云南昆阳磷矿环境地质问题分析

陈瑞红，韩正超

(1.云南磷化集团工程建设有限公司，云南 昆明 650600；2.桂林理工大学 地球科学学院，桂林 广西 541004)

1 引言

云南省是我国有名的磷矿资源大省，其磷矿资源含量占我国总储量近22%，昆阳磷矿是其中最重要的磷矿床之一[1]。昆阳磷矿具有悠久的开采历史，始建于1965年，历经几十年的开发利用，为我国和地方经济的建设和发展做出了突出贡献。但同时也带来了一些环境地质问题，如环境污染、矿区土地破坏与压占、植被损毁、地质灾害等，阻碍了矿山的可持续发展。因此，本文对昆阳磷矿现阶段的环境地质问题进行了探讨，为合理开发利用矿区矿产资源、保护矿山地质环境提供参考。

2 昆阳磷矿概况

昆阳磷矿地形地貌属于中低山地貌，矿区地形总体表现出西北高东南低的特点，最高海拔约2400 m，最低高程约1950 m，属于中等切割的山丘地貌，除地形切割强烈处陡坎发育外，一般多呈缓坡状。矿区南侧有三家村小河，该河流流向为自西向东，最终汇入滇池。

昆阳磷矿距离昆明市区约32 km，大地构造位置上位于扬子地块西段，属于早寒武世川滇磷矿带的组成部分[2，3]。昆阳磷矿主要产于寒武系渔户村组(1y)、中谊村组(1z)和筇竹寺组(1q)。研究区构造线方向主要为近南北向和近东西向，包括罗次-易门和普渡河-滇池两条深大断裂以及三家村断层、香条冲背斜、安宁向斜和龙潭街背斜等(图1)。昆阳磷矿处于香条冲背斜的南翼，总体上为一单斜构造。

昆阳磷矿上矿层的顶板为硅质白云岩，下矿层的底板为白云岩夹硅质条带，中间夹有灰黄色粘土岩，之间的层序和界线清晰[4～7]。矿层延伸长度大于5000 m，宽约600～1200 m，总体为一向南倾斜的东西向单斜构造。由于地形切割较明显，本区矿层形态较复杂，山脊处矿层沿反坡向延伸，沟谷处矿层多呈顺坡向延伸。上、下矿层多呈稳定状分布，部分矿层在重力作用下沿坡向发生牵引滑动，呈起伏状或中间厚两边薄[8]。

1. 断裂/推测断裂；2. 正断层；3. 逆断层；4. 背斜；5. 向斜；6. 昆阳磷矿(研究区)

3 区域稳定性分析

地震是诱发地质灾害的重要因素之一，同时会对矿山生产带来重大影响，威胁着生命、生产安全，因而有必要对区域稳定性进行分析。本区新构造运动强烈，导致区内断裂构造多具有活动性的特点，从沿断裂带常常是地震发育带。根据有关地震史料记录，小江强地震活动带发生过地震24次，其中5～6级11次，6～7级10次，大于7级2次，造成房屋严重倒塌和伤亡人数10人至3万余人(表1)。

据《中国地震动参数区划图(GB18306-2015)》有关规定，工程区地震设防烈度为Ⅷ度，设计基本地震加速度值为0.20g，属设计基本地震加速度第三组，区域地壳稳定性属次不稳定区域。依据云南磷化集团有限公司昆阳磷矿地下开采项目初步设计，进行矿山规划设计时，设防烈度VIII度，基本地震加速度为0.20g，项目建设中主要工业生产建筑和工业辅助建筑及构筑物设计合理使用年限为50年，结构设计必须遵守国家现行规范及规程。按照《建筑结构可靠性设计统一标准》 GB50068-2018的要求，拟建建(构)筑物的建筑结构安全等级为二级。按照《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008的要求，建(构)筑物的抗震设防分类根据重要性和危害程度分为丙类(标准设防类)和乙类(重点设防类)，分别采取相应的抗震措施和地震作用。所有建构筑物均应按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016 年版) 的要求进行抗震设计。

