沙沟岔煤矿矿山地质环境评估与治理论文_田恒召1,邓家福2

沙沟岔煤矿矿山地质环境评估与治理论文_田恒召1,邓家福2

四川省地矿局九0九水文地质工程地质队

摘要:沙沟岔煤矿位于陕西省榆林市府谷县,生态环境薄弱。本文在矿山地质环境调查与影响评估的基础上,对矿山地质环境保护与恢复治理进行分区,提出矿山地质环境监测、保护和恢复治理的建议,达到有效防治矿山地质灾害,保护矿山地质环境。

关键词:矿山地质环境 评估 治理建议

一、矿山基本情况

沙沟岔煤矿位于陕西省榆林市府谷县城西约37km处,可采煤层为4-3、5-2号煤层。沙沟岔矿区矿整合区内有19自然村、2所学校、7个小煤矿、冶炼及其它企10家。自 2007年以前该矿区共开采原煤544.6万吨,形成采空区面积1.2532km2,矿区内7座小煤矿中,个小煤矿矿权范围内的批准开采煤层已基本采空。

二、矿山地质环境

2.1气象水文

府谷县属温带大陆性半干旱季风气候,季节性冻土最大冻深186cm;冬季至春末夏初多风,平均风速2.5m/s,最大风速18.7m/s,多年平均蒸发量是降水量的5.8倍。矿区属黄河水系孤山川干流,区内无常年流水河流和有积水的水库﹑湖泊。

2.2土地利用情况

评估区范围内土地利用类型较单一,地貌单元以黄土梁峁为主,植被稀疏,郁闭度较低,水土流失较严重。草地、耕地面积较大、林地面积较小,其次为住宅用地和工矿用地等。

2.3 地形地貌

矿区位于陕北黄土高原北缘,地表多被第四系松散堆积物覆盖,较大沟谷中基岩裸露。地势为西北高,东南低,相对高差近300m。

三、矿山地质环境评估

3.1 评估范围及级别

沙沟岔煤矿为一不规则多边形,面积约27.80km2,本次评估范围是在矿井井田范围的基础上,根据区内可采煤层在空间的分布状况、开采范围的叠置关系、各煤层的埋深、工作面采高及采掘方式等因素分析计算确定,调查面积为35.43km2。

沙沟岔煤矿建设工程位于地质灾害高易发区,根据《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T 0223-2011)中附录表B.1,确定评估区重要程度属重要区。沙沟岔煤矿建设规模为2.10Mt/a,依据编制规范附录D及矿山地质环境影响评估分级表A.1,确定为大型矿山,本次矿山地质环境影响评估为一级评估。

3.2地质灾害现状评估

评估区沟壑纵横,地形起伏较大,崩塌、滑坡等地质灾害欠发育;通过调查在评估区分布有2处崩塌、2处滑坡、4处地面塌陷、1处废渣堆潜在泥石流沟,均存在地质灾害隐患。

其中,B1岩质崩塌的现状评估危险性为中等,B2黄土崩塌的现状评估危险性小;H1黄土滑坡和H2黄土滑坡的威胁性均较小;除塌陷TX4和地面裂缝L1对地质环境影响较轻外,TX1、TX2、TX3均对地质环境产生严重的影响;废渣堆积在沟口,虽有泥石流物源条件,存在引发泥石流的条件,但沟口尾设有拦渣坝,并且未发现有泥石流迹象,危险性较小,影响较轻。

3.3采矿活动对含水层的影响现状评估

本区根据水文地质条件,含水层富水性较差。采空区地面塌陷地段导水裂隙带直达地面,使地表水和浅部地下潜水直接渗流到了采空区,使得塌陷范围内的含水层遭到疏干排泄破坏,对地下水含水层破坏严重。未塌陷的采空区内未发现地面裂缝及塌陷,对地表植物的影响较小。矿区及附近居民用水均为自来水,采矿活动对矿区及附近居民的生活用水基本未受影响。

