豐城山西煤礦環(huán)境地質(zhì)條件分析

邱開國，寧尚祥

（江西中煤建設(shè)集團(tuán)有限公司，江西 南昌 330001）

山西煤礦位于豐城市162°方向，隸屬于豐城市洛市鎮(zhèn)管轄。本次對該礦的資源儲量進(jìn)行了核實(shí)，并對礦山的環(huán)境地質(zhì)情況進(jìn)行了調(diào)查。文章介紹礦山的環(huán)境地質(zhì)特征以及環(huán)境地質(zhì)條件的發(fā)展方向，以便為后期該區(qū)地質(zhì)工作提供相關(guān)基礎(chǔ)資料。

1 環(huán)境地質(zhì)條件現(xiàn)狀

1.1 區(qū)域穩(wěn)定性

據(jù)豐城地震歷史記載，豐城市歷史上未發(fā)生過破壞性地震，根據(jù)2015年5月發(fā)布實(shí)施的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306-2015）分析，礦區(qū)地震烈度小于Ⅵ度，地震動參數(shù)＜0.05 g，區(qū)域穩(wěn)定性好。

1.2 水環(huán)境及放射性

山西礦開采的煤層，硫含量低，因此，井下排出的廢水，硫含量少。但礦井排放的廢水中，懸浮了許多粉塵和其它一些廢棄物，若直接向礦井外排放，會對環(huán)境造成一定的污染。為了解決礦井排水對環(huán)境污染的問題，山西煤礦特在井口建造了污水處理池。井下排放的污水，先進(jìn)入污水處理池處理后再向礦外排放。因此，礦井生產(chǎn)排水未對周圍環(huán)境造成明顯的污染。在煤矸石堆場周圍開挖截排水溝，截引周圍來水。在截、排水溝的出口處設(shè)置1 個(gè)沉淀中和池，與周邊排水系統(tǒng)相接，避免了矸石淋濾水直接排放所造成的污染。

工業(yè)場地和生活服務(wù)區(qū)排放生活污水，亦是通過污水管網(wǎng)匯集至污水處理站，污水處理達(dá)標(biāo)后排出礦區(qū)。

礦山積極對礦區(qū)及周邊地下水水質(zhì)與水位進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，分別在礦井出水口、上山西村居民水井、下山西村居民水井各設(shè)置一個(gè)地下水監(jiān)測點(diǎn)，隨時(shí)監(jiān)測礦山及周邊地下水水位、水質(zhì)及水量的變化。

礦區(qū)開采的煤層及矸石中所含的各種有害元素為硫、磷、氟、氯、砷、鈹、鉛、硼、鎘、汞、硒、鉻等。區(qū)內(nèi)未見放射性異常，因此礦山開采過程引發(fā)的放射性危害小。

1.3 礦山地質(zhì)災(zāi)害情況

（1）崩塌、滑坡與泥石流

礦區(qū)及周邊地形較平坦，地勢北東高，南西低，最高點(diǎn)為礦區(qū)南東的仙林觀山峰，海拔標(biāo)高+81.80 m，最低點(diǎn)為礦區(qū)西南城上一帶，海拔標(biāo)高約+38.00 m，相對高差43.00 m 左右。地形坡度一般為18°～42°，屬低緩丘陵地貌，植被發(fā)育，基巖多被第四系土層覆蓋，裸露點(diǎn)極少，自然狀態(tài)下斜坡穩(wěn)定性好。經(jīng)野外實(shí)地調(diào)查訪問，未見崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

區(qū)內(nèi)溝谷植被發(fā)育，且無松散固體堆積物，不具備發(fā)生泥石流地質(zhì)災(zāi)害的條件。據(jù)調(diào)查訪問，歷史上礦區(qū)及周邊未曾發(fā)生過泥石流災(zāi)害。

綜上，礦區(qū)及周邊未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡與泥石流等不良地質(zhì)災(zāi)害。

（2）矸石堆穩(wěn)定性

礦區(qū)現(xiàn)有矸石堆場兩處，分布于主、副井附近。一處為主、副井場地西北側(cè)的原井下矸石堆放區(qū)，距主、副井約300 m，主要堆放井下矸石，為以前堆放；另一處為主、副井東北側(cè)（工業(yè)廣場內(nèi)）的現(xiàn)矸石臨時(shí)堆放區(qū)，距主、副井約80 m。分別敘述如下：

