矿山企业对矿山地质环境问题的投入和治理力度基本同步。20世纪50～60年代，矿山地质灾害发生频次较少，70～80年代，随着矿业经济的发展，引发的矿山地质环境问题逐渐增多。进入80年代中后期，特别是80年代末至90年代末，受“大矿大开，小矿放开，有水快流，大力鼓励民营经济发展”思想的影响，矿业无序发展，开采高峰时期，湖南省各类矿山近两万处，部分采矿权人法制观念淡薄，缺乏应有的地质环境保护意识，乱采滥挖，引发了大量矿山地质环境问题。这一时期，湖南省矿山地质环境问题无论从数量、类型或危害程度看，都进入一个跳跃式的高峰发展阶段。

4. 主要矿山地质环境问题

山东省矿山地质环境问题较多，重要类型为地质环境污染和地质灾害。
一、水土污染
(一)地下水串层污染
1.串层污染现状与危害
淄博市煤炭资源经过长期的开采，特别是20世纪的大规模开采，淄博煤田已进入衰老期，境内矿山相继闭坑，目前已闭坑的矿山有6处共18个井口。根据设计服务年限，在今后5～10年内，淄博市境内的所有统配煤矿都将闭坑停产。煤矿闭坑、停排矿坑水，改变了地下水系统的原有状态，对地下水水动力场和水化学场产生重大影响，并引起地下水水质恶化，给当地居民生活和工农业生产带来不利影响。
淄博市矿区的地下水“串层”污染早在20世纪90年代初便已形成。据1990年12月提交的《淄博市矿区水资源污染调研及防治措施研究》，龙泉428号井奥灰水受上部煤系地层地下水“串层”污染，各组分的含量较其他地段的奥灰水发生了明显变化。进入90年代末，随着煤炭资源的日渐枯竭，闭坑停采的国营矿井亦随之增多，其中以淄川境内闭坑的矿井最多，该区共有国营煤矿7个，独立生产井13眼，截止到1996年已有7眼报废，其他各井亦都属衰老矿井，也将先后停采报废。目前已停采的7个独立井口其开采范围从北部罗村镇的聂村和双沟镇的双沟一线，南到龙泉镇的麓村和南旺一带，西部以王母山断层为界，东部沿10层煤风化带为界，面积约57km2。部分矿井停止排水后，地下水位急剧上升。如原寨里煤矿北斜井1996年2月初停止抽水时，矿井水位由－24m急剧回升，至今已上升至+24m左右。矿坑水位的大幅度上升已对矿区煤系下伏奥灰水及上部砂岩裂隙水形成了不同程度的污染。其中以洪山煤矿大吊桥至小吊桥一带的奥灰水受污染最为严重，地下水中SO2－4平均含量1265.4mg/L，超出生活饮用水标准5.06倍，总硬度平均含量1517mg/L，超标3.37倍。其含量不但远远高出外围地段的奥灰水，而且较矿区部分井孔终孔时奥灰水质发生了明显变化。大吊桥133号孔，1993年7月份的水质分析结果表明，奥灰水中SO2－4含量已达1320.82mg/L，总硬度1664.0mg/L。很显然，矿井水(包括煤系劣质裂隙水)位的上升，已对矿区部分地带的奥灰水形成了“串层”污染。
2.污染通道
矿坑水污染岩溶水属串层污染，其中必有污染通道，在洪山煤矿区矿坑水与岩溶水可能沟通途径有3种:一是断层构造;二是坑道钻孔;三是供水井。据初步调查，洪山矿区周边虽为断裂构造包围，但矿区内断裂不发育，存在少量小规模断层，有的未能沟通两者水力联系，对采矿有威胁的断裂在开采过程中已实施了有效的注浆封堵，因而在开采期间未发生大的突水事故。洪山煤矿确实存在坑道供水钻孔，但随地面供水井的施工，为保证矿山安全生产，该矿从1979年到1982年先后5次对井下钻孔实施了有效封堵，共减少坑道涌水量17308.8m3/d。封堵各类充水水源是矿山的一贯做法，其目的就是为了减少排水成本，保证安全生产。因此，沟通矿坑水与岩溶水的主要途径就是供水井。如前所述，本区开采岩溶水的供水井多数要穿越煤系地层，但早期施工的供水井和部分农灌井根本没有止水措施。有些供水井成井质量低劣，止水效果不好。另有部分供水井止水套管被矿坑水腐蚀或因煤矿采空区地层变形井孔扭曲，导致止水工艺失效。所有这些，都沟通了优质岩溶水与劣质煤矿矿坑水的水力联系。
尽管早已存在奥陶系含水层与矿坑水沟通的事实，但在煤矿正常生产期间，由于疏干排水，矿坑水位被降得很低，远低于同期奥陶系岩溶水水位(两者水位差多在40～50m)，岩溶水补给矿坑水，因而不存在矿坑水串层污染岩溶水问题。但一旦煤矿闭坑，停止疏排矿坑水，导致矿坑水水位的急剧抬升，当矿坑水水位高于岩溶水时，首先在沟通水井部位产生串层污染，之后污染不断扩散，污染范围也逐渐增大，直接危及生活和工农业生产供水(图9-5)。
