東升煤礦環(huán)境地質(zhì)特征研究

王洪太

（內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)局153 隊(duì)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

勘查區(qū)地處毛烏素沙漠邊緣，區(qū)內(nèi)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害主要為沙塵暴。

1 煤礦開采對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響

隨著區(qū)內(nèi)外不斷的勘探開發(fā)，礦井和公路、鐵路的相繼建成，煤炭外運(yùn)使運(yùn)輸繁忙，人員流動(dòng)增多，固定人口和建筑占地等不斷增加，將產(chǎn)生大量的生活垃圾，尤其是礦井開采將會(huì)帶來一系列的環(huán)境地質(zhì)問題。

1.1 煤礦開采對(duì)植被、水土流失的影響

鄂爾多斯高原地區(qū)，地表植被稀少，生態(tài)環(huán)境脆弱，煤礦開采時(shí)，必然會(huì)造成大面積毀林毀草，致使水土流失，從而引發(fā)土地沙漠化。另外，礦井開采，使地下水位下降，大片植被死亡。為此，建議建設(shè)單位做到：礦井建設(shè)與環(huán)境建設(shè)同步進(jìn)行，提高植被覆蓋率，攔洪截流，減少水土流失。

1.2 礦坑疏干排水對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響

礦井為了正常生產(chǎn)，需長期疏排礦坑水，其結(jié)果必然會(huì)導(dǎo)致地下水位下降，井泉干涸，植被枯死，從而影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳钣盟稗r(nóng)田灌溉用水。另外，礦井產(chǎn)生的各種生活污水及工業(yè)廢水如不處理，可造成地下潛水和土壤污染，直接污染其附近水源，望設(shè)計(jì)部門考慮防范措施。

1.3 煤礦生產(chǎn)對(duì)地面環(huán)境的影響

大規(guī)模的開采，礦井必將形成大面積的采空區(qū)，使煤層頂板失穩(wěn)下沉，出現(xiàn)地裂，地面塌陷，地面沉降等地面變形，重者可使地面建筑物、公路、管道等公共設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞。也可使礦井產(chǎn)生冒落，冒落裂隙帶如溝通地表，尤其是溝谷地帶，地表水及大氣降雨可直接順裂隙帶流入礦井，給礦井帶來極大的危害，所以在采掘中應(yīng)注意保護(hù)建筑物、公路等地面設(shè)施。保安煤柱應(yīng)留設(shè)，采空塌陷區(qū)應(yīng)及時(shí)回填，恢復(fù)植被。

1.4 固體廢棄物對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響

煤礦主要固體廢棄物為井巷掘進(jìn)的廢石及煤矸石，廢棄物堆放可能產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)問題有：

1.4.1 侵占耕地、減少土地資源，污染土壤。

1.4.2 廢棄物中有害元素因降水的長期淋濾往往富集在水中，污染水資源。

因此，煤礦生產(chǎn)時(shí)廢棄物堆放盡量少占耕地，堆放處應(yīng)鋪設(shè)隔水的粘土層，以減少對(duì)水資源的污染。

1.5 新增水土流失和土地沙漠化

礦區(qū)開發(fā)建設(shè)中，隨著地下水位下降，植被生存環(huán)境惡化造成植被減少，大規(guī)模的工程活動(dòng)，地表物質(zhì)大規(guī)模擾動(dòng)，形成大量易流失的堆積物；運(yùn)輸干線及其兩側(cè)、工業(yè)廣場等地的施工，植被遭到破壞，生態(tài)環(huán)境受到影響，排棄的土石堆放在緩坡、洼地，要壓埋原有灌叢草地，植被覆蓋率下降，廢棄的土石易風(fēng)化成為沙源物質(zhì)，若傾入河溝又成為固體徑流，造成入河泥沙量的增加，裸露的地表易沙化。工業(yè)廣場建設(shè)，煤矸石堆放等可以通過制定水土保持方案和科學(xué)的工程措施以避免土地沙漠化和新增水土流失。

2 煤炭的綠色開采

綠色采礦是形成礦區(qū)綠色家園的重要技術(shù)組成，在技術(shù)上涉及到開采塌陷區(qū)的復(fù)墾和景觀化、瓦斯抽采、保水技術(shù)、矸石利用、煤巷充填支護(hù)和煤炭地下氣化等。下面就本區(qū)煤炭保水開采談一下初淺的認(rèn)識(shí)。

未來煤炭開采破壞地下水資源表現(xiàn)在對(duì)其進(jìn)行人為疏干排水和采動(dòng)形成的導(dǎo)水裂隙對(duì)煤系含水層的自燃疏干、破壞和污染了地下水資源。