表1 滇中及其邻区地震历史记录

从表1可以看出，近年来区域内发生高震级的地震数量较少，然而，由于地震以其发生迅猛、破坏性极强而不同于其它自然灾害，地震往往容易造成矿山井下围岩失稳、巷道突(涌)水等地质灾害，对矿山基础设施造成严重损坏，同时也易诱发崩塌、滑坡、地裂缝等地质灾害。因此，未来矿山的设计和开采，应注意对地震的防范措施。

4 主要环境地质问题

矿山在生产过程中对生态环境会带来一定的影响，可能产生的环境地质问题主要有以下几个方面。

4.1 植被损毁

矿山开采方式为机械化露天开采，损坏了植被，破坏了地形地貌，对边坡稳定性和地质环境有一定影响。

4.2 矿区土地破坏与压占

矿山开采过程中会产生大量废土、废石，这些废土、废石的堆放破坏并压占了土地，同时可能对矿山的开采带来潜在威胁。

4.3 环境污染

4.3.1 水污染

矿山开采过程中，堆放的废石废渣在雨季时易发生淋滤作用流入地表水或渗入地下水，从而可能会影响附近河流，如三家村小河以及地下水的水质。坑道内排放出的矿坑水的总磷和pH值可能会偏高，存在对附近河流和地下水污染的可能性。此外，矿山开采难免会扰动地下水的天然状态，可能会导致地下水位出现一定程度的下降，泉水点流量减小等。

4.3.2 粉尘和噪声污染

矿山在开采、运输等生产过程中，会产生粉尘污染和噪声污染等环境地质问题，需要注意防范。

4.4 地质灾害

4.4.1 边坡失稳

矿山开采方式为露天开采，开挖出的人工边坡存在失稳的可能性，影响矿山的安全生产，需要注意防范。此外，废石废渣堆放场的规划应科学合理，防止发生边坡失稳的情况。

4.4.2 滑坡和泥石流

由于矿山在开采过程中会产生大量废渣、废土、废石，这些废弃物如果没有进行合理的堆放、处理，在暴雨或连续强降雨的条件下可能会引发滑坡、泥石流等灾害。

4.4.3 崩塌

矿山在机械化露天开采过程中进行的机械开挖、钻孔、穿孔爆破等人工活动可能会引发岩土体的崩塌、掉块，需要注意防范。

5 环境保护措施

为了保证矿山的健康可持续发展，矿山在开发利用过程中注重地质环境保护，采取了一系列环境保护措施，走绿色矿山路线[9～12]。

(1)矿山开挖边坡前会进行全面认证、评价，保证开挖过程中边坡的稳定性，保障生产过程的安全性。

(2)为了防止矿山开采过程中堆放的废土、废石、废渣对矿山开采的威胁，在矿区上部平整出了大量平台，规范废土、废石、废渣的堆放，尽可能地减少对土地破坏与压占，长期以来，未发生相关不良矿山环境地质问题。

(3)地下开采中，坑道内排出的矿坑水，总磷、pH值等经处理达标后再排放，排放时尽量避免流经坡体、废石堆、交通道路及厂房等建筑设施，以防止暴雨期间出现泥石流。废石、废渣堆放场地防渗要达标，周围修建防护墙，防止含过量磷等有害物质的矿渣淋滤水渗入地下，对水土体造成污染。

(4)矿山在开采、运输等生产过程中，采取洒水等措施，防止粉尘污染。

(5)铺设自来水管网，大量植树造林，防止水土流失，减少对生态环境的破坏。

(6)加强巡视检查工作，发现异常现象及时汇报并做好相关防治措施。

6 结论

昆阳磷矿在开采过程中形成了一些植被损毁、土地破坏与压占、环境污染、矿区地质灾害等环境地质问题，在采取相应的防治和治理措施后，有效地预防、改善了这些环境地质问题。