淄博煤田洪山煤矿正常开采期间，矿坑水位被降至－24m以下，同期奥陶系岩溶水位在30～50m。1994年4月洪山矿批准报废，1996年7月矿坑水位已升到+45m，1997年8月矿坑水位上升到+73m水平，矿坑水沿斜井自流地表，而此时岩溶水位却因过量开采降至5m左右，矿坑水位高于岩溶水位近70m，从而导致大量矿坑水反向补给岩溶水，造成供水井串层污染，水质急剧恶化，洪山煤矿所在的罗村一带居民吃水困难，工农业供水发生危机，社会影响极大。
3.串层污染成因
石炭、二叠系煤系地层一般由砂岩、页岩、灰岩、煤层等互层组成，煤层是相对隔水层，在天然条件下，煤系地层中各含水层因煤层的阻隔，使彼此之间的水力联系较弱。煤层采出后，矿层顶板(含老顶板)产生断裂并错动，层位发生位移(塌陷)，且在采动影响带内出现大量裂隙，甚至使上下含水层与河水发生水力联系，破坏了地下水赋存条件。矿井停止排水或排水量减少后，随着含水层地下水位的不断上升，一方面使浅埋区优质地下水通过各种导水裂隙充入采空区转化为矿坑水形成污染，或矿区深部承压含水层的劣质水通过采空区与上部含水层发生水力联系，造成对地下水(煤系砂岩裂隙水)的“串层”污染;另一方面，当劣质矿坑水水位高于下伏优质奥陶系灰岩岩溶水水位时，将渗漏补给并对其形成“串层”污染。
淄川区位于孝妇河流域的中上游地带，是淄博煤田的主要集中分布区，矿井的大面积闭坑与停止排水，不仅对矿区及下游的工农业生产和人们生活造成严重影响，同时对流域生态环境将造成严重破坏，因此，如何妥善处理矿井排水与污染之间的矛盾，有效地遏制矿坑水对地下水环境的污染，已是目前的当务之急。
(二)油气开采区散落油污染
山东省油气资源丰富，主要分布在东营市及滨州市。多年来，油气开采活动对区内地表水、地下水和土壤环境已造成不同程度的污染。
1.东营市采油污染现状
石油开采业为东营市首要污染行业，其污染负荷占全市跨行业污染负荷的49.5%。据东营市地质环境监测报告(1996～2000年)，在该市常年监测的11条河流中，除黄河污染较轻外，织女河、阳河、淄河、小清河、广利河等10条河流污染较重，其中石油类检出率和超标率均高达100%，平均含量1.314mg/L，最大超标倍数(地表水环境质量标准Ⅲ类)70余倍。近岸海域石油类检出率亦较普遍，且多有超标现象，如盐业养殖区和自然保护区内石油类超标倍数皆为2倍多。
东营市地下水污染尤其是石油污染非常普遍，由于广泛分布不能饮用的咸水，故危害并不突出，但在浅层淡水分布区此种危害较明显。1999年对淄河沿岸地下水污染现状调查表明，淄河沿岸浅、深层地下水均受到不同程度污染，污染因子以油类为主，其次为CODCr、矿物质等。浅层地下水受污染面积45.8～52.5km2，深层地下水中油类检出最大值为1.32mg/L。

图9-5 闭坑矿山串层污染示意图

2.滨州市采油污染现状
据滨州市地质环境监测报告(1996～2000年)，对区内小清河、朱龙河、孝妇河、支脉沟、德惠新河等10条河流水质监测表明，河水中石油类检出率及超标率(按地下水Ⅲ类标准)高达100%，平均含量1.667mg/L，最大超标倍数100余倍。下河、单寺、杜店、小营、纯化5个集中采油区地下水已遭受石油类污染。
二、矿山地质灾害
目前山东省矿区地质灾害问题较为突出的矿种为煤、铁、金、建材、石膏、滑石矿等。主要灾害有采空塌陷、岩溶塌陷、矿坑突水等。
(一)采空塌陷
采空塌陷是山东省矿区最主要的地质灾害，涉及煤矿、金矿、铁矿、石膏、滑石等矿种，其中以煤矿采空塌陷造成的危害最为突出。伴随采空塌陷出现的往往还有地裂缝、山体开裂等。采空塌陷主要分布于煤矿采空区，其次是金、铁矿及石膏、滑石矿等采空区，但从突发性和对人民的生命财产安全上来讲，又以金、铁、石膏、滑石矿更为严重。全省17个城市中有10个存在规模不同的采空塌陷。塌陷面积规模较大的依次为泰安(主要分布于煤炭资源丰富的新泰、宁阳、肥城三地)、济宁(主要分布于兖州及济宁煤田)、枣庄(主要分布于滕州及陶枣煤田、峄城及底阁石膏矿区)、莱芜(四大国有煤矿区、张家洼及小官庄铁矿区、莱芜铁矿马庄矿区)、烟台(主要分布于金矿资源开采强烈的招远、莱州、牟平及龙口煤矿区)。