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3.4采矿活动对地形地貌的破坏现状评估

东焉村~水井梁地面塌陷,地面陷坑最深达10余米,最宽达3m,裂缝呈多级弧形错坎,改变了区内的微地貌,现状评估对地形地貌的影响程度较严重;张大梁地面塌陷、前瓷窑峁地面塌陷、新尧湾地面塌陷,塌陷区为不规则多边形,采空区地表可见地裂缝,宽约10-50cm,错坎20—50cm,对区内地形地貌的破坏较小,现状评估对地形地貌的影响程度较轻;老沙沟岔煤矿工业场地、矿区内7座小煤矿的工业广场均依沟而建,对场地的微地貌有所改变,总体地貌影响不大,现状评估对地形地貌的影响程度较轻。

3.5采矿活动对土地资源的影响和破坏现状评估

老沙沟岔煤矿工业场地位于沙沟岔支沟西侧一个二级冲沟内,占地类型为牧草地,现状评估对土地资源的影响和破坏程度较严重;矿区内7座小煤矿的工业广场占地类型为牧草地,现状评估对土地资源的影响和破坏程度较轻。炸药库位于沙沟岔河谷边坡荒地,现状评估对土地资源的影响和破坏程度较轻。

四、地质环境影响现状评估分区

依据《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》附录E,通过对不同矿山地质问题的现状评估结果的叠加分析,将全区共划分3级3个影响程度区,其中严重区(A)1处,位于东焉村~水井梁地面塌陷区,总面积0.7669km2,约占评估区的2.33%;较严重区(B)3处,分别位于张大梁地面塌陷区(B1),沙沟岔煤矿老工业广场(B2),前瓷窑湾地面塌陷区(B3),总面积0.3449 km2,约占评估区的1.01%,较轻区(C)为严重区、较严重区以外的评估区,面积33.1082km2,约占评估区的96.66%。

五、矿山地质环境保护和治理建议

5.1保护工程

①留设保护煤柱避免老采空区内积水突涌至正在开采的工作面而造成灾害,同时留足煤柱以利于新采面的稳定性。

②在工业场地建设削坡处设置浆砌石挡墙,坡体后缘修建截水沟,坡脚修排洪沟等综合措施实施防护。

③对本次评估的矿山环境影响严重区以及沟谷地带的采空区上方应控制或禁止新建地面建筑,开采区不宜继续建筑;在采空塌陷严重区树立警示标志,在可能出现滑坡、崩塌地段树立警示牌,以免发生事故。

④开采前提高林草覆盖程度,预防生态系统退化。

5.2 治理工程

①在工业场地及露天采坑边坡顶部外侧布设截排水沟阻挡边坡外围因大气降雨形成的坡面流进入边坡区域,且使边坡内的坡面水流及时排出。

②对工业场地、弃渣堆等边坡坡脚采用重力式挡墙砌护,以提高边坡整体稳定性。

③对区域内的塌陷坑进行整平修复,对裂缝进行就地填补,防止进一步对地质环境的破坏。

参考文献:

[1]王建彬,杜国江等.陕西省府谷县沙沟岔煤矿矿山地质环境保护与恢复治理方案勘察报告[R].陕西地矿第二工程勘察院.2012年.

[2]刘民生,张丰述,钟东等.四川钙芒硝矿山地质环境保护与治理恢复建议[J].四川地质学报.2015(03).

[3]唐朝晖,刘楠,柴波等.合山市矿山地质环境影响评价研究[J].水文地质工程地质2012(11).

[4]陈建平,范立民,杜江丽等.陕西省矿山地质环境治理现状及变化趋势分析[J].中国煤炭地质.2014(09).

作者简介:田恒召(1982.10-),男(汉族),河北省石家庄市人,四川省地矿局九0九水文地质工程地质队工程师,硕士,主要从事水文地质、工程地质、环境地质方面的研究。

论文作者:田恒召1,邓家福2

论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/7

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