東升煤礦環(huán)境地質特征研究

王洪太

（內蒙古煤田地質局153 隊，內蒙古 呼和浩特 010010）

勘查區(qū)地處毛烏素沙漠邊緣，區(qū)內環(huán)境地質災害主要為沙塵暴。

1 煤礦開采對地質環(huán)境的影響

隨著區(qū)內外不斷的勘探開發(fā)，礦井和公路、鐵路的相繼建成，煤炭外運使運輸繁忙，人員流動增多，固定人口和建筑占地等不斷增加，將產生大量的生活垃圾，尤其是礦井開采將會帶來一系列的環(huán)境地質問題。

1.1 煤礦開采對植被、水土流失的影響

鄂爾多斯高原地區(qū)，地表植被稀少，生態(tài)環(huán)境脆弱，煤礦開采時，必然會造成大面積毀林毀草，致使水土流失，從而引發(fā)土地沙漠化。另外，礦井開采，使地下水位下降，大片植被死亡。為此，建議建設單位做到：礦井建設與環(huán)境建設同步進行，提高植被覆蓋率，攔洪截流，減少水土流失。

1.2 礦坑疏干排水對地質環(huán)境的影響

礦井為了正常生產，需長期疏排礦坑水，其結果必然會導致地下水位下降，井泉干涸，植被枯死，從而影響當?shù)鼐用竦纳钣盟稗r田灌溉用水。另外，礦井產生的各種生活污水及工業(yè)廢水如不處理，可造成地下潛水和土壤污染，直接污染其附近水源，望設計部門考慮防范措施。

1.3 煤礦生產對地面環(huán)境的影響

大規(guī)模的開采，礦井必將形成大面積的采空區(qū)，使煤層頂板失穩(wěn)下沉，出現(xiàn)地裂，地面塌陷，地面沉降等地面變形，重者可使地面建筑物、公路、管道等公共設施遭到嚴重破壞。也可使礦井產生冒落，冒落裂隙帶如溝通地表，尤其是溝谷地帶，地表水及大氣降雨可直接順裂隙帶流入礦井，給礦井帶來極大的危害，所以在采掘中應注意保護建筑物、公路等地面設施。保安煤柱應留設，采空塌陷區(qū)應及時回填，恢復植被。

1.4 固體廢棄物對地質環(huán)境的影響

煤礦主要固體廢棄物為井巷掘進的廢石及煤矸石，廢棄物堆放可能產生的環(huán)境地質問題有：

1.4.1 侵占耕地、減少土地資源，污染土壤。

1.4.2 廢棄物中有害元素因降水的長期淋濾往往富集在水中，污染水資源。

因此，煤礦生產時廢棄物堆放盡量少占耕地，堆放處應鋪設隔水的粘土層，以減少對水資源的污染。

1.5 新增水土流失和土地沙漠化

礦區(qū)開發(fā)建設中，隨著地下水位下降，植被生存環(huán)境惡化造成植被減少，大規(guī)模的工程活動，地表物質大規(guī)模擾動，形成大量易流失的堆積物；運輸干線及其兩側、工業(yè)廣場等地的施工，植被遭到破壞，生態(tài)環(huán)境受到影響，排棄的土石堆放在緩坡、洼地，要壓埋原有灌叢草地，植被覆蓋率下降，廢棄的土石易風化成為沙源物質，若傾入河溝又成為固體徑流，造成入河泥沙量的增加，裸露的地表易沙化。工業(yè)廣場建設，煤矸石堆放等可以通過制定水土保持方案和科學的工程措施以避免土地沙漠化和新增水土流失。

2 煤炭的綠色開采

綠色采礦是形成礦區(qū)綠色家園的重要技術組成，在技術上涉及到開采塌陷區(qū)的復墾和景觀化、瓦斯抽采、保水技術、矸石利用、煤巷充填支護和煤炭地下氣化等。下面就本區(qū)煤炭保水開采談一下初淺的認識。