采空塌陷是由于矿层(体)采出后，采空区上方岩层在重力作用下发生弯曲、离层以致冒落形成的。按岩石的破坏程度，自采空区地表可划分3个不同的变形影响带，即冒落带、裂隙扩展带和弯曲变形带。有关资料表明，冒落带与裂隙带影响高度是矿层开采厚度的十倍甚至数十倍，当采空区冒落带影响到地表时，地表出现塌陷坑;若只有裂隙带发育到地表，则地表以地裂缝为主;当三带均发育时，弯曲变形带上方地表往往形成塌陷盆地，盆地中心下沉深度最大，边缘最小。由于塌陷体的四周断面与水平面的夹角较大，故塌陷盆地面积一般略大于采空区面积。
采空塌陷的影响因素错综复杂，其发生发展过程及地表形态特征主要取决于矿层条件、顶板岩性特征、地质构造和采高、开采条件等。
采空塌陷是危害极大的矿区地质灾害之一，它使地表植被、土壤及地层结构遭到破坏，严重恶化了自然生态环境，其所造成的经济损失是巨大的，直接影响着人们的生活、生产环境，严重威胁着人们的生命财产安全，制约着国民经济可持续发展健康发展。对人们生产、生活产生重大影响，山东省煤炭资源大多集中分布于山前平原及山间平原内，这些地段土地肥沃，地势平坦，又常是村镇集中、人口稠密的地段。因此，采矿引发的地面塌陷不但使其影响范围内的大量村庄被迫迁移、建筑物遭受破坏，而且使大面积良田因受地形起伏过大、地面积水、地裂缝等影响而荒废或绝产，浪费巨大的人力物力财力，甚至发生死亡事故。除去因煤炭开采而搬迁居民地的费用不计，按每亩年创收2000元计算，每年新增塌陷地约20km2，每年损失就达6000万元;荒废5年就会损失3亿元。根据经验，塌陷地若要实现复垦，每亩需投入资金平均在10000元以上，因而每年因采煤引起的地面塌陷所造成的经济损失，在不包括道路维修、建筑物拆迁费用前提下，仍在1亿元以上，这是一个非常可观的数字。采空塌陷还严重破坏公共设施、道路交通，对深部采矿构成威胁，对地表水及地下水资源产生破坏。
据近几年调查资料，山东省各类矿山采空塌陷面积为403.01km2，其中煤矿采空塌陷最大，占采空塌陷面积的97%。各主要矿种的采空塌陷现状分述如下:
1.煤矿区采空塌陷
山东省采煤历史悠久，开采方式从以往的小规模开采转入现今的机械化深部大规模开采，随着采空面积和采空范围的不断扩大，各采煤区相应的发生了一系列规模不等、形状各异的采空塌陷。据不完全统计，全省因采煤造成的采空塌陷已达800余处，累计塌陷面积392.625km2，其中农作物绝产面积大于50km2，平均万吨煤地面塌陷率达0.0037km2。山东省煤矿区采空塌陷情况见表9-3。
表9-3 山东省煤矿区采空塌陷情况统计表


塌陷的平面形态多为圆形、椭圆形的塌陷盆地，盆地中心下沉深度各地不一，最大下沉深度12.5m(肥城王瓜店)，最小下沉深度0.1m(枣庄黄庄煤矿)。其中塌陷区最大下沉深度小于1.5m，地表形态相对变化较轻的塌陷面积累计124.6km2，占全省总塌陷面积的31.74%;塌陷区下沉深度大于1.5m，地表形态相对变化较大的塌陷面积累计268.03km2，占全省总塌陷面积的68.26%。后一类塌陷分布区，地表地形起伏较大，在第四系沉积厚度较大或地下水位埋深较浅的地段，常形成季节性乃至常年性积水洼地，导致土地复垦困难或不能复垦。据不完全统计，目前，全省部分老塌陷区的常年积水面积已达48.2km2以上，造成了耕地的大面积绝产。
由于各地区成煤条件(厚度、埋深、顶底板岩性等)的差异，以及各采煤区开采方式的不同，使得各采区采空塌陷的发育规模差异较大。省内济宁、枣庄、泰安、龙口、临沂、淄博和坊子七大采煤区，除淄博采煤区的采空塌陷的发育规模较小外，其他地区的采空塌陷均较严重。尤其以济宁、枣庄、泰安三地市所辖煤田区的采空塌陷最为严重，累计塌陷面积达312.81km2，占全省采空塌陷总面积的79.67%，不但塌陷分布面积大，下沉深度深，而且积水面积广，造成的损失和社会影响亦极大。
(1)济宁煤矿区
