大面積采動礦區(qū)水環(huán)境災害特征及防治措施

林以齊

【摘 要】受到大面積采動因素的影響，對于煤礦礦區(qū)而言，相應伴生水系調整河水體污染問題，引發(fā)礦區(qū)出現(xiàn)極為嚴重的水環(huán)境災害問題。本文基于這一實際情況，以某煤礦礦區(qū)實際情況為研究對象，在大面積采動因素作用之下，就煤礦礦區(qū)所出現(xiàn)的水環(huán)境災害問題及其特征進行了詳細分析，進而提出了與之相對應的防治措施，望能夠引起各方工作人員的特別關注與重視。

【關鍵詞】大面積采動礦區(qū)；水環(huán)境災害；特征；防治措施；分析

某煤礦礦區(qū)區(qū)內地形起伏較大，地貌特征表現(xiàn)為低緩性丘陵，屬于中生代煤盆地沉積區(qū)的東部邊緣。該區(qū)巖性結構多為白色砂巖，呈現(xiàn)出淺灰色、灰白色、以及灰色狀態(tài)。礦區(qū)全境內共劃分為7個可采煤區(qū)以及25個可采煤層。含水層主要受到大氣降水因素的影響，以礦坑抽水方式進行排泄。結合該工程項目的實際情況，在充分考慮大面積采動因素的影響下，就相關問題做詳細分析與說明。

1.大面積采動礦區(qū)水環(huán)境災害特征分析

1.1水資源流失方面的問題

該煤礦工程礦床所采取的開采方式主要涉及到兩種類型，其一為地下開采，其二為露天開采。其中，長期性的露天開采使得礦床邊幫出現(xiàn)明顯的變形、以及松動問題，同時在一定程度上加重了此區(qū)域內的水資源流失問題。與此同時，長期性的地下開采作業(yè)也使得礦場井下地層冒落、以及裂縫現(xiàn)象層出不窮?？梢哉f，上述兩種采礦方式的共同作用下，使得此區(qū)域內的地下蓄水構造體系遭到了極為嚴重的破壞，地下水原有的調蓄能力也被極大的削弱。特別是在地下開采作業(yè)不斷向著更深地層發(fā)展的過程當中，降落漏斗的形成最終導致此區(qū)域的地下水水位整體性降低，出現(xiàn)嚴重的水資源流失問題。

1.2廢舊地下采場以及露天礦坑積水方面的問題

在該煤礦工程生產實踐的過程當中，基于對整個施工現(xiàn)場安全性、可靠性因素的考量，每年都需要消耗大量的資金，專項應用于對煤礦開采區(qū)域地表水的攔截以及疏導工作。同時，聚集于地下采場以及露天礦坑當中的水分，則主要是通過排水系統(tǒng)的方式進行疏導。然而，在羅天礦坑閉坑之后，大氣降水、地表水滲透、河流滲透、工民用廢水排放、以及地下水共同作為礦坑坑內水源的補給方式，由此甚至可能導致此區(qū)域出現(xiàn)人工湖波，同時并發(fā)包括邊坡巖石軟化、礦區(qū)地震、以及地下水水質污染在內的相關問題。上述問題的產生均對整個煤礦開采作業(yè)區(qū)域的安全生產產生了極為不良的影響。更加關鍵的一點是：受到大面積采動因素的影響，導致此開采區(qū)域內的地層結構、巖層結構受到破壞，并呈現(xiàn)出了大量橫縱向可連通的裂紋、以及裂隙，由此串通了大量的含水層。在所開采的礦山結束開采作業(yè)之后，底層結構長時間的不穩(wěn)定特質不會消除，甚至會引發(fā)更大規(guī)模的地層結構煙花，導致此區(qū)域內的地下水動力場關系復雜，地表徑流、地下蓄水、礦坑、以及上覆含水層之間的水力聯(lián)系尤為密切，最終使得大量補給水源通過滲透的方式在已廢舊的采空區(qū)當中匯集。自然，積水當中所含有的酸性成分、堿性成分、毒性成分、重金屬礦物成分均會受到大面積采動的影響，借助于裂縫擴展的方式，導致極為嚴重的穿層污染問題。

