煤矿开采中环境地质问题的成因分析论证

敬江宁

新疆维吾尔自治区地质局  新疆乌鲁木齐830000

摘要：煤矿资源开发过程中可为国家及社会带来经济效益的同时袁，也会引发一系列矿山地质环境问题。因此袁需要开展矿山地质环境保护与置换恢复工作，实现矿山资源的合理开发利用的同时袁降低煤矿资源开采过程对环境的影响。近年来，我国各地区均开始大力推进地质环境治理工作袁并均取得一定工作成效。但由于历史遗留问题，各地区矿山地质环境治理任务仍然极为繁重。

关键词：煤矿开采;环境地质

引言

煤炭是国家必不可少的重要能源，维护安全生产就要强化采矿安全建设工作，强化安全治理工作，同时积极引进先进技术，以降低事故发生率。当前的矿产资源需求依然强劲，同时对开采工程要求更高，强调向绿色化方向推进。煤矿开采工程不仅资金投入量大，而且极具风险性，为顺利开展采矿工作，就要直接面对作业过程中的各种问题，深入探索以采取科学有效对策。

1、煤矿开采工作现状

我国作为发展中国家，正在积极开发各种新能源，但是当前的经济发展进程中，传统能源依然是主力。传统能源的应用存在不足，主要体现为不可再生、消耗量大且严重污染环境，这不符合国家出台的绿色发展战略。处于新时代环境中，国家政府强调绿色发展，旨在经济快速增长的过程中要加强环境治理，加大绿色技术应用力度，相关企业制定符合低碳可持续发展战略的措施，促使自身良性发展。煤炭是我国重要能源，供应量稳步提升，以满足用户需求，但需要直接面对一个重要问题，就是开采煤炭的时候容易导致环境污染。煤炭开采过程中，会严重影响地质环境以及地下水资源，甚至大量释放温室气体，因此破坏矿区自然生态环境。所以，要积极研究开发煤矿绿色开采技术并合理应用，提高资源利用率，防止对环境造成严重污染[1]。

2、矿山地质环境影响现状

在地质灾害影响方面，根据地质勘探资料以及走访调查可知，矿山西部区域煤层冒头线附近地表区域存在地裂缝和地面塌陷，部分塌陷坑延伸至矿山矿界以外区域，塌陷深度约为0.1~0.8m，塌陷形状多表现为椭圆状，主要影响区域为耕地和林地区域；矿山工业场地位于小沟谷内部，挖方区分别位于工业场地的东部区域和西部区域，挖方区最大挖深为7.5m；填方区位于工业场地的东部较远区域，填方区最高填方约为4m。相关挖方区、填方区均存在不稳定切边坡；矿山范围内存在三条较大的沟谷，其中北西-东南走向沟谷在过去开采过程中主要作为弃渣堆放使用，其内部已填埋大量弃渣，在降雨、地震等因素的影响下，该些弃渣可能成为泥石流的主要物质来源。综合分析后，确认当前区域工业场地以及煤层露头破坏区附近各存在2处不稳定边坡，基本不会发生泥石流、崩塌、滑坡等地质灾害，矿山开采主要诱发地质灾害问题为地面塌陷和地裂缝等。地质问题的主要影响区域为林地、耕地等，总体来说地质灾害影响程度较轻，涉及地质灾害区域总面积为8.4767km2。在含水层影响方面，2#煤层采空区和3#煤层采空区面积分别为0.1428km2和0.3324km2，主要分布区域为矿山西部浅埋煤层区域。两个煤层均位于松散岩类裂隙含水层以下，在煤层采空后，开采活动对含水层的破坏影响已经达到距离采空区边缘60m区域，并且此种破坏情况会致使采空区部分位于上覆岩层、上覆含水层被破坏，进而造成地下水持续涌入采空区，地下水水位持续下降。综合分析后，确认矿山开采活动对区域上覆含水层的影响较大，最大影响面积约0.7824km2。在地形地貌景观方面，矿山井田煤层露头区域附近存在2处破坏区域，相关区域开采时间较久，并且过往开采时缺乏有效监管，使得沟谷内部随意堆放矿渣，并且开采造成严重的地表植被与土壤破坏。不过由于主要影响区域局限于微观区域，对宏观地形地貌特征影响较小，所以综合分析后，确认矿山当前开采活动对地形地貌影响较轻，但对于生态景观的影响较严重，影响较严重区域面积为0.4025km2。在土地资源影响方面，矿山涉及土地类型均为采矿用地，对土地资源破坏影响较轻，主要影响因素为煤矿采空区范围内地裂缝、地表塌陷等。另外，区域还存在2处私挖乱采破坏区，相关破坏区对耕地影响较为严重。综合分析后，确认影响较严重区域面积为0.3055km2。