主要包括兖州煤田、济宁煤田，可采煤层2～3层，煤层倾角8°～12°，厚度8～12m，最大18.77m，煤层埋深200～1000m不等。现有煤矿矿山企业40个。自1968年以来，各矿井陆续建成投产，现年生产能力达4838万t，开采深度100～600m。近年来，因长期大规模开采地下煤层，导致了采空区地面塌陷的相继发生。据不完全统计，区内采空塌陷面积已达127.96km2，占矿区总面积的9.91%，其中已复垦面积36km2。下沉深度一般2.5～7.5m，最大达9.2m。由于塌陷区下沉深度普遍较深，地形起伏较大，而且塌陷区第四系沉积厚度大，因此，各塌陷多为常年或季节性积水盆地。据不完全统计，塌陷区累计积水面积达20km2，平均积水深度4m。
(2)枣庄煤矿区
枣庄矿区采空塌陷主要分布于区内的西北部、中部、东南部的山前平原区，区内煤田有:陶枣煤田、官桥煤田、滕州煤田和韩台煤田，矿区面积1546km2。可采煤层6层，其中以石炭系太原组第十四层煤(煤层厚度1.4m左右)和二叠系山西组第三层煤(煤层厚度3～8m)为主要开采层，煤层埋深20～500m不等。矿区内现有采煤矿山企业18个，自1965年至今相继发生采空塌陷，累计塌陷面积达79.01km2，占矿区总面积的5.1%。目前，采空塌陷主要集中于陶枣煤田，塌陷面积45km2，其次是滕州煤田和官桥煤田，塌陷面积分别为27.51km2、6.5km2，塌陷区下沉深度一般为1～2.3m，最深9m(柴里煤矿)。
(3)泰安煤矿区
泰安市是山东重要的煤炭生产基地，煤矿主要分布于肥城、新泰、宁阳等地，含煤面积840km2，占全市总面积的10.8%，可开采面积240km2。可采煤层5～8层，煤层平均总厚度2.5～8m。全市现有煤矿矿山企业81个。采空沉陷主要分布于肥城市、新泰市及宁阳县煤田开采区，以肥城煤田沉陷面积最大，对地质环境、工农业生产及城乡建设破坏最为严重。目前，全市累计沉陷面积已达105.84km2。
2.铁矿区采空塌陷
省内铁矿采空塌陷相对较轻，尽管目前济南、莱芜、淄博等铁矿主要产地的矿山开采已具规模，但由于矿石采出后对采空区大都进行了尾矿充填，因此，铁矿采空塌陷的发生得到了有效地控制。据调查，至2002年底，全省仅发生3处采空塌陷，莱芜2处、淄博1处，累计塌陷面积2.673km2。
(1)淄博黑旺铁矿朱崖矿区庙子区采空塌陷
发生于1987年10月7日，塌陷的形成具有突发性特点，塌陷的平面形态呈长条状，长310m，宽8～12m，深6～8m。坑内陷入8户人家，死、伤各12人，百余间民房遭受不同程度破坏。
(2)莱芜张家洼小官庄铁矿区采空区塌陷
小官庄铁矿采空区塌陷发生于小官庄东、西采区，累计塌陷面积2.3km2，塌陷的平面形态呈圆形盆地状，其形成过程具渐变特征。塌陷盆地形成之初，首先在采空区上方产生小范围的地表沉降变形，之后，地表变形范围及沉降量由边缘向中心逐年增大，年沉降率0.69m(西采区)，至沉降中心出现圆桶状塌坑。塌坑直径10～30m，深20m，塌后坑中有积水，塌坑发生后地面沉降仍呈继续发展趋势。
(3)马庄铁矿采空区塌陷
马庄铁矿采空区塌陷发生于马庄铁矿区内，累计塌陷面积0.37km2，塌陷区沿采空区呈条带状延展1000m分布，最大塌陷坑深达10m，现塌陷已呈稳定状态。目前，马庄采空区采用了尾矿充填新技术，采空塌陷得到了有效控制，今后一般不会发生采空塌陷。
3.金矿采空区塌陷
金矿采空塌陷主要分布于胶东金矿区的招远、莱州、牟平、威海等地。据不完全统计，到目前为止，金矿开采区发生采空塌陷160多处，累计塌陷面积约0.851km2。塌陷的形态多为条形塌坑，走向与矿脉走向一致。塌坑两侧边坡陡立，地表岩体内沿矿脉走向的张性裂隙发育，裂隙宽度可达20cm，受矿脉地质特征和开采规模的控制，塌坑的发育规模(长、宽、深)差异悬殊。塌坑长度一般十余米至数十米不等，最长达800m。
4.石膏、滑石等矿区采空塌陷
山东省石膏矿储量十分丰富，石膏生产量呈逐年上升，产量供大于求，因此矿区采空塌陷也越发突出。目前采空塌陷主要分布于临沂市平邑县、苍山县石膏矿区和枣庄底阁石膏矿区，累计塌陷面积1.774km2。2001～2002年度临沂市、枣庄市国土资源局成功预报了两起石膏矿采空塌陷，避免了重大的人员伤亡和财产损失。
(1)平邑石膏矿区采空塌陷
面积0.038km2，2001年8月26日，平邑县卞桥镇石膏矿采空区发生地面塌陷，面积1万多平方米，中心区塌坑深5m多，塌陷上方正对着小东庄30多户村民住宅。由于预报成功，避免了小东庄116户村民的人员伤亡和财产损失。
(2)枣庄底阁石膏矿区