原井下矸石堆放區(qū)：占地面積約4 629.96 m2，目前有少量煤矸石沿山坡坡腳堆放，矸石堆長約28 m，寬約20 m，均高1.50 m，矸石體積約840 m3。因矸石堆放時(shí)間長，結(jié)構(gòu)較致密，穩(wěn)定性較好?？紤]到開挖位置斷面較陡，落差較大，存在發(fā)生垮塌的可能；但因堆放量小，且周邊無建筑設(shè)施，故其危險(xiǎn)性??；周邊地勢平坦，地形開闊，暴雨期矸石場引發(fā)或加劇泥石流的可能性亦小。

現(xiàn)矸石臨時(shí)堆放區(qū)：分布于工業(yè)廣場內(nèi)，占地面積約1 654.72 m2。目前有少量煤矸石堆放，因山西煤礦與江西省豐城新洛電業(yè)有限公司、江西新洛煤電有限責(zé)任公司矸石磚廠已簽訂矸石托運(yùn)協(xié)議，矸石在正常生產(chǎn)期間一般會被及時(shí)清運(yùn)。矸石山最高處堆高約2.40 m，平均1.5 m，堆積量約470 m3，堆放坡角25°～30°。由于矸石山支撐（堆積）體結(jié)構(gòu)較松散，無任何攔擋措施，穩(wěn)定性較差，遇強(qiáng)降雨易引發(fā)垮塌；但因周邊地勢平坦，地形開闊，暴雨期矸石場引發(fā)或加劇泥石流的可能性小，對工業(yè)廣場建（構(gòu)）筑物、基礎(chǔ)設(shè)施影響小。

（3）煤層開采引起的地面沉降

礦區(qū)內(nèi)老窯開采淺部煤層范圍較大，時(shí)間久遠(yuǎn)，采空區(qū)大多未回填，任其自然垮塌。其老窯采空區(qū)冒落帶往往會波及到地面，使地面局部產(chǎn)生不均勻沉降及細(xì)微地裂縫。本次調(diào)查未見明顯的采空塌陷狀況。

2 本核實(shí)期內(nèi)環(huán)境地質(zhì)條件的變化情況

本核實(shí)期內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)因開采引起的塌陷和滑坡地質(zhì)災(zāi)害，以及廢水污染等環(huán)境地質(zhì)問題，采空區(qū)穩(wěn)定性總體較好，矸石堆放穩(wěn)定性總體較好，通過本次調(diào)查礦山周邊地質(zhì)環(huán)境，發(fā)現(xiàn)淺部老窿附近可見不均勻沉降和細(xì)微地裂縫等災(zāi)害現(xiàn)象，且與上次核實(shí)情況有較大差別（2008年核實(shí)報(bào)告調(diào)查未見地面沉降和地裂縫），因此，本核實(shí)期內(nèi)山西煤礦環(huán)境地質(zhì)條件變化較大，根據(jù)《煤礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)勘查評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（MT/T 1091-2008），該礦應(yīng)屬地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量復(fù)雜類礦床。

3 地質(zhì)條件預(yù)測評價(jià)

山西煤礦主要可采煤層有13 號、21 號、23 號煤層，目前僅開采23 號煤，礦體圍巖由穩(wěn)固性較好的粉砂巖、細(xì)砂巖及穩(wěn)固性較差的泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖等組成。隨著煤層陸續(xù)開采，地表移動盆地影響范圍將逐漸擴(kuò)大。根據(jù)礦山地質(zhì)特征及開采條件，按采動移動角γ=δ=75°（走向、上山），采動下山移動角β=γ-0.7α=61°（α為煤層傾角，平均20°），預(yù)測的采掘移動盆地范圍面積約為270.20 hm2。

山西礦周邊關(guān)閉小井?dāng)?shù)量較多，且小井關(guān)閉前越界超深開采現(xiàn)象嚴(yán)重，小井采空區(qū)分布范圍廣。關(guān)閉小井采掘移動盆地對山西礦地表影響較大，且淺部老窿附近已見不均勻沉降、細(xì)微地裂縫等災(zāi)害現(xiàn)象，因此，山西煤礦應(yīng)屬地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量復(fù)雜類礦床。

4 結(jié)語

綜上所述，煤礦區(qū)內(nèi)無危巖、崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象。煤層露頭附近以往老窯開采痕跡明顯，開采歷史較久遠(yuǎn)，地面未見塌陷、裂縫。煤矸堆放量不多，穩(wěn)定性中等，危險(xiǎn)性不大。礦坑排水由于煤層含硫較低，對環(huán)境影響不大，地表、地下水水質(zhì)仍較好。但關(guān)閉小井采掘移動盆地對山西礦地表影響較大，且淺部老窿附近已見不均勻沉降、細(xì)微地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，因此，山西煤礦應(yīng)屬地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量復(fù)雜類礦床。