義馬煤業(yè)石壕煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)治理探討

賈金松　李嘯馳　侯利陽(yáng)

1、引言

石壕煤礦位于河南省三門峽市陜縣東部，于60年代由武漢煤炭設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，開采二1煤層，1971年底開始建井，1984年底建成投產(chǎn)。全井田共布置四個(gè)采區(qū)，11采區(qū)已回采結(jié)束，12采區(qū)和13采區(qū)為礦井目前的開采采區(qū)，14采區(qū)尚未開采。礦區(qū)包括煤炭生產(chǎn)加工區(qū)（工業(yè)場(chǎng)地區(qū)）、煤矸石區(qū)（矸石山區(qū)）、生活中心區(qū)、公路及鐵路區(qū)。

2、礦山地質(zhì)環(huán)境

2.1地層巖性

井田內(nèi)西部及北部基巖廣泛出露，據(jù)地表基巖出露和鉆孔及生產(chǎn)礦井揭露，地層由老至新發(fā)育有奧陶系、石炭系、二疊系、新近系和第四系。

2.2地質(zhì)構(gòu)造

石壕煤礦井田位于陜澠煤田西部，處于澠池向斜仰起端的北部，基本處于澠池向斜的軸部，總體為一傾向E的單斜構(gòu)造，礦井構(gòu)造復(fù)雜程度應(yīng)為中等構(gòu)造。

2.3含煤地層

本區(qū)含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組。其中山西組下部的二1煤層為普遍可采煤層，太原組下部的一3煤層為局部可采煤層。

3、礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)估

3.1評(píng)估范圍和級(jí)別

3.1.1評(píng)估范圍

根據(jù)石壕煤礦井田資料及礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查結(jié)果，礦區(qū)采掘活動(dòng)影響范圍沒有超過井田范圍，故本次評(píng)估以該煤礦的井田邊界作為評(píng)估區(qū)邊界。

3.1.2評(píng)估級(jí)別

（1）評(píng)估區(qū)重要程度。石壕煤礦評(píng)估區(qū)內(nèi)共有1個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，涉及自然村莊15個(gè)，其中集中居住區(qū)人口500人以上的自然村莊有3個(gè)，井田范圍內(nèi)有隴海鐵路和310國(guó)道通過，破壞耕地、園地，因此評(píng)估區(qū)重要程度確定為重要區(qū)。（2）礦山生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模。石壕煤礦現(xiàn)有實(shí)際生產(chǎn)能力為0.9Mt/a（90萬(wàn)噸），根據(jù)礦山生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模分類標(biāo)準(zhǔn)，其礦山生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模為中型。（3）礦山地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度。評(píng)估區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育，礦井進(jìn)水邊界條件中等。二1煤層頂板多為大占砂巖，巖體穩(wěn)定性好；二1煤層底板以黑色砂質(zhì)泥巖為主，巖體穩(wěn)定性中等。井田內(nèi)現(xiàn)有地下采空區(qū)面積2.6km2，現(xiàn)狀條件下采空區(qū)面積較大，地面下沉量為1～6m，現(xiàn)狀條件下，礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型少，危害小。地處丘陵區(qū)，微地貌形態(tài)較復(fù)雜，地形起伏變化中等。綜上，可判定評(píng)估區(qū)內(nèi)礦山地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為中等。（4）評(píng)估級(jí)別判定。綜上，確定石壕煤礦井田礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)估級(jí)別為一級(jí)。

3.2現(xiàn)狀評(píng)估分區(qū)

（1）嚴(yán)重區(qū)（I）。主要位于工業(yè)場(chǎng)地及其它場(chǎng)地、11、12、13采區(qū)已采空區(qū)域，根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型與影響程度差異，將礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)又細(xì)分為3個(gè)亞區(qū)，分別是①工業(yè)場(chǎng)地及其它場(chǎng)地礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)（I1）、②井田西部礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)（I2）、③井田北部礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)（I3）。（2）較輕區(qū)（III）。位于石壕煤礦井田東部和南部，該區(qū)地貌以丘陵為主，地形起伏不平，現(xiàn)階段地表以村莊、農(nóng)田及未利用土地為主。該區(qū)目前受開采活動(dòng)影響小，礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小，礦業(yè)開發(fā)對(duì)地形地貌景觀影響程度為較輕，對(duì)含水層破壞較輕，基本不對(duì)土地資源造成影響和破壞。