现有石膏矿山21个，多数矿山已有近20年的开采历史，开采规模已基本趋于稳定。采空沉陷始于1990年，现有塌坑16处，沉陷坑多呈东西向长条状，采空塌陷面积1.72km2，塌陷区下沉深度一般0.5～2.5m，最深处达7m。2002年5月20日21时，峄城区底阁镇市联营石膏矿区发生一次大规模地面塌陷，一次连片塌陷面积达214亩，后又续塌40余亩。由于监测准确，预报成功，避免了正在作业的6个矿井的400余名矿工的伤亡，避免经济损失460余万元。
(3)滑石矿采空区塌陷
主要分布于栖霞、莱州等地，现已发生采空塌陷3处。最大的一处发生在莱州市滑石矿采空区，塌陷形态为椭圆形盆地状，面积约0.45km2，塌陷中心下沉深度3m左右，该塌陷的发生对位于其西部的莱州市滑石矿构成了很大威胁，目前矿院围墙已有多处倾斜开裂，墙体裂缝最宽可达10cm。
(4)重晶石矿采空区塌陷
临沂、潍坊等地在开采重晶石矿的过程中，曾先后发生较大规模的采空塌陷，并造成了严重的人员伤亡事故。1981年10月，临沂市临沭县曹庄镇大哨村南500m的重晶石矿区发生采空塌陷，致使井下正在采矿的工人6人伤亡;潍坊高密市王吴乡东南西化山村附近的重晶石矿区，1982年至1986年间，亦发生两次采空塌陷，塌陷的平面形态为条带状，塌陷中心最大塌陷深度5m，累计塌陷面积4.5km2。其中1982年发生地面塌陷时致使4人死亡，直接经济损失20余万元;1986年矿区又形成一宽5m，长50～60m，深4～5m的塌坑。塌陷发生后，对部分地段进行了回填，到目前为止，矿区未再发生地面塌陷。
(二)岩溶地面塌陷
岩溶地面塌陷是一种发生在隐伏碳酸盐岩地区的突发性地质灾害。全省因开采固体矿产而引发的岩溶塌陷面积约30.6544hm2。相对于采空塌陷，岩溶塌陷面积较小，目前只局限于莱芜铁矿区、蒙阴洪沟煤矿区、沂南金矿区3个矿区。
1.莱芜铁矿区
矿区内分布着十余处不同规模的热液交代式铁矿，自20世纪50年代末相继建矿开采。塌陷最早发生于谷家台矿区，1973年谷家台矿区大抽水，当水位降深22.4m，涌水量21385m3/d，赵庄“天窗”及其附近，沿张公清断裂东侧发生走向北北东向的突发地面塌陷群，较明显的塌陷有12处。目前，矿区地面塌陷已发展到117处，累计塌陷面积6320m2。塌陷的形态多为井筒状或坛状，直径0.4～35m，可见深度0.4～13m。塌陷造成了部分农田被毁，房屋开裂，给人们生命财产安全造成很大威胁。据调查，受岩溶塌陷影响，矿区范围内至今已有10个自然村328户被迫搬迁，不需搬迁但要维修的危房户有996户。
2.蒙阴洪沟煤矿区
1991年5月28日，洪沟煤矿地下150m处巷道发生突水事故，巷道内地下水位以2.4m/h的速度上升，次日凌晨矿井全部被淹。与此同时，距突水点0.4km的洪沟村西南、洪沟河东岸出现塌陷坑69个，形成塌陷高峰。随后，5月30日～6月3日又相继发生地面塌陷，使矿区塌陷达到78处，最后1处发生于1992年3月18日。塌陷坑群沿洪沟古河床东侧分布，在长2000m、宽400m的范围内出现塌坑148个。形态多为圆形井筒状，直径2～10m，可见深度3～5m，最深15m，最浅0.5m，累计塌陷面积约0.3km2。
3.沂南金矿区
1992年3月21日晚，沂南金矿发生突水，之后突水点上部地面即发生地面塌陷。塌陷分布于铜井镇东南1000m的铜井河床内，共有塌陷坑13个，直径1.5～7m不等，可见深度4～10m，累计塌陷面积约224m2，塌陷区内的塌陷坑现已填平。
(三)崩、滑、流等重力地质灾害
采矿引发的岩体开裂、崩塌、滑坡等重力地质灾害主要分布于胶西北中低山金矿开发区，金矿脉沿山体被采出后，如果不及时进行回填处理等，即可引发上覆岩体开裂、崩塌等。目前，在烟台市的招远、龙口、莱州、牟平等金矿区，此类重力地质灾害非常普遍，金矿毛石、尾矿不合理堆放引发的渣石流在区内也时常发生。另外，石材开发易造成边坡失稳，产生崩塌、滑坡等，此类地质灾害主要分布于鲁中南、鲁东石材开发区。
1.矸石堆引发的重力地质灾害