未來煤炭開采破壞地下水資源表現(xiàn)在對其進行人為疏干排水和采動形成的導水裂隙對煤系含水層的自燃疏干、破壞和污染了地下水資源。

建議未來開采時采用保水開采即研究開采前后巖層的水文地質變化：

1）開采的巖層是否有隔水帶，開采對地表和地下水系的破壞形成的漏斗，隨著雨水的補給，下降漏斗能否恢復，表明上覆巖層隔水性能強弱；

2）礦井水排出和礦井水如何利用等。為了保證生態(tài)穩(wěn)定，如何在復墾時建造地面隔水層。

3）地下水是否全部流失還是保存在更深的巖層內形成地下巖層積水而后再利用；開采后地面形成塌陷，但并不積水，此時就有可能造成水文地質條件的改變，甚至地下水的流失等等；

保水開采以保證最大限度減少對環(huán)境破壞，合理利用資源，形成一種資源與環(huán)境協(xié)調一致的開采技術。

3 地震與礦區(qū)穩(wěn)定性

據(jù)了解，本區(qū)至今無破壞性地震記錄，近年來也未發(fā)生過較大的有感地震。根據(jù)內蒙古地震臺觀測資料記載，1976年4月4日，在距本井田約220km 的和林格爾縣新店子一帶，發(fā)生了6.3 級地震，地震強度約4.5～5 級，烈度為Ⅵ度，地震波及鄂爾多斯市一帶。

據(jù)全國地震烈度區(qū)劃圖劃分，區(qū)內地震動峰值加速度為0.10g。按GB18306 標準劃分，屬地震活動微弱區(qū)。區(qū)內還沒有發(fā)生過較大的災害性地震，區(qū)域穩(wěn)定性尚好。

本區(qū)地形南高北低，溝谷縱橫，具侵蝕性高原低中山地貌特征。區(qū)內沉積巖厚度大，地殼穩(wěn)定，新構造運動緩慢，自燃狀態(tài)下沒有不良自燃現(xiàn)象發(fā)生。因此，本區(qū)的穩(wěn)定性較好。

4 地質災害

據(jù)調查，區(qū)內無大的山體崩塌、滑坡及泥石流現(xiàn)象發(fā)生。區(qū)內松散層分布較廣，主要以第四系黃土層為主，厚度3-5m，黃土垂直節(jié)理較發(fā)育，固結性差，加之地表沖溝極為發(fā)育，地形高差及坡度大，溝谷多呈“V”字型，溝深、壁陡，每逢雨季受水流沖蝕，較大的溝谷不同程度都有小的滑坡、崩塌等現(xiàn)象發(fā)生，水土流失嚴重。基巖主要出露在各大溝谷中，主要為志丹群地層，因風化嚴重，孔隙、裂隙發(fā)育，膠結疏松。據(jù)野外觀察，僅見小范圍坍塌、滑落現(xiàn)象（面積多小于200m2）。區(qū)內較大的艾來五庫溝、哈達圖溝在暴雨時有洪水爆發(fā)，因匯水面積較小，山洪量小，不會對礦區(qū)造成危害。

5 礦區(qū)水環(huán)境

區(qū)內無地表水體。區(qū)內各含水巖組地下水經抽水試驗資料證實，單位涌水量＜0.01l/s·m，屬弱富水性含水巖組。目前，區(qū)內水環(huán)境還保持著原始狀態(tài)。

未來煤礦初期開采，礦坑排水所形成的降落漏斗較小，水位下降幅度較小，隨著開采范圍的不斷擴展，礦坑長期疏干排水，降落漏斗也不斷向外擴大，地下水位就會不斷下降，長此下去，勢必會導致區(qū)域地下水位整體下降，造成井、泉干涸，水源地水量減少，水質惡化、植被枯死等后果。另外，礦坑排出的污水如不及時處理，還可造成地下潛水和土壤污染，出現(xiàn)新的生態(tài)環(huán)境問題。

針對上述可能出現(xiàn)的問題，建議建設方應加強水資源的管理，選用水質良好，便于防護的水源地做為生活用水。未來開采過程中對排出的礦坑水進行水質凈化處理，用于生產和生活，在保證正常的生產情況下，回灌地下含水層可有效地防止區(qū)域地下水位下降和地面沉降，做到礦坑水的排供結合，綜合利用，從而減緩煤礦供水水源的不足。