淺談煤礦礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問題與治理恢復(fù)

馬俊 冀中能源邯鄲礦業(yè)集團(tuán)有限公司

在煤礦開采的過程中不可避免地會(huì)對(duì)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)環(huán)境帶來影響和破壞，并導(dǎo)致不同程度的環(huán)境污染和生態(tài)失衡問題，對(duì)周邊居民正常的生產(chǎn)生活帶來了很大的影響。比如采空區(qū)地表沉降塌陷、矸石堆放占地、矸石山崩塌滑坡、礦井水抽采排放都是煤礦開采中比較典型的現(xiàn)象，容易造成地面建筑物損壞、水土流失、土地沙化、大氣環(huán)境污染等生態(tài)環(huán)境問題。在當(dāng)前日益嚴(yán)峻的環(huán)保形勢(shì)下，如何加強(qiáng)煤礦生產(chǎn)區(qū)域環(huán)境治理以及封井退出煤礦區(qū)域的生態(tài)修復(fù)已成為煤礦企業(yè)乃至社會(huì)各界關(guān)注的熱點(diǎn)。本文主要分析了煤礦生產(chǎn)對(duì)周邊地質(zhì)環(huán)境的破壞影響，對(duì)煤礦區(qū)域生態(tài)環(huán)境的治理與恢復(fù)進(jìn)行了探討。

一、煤礦開采導(dǎo)致的地質(zhì)與生態(tài)環(huán)境破壞問題

（一）采空區(qū)地面沉降

采空區(qū)地面沉降是煤礦開采中最為普遍的問題。由煤炭采掘形成的采空區(qū)，由于失去了原有的煤柱和巖體支撐，加之開采擾動(dòng)和圍巖支護(hù)不力，致使采空區(qū)在巨大的地壓之下逐漸塌陷，進(jìn)而導(dǎo)致采空區(qū)地面出現(xiàn)不規(guī)則的沉降、開裂等問題。地面的建筑、植被、水體等也會(huì)因此而遭到破壞，采煤沉陷區(qū)居民的正常生產(chǎn)生活受到很大影響。

（二）矸石堆導(dǎo)致水土和大氣污染

矸石是采煤過程中排出的碎石殘?jiān)泻芏嗫扇嘉镔|(zhì)和重金屬元素。煤礦對(duì)于矸石的傳統(tǒng)處理方式主要是露天堆放，形成的矸石堆、矸石山也是煤礦的“特色”景觀。矸石露天堆放對(duì)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的影響破壞主要有以下：占用耕地，加劇土地資源的緊張；煤矸石風(fēng)化形成的細(xì)小顆粒物、飛灰等飄散在大氣中，易造成大氣污染，導(dǎo)致霧霾；煤矸石自燃產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物、煙塵等污染大氣環(huán)境，易導(dǎo)致酸雨和霧霾；矸石堆在自然雨水的浸泡和沖刷下，易污染周邊水體、土壤，引發(fā)滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

（三）采礦廢水導(dǎo)致水體污染

采煤過程中礦坑和矸石堆會(huì)不斷滲出污水。為了開采方便，過去都是將污水抽采后直接排出。肆意排放的礦井污水會(huì)隨地表徑流進(jìn)去河道，導(dǎo)致河流水質(zhì)下降。此外，為了消除地下水患和保證安全開采，通常都會(huì)大量抽取地下水，繼而導(dǎo)致地下水水位下降。

二、煤礦礦區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的治理與恢復(fù)

煤礦礦區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的治理與恢復(fù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期性、綜合性的工作。應(yīng)在因地制宜的原則下，按照國(guó)家和環(huán)保部門提出的治理方案和具體要求，利用各種環(huán)保和生態(tài)修復(fù)技術(shù)，促進(jìn)煤礦企業(yè)清潔生產(chǎn)、水土保持和生態(tài)恢復(fù)。