矸石堆自然安息角38°～40°，在人为开挖和降雨等外力作用下，易失稳引发重力灾害，如渣石流、坍塌等。自20世纪80年代以来，省内已发生较严重的矸石堆重力灾害10多起，造成20多人死亡，多人受伤。山东省枣庄煤矿北煤井一矸石堆于1994年发生坍塌，导致17人死亡、7人受伤。2002年，枣庄蒋庄煤矿一座高50余米的自燃矸石山发生塌落事故，主要原因是矿主经营煤矸石山却无任何保护措施，山体下部被挖成垂直状，上部因震动向下滑动，造成一辆汽车被埋烧焦，1人被烧焦，4人严重烧伤的严重事故。目前，全省多处矿山存在矸石堆重力地质灾害，如淄博矿业集团有7处矸石堆存在坍塌隐患。夏庄矿矸石堆坍塌，已危及附近居民的安全，应引起有关部门的重视。
2.尾矿坝引发的重力地质灾害
尾矿坝失稳造成的灾害在全省矿山中时有发生，主要分布于胶东金矿区。尾矿稳定性危害表现形式有两种:
1)水和风力的常规搬运作用造成的水土流失;
2)尾矿渣石流及尾矿库坝等重力稳定性问题。
其中以后者危害更为严重。1997年8月，招远金矿玲珑选矿厂尾矿库排水斜槽盖板发生断裂损坏，山洪挟尾矿砂顺流而下，冲毁台上村果园10余亩，农田25亩，淤塞小型水库一座，17户村民无家可归。1989年，招远金矿九曲蒋家矿区太坑巷道大量涌水，涌水把蒋家村尾矿库坝冲毁造成渣石流，造成直接经济损失50多万元。九曲蒋家村另一座尾矿库坝由于设计及施工质量差，也曾在汛期发生塌滑事故，造成较大经济损失。玲珑镇罗山河两岸堆放着几十座尾矿库，每年汛期都有大量尾矿砂淤积到界河床中，需花费大量的人力、物力清淤，给当地的经济发展造成很大影响。
三、资源毁损
(一)矿业开发占用及破坏土地资源
目前，全省矿山企业矿区总面积约8049.76km2，占全省国土总面积的5.1%。矿山开发建设占用及破坏土地的类型主要为耕地。矿山开发占用及破坏土地的方式主要有露天采矿场、固体废料场、尾矿场、地面塌陷区等。山东省土地利用率较高，2007年全省耕地面积707万hm2，人均耕地1.066亩，低于全国人均水平。近几年耕地面积逐年下降，由1990年的103013万亩降至2007年的9480万亩。
(二)地貌景观的破坏
近年来，山东工程建设高速发展(全国水泥生产第一大省及高速公路通车里程最多省份)，对水泥、砂石料等各种建筑材料需求量大增，特别是建材矿山数量迅速增多，其点多、面广，影响范围几乎涉及城乡各地，其开发引发的植被破坏、水土流失、景观损失等生态环境问题十分突出，矿山生态环境恢复工作难度非常大。长期的露天采石、采砂、采土和工程施工建设，留下或正形成许多采石(砂、土)坑、挖掘面、滚石带和众多废石(土)堆，严重破坏了地质地貌形态，使原本美丽天然的地质地貌景观变得满目疮痍，恶化了自然生态环境。

5. 矿山地质环境问题的产生

地质环境的出现早于人类，与地球演化历史相比较，地质环境的形成史要短得多。对人类有意义的是那些在人类出现时已形成的地质背景以及人类出现后发生的地质作用和地质过程。这些地质作用和地质过程往往具有中小时间尺度的特征，尽管它们的规模与强度不足以使全球地质背景发生结构性变化，但对于局域地质环境系统而言意义重大，有可能促使其整体结构性的改变而导致失稳。
然而地质作用是地球上的自然力驱动地球物质运动的行为，根据自然力的来源可进一步划分为内动力地质作用和外动力地质作用。
内动力地质作用的驱动力是地球形成时继承下来的，包括地内热能、地球旋转能、化学能和结晶能等。其中地内热能大部分源自放射性元素的衰变。它们使地球深部的岩石接近熔点或形成岩浆，由于加热不均匀，岩石(浆)密度具有差异，引起部分地壳上升、另一部分下降。在一些地点，高温高压的岩浆上升到地表，形成火山。地壳的运动又会引发地震，并使地壳的结构发生变化，出现褶皱、断裂。
外动力地质作用又称为外营力地质作用、表生地质作用，是地球外部圈层的运动而产生改变地表形态、物质迁移和堆积的各种作用。其驱动力主要来自于太阳的辐射热，日、月对地球的引力以及重力能。这些能量维系着地球浅表的热量和水分的运动，形成永不停息的水文循环，同时也是岩土物质再分配和生命延续的原动力。在外动力地质作用下，岩石会风化剥蚀形成松散的物质，并不断被搬运、沉积到低洼处，在此过程中地形得到改造，高山夷为平地，土壤的形成和流失又决定着生物的演替、进化，植物群落的繁盛与消亡。
