神府礦區(qū)采礦誘發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題與防治

郭慶妮，李　菲，張　晨，崔　娜，康璐燕，孟　超

(1.陜西省地質(zhì)資料信息中心，陜西 西安 710065；2.中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安 710068)

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神府礦區(qū)采礦誘發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題與防治

郭慶妮1，李菲1，張晨1，崔娜1，康璐燕1，孟超2

(1.陜西省地質(zhì)資料信息中心，陜西 西安 710065；2.中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安 710068)

對(duì)神府礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行研究，通過(guò)調(diào)查分析，神府礦區(qū)存在土地資源破壞、地面塌陷、地裂縫的地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，破壞了當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)地貌景觀，影響人民生命財(cái)產(chǎn)安全，礦坑水選礦廢水和洗煤水排入附近河道，污染地表徑流，礦山廢渣經(jīng)降水淋濾對(duì)地下水造成污染，提出要健全相關(guān)法律法規(guī)，加大礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)管執(zhí)行力度，加強(qiáng)組織管理，穿新礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)新技術(shù)，注重推廣宣傳教育，促進(jìn)神府礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理。

沉；水

神府礦區(qū)位于鄂爾多斯盆地東北部的黃土丘陵區(qū)和毛烏素沙地，因地理位置優(yōu)越、煤炭?jī)?chǔ)量大、煤質(zhì)優(yōu)良、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、地層平緩以及開(kāi)采容易而受到國(guó)家重視，近年來(lái)，神府礦區(qū)的超強(qiáng)度煤炭開(kāi)采引發(fā)了諸多環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。例如：2008年7月，神木匯森涼水井煤礦的井下事故共造成18人遇難，11人受傷[1]。因此，綜合分析神府礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，提出相應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題防治措施很重要。

目前，相關(guān)學(xué)者對(duì)神府礦區(qū)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行了研究。夏斐等[2]利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)礦區(qū)綜合地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)采煤條件下的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得出神府礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀以差為主，采煤后礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量有所下降；范立民等[3]以大量野外調(diào)查資料為基礎(chǔ)，對(duì)神府礦區(qū)淺部煤層開(kāi)采引起地面塌陷的成因進(jìn)行分析，并提出防治對(duì)策。本文對(duì)神府煤礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行綜合分析，并提出了相應(yīng)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題防治措施，為神府礦區(qū)開(kāi)采實(shí)現(xiàn)安全管理提供依據(jù)。

1　礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題

1.1礦山地質(zhì)災(zāi)害

采礦活動(dòng)引起的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型主要為地面塌陷和地裂縫，其與采礦規(guī)模、煤層埋藏深度和煤層厚度等因素有關(guān)。據(jù)范立民等[3]學(xué)者的研究，至2000年，發(fā)現(xiàn)的地面塌陷有大柳塔煤礦1203工作面地面塌陷,水井渠礦地面塌陷和李家畔礦地面塌陷，總塌陷面積為2 588.17 m2，詳細(xì)信息見(jiàn)表1。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：至2006年，神府礦區(qū)內(nèi)由采空區(qū)引起的地面塌陷總面積達(dá)4.03×107m2，可見(jiàn)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，煤炭需要量增加,煤礦開(kāi)采強(qiáng)度加大,礦區(qū)采空區(qū)將越來(lái)越多，引發(fā)的地面塌陷面積將逐漸擴(kuò)大,地裂縫發(fā)育等地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題將日益嚴(yán)重。

表1　煤礦區(qū)地面塌陷災(zāi)害統(tǒng)計(jì)表

1.2礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)土地資源和地質(zhì)地貌景觀的影響破壞

1.2.1礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)土地資源的破壞

礦產(chǎn)開(kāi)采對(duì)土地資源的破壞主要表現(xiàn)在:采礦場(chǎng)、地面塌陷和其他方式對(duì)土地資源的破壞產(chǎn)生的廢棄地。據(jù)調(diào)查，神府煤田自20世紀(jì)80年代開(kāi)發(fā)以來(lái)，累計(jì)壓占損壞土地達(dá) 12 658.32 hm2。其中工業(yè)用地 8 589.40 hm2，煤矸石、廢石等采礦廢渣占地13.33 hm2，地面塌陷損壞土地 4 055.59 hm2[4]。同時(shí)隨著采礦數(shù)量增加，當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境條件受到不同程度地改變破壞，形成采空區(qū)或高陡邊坡，繼而導(dǎo)致地面塌陷，進(jìn)一步損壞土地資源。

