鴻鑫煤礦礦山地質環境的綜合治理探討

何民華

(淮南市建筑勘察設計研究院, 安徽淮南 232001)

鴻鑫煤礦礦山地質環境的綜合治理探討

何民華

(淮南市建筑勘察設計研究院, 安徽淮南 232001)

通過礦山地質條件分析及現場調查,查明了礦山開采造成的地表塌陷、土地占壓、土壤污染等礦山地質環境問題,因地制宜提出了具體的礦山地質環境恢復治理方案及相應的土地復墾措施,為其它小煤礦的礦山地質環境恢復治理工作提供了參考。

礦山地質環境; 地表塌陷; 綜合治理; 土地復墾

一 引言

鴻鑫煤礦是小型在生產煤礦,其在生產過程中產生了地表塌陷等一系列地質環境問題,較大影響了礦區周邊的生態環境、社會環境。本文通過對鴻鑫煤礦礦山地質環境現狀調查與評估,查明礦山存在的主要地質環境問題及潛在危害,因地制宜提出礦山地質環境綜合治理措施,使鴻鑫煤礦礦山地質環境能夠得到基本恢復,同時也對其它小煤礦礦山地質環境恢復治理工作具有較好的參考意義。等均不同程度發生改變。

鴻鑫煤礦采用走向長壁采煤法,實行兩采一準。單體液壓支柱和鉸接頂梁配合,主梁一梁三柱、副梁一梁兩柱,走向棚頂板支護;工作面打眼放炮手鎬落煤,采用放頂煤工藝,全部垮落法頂板管理;最大控頂距3.4 m,最小控頂距2.4 m,放頂步距0.6 m,回柱方法為人工分段,機械回柱,老空區采用自然垮落法。其工藝流程為:打眼-放炮-采支-攉煤-抵車-補柱-回柱-檢修。

二 礦山概況

鴻鑫煤礦位于安徽省淮南市謝家集區蔡家崗田謝公路北側,開采區位于原謝二礦井田范圍內,礦區范圍29.37 hm2。主要為復采原大礦殘遺煤的小型礦井,開采上限-30 m,開采下限為-300 m。礦區內地質構造較簡單,表現為單斜構造。

鴻鑫煤礦開采煤層為B9～C13煤層共4層,屬緩傾斜近距離煤層群開采,煤層走向S 30°E,傾向NE,煤層傾角22°～25°。頂底板巖性以泥巖、砂質泥巖為主,受采動影響,原始結構、裂隙發育情況

三 煤礦開采對地質環境的影響

鴻鑫煤礦長期開采活動惡化了礦區生態環境,嚴重破壞了礦區的土地資源,造成了耕地面積的逐年減少,對地區經濟的可持續發展產生了不良的影響。對土地資源的破壞主要有二方面:一是生產設施、辦公設施及煤炭堆放占壓土地;二是由于煤炭開采引起的地表塌陷破壞土地資源。其中占壓土地面積約5.50 hm2,形成的地表塌陷范圍約20.10 hm2,目前礦區范圍內基本無可利用的土地。見表1。

鴻鑫煤礦在持續的生產過程中,由于受采動影響,采空塌陷范圍還將進一步加大、加深。根據對煤礦開采煤層情況及頂底板巖土體變形特征,預計煤礦閉坑時將形成的土地資源破壞仍將時土地占壓和地表塌陷,其中占壓土地面積維持在5.50 hm2,形成的地表塌陷范圍約23.87 hm2。

四 礦山地質環境綜合治理措施

表1 礦山地質環境現狀調查表

1 治理分區及主要工程

根據鴻鑫煤礦礦山地質破壞情況、可能采用的主要治理措施,將礦區綜合治理劃分為以下幾個區:

工業廣場占地就地整平造林遠期治理區。該區主要包括工廣、辦公區及維修車間,面積約5.50 hm2。主要地質環境問題是土地占壓、土壤污染、水環境污染等。治理方案:拆除廢棄的礦井生產生活設施,篩選可用部分為其它礦山所用;聚攏并清理殘留的固體廢棄物;占地與復墾工程相結合,進行土地平整,復墾為林地及休閑場地。

第一相電泳根據蛋白質等電點進行分離，提取的蛋白質溶解于含有7 mol/L尿素、2 mol/L硫脲、2% CHAPS、2% Pharmalyte (pH3～10)、0.002%溴酚藍、2.8 mg/mL DTT 的緩沖液中，7 cm電泳條(Immobiline DryStrip，pH 3～10,GE Healthcare)中行等電聚焦。

礦區西南部采空塌陷就地整平造林近期治理區。該區面積約1.77 hm2,目前地質環境主要為私人煤場堆放占壓土地,問題是土地占壓、土壤污染等,治理措施:土地就地整平,局部回填整平。

礦區西部采空塌陷就地整平造林近期治理區。該區面積約2.20 hm2。主要地質環境問題是地表塌陷、土壤污染等,治理措施:土地就地整平,局部回填整平。

礦區北部采空塌陷就地整平中期治理區。該區目前主要為矸石山占壓,面積約6.00 hm2。主要地質環境問題是土地占壓、土壤污染等,治理措施:土地就地整平,回填整平。

礦區東部采空塌陷就地整平造林近期治理區。該區目前主要為私人煤場壓占,選煤廠占壓及未利用土地,面積約5.10 hm2。主要地質環境問題是土地占壓、土壤污染等,治理措施是:土地就地整平,回填整平。

礦區北部采空塌陷回填整平中期治理區。該區目前主要為未利用土地,面積約8.80 hm2。主要地質環境問題是地表塌陷等,治理措施主要是回填整平、復墾等。此外還應布設復墾區道路及水渠工程等。

2 土地復墾措施

針對礦區西南部、西部、東部采空塌陷治理分區,由于塌陷深度較小,且現地表大多已被回填,土地類型為旱地,因此土地復墾主要采用平地機直接就地碾壓整平模式整平,主要復墾為林地。

針對礦區北部采空塌陷治理分區,由于塌陷深度較大,目前該區西北部堆放大量煤矸石,下部土壤受到一定程度污染。治理措施:首先是用煤矸石等對塌陷坑進行充填,再用履帶式鏟運機、平地機配套,對場地進行平整至設計標高以下0.60 m,后用耕作土復墾至設計標高,復墾使其成為耕地。

針對工業廣場治理分區,本區塊的土地復墾主要是拆除地面生產用房,進行土地整平;對局部地洼場地等應先用煤矸石、建筑垃圾等充填,充填至地表設計標高下0.60 m左右覆一層表土層,復墾使其成為林地。

3 綜合治理效益分析

礦山地質環境治理工作需投入一定的費用。但是礦山地質環境治理方案實施后,可顯著增加礦區農業耕地,緩解了人地之間的緊張矛盾;礦山地質環境綜合治理后,將礦區周邊的固體廢棄物用于塌陷區的回填復墾,不僅使塌陷區土地資源得以修復,而且還處置利用了固體廢棄物,具有變害為利的雙重環境效益。礦山地質環境綜合治理方案的實施,可實現礦區可持續發展,具有顯著的社會、經濟和環境效益。

本文通過對鴻鑫煤礦礦山地質環境現場調查,查明了礦山存在的主要地質環境問題及潛在的危害,對整個礦區的地質環境影響進行了綜合評估,并探討了礦山地質環境綜合治理方案及具體復墾措施,對恢復礦山地質環境,實現礦區可持續發展提供了可靠依據。

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TD167

B

1671-4733(2010)04-0023-02

DO I:10.3969/j.issn.1671-4733.2010.04.008

2010-11-10

何民華(1965-),男,安徽巢湖人,工程師,從事巖土工程工作,電話:13956433146。