地质环境是伴随人类历史的延续同时得到发展的，这种发展是通过自然的和人为的地质作用共同推进的。正如俄罗斯学者B.И.维尔纳茨基明确指出的:“地球上除传统地质学所论及的内动力地质作用和外动力地质作用外，目前已出现了新的地质营力，即人为地质作用。人类活动所造成的地质变化已与自然并驾齐驱。在某些方面和某些地域，人类的作用已超过自然地质作用的速度和强度，使之成为影响人类环境的重要力量。”这里所讲的人为地质作用可以定义为:人类通过工程活动，对地面以下地球四大要素自然分布格局的干扰，主要是对岩、土、地下水天然时空结构的改造。
人类的出现，特别是人类从自身利益出发，开发利用各种自然资源，并通过科学技术进步，扩大干预自然的能力，使人类终于成为地球表层物能交换、传递链条中的一个重要环节，在此过程中人类自身也得到改造。作为消费者，人类走过了从原始的被动顺应、选择地质环境的阶段，逐渐成为主动干预和改造地质环境的角色。为了进一步获取利益，人们上天入地、移山填海、采伐森林、开垦土地，改变了大自然长期形成的稳定性和原有的演化轨迹。随着社会形态的变革，生产方式的不断调整，人的行为的群体性和社会性特征愈来愈鲜明、突出。人为地质作用的目的性、功利性与政治、经济乃至法律、法规等意识形态的联系越加紧密，人为地质作用所产生的后果，即地质环境状况及变化必然受“社会之手”的操纵。尤其是在人为活动强度较大的地域，地质环境呈现出明显的社会属性。
地质环境系统按其组成可以划分为地质背景(或地质体)子系统和人工子系统。地质环境系统由地质背景子系统与人工子系统耦合而成，两者有着紧密的时-空关联。出现在地质背景子系统的各种地质现象及过程，在许多情况下是难以严格区分哪些是人为地质作用所为，哪些是纯自然地质作用所致。换句话说，这些现象和过程是两种地质作用的综合结果。所以，在研究地质环境系统演化时，重要的是收集地质背景结构性改变的证据，分析软结构和硬结构的变化特点和规律，再根据分析的结果，反推这些变化产生的自然原因和人为原因，从而对系统未来的时-空结构做出推断。

6. 矿山环境地质问题防治现状

多年来，在矿山地质环境保护方面，国家和地方已出台了一些法律法规，如《中华人民共和国矿产资源法》(1986年)、《中华人民共和国环境保护法》(1989年)等。地方颁布的法律法规更为具体，如青海省国土资源厅发布的《青海省盐湖资源开发与保护条例》(2000年6月1日)以及禁止在三江源头开采砂金的规定等。《陕西省煤炭石油天然气开发环境保护条例》规定：煤炭、石油、天然气开发单位新建、扩建、改建项目应进行环境影响评价，并经环保部门批准方可申办手续，否则不予审批和登记。其防治污染设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用等。陕西省关闭了铜川川口西铜一级公路两侧水泥灰岩的采石场。新疆阿勒泰地区行政公署颁发了《关于关闭砂金开采区的通知》([2000]177号)，禁止全区开采砂金。新疆乌鲁木齐市关闭了机场砂石采场等。《国土资源“十五”计划纲要》将矿山“三废”治理和矿山环境恢复重建列为国土资源综合整治主要内容之一。四川、黑龙江等省制定了省区矿山生态环境恢复治理的保证金制度。一些省区也加大了立法及执法力度，就某种矿产或矿山地质环境严重区进行专项治理工作，取得了较大的成效。如神东公司马家塔露天采矿场复垦、甘肃金川有色金属公司铜镍矿老尾矿库治理、阿勒泰克朗河红墩砂金采区河道草地复垦以及陕西国有东桐峪金矿老虎沟尾矿库复垦等一些典型事例，其中，马家塔煤矿复垦、甘肃金川尾矿库治理获得了国家有关部门的嘉奖。
神华集团马家塔露天煤矿区位于毛乌素沙地边缘的乌兰木伦河畔，南北长4.71km，东西宽0.69km，面积3.25km2。1990年12月7日开发至1999年底，其剥离土石方量1701.24×104m3。该矿从一开始就坚持开发与环保并举，建设与治理同步，制定了边采边复垦还田的具体措施，对水土流失的易发区进行了重点治理和必要的防护，从而保持了一个良好的建设环境。为了提高土地利用率，坚持少破坏、不破坏耕地、农作物的原则，坚持复垦、造田、种植养殖相结合原则。截至1999年神华集团累计投资1334.72万元，完成复垦面积100ha，占露天采矿场的96.67%，在复垦区上建成了种养殖基地，并以每年6.67～10ha的速度逐年递增。利用露天采坑建成了氧化塘并且规划了两处共计13.33ha的养殖塘，使废水得到了利用，年创利润近百万元，社会环境效益明显。复垦还田成效得到了国家土地局、中央电视台的宣传。神华集团神东公司大柳塔煤矿2000年投资70万元，征用荒沟用于煤矸石堆放场，将煤矸石、洗煤矸石分层排放，填沟造地、上覆黄土、平整碾压工作，然后实施植树种草绿化等措施，治理面积5.33ha。
