豐城山西煤礦環境地質條件分析

邱開國，寧尚祥

（江西中煤建設集團有限公司，江西 南昌 330001）

山西煤礦位于豐城市162°方向，隸屬于豐城市洛市鎮管轄。本次對該礦的資源儲量進行了核實，并對礦山的環境地質情況進行了調查。文章介紹礦山的環境地質特征以及環境地質條件的發展方向，以便為后期該區地質工作提供相關基礎資料。

1 環境地質條件現狀

1.1 區域穩定性

據豐城地震歷史記載，豐城市歷史上未發生過破壞性地震，根據2015年5月發布實施的《中國地震動參數區劃圖》（GB 18306-2015）分析，礦區地震烈度小于Ⅵ度，地震動參數＜0.05 g，區域穩定性好。

1.2 水環境及放射性

山西礦開采的煤層，硫含量低，因此，井下排出的廢水，硫含量少。但礦井排放的廢水中，懸浮了許多粉塵和其它一些廢棄物，若直接向礦井外排放，會對環境造成一定的污染。為了解決礦井排水對環境污染的問題，山西煤礦特在井口建造了污水處理池。井下排放的污水，先進入污水處理池處理后再向礦外排放。因此，礦井生產排水未對周圍環境造成明顯的污染。在煤矸石堆場周圍開挖截排水溝，截引周圍來水。在截、排水溝的出口處設置1 個沉淀中和池，與周邊排水系統相接，避免了矸石淋濾水直接排放所造成的污染。

工業場地和生活服務區排放生活污水，亦是通過污水管網匯集至污水處理站，污水處理達標后排出礦區。

礦山積極對礦區及周邊地下水水質與水位進行動態監測，分別在礦井出水口、上山西村居民水井、下山西村居民水井各設置一個地下水監測點，隨時監測礦山及周邊地下水水位、水質及水量的變化。

礦區開采的煤層及矸石中所含的各種有害元素為硫、磷、氟、氯、砷、鈹、鉛、硼、鎘、汞、硒、鉻等。區內未見放射性異常，因此礦山開采過程引發的放射性危害小。

1.3 礦山地質災害情況

（1）崩塌、滑坡與泥石流

礦區及周邊地形較平坦，地勢北東高，南西低，最高點為礦區南東的仙林觀山峰，海拔標高+81.80 m，最低點為礦區西南城上一帶，海拔標高約+38.00 m，相對高差43.00 m 左右。地形坡度一般為18°～42°，屬低緩丘陵地貌，植被發育，基巖多被第四系土層覆蓋，裸露點極少，自然狀態下斜坡穩定性好。經野外實地調查訪問，未見崩塌、滑坡等地質災害。

區內溝谷植被發育，且無松散固體堆積物，不具備發生泥石流地質災害的條件。據調查訪問，歷史上礦區及周邊未曾發生過泥石流災害。

綜上，礦區及周邊未發現崩塌、滑坡與泥石流等不良地質災害。

（2）矸石堆穩定性

礦區現有矸石堆場兩處，分布于主、副井附近。一處為主、副井場地西北側的原井下矸石堆放區，距主、副井約300 m，主要堆放井下矸石，為以前堆放；另一處為主、副井東北側（工業廣場內）的現矸石臨時堆放區，距主、副井約80 m。分別敘述如下：

原井下矸石堆放區：占地面積約4 629.96 m2，目前有少量煤矸石沿山坡坡腳堆放，矸石堆長約28 m，寬約20 m，均高1.50 m，矸石體積約840 m3。因矸石堆放時間長，結構較致密，穩定性較好。考慮到開挖位置斷面較陡，落差較大，存在發生垮塌的可能；但因堆放量小，且周邊無建筑設施，故其危險性小；周邊地勢平坦，地形開闊，暴雨期矸石場引發或加劇泥石流的可能性亦小。

現矸石臨時堆放區：分布于工業廣場內，占地面積約1 654.72 m2。目前有少量煤矸石堆放，因山西煤礦與江西省豐城新洛電業有限公司、江西新洛煤電有限責任公司矸石磚廠已簽訂矸石托運協議，矸石在正常生產期間一般會被及時清運。矸石山最高處堆高約2.40 m，平均1.5 m，堆積量約470 m3，堆放坡角25°～30°。由于矸石山支撐（堆積）體結構較松散，無任何攔擋措施，穩定性較差，遇強降雨易引發垮塌；但因周邊地勢平坦，地形開闊，暴雨期矸石場引發或加劇泥石流的可能性小，對工業廣場建（構）筑物、基礎設施影響小。

（3）煤層開采引起的地面沉降

礦區內老窯開采淺部煤層范圍較大，時間久遠，采空區大多未回填，任其自然垮塌。其老窯采空區冒落帶往往會波及到地面，使地面局部產生不均勻沉降及細微地裂縫。本次調查未見明顯的采空塌陷狀況。

2 本核實期內環境地質條件的變化情況

本核實期內，未發現因開采引起的塌陷和滑坡地質災害，以及廢水污染等環境地質問題，采空區穩定性總體較好，矸石堆放穩定性總體較好，通過本次調查礦山周邊地質環境，發現淺部老窿附近可見不均勻沉降和細微地裂縫等災害現象，且與上次核實情況有較大差別（2008年核實報告調查未見地面沉降和地裂縫），因此，本核實期內山西煤礦環境地質條件變化較大，根據《煤礦區水文地質、工程地質及環境地質勘查評價標準》（MT/T 1091-2008），該礦應屬地質環境質量復雜類礦床。

3 地質條件預測評價

山西煤礦主要可采煤層有13 號、21 號、23 號煤層，目前僅開采23 號煤，礦體圍巖由穩固性較好的粉砂巖、細砂巖及穩固性較差的泥巖、粉砂質泥巖、炭質泥巖等組成。隨著煤層陸續開采，地表移動盆地影響范圍將逐漸擴大。根據礦山地質特征及開采條件，按采動移動角γ=δ=75°（走向、上山），采動下山移動角β=γ-0.7α=61°（α為煤層傾角，平均20°），預測的采掘移動盆地范圍面積約為270.20 hm2。

山西礦周邊關閉小井數量較多，且小井關閉前越界超深開采現象嚴重，小井采空區分布范圍廣。關閉小井采掘移動盆地對山西礦地表影響較大，且淺部老窿附近已見不均勻沉降、細微地裂縫等災害現象，因此，山西煤礦應屬地質環境質量復雜類礦床。

4 結語

綜上所述，煤礦區內無危巖、崩塌、滑坡等不良地質現象。煤層露頭附近以往老窯開采痕跡明顯，開采歷史較久遠，地面未見塌陷、裂縫。煤矸堆放量不多，穩定性中等，危險性不大。礦坑排水由于煤層含硫較低，對環境影響不大，地表、地下水水質仍較好。但關閉小井采掘移動盆地對山西礦地表影響較大，且淺部老窿附近已見不均勻沉降、細微地裂縫等地質災害現象，因此，山西煤礦應屬地質環境質量復雜類礦床。