1.2.2礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)地質(zhì)地貌景觀的影響破壞

雖然煤礦開(kāi)采過(guò)程中，地下水水位較高地區(qū)和河流溝谷中，旱生植被逐漸代替了喜水植被，植被覆蓋度并沒(méi)有降低[5]。但是修建簡(jiǎn)易公路、砍伐樹(shù)木、搭建工棚、堆放廢石棄渣等對(duì)地表植被破壞較大，其次，群采地段造成山勢(shì)不連續(xù),凹凸遍布的自然環(huán)境?？傊?，完整的周邊環(huán)境常常由于小規(guī)模、小范圍的改變而顯得異常醒目,對(duì)地質(zhì)地貌景觀的影響也顯得特別突出。

1.2.3礦山廢水對(duì)環(huán)境的影響

神府礦山廢水主要為礦坑水、選礦廢水和洗煤水。礦田廢水只有少部分循環(huán)利用,大部分排入附近河道，河道水作為灌溉用水，影響人們的健康生活[6]。據(jù)調(diào)查，礦山開(kāi)發(fā)前后，窟野河水體中總懸浮物是礦山開(kāi)發(fā)前的94倍[7]；活雞兔溝河水中，除汞元素濃度變化較小，鉻、鈣、鍶、銅、鉛的濃度增加至礦山開(kāi)發(fā)前的 1.6～3.4 倍，鐵和錳的濃度增加了九倍；烏蘭木倫河中各元素含量都有不同程度的增加，其中汞、鉛變化較大，是背景值的 4～5.5 倍[8]。隨著礦區(qū)開(kāi)發(fā)規(guī)模的日益擴(kuò)大，污染程度會(huì)更加嚴(yán)重。

1.2.4礦山廢渣排放對(duì)環(huán)境的影響

神府廢渣主要為煤矸石和廢石。據(jù)調(diào)查，自 20 世紀(jì) 80 年代開(kāi)發(fā)至今，煤矸石、廢石等采礦廢渣累計(jì)壓占損壞土地達(dá)13.33 hm2[9]，煤矸石和廢石常年堆積,礦區(qū)周?chē)蠖酁檗r(nóng)田，經(jīng)降水淋濾后滲入周?chē)耐寥溃斐芍車(chē)寥缐A化板結(jié),并且廢石堆中的有害元素含量超標(biāo)時(shí),滲入地下會(huì)造成土壤和地下水污染。

2　導(dǎo)致礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的主要因素分析

2.1礦山地質(zhì)環(huán)境背景條件影響

地質(zhì)環(huán)境背景決定礦產(chǎn)資源的分布、類(lèi)型及煤礦開(kāi)采方式。神府煤田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，礦床埋藏淺，煤層厚，容易造成頂板巖層承重過(guò)大，易于發(fā)生斷裂，引發(fā)地面塌陷；此外，神府礦區(qū)雨季集中，多為突發(fā)性暴雨，礦山廢渣受雨水林濾污染地下水。

2.2礦山企業(yè)規(guī)模性質(zhì)的影響

神府礦區(qū)利于大型機(jī)械化綜采，在實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的同時(shí)，開(kāi)采強(qiáng)度大易造成集中連片的采空區(qū)和塌陷區(qū)，破壞地質(zhì)環(huán)境。

2.3科學(xué)管理方法和手段的影響

20世紀(jì)早期，神府煤田開(kāi)采手段落后，礦產(chǎn)品處于原始狀態(tài)，片面追求高產(chǎn)，致使礦山環(huán)境破壞嚴(yán)重[10]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤田開(kāi)采管理系統(tǒng)日漸成熟，但由于企業(yè)隸屬關(guān)系等因素，地方管理部門(mén)對(duì)煤礦企業(yè)用于生態(tài)治理的復(fù)墾經(jīng)費(fèi)、育林基金和生態(tài)建設(shè)資金等專(zhuān)項(xiàng)資金的利用無(wú)法監(jiān)督和管理，在很大程度上也影響了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的治理。