陕西潼关国有东桐峪金矿采场为杜绝废石堆放引发滑塌以及废石挤占山区河道形成泥石流隐患，在废石堆放地建起了拦渣护挡墙。长庆油田公司陕北安塞勘探开发区，为防止采油井场落地原油进入河流和污染土壤，在井场修建了拦油围墙。
金川公司地处河西走廊中部，紧靠腾格里沙漠，年降水量仅120mm左右，年蒸发量则在2300mm以上，生态条件十分严酷。种一棵树必须换1m3土，建浇水设施，需终生养护。十几年来，该公司在绿化方面已累计投入资金2000 多万元，使绿化覆盖率达到24%，人均占有公共绿地26m2，基本形成了独具特色的绿色防护林带。针对矿山废石和尾矿砂污染问题，建成了二矿区和龙首矿的井下废水回用的绿化系统，引水上山，进行了大规模的荒山绿化，有效地遏制了废石对周围环境的污染。投资540万元建起的污水处理总站及污水回用处理系统，应用于选矿、冶炼、砂石场等生产系统，以及老厂区、经济开发区、生活区的植树绿化，日处理水量超过2×104m3。废水循环设施建成投产后，不但使金川公司的废水综合利用工作迈上了新台阶，而且有效地减轻了金昌地区的供水危机。
金川公司的老尾矿库位于金昌市城建规划中心部分，处于经济开发区的上风向区。1991年6月服务年限到期，累计堆存尾矿砂3877×104t。干散的尾矿砂成为一个严重的大气污染源，给附近农村、工厂造成严重危害。为了彻底根治老尾矿库尾矿砂的污染，公司在充分试验研究的基础上，采用5～10cm厚砾石土覆盖技术，投资610万元完成了覆盖工程，彻底治理了尾矿库尾矿砂飞扬对农田和市区造成的大气污染，社会效益、环境效益十分显著，为西北干旱地区因地制宜治理尾矿库提供了一个成功的示范工程。
华亭煤矿本着“减量化、资源化、无害化”的原则，每年回收矸石中的煤炭资源2万多吨，回收油页岩5000多吨，节约了资源，消除了煤矸石发火对环境的影响，同时年增加收入170多万元。将煤矸石填沟造地形成了面积10.8×104m2的储煤场，回填了一个已开采10多年的露天矿坑，剩余的充填地表塌陷区，覆土还田。
自2001年以来，财政部、国土资源部每年安排上亿资金开展计划经济时期国有老矿山、闭坑破产矿山的生态环境恢复治理工作，西北地区先后获得中央财政支持的有乌鲁木齐六道湾煤矿，内蒙古包头石拐煤矿，甘肃的厂坝铅锌矿，陕西铜川焦坪闭坑的露天煤矿、金堆城钼矿、旬阳铅锌矿、凤县银母寺铅锌矿、山阳桐木沟等矿山地质环境综合治理项目，在一定程度上改善了矿山生态环境，消除了地质灾害对人居生态环境安全的影响。

7. 地下开采矿山环境地质问题

地下开采导致的主要环境地质问题就是地面塌陷、地裂缝以及由其产生的山体开裂诱发的崩塌、滑坡等地质灾害，破坏了土地的完整性，降低了土地质量。另外，矿井疏干排水、矿井突水破坏了地下水均衡系统等。地下开采造成的环境地质问题以煤矿最为严重。

8. 技术经济水平低下导致的矿山环境地质问题

西南地区绝大多数矿山企业规模小，技术装备和生产工艺落后，不注重新方法新技术的应用，经营粗放，采矿回收率低，固体废弃物多；开发布局不够合理，大矿小开、重复建设等问题较突出；生产结构和产品结构失衡，以原料和初级产品为主，深加工能力薄弱，基本上靠消耗资源来换取原始的经济效益。如四川冕宁稀土矿，开采的原矿含稀土∑（REO）达4%～6%，经过简单重选，回收率只有47%就出售，资源浪费极大，大量矿石进入尾矿造成矿山环境污染。资源综合利用水平低，特别是四川攀枝花-西昌地区、滇南个旧地区、滇东北会泽地区、西南三江地区、黔西地区，有色金属矿产丰富，共伴生组分多，但综合利用程度普遍低，如铅锌矿伴生的稀散元素、铜矿伴生的钴、钒钛磁铁矿伴生的钪等均未得到综合利用，这些成分进入矿山固体废弃物或废水中污染环境、占压土地。部分焦煤厂、冶炼厂、洗矿厂设备落后、工艺低下，对矿山环境造成严重污染；一些矿山不按规范留设保安矿柱，甚至有部分小煤矿偷采原大矿留设的保安煤柱，造成地面沉降、崩塌、泥石流、地裂缝、矿坑突水、地面房屋和田地破坏及环境污染等一系列矿山环境地质问题。