煤礦開采產生的水土流失與防治

黃曉梅

摘要：現如今，隨著我國經濟的快速發展，煤礦開采數量以及規模都呈現出不斷擴大的趨勢。在煤礦開采的過程當中，往往煤礦開采區均難以避免地存在著水土流失問題，不僅給開采作業帶來了極大的不便，而且在很大程度上還影響了生態環境，這便需要相關人員采取有效地防范措施，以便于盡快解決煤礦開采區的水土流失問題。

關鍵詞：煤礦開采;水土流失;防治

引言

煤炭作為中國的主要能源來源，為經濟社會的快速發展做出了重大的貢獻。但是，開采活動不僅改變了開采區的地形地貌和地質構造，同時也引發了規模不等的水土流失問題，對周邊的生態環境造成了嚴重的影響。水土流失已經成為中國經濟及社會可持續發展的最大制約因素之一。煤礦的科學開采與生態保護問題已經是世界各國關注的重點問題，水土流失與防治也是我國現在面臨的首要環境問題。

1煤礦開采中水土流失的主要特點

1.1損害水土保持功能

在煤礦開采過程中涉及和影響的土地范圍內，原有森林植被生態系統、土壤結構特征以及其天然的水土保持功能被嚴重削弱，表層土壤和植被的水土保持能力大幅下降。土壤中的養分遭雨水沖刷逐漸流失，致使土壤的肥力逐漸降低。

1.2土壤結構改變，水土侵蝕加劇

在煤礦開采過程中，經常會引起表面裂縫和沉降。裂縫的出現使土壤結構遭到破壞，土壤淺層中的地下水將沿著裂縫下滲或蒸發，導致裂縫區域周圍的農作物和植被因缺失水分而生長緩慢或直接死亡。植被和作物的破壞使土壤結構的穩定性降低，會直接加劇水土流失。再者，煤礦區采礦活動引起的地表塌陷和沉降可能會形成臺階從而改變礦區周圍的局部地貌，導致周圍地形的不均勻變化。這種分層現象改變了土壤表層植物結皮和生物結皮的發生狀態，導致土壤侵蝕強度增加，加劇了水土流失。

1.3缺乏整體性的水土保持

在煤礦區的開發過程中，通常會考慮采礦所需的必要設施和措施。例如，礦區的邊坡防護，排水管，防洪和防洪基礎設施都將是煤礦主體項目的必要設計，需依據相關標準規范進行施工。但是，由于缺乏對整體環境的考慮，在煤礦開采過程中，尤其是在煤礦附近，很少考慮由于固體廢物（例如排土和煤矸石堆放）而造成的水土流失和環境破壞。采礦過程中對整體性的水土保持往往沒有做好必要的考慮和設計，導致煤礦區周邊因土壤侵蝕和環境質量下降，引發水土流失，破壞生態環境。

2煤礦開采中的水土流失防治措施

2.1整體治理、綜合化防治

煤礦開采區的工作是較為系統復雜的。由于煤礦開采區內部的系統分區較多，如生活區、采礦工作區以及煤矸石堆積區等，所以要想做好煤礦開采區的水土流失防治工作，需要針對不同的治理分區特點采取有針對性的措施。相對于其他區間，煤礦生活區的地形是相對開闊的，所以主要采取增加植被覆蓋率的方式來全面提升生活區的植被覆蓋能力。煤礦采礦區的地形相對復雜，且坡度相當陡峭。這一區域的防治措施往往都是以建設擋土擋沙工程為主，從而科學合理地控制區域范圍內的泥沙含量，避免因泥沙過多而引起水土流失、地質災害。此外，應當注意煤矸石堆積區。該區域主要建設在礦區低洼處，其防治措施主要是以建設擋渣墻和截水溝為主，能夠對煤矸石展開一定程度的攔截，減輕區域的粉塵污染。對于煤礦運輸區域的防護，一般都是將護坡護岸工程作為主要防治對象，在運輸路線兩側有水條件的情況可以開展植樹工程，絕大部分因地理條件限制對運輸路線適時進行清掃和壓實整平工作。有關部門展開煤礦區開采水土流失治理工作時，應當全面確保各種措施都能夠得到科學合理化的搭配，以確保煤礦開采區的水土流失問題得到更加科學化的處理。

2.2大力推廣應用保護性煤礦開采技術

煤礦開采過程中引發的地面沉陷破壞，是造成煤礦開采區發生地質和生態環境災害的最主要原因之一。努力減少、控制開采區發生地面沉陷的幾率，是減輕煤礦區及其周邊地區發生水土流失等環境破壞和災害的有效途徑。所以，在開采煤礦時應大力推廣應用保護性的煤礦開采技術。（1）井下矸石處理技術。通過推廣應用新的保護性煤礦開采新工藝新技術，對礦區開采的工作面布置進行優化，在井下采用矸石回填等技術措施，能有效減少矸石堆放造成的新增占地，進而減少礦區周邊原始地貌的破壞。同時可防治采空區的下沉，達到保護礦區地面沉陷的目的。另外還可以考慮將多余的矸石運往矸石磚廠或矸石電廠進行綜合利用，減少矸石永久堆放帶來的水土流失問題。若無條件進行再次利用的，堆放過程中應以防為主，采取先擋后棄、工程措施和植物措施相結合的原則，將水土流失量控制到最小，達到水土保持的目的。（2）煤層保水開采技術。在開采埋深較淺的煤層時，如果基巖和隔水土層的厚度較大，可通過選擇采用煤礦條帶開采技術，對開采煤層的采留比參數進行科學的計算與設計，并采取分層開采的措施，盡量使得礦區的含水層免遭破壞，實現煤層保水開采的目的，可大幅減少礦區地下水資源的流失。

2.3構建生態功能圈

在煤礦開采區的水土保持治理過程中，應采用先進的科學技術進行開采區的生態建設和環境保護。按照構建中心美化、周邊綠化、外圍防護三大生態功能圈的生態環境治理思路，在礦井開采時以應用先進技術為基礎，結合井上的輔助治理措施，實現煤礦開采區生態環境修復的良性循環;同時，以控制礦區外圍的水土侵蝕為條件，建造以常綠植被為主的水土保持水源涵養林，并進行必要的封育保護措施;采取礦井局部治理和礦區協調治理相結合，內部、外圍水土保持與流失防治綜合把握，形成相對穩定的開采區局部區域性的生態功能圈，實現礦區整體的生態環境改善和恢復。

3結語

水土流失的防治是國家和政府重點關注項目，因為礦區的產能對經濟發展影響較大，其整體環境受到較為嚴苛的要求，政策與措施在不斷完善的同時，要提高防止水土流失工作的有效性與積極性，并且在礦區進行勘探之時就進行科學的水土流失防治措施的研究。

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（作者單位：新疆煤炭設計研究院有限責任公司）