3、煤矿开采中环境地质问题的成因分析论证

3.1制定用水应急预案

在具体井工开采前应制定地下水用水应急预案，及时发现和处理各类居民生产生活用水问题。例如，针对农业灌溉取水，可在现有灌溉井的基础上，由矿区方出资对灌溉井进行加深、加粗改造或者另打新灌溉井；针对居民点供水困难，应在发现后第一时间上报区域政府及相关部门，并对出现供水困难的区域先采用车辆运水等方式进行临时供水，初步缓解居民用水困难问题，再对现有的地下水井进行改造升级，具体改造费用由矿区出资。具体水源寻找及改造使用均需经过本地区相关部门审批通过后进行，并且新水井和新水源还需要经过当地卫生部门检验合格后方可正式投用。

3.2做好矿区供水优化

为缓解或者避免煤矿井工开采造成的地下水资源浪费以及水环境影响问题，应在具体生产中应用引流渠、排水渠、防渗漏等工程技术，一方面防止井工开采中各类废水、淋溶液对地下水造成污染；另一方面也应加强井下涌水处理效果，进一步增强煤矿井下生产安全性。其次，针对已揭穿含水层的井巷工程，应及时采取对应的止水隔离措施，避免出现地下水串层影响情况。最后，可在煤矿井工开采中引入废水回收再利用技术，并通过相关技术对矿井涌水、开采废水以及生活废水进行处理后，实施矿井水的回收利用，回收后的矿井水可作为绿化浇灌、公路洒水用水[2]。

3.3制订科学防治计划

在煤矿开采施工之前，必须规划好整体的地质灾害防治措施，才能确保煤矿开采的有序推进，取得更理想的开采效果。对煤矿企业而言，科学完善的防治计划，能够有效降低煤矿出现地质灾害的可能性，即使在发生地质灾害的情况下，也能降低造成的破坏与损失。由于成本、经济等因素的影响，部分煤矿企业会选择传统的开采技术，虽然成本相对较低，但也在无形中提高了发生地质灾害的概率。虽然传统的开采技术对工作人员的要求较低，但也产生了安全方面的问题与风险。为此，需要设计好完善的防治计划，在兼顾煤矿企业生产效率与经济效益的同时，针对各种地质灾害采取针对性的防治措施，满足煤矿企业生产与发展的基本需求[3]。

3.4做好地质调研与应急预案管理

进一步做好地质调研与应急预案管理也是煤矿地质灾害防治的可靠途径。一般来说，煤矿地质灾害的出现都与本地的矿井生产环境、结构特征密切相关。大部分的煤矿地质灾害在发生之前都可以结合上述特征进行合理的预测。通过构建应急管理机制，一方面可以为管理者提供安全方面的意识培训，提升安全管理风险意识，另外一方面有助于实施科学防范，即使发生煤矿地质灾害，也可以第一时间启动应急预案，确保生产的可持续。

结束语

总之，结合实地调查和地质勘察结果，合理实施矿山地质环境保护与治理恢复分区，确认矿区地面塌陷区为防治恢复重点区域，工业场地和老采空区为次重点防治恢复区域，其他区域为一般防治恢复区域。基于此分区方案，针对不同的治理恢复区域，采用对应的治理恢复工程措施，包括地面塌陷治理恢复工程尧含水层破坏治理恢复工程以及地形地貌景观及土地资源治理恢复工程，并结合监测工程，确认相关恢复工程措施具有良好的社会效益尧经济效益以及环境效益，所以可在后续其他煤矿矿山地质环境保护与治理恢复工程中进行参考应用。

参考文献：

[1]王印,杨波,武斌等.环境脆弱区矿山地质环境影响评估及防治对策[J].煤炭与化工,2019,43(11):74-77.DOI:10.19286/j.cnki.cci.2020.11.020.

[2]潘树仁,潘海洋,朱开成等.煤矿开采若干生态环境地质问题及解决思路[J].中国煤炭地质,2019,32(09):21-25+53.

[3]刘文文.井工煤矿开采对地质环境的影响研究[J].地产,2019(21):146+148.