3.3預(yù)測(cè)評(píng)估分區(qū)

（1）嚴(yán)重區(qū)（I）

根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型與影響程度差異，將礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)又細(xì)分為4個(gè)亞區(qū)，分別是①工業(yè)場(chǎng)地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)（I1）、②井田北部礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)（I2）、③井田西部礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)（I3）、④井田南部礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)（I4）。

（2）較輕區(qū)（III）

主要分布于礦山環(huán)境影響程度嚴(yán)重區(qū)以外的其它區(qū)域，該區(qū)在預(yù)測(cè)年限內(nèi)不受開采活動(dòng)影響或受開采活動(dòng)影響程度較輕。

4、礦山地質(zhì)環(huán)境防治

4.1近期礦山地質(zhì)環(huán)境治理

按石壕煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)工作部署，在治理近期，安排礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)工程2個(gè)，包括地面塌陷及地裂縫治理工程1個(gè)、矸石山滑坡防治工程1個(gè)。

4.1.1地面塌陷及地裂縫治理方式

（1）地面塌陷治理方式

本次地面塌陷治理工程設(shè)計(jì)中盡可能采取“矸石充填法”或“挖高墊低法”增加地面標(biāo)高，或采用“疏水排導(dǎo)法”消除陷區(qū)積水等方式實(shí)施土地平整，盡量減少開挖取土坑獲取土源充填的方式。

（2）地裂縫充填方式

對(duì)不同規(guī)模的裂縫，其處理方式不同，針對(duì)裂縫特征，可采用自然恢復(fù)、人工治理和機(jī)械治理3種方法。

4.1.2矸石山滑坡防治

為防止矸石山發(fā)生滑坡、渣石流等地質(zhì)災(zāi)害，在矸石山下游用地邊界采取維護(hù)結(jié)構(gòu)，如擋渣墻、沙袋等。本方案設(shè)計(jì)采用矸石山坡腳擋墻，目的在于防止因疏松或暴雨沖刷而產(chǎn)生滑坡。遵循經(jīng)濟(jì)、安全與施工便利兼顧的原則，采用漿砌石重力式擋渣墻，墻型采用墻背直立型。

4.2中期礦山地質(zhì)環(huán)境治理

按石壕煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)工作部署，在治理中期，安排礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)工程2個(gè)，包括12采區(qū)地面塌陷及地裂縫治理工程和13采區(qū)地面塌陷及地裂縫治理工程。

4.3遠(yuǎn)期礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程

按石壕煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)工作部署，在治理中期，安排礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)工程2個(gè)，包括14采區(qū)地面塌陷及地裂縫治理工程、工業(yè)場(chǎng)地土地整理工程和矸石山生態(tài)恢復(fù)工程。

4.4礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)

主要有地面塌陷和地裂縫的監(jiān)測(cè)、地下水監(jiān)測(cè)、地表水監(jiān)測(cè)三項(xiàng)。

5、結(jié)論

石壕煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度為中等，礦山規(guī)模為中型，確定該礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)估級(jí)別為一級(jí)?，F(xiàn)狀評(píng)估劃定礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)3處，較輕區(qū)1處；預(yù)測(cè)評(píng)估劃定礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)4處，較輕區(qū)1處。部署治理恢復(fù)工程8個(gè)。其中，地面塌陷及地裂縫治理工程4個(gè)，矸石山滑坡防治工程1個(gè)，工業(yè)場(chǎng)地土地整理工程1個(gè)、矸石山生態(tài)恢復(fù)工程1個(gè)和礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工程1個(gè)。

（作者單位：河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)勘查院）