建議未來開采時(shí)采用保水開采即研究開采前后巖層的水文地質(zhì)變化：

1）開采的巖層是否有隔水帶，開采對(duì)地表和地下水系的破壞形成的漏斗，隨著雨水的補(bǔ)給，下降漏斗能否恢復(fù)，表明上覆巖層隔水性能強(qiáng)弱；

2）礦井水排出和礦井水如何利用等。為了保證生態(tài)穩(wěn)定，如何在復(fù)墾時(shí)建造地面隔水層。

3）地下水是否全部流失還是保存在更深的巖層內(nèi)形成地下巖層積水而后再利用；開采后地面形成塌陷，但并不積水，此時(shí)就有可能造成水文地質(zhì)條件的改變，甚至地下水的流失等等；

保水開采以保證最大限度減少對(duì)環(huán)境破壞，合理利用資源，形成一種資源與環(huán)境協(xié)調(diào)一致的開采技術(shù)。

3 地震與礦區(qū)穩(wěn)定性

據(jù)了解，本區(qū)至今無破壞性地震記錄，近年來也未發(fā)生過較大的有感地震。根據(jù)內(nèi)蒙古地震臺(tái)觀測資料記載，1976年4月4日，在距本井田約220km 的和林格爾縣新店子一帶，發(fā)生了6.3 級(jí)地震，地震強(qiáng)度約4.5～5 級(jí)，烈度為Ⅵ度，地震波及鄂爾多斯市一帶。

據(jù)全國地震烈度區(qū)劃圖劃分，區(qū)內(nèi)地震動(dòng)峰值加速度為0.10g。按GB18306 標(biāo)準(zhǔn)劃分，屬地震活動(dòng)微弱區(qū)。區(qū)內(nèi)還沒有發(fā)生過較大的災(zāi)害性地震，區(qū)域穩(wěn)定性尚好。

本區(qū)地形南高北低，溝谷縱橫，具侵蝕性高原低中山地貌特征。區(qū)內(nèi)沉積巖厚度大，地殼穩(wěn)定，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)緩慢，自燃狀態(tài)下沒有不良自燃現(xiàn)象發(fā)生。因此，本區(qū)的穩(wěn)定性較好。

4 地質(zhì)災(zāi)害

據(jù)調(diào)查，區(qū)內(nèi)無大的山體崩塌、滑坡及泥石流現(xiàn)象發(fā)生。區(qū)內(nèi)松散層分布較廣，主要以第四系黃土層為主，厚度3-5m，黃土垂直節(jié)理較發(fā)育，固結(jié)性差，加之地表沖溝極為發(fā)育，地形高差及坡度大，溝谷多呈“V”字型，溝深、壁陡，每逢雨季受水流沖蝕，較大的溝谷不同程度都有小的滑坡、崩塌等現(xiàn)象發(fā)生，水土流失嚴(yán)重。基巖主要出露在各大溝谷中，主要為志丹群地層，因風(fēng)化嚴(yán)重，孔隙、裂隙發(fā)育，膠結(jié)疏松。據(jù)野外觀察，僅見小范圍坍塌、滑落現(xiàn)象（面積多小于200m2）。區(qū)內(nèi)較大的艾來五庫溝、哈達(dá)圖溝在暴雨時(shí)有洪水爆發(fā)，因匯水面積較小，山洪量小，不會(huì)對(duì)礦區(qū)造成危害。

5 礦區(qū)水環(huán)境

區(qū)內(nèi)無地表水體。區(qū)內(nèi)各含水巖組地下水經(jīng)抽水試驗(yàn)資料證實(shí)，單位涌水量＜0.01l/s·m，屬弱富水性含水巖組。目前，區(qū)內(nèi)水環(huán)境還保持著原始狀態(tài)。

未來煤礦初期開采，礦坑排水所形成的降落漏斗較小，水位下降幅度較小，隨著開采范圍的不斷擴(kuò)展，礦坑長期疏干排水，降落漏斗也不斷向外擴(kuò)大，地下水位就會(huì)不斷下降，長此下去，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致區(qū)域地下水位整體下降，造成井、泉干涸，水源地水量減少，水質(zhì)惡化、植被枯死等后果。另外，礦坑排出的污水如不及時(shí)處理，還可造成地下潛水和土壤污染，出現(xiàn)新的生態(tài)環(huán)境問題。

針對(duì)上述可能出現(xiàn)的問題，建議建設(shè)方應(yīng)加強(qiáng)水資源的管理，選用水質(zhì)良好，便于防護(hù)的水源地做為生活用水。未來開采過程中對(duì)排出的礦坑水進(jìn)行水質(zhì)凈化處理，用于生產(chǎn)和生活，在保證正常的生產(chǎn)情況下，回灌地下含水層可有效地防止區(qū)域地下水位下降和地面沉降，做到礦坑水的排供結(jié)合，綜合利用，從而減緩煤礦供水水源的不足。