1.3地表以及地下水水質污染方面的問題

在該煤礦生產環(huán)境下，礦區(qū)內所對應的礦井水污染物主要是受到水體水巖作用以及煤巖體相互作用的溶出污染影響。井下工作面當中所含有的煤砂污染、以及煤矸石污染問題表現(xiàn)突出。據(jù)相關統(tǒng)計資料數(shù)據(jù)顯示：整個煤礦礦區(qū)內所形成煤矸石堆積量達到了2.5×108（單位/m3），受到大面積采動影響而形成的矸石遍布整個區(qū)域。這部分煤矸石受到淋濾作用因素的影響，深入地下區(qū)域，當中所含有的大量劇毒物質成分也會隨之滲透進地下水水體當中，引發(fā)嚴重性的污染問題。更加關鍵的一點是：由于部分煤礦開采區(qū)域已處于廢棄狀態(tài)，但地層結構長期性處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，此過程當中產生的大面積性的變形以及破壞問題最終會導致地下水資源以及循環(huán)系統(tǒng)受到極為不利的影響，引發(fā)嚴重的水質污染問題。

2.大面積采動礦區(qū)水環(huán)境災害防治措施分析

結合本礦區(qū)在大面積采動因素影響下出現(xiàn)的水環(huán)境災害問題，為了確保在后續(xù)開采作業(yè)中的安全與可靠，就應當對上述相關的水環(huán)境災害問題進行有效的防治。具體而言，需要重點關注以下幾個方面的問題：（1）加大對國家礦山地質環(huán)境治理專項資金的申請力度。在專項資金的支持下，積極展開對本礦區(qū)地質環(huán)境，特別是水環(huán)境災害的治理工作。此過程當中所涉及到的主要治理內容包括：對礦區(qū)煤矸石、生活垃圾等進行回填處理，對礦區(qū)塌陷坑進行回填處理，對生態(tài)環(huán)境進行重建，恢復礦區(qū)周邊植被覆蓋。以此種方式，確保礦區(qū)水環(huán)境在內的整個生態(tài)環(huán)境能夠得到顯著的額改善；（2）重視企業(yè)間的合作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。例如，某煤化工生產企業(yè)在生產過程中所產生的大量廢灰渣無處對方。煤礦企業(yè)就可以與該企業(yè)進行積極協(xié)商，利用這部分廢灰渣對開采區(qū)域內的廢棄礦坑進行回填處理。但，在此環(huán)節(jié)的工作過程當中，還需要特別重視做好對灰渣場地層的防滲設計與施工工作，避免此區(qū)域出現(xiàn)更加嚴重的水體污染問題；（3）針對煤礦礦井外排下所造成的水資源浪費問題以及水環(huán)境污染問題，需要通過新建排水設施的方式，對其進行處理，為煤礦礦區(qū)的復墾綠化、植被恢復、乃至生態(tài)重建提供充足且具有保障性的水源；（4）通過對現(xiàn)代化技術的應用，發(fā)揮地質監(jiān)測站在檢測煤礦礦區(qū)生產生態(tài)環(huán)境中的重要意義。結合煤礦礦區(qū)的實際情況，采集包括地下水動態(tài)、地下水環(huán)境、以及地質災變等多個方面的指標進行合理監(jiān)測，結合煤礦礦區(qū)大面積采動的實際情況，構建健全的GIS地理信息系統(tǒng)，發(fā)揮數(shù)據(jù)保障功能。

3.結束語

我國是煤炭資源的生產與使用大國。煤礦生產在整個國民經濟建設發(fā)展體系中所占據(jù)的地位是極為關鍵的。為了確保煤礦生產的安全與可靠，就需要結合煤礦礦區(qū)的實際情況，詳細分析各類水環(huán)境災害的特征，制定相對應的防治措施。在本文上述分析過程當中，首先針對該煤礦礦區(qū)工程的在大面積采動因素影響下，出現(xiàn)的水環(huán)境災害特征進行了簡要分析，當中主要涉及到以下幾個方面的問題：（1）水資源流失方面的問題；（2）廢舊地下采場以及露天礦坑積水方面的問題；（3）地表以及地下水水質污染方面的問題。結合上述情況，提出了針對性的災害防治措施，希望能夠通過各方通力合作，保障礦區(qū)生產作業(yè)的安全與可靠。

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