（一）井下采空區(qū)的治理

開采時(shí)合理規(guī)劃，適當(dāng)保留部分煤柱，保證井下開采空間的整體穩(wěn)定。研究和推廣使用矸石回填和膏體充填技術(shù)。利用碎砂石、粉煤灰、水泥、固體垃圾等經(jīng)過配比、攪拌后制作成充填漿體，再由加壓泵和輸送管將漿體輸送至工作面采空區(qū)；經(jīng)過靜置凝固后成為穩(wěn)定的充填體，利用充填體的充填和支撐作用，防止采空區(qū)圍巖垮落變形。從而起到防止采空區(qū)地面沉降的作用。這樣既可以使矸石、粉煤灰等得到合理利用，又解決了采空區(qū)沉陷的問題。

（二）礦區(qū)外排矸石的治理

對(duì)于煤礦開采產(chǎn)生的矸石應(yīng)盡量做好二次利用，除了回填采空區(qū)和塌陷區(qū)之外；還應(yīng)研究矸石作為建筑施工材料的應(yīng)用途徑。無法利用的外排矸石應(yīng)對(duì)其進(jìn)行碾壓和合理堆放，保持矸石堆的穩(wěn)定。同時(shí)還應(yīng)在矸石堆周邊設(shè)置排水溝，避免雨水的浸泡和沖刷。對(duì)于已經(jīng)形成的矸石堆，應(yīng)結(jié)合開發(fā)利用和景觀再造的相關(guān)技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)矸石堆的治理與修復(fù)。比如可以在矸石堆表面鋪蓋一些適宜植被栽種的土壤，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境和土壤特性，栽種一些易于存活的綠色植被。使原本荒涼貧瘠的矸石堆“身披綠裝換新顏”。在此之上，還可結(jié)合矸石堆形貌和綠色植被分布，設(shè)計(jì)建造一些亭臺(tái)和石造景觀，使之與綠色植被相融合，形成靚麗的“矸石堆公園”。這樣既綠化和美化了周邊環(huán)境；也起到穩(wěn)固矸石堆和避免矸石堆風(fēng)化的作用，避免了矸石堆裸露而造成的環(huán)境污染。

（三）生產(chǎn)生活污水和礦井水的治理

煤礦生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的污水在經(jīng)過二級(jí)生化處理后，可作為地面防塵灑水和植被澆灌水使用，實(shí)現(xiàn)污水的“自產(chǎn)自用”不外排。對(duì)于涌出量較大的地下水、礦井水，可在經(jīng)過過濾或消毒后，用于防塵灑水、植被澆灌和補(bǔ)充周邊地面水體水量。一些地方有利用礦井地下水建設(shè)濕地公園的案例經(jīng)驗(yàn)也是值得借鑒的。

（四）采取工程性綜合治理措施

對(duì)于煤礦開采所引起的地面沉降、水土污染等一系列環(huán)境問題，可采取工程性綜合措施予以防治。比如對(duì)于塌陷區(qū)域，可利用矸石和周邊土體進(jìn)行填充和平整，然后根據(jù)區(qū)域條件進(jìn)行綠化改造或是進(jìn)行養(yǎng)殖復(fù)墾等農(nóng)業(yè)活動(dòng)。對(duì)于地面裂隙，需根據(jù)裂隙的實(shí)際寬度和深度，采用填充、平整的辦法進(jìn)行處理。以此來減少裂縫的影響，保障周邊區(qū)域建筑和人員的安全。針對(duì)礦區(qū)水土流失的問題，需分析水土流失的原因，合理布置擋土墻、排水渠等構(gòu)筑物，以保證區(qū)域內(nèi)水土穩(wěn)定。

三、結(jié)語

在環(huán)境治理和可持續(xù)發(fā)展的理念下，建設(shè)綠美礦山已成為所有煤礦企業(yè)共同追求的目標(biāo)。通過井下充填、植被綠化、污水凈化等措施，可極大地減少煤礦開采對(duì)環(huán)境的影響破壞，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦區(qū)域生態(tài)環(huán)境的治理與恢復(fù)。