礦山地質環(huán)境影響預測評估方法及示例

【摘要】礦山地質環(huán)境影響預測評估是進行礦山環(huán)境恢復與治理的基礎，預測評估分為地質災害危險性評估、對含水層影響評估、對土地資源影響評估、對地形地貌景觀影響評估，通過評估確定礦山地質環(huán)境影響級別，進而確定恢復治理方案的治理工程措施。

【關鍵詞】預測評估；地質災害；含水層

礦山地質環(huán)境影響預測評估是指在現狀評估的基礎上，根據礦山類型和礦山開發(fā)利用方案確定的開采范圍、深度、規(guī)模和采、選、冶方法、廢棄物的處置方式等，結合評估區(qū)地質環(huán)境條件，預測采礦活動可能引發(fā)、加劇的地質環(huán)境問題，并對其發(fā)展趨勢、危害對象、影響程度進行分析論證和評估。結合以下工程示例加以說明：

一、地質災害危險性預測評估

根據工程建設特點和礦山開發(fā)利用方案及技術改造初步設計說明書，預測礦山開采可能引發(fā)、加劇的地質災害類型為地表沉（塌）陷、地裂縫；井巷坍塌、冒頂；礦井突水和矸石山滑塌。

現分述如下：

1、地表沉（塌）陷、地裂縫

由于本礦采用自然垮落法管理頂板，開采期間及開采后地表必然下沉和移動，煤層開采后的沉（塌）陷深度和影響范圍根據鐵法礦區(qū)經驗數據計算。

本次回采的16-1、16-2、17煤層累計采厚11.23m，根據礦區(qū)經驗數據η=0.7，最大下沉值：

W0=mη=11.23×0.7=7.8（m）

式中：W0——充分采動時地表最大下沉值，m；

m——煤層法向采出累計厚度，m；

η——下沉系統(tǒng)，經驗數據取0.7；

開采沉（塌）陷的范圍根據礦區(qū)的經驗數據，其中表土段巖石移動角45°，表土垂深最小14m，最大24m，平均19m；基巖移動角為73°，開采范圍內17煤層垂深最小171m，最大210m，平均190m，經計算沉（塌）陷面積為349.7815hm2。

隨著采礦活動的繼續(xù)，新工作面的開拓，復采次數的增加、新采空區(qū)的形成會形成新的塌陷和地裂分，原沉（塌）陷坑的面積和深度會進一步的加大和加深。災害的危害性會進一步加大，危險性會進一步加大。

因此本評估區(qū)未來產生地面沉（塌）陷、地裂縫的地質災害可能性大，危害性大，危險性大。

地面沉（塌）陷、地裂縫地質災害的威脅的主要是土地的使用功能、地面建筑的安全、道路的使用功能、居民的居住安全、人員的生命安全及礦山的生產安全。

隨著塌陷區(qū)的擴大，深度的加深，對土地的破壞會進一步加大，最終受影響土地面積將超過50hm2，造成的經濟損失將超過2000萬元；最終居民搬遷的人口將超過500人；對道路的影響和破壞會進一步加大，將使部分路段無法使用，完全破壞道路的功能；最終沉（塌）陷坑積水面積和積水量進一步加大，對礦井安全生產的威脅進一步加強。

因此礦山未來遭受地面沉（塌）陷、地裂縫地質災害的可能性大，危害性大，危險性大。

2、井巷坍塌、冒頂

評估區(qū)內煤層頂、底板巖性以砂巖、泥巖為主，巖石抗壓強度小于30MPa，為中硬巖類。巖體穩(wěn)定性中等，工程地質條件中等。因此礦山在開采過程中有引發(fā)、加劇井巷坍塌、冒頂的可能性小，危害性小，危險性小。

井巷坍塌、冒頂主要威脅井下安全生產、作業(yè)人員和生產設備，危害性小，危險性小。

3、礦井突水

據現有資料分析，礦井突水的因素主要有地面沉（塌）陷坑積水潰入井下、封閉不良鉆孔溝通了各含水層，形成了充水通道、采空區(qū)積水涌入工作面等。

隨著礦山開采的繼續(xù)，地面沉（塌）陷坑的面積和積水量會進一步加大、開采面遇到封閉不良的鉆孔的幾率進一步增加，采空區(qū)積水量進一步加大。因此隨著礦山開采的繼續(xù)礦井突水的可能性進一步加大。

因此未來發(fā)生礦井突水地質災害的可能性大，危害性大，危險性大。

礦井突水地質災害直接威脅井下的人員安全、設備安全，直接影響礦山生產，造成極大的經濟損失；礦井突水還能造成地面塌陷，威脅地面人員、建筑物、耕地等，對人員、財產造成損失。

因此，未來礦井突水地質災害對礦山的危害性大，危險性大。

4、矸石山滑坡

隨著礦井開采的繼續(xù)，矸石積存量會進一步加大，矸石山的高度會進一步加高，矸石山新增松散堆積物的增多，矸石山發(fā)生?；碌目赡苄詴黾?。但由于矸石山周邊建筑物及人員稀少。因此未來矸石山發(fā)生滑坡可能性中等，危害性小，危險性小。

矸石山滑坡地質災害威脅的主要是矸石山周邊的建筑物和人員。因為矸石山周邊建筑物和人員稀少，因此礦山遭受矸石山滑坡地質災害的危害性小，危險性小。確定該礦山預測地質災害對地質環(huán)境的影響程度為嚴重。

二、采礦活動對地下含水層的影響和破壞的預測評估

本井田有二個較大的含水巖組，由上至下分為：1、第四系孔隙潛水含水層，2、白堊系砂巖、砂礫巖孔隙承壓水含水巖組：

目前礦山開采對兩個含水層的破壞都很嚴重，礦山提供的資料：建井初期，全礦涌水量平均為630.6m3/h。建井中期，礦井涌水量隨著開采面積的增加，礦井涌水量逐漸變小，礦井平均涌水量270m3/h。目前，礦井平均為涌水量60m3/h。

分析可知，隨著礦井開采的加深，礦井涌水量減少很快。因此隨著礦山的進一步開采各含水層的富水性會進一步減弱，在未來，目前遠離采空區(qū)仍然具有供水能力的各含水層將失去供水能力。

預測評估綜合確定礦山開采對地下含水層的影響和破壞程度嚴重。

三、礦山開采對地形地貌的影響和破壞的預測評估

目前礦山由于矸石山（高度近43m）的存在，大量沉（塌）陷坑的存在，工業(yè)廣場大量生產、生活及輔助設施的存在對原生地形地貌景觀的破壞嚴重。

隨著采礦活動的繼續(xù)，最終本評估區(qū)沉（塌）陷面積將達到349.7815hm2。將達到目前沉（塌）陷區(qū)面積2倍以上。對原生地形地貌的景觀的破壞將進一步加強。

隨著采礦活動的繼續(xù)，工業(yè)廣場的設施會進一步增加，矸石山的面積和高度會進一步增加。對地形地貌景觀的破壞會進一步加強。預測礦山開采對地形地貌的影響和破壞程度為嚴重。

四、礦山開采對土地資源的影響和破壞預測評估

隨著礦山開采，整個評估區(qū)土地將均受到破壞和影響。但壓占面積在現狀基礎上不再繼續(xù)擴大，擴大的只是破壞及影響面積。預測礦山開采土地的影響和破壞程度為嚴重。

作者簡介

馮玉鳳（1963-），女， 遼寧凌海人，地質工程師，現從事地質工作。