3　礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的防治建議

神府礦區(qū)位于脆弱生態(tài)環(huán)境，只有堅(jiān)持可持續(xù)科學(xué)發(fā)展觀，處理好經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益三者的關(guān)系,堅(jiān)持走資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的綠色礦業(yè)之路，礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境將不會(huì)隨大規(guī)模的煤田開(kāi)采而進(jìn)一步惡化。

3.1健全法律法規(guī)制度和加大礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法力度

全面落實(shí)《礦產(chǎn)資源法》等相關(guān)法律法規(guī),健全落實(shí)礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度和礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理保證金制度，使礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理工作有法可依。政府部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)新建礦山、生產(chǎn)礦山和閉坑礦山的監(jiān)管力度，督導(dǎo)礦山企業(yè)控制各階段煤礦開(kāi)發(fā)造成的負(fù)面影響。

3.2加強(qiáng)組織管理

煤田開(kāi)發(fā)應(yīng)堅(jiān)持預(yù)防為主、防治結(jié)合的方針，建立礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)方案審批制度，明確礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)單位和采礦權(quán)人的環(huán)境保護(hù)責(zé)任,督促企業(yè)落實(shí)礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理措施，推進(jìn)礦區(qū)復(fù)墾加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)力度。

3.3創(chuàng)新環(huán)保科技

大力研究礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理新技術(shù)、新工藝，并積極推廣應(yīng)用于礦山污染綜合治理和生態(tài)恢復(fù)。結(jié)合政府資金和社會(huì)資金，建立地區(qū)礦山環(huán)境地質(zhì)模型,為日后礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

3.4推廣宣傳教育

利用新聞媒體等現(xiàn)代科技手段大力宣傳礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理的效益，公開(kāi)披露污染環(huán)境、破壞生態(tài)的違法行為。同時(shí)，積極開(kāi)展礦區(qū)管理人和作業(yè)人員的礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)知識(shí)培訓(xùn)，增強(qiáng)礦山工作人員安全生產(chǎn)意識(shí)的同時(shí)，樹(shù)立礦山開(kāi)發(fā)可持續(xù)發(fā)展觀念。

4　結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)神府礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的研究，分析了礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境破壞的原因，提出在礦產(chǎn)資源的勘查和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，應(yīng)堅(jiān)持礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)并重的原則，通過(guò)各級(jí)職能部門(mén)的積極引領(lǐng)，全社會(huì)成員的主動(dòng)參與，促進(jìn)神府礦區(qū)環(huán)境快速、健康、可持續(xù)發(fā)展。

[1]http://www.sei.gov.cn/printpage.asp articleid=154363.

[2]夏斐.榆神府礦區(qū)綜合地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀與預(yù)測(cè)[J].煤田地質(zhì)與勘探.2000,28(3):45-49.

[3]范立民,楊宏科.榆神府煤礦區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)[J].煤田地質(zhì)與勘探.2003,31(06):6-8.

[4]周學(xué)珍.遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用-以陜西神府煤礦區(qū)為例[J].能源環(huán)境保護(hù).2013,27(01):52-55.

[5]胡振琪,陳濤.基于ERDAS的礦區(qū)植被覆蓋度遙感信息提取研究-以陜西省榆林市神府煤礦區(qū)為例[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào).2008,23 (02):164-168.

[6]周進(jìn)生,王劍輝，等.礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)地下水失衡影響及其控制對(duì)策-以陜北煤炭資源開(kāi)發(fā)為例[J].中國(guó)礦業(yè).2009,18(12)52-55.

[7]梁麗華,范代娣，等.陜北神木受煤礦污染水體的水質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)[J].地下水.2013,35(4):54-56.

[8]張斌成,張健.陜北能源化工基地采煤生態(tài)環(huán)境破壞及補(bǔ)償機(jī)制研究[J].中國(guó)煤炭地質(zhì).2010,22(9)38-43.

[9]馮海濤.榆林市礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題調(diào)查研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保.2014 (01):163-167.

[10]陳濤.神府煤礦區(qū)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué).2009.

2016-04-22

郭慶妮(1986-)，女，陜西榆林人，助理工程師，主要從事環(huán)境地質(zhì)研究工作。

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1004-1184(2016)05-0183-02