摘要：随着可持续发展理念的不断提升以及绿色矿山建设的要求，煤矿矿山地质环境问题及治理越来越重要。本文针对井工煤矿和露天煤矿的不同开采特点，对井工煤矿和露天煤矿产生的矿山地质环境问题及治理措施进行对比探讨，有利于我国矿山地质环境的保护和改善，并有助于推进绿色矿业建设工程。
关键词：井工煤矿；露天煤矿；矿山地质环境问题；治理措施
国土资源部办公厅（国土资规[2016]21号）、各省国土资源厅《关于做好矿山地质环境保护与土地复垦方案编报有关工作的通知》的要求进一步强调了关注矿山地质环境问题，“绿水青山就是金山银山”要求绿色矿业建设也需要煤矿做好矿山地质环境保护工作。本文对比井工煤矿和露天煤矿地质环境问题的不同，分别提出了各自的矿山地质环境治理工程并提出治理工程。
一、井工煤矿矿山地质环境问题及治理工程
1、井工煤矿矿山地质环境问题
一般井工煤矿地面布置工程主要有工业场地、排矸场、采空区及场外道路等，其引起的矿山地质环境问题主要是排矸场引发的滑坡、泥石流等地质灾害，工业场地建设过程中挖边坡引起的水土流失，地形地貌景观破坏，采空区地面塌陷及地表裂缝破坏土地资源及其他地面设施，场外道路建设过程中的水土流失问题。
1）地质灾害问题
煤矿开采过程中，会对矿山地质造成一定的影响从而引发地质灾害，排矸场随着堆矸量的增加，若未采取挡护措施，在强降雨条件下，在雨水的冲刷下易发生泥石流等地质灾害，井工开采后随着采空区面积的扩大，可能发生采空区顶板垮落和冒顶，当岩移范围扩大到地表时，将发生变形或塌陷坑，由于地表张力作用，会形成错落台阶式裂缝，不利于植被生长。
2）含水层影响
井工开采后会造成导水裂隙及沟通降落漏斗，沟通降落漏斗内的含水层将水遭到破坏，从而对地下水系统的补给径排条件产生一定的影响和破坏，开采煤层较浅含水层富水性较强的时候，导水裂隙高度容易沟通至浅层地表水引起地表水干涸，一般矿山地质问题主要关注居民饮水的问题。
3）地形地貌景观影响
工业场地等各场地建构筑物及场外道路的修建，形成临时占地及挖方边坡，对地形地貌造成一定的影响，地面塌陷对地面标高产生一定的影响，引起地表坡度一些小的变化，特别是在塌陷边缘区；产生的裂缝，特别是一些较大的裂缝会改变原生地貌的完整性。
2、井工煤矿矿山地质环境治理工程
1）工业场地和场外道路治理工程
主要包括场地边坡治理，道路两侧护坡及截排水沟工程，为减缓地形地貌影响，对工业场地及道路两侧进行绿化，对临时占地进行土地复垦。
2）采空区治理
裂缝填充：针对工作面正上方形成的临时性裂缝及工作面四周形成的永久性裂缝。裂缝以人工治理为主，采用人工就近挖取土方直接填充裂缝。轻度裂缝区就地平整，施工过程中采用人工剥覆与填充为主，剥离裂缝两侧表土和用于填充裂缝土源要根据交通运输条件就近堆放。
土地资源治理：对受损的耕地、林草地进行治理及植被恢复，并进行人工巡查。
地面设施治理：对受损的道路，输电线路以及灌溉水渠等进行维修，对受影响的房屋需要进行维修甚至搬迁。
3）排矸场治理
主要是对排矸场设拦矸坝及截排水沟。对排矸场削坡治理后，不再堆矸区域进行逐年覆土绿化。
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二、露天煤矿矿山地质环境问题及治理工程
1、露天煤矿矿山地质环境问题
露天煤矿地面布置工程主要有工业场地、排土场、露天采场及场外联络道路等，矿山地质环境问题主要包括露天开采后对土地资源及含水层彻底的破坏，露天边坡及排土场边坡不稳定引起的滑坡、泥石流等地质灾害。整体上地面建设工程建设及露天开采活动破坏了原有的地形地貌。
1）地质灾害问题
露天煤矿开采过程中，破坏了原有地层的岩性及结构，对煤层上部岩土全部挖损，形成固定帮以及随开采移动过程中的动态边坡，若边坡角超出设计确定的稳定边帮角，容易造成崩塌、泥石流等地质灾害，另外，随着矿坑的移动，矿坑排水问题也是重点关注对象。排土场主要堆放煤层上部的松散岩层，在强降雨活动下易失稳，形成地质灾害。
2）含水层影响
露天开采同井工开采不同，开采区域煤层底板上部含水层全部遭到破坏，并且含水层破坏是不可逆转的，对地表村庄居民生产生活饮用水影响较大。
3）地形地貌景观影响
工业场地等各场地建构筑物及场外联络道路的修建，形成临时占地及挖方边坡，对地形地貌造成一定的影响，露天采坑破坏原有地表的连续性，外排土场为人工堆积地貌，破坏了原有地貌。
2、露天煤矿矿山地质环境治理工程
1）工业场地和场外道路治理工程
同井工煤矿一致，主要包括场地边坡治理，道路两侧护坡及截排水沟工程，为减缓地形地貌影响，对工业场地及道路两侧进行绿化，对临时占地进行土地复垦。
2）露天采场治理
对不稳定边坡进行削坡治理，及时清除危岩体，随着采坑的移动，在露天采场周边布设网围栏及警示牌，并且设积水坑和排水沟，对受影响的村庄采前搬迁。外排土场需设置拦渣坝及围堰，护坡工程，平台及边坡底部需设截排水沟和消力池。表土堆放场需临时苫盖措施，并设挡土墙及挡水埂。另外对露天开采，露天矿边坡的稳定性是关系到露天矿安全与生产的极其重要因素，是矿山开采设计和生产过程中首先遇到并应解决的安全技术问题。如果边坡发生破坏，不仅会影响露天矿的生产，造成经济损失，甚至会造成人员伤亡。通过研究对露天矿边坡加强管理，防止边坡破坏与大量变形，而这些都是需要通过露天矿边坡监测来进行。边坡监测主要采用大地测量法，相对位移采用简易测缝法，设备主要有全站仪、GPS。地形地貌监测可借助全面分析仪、遥感影像、无人机及人工巡查结合的方法。含水层监测主要监测矿坑涌水量及煤矿开采对地下水水位、水量的影响变化，了解采矿对地下水水位、水质的影响。
3）地形地貌景观治理
露天采场需进行生态重建，实行边开采边复垦，开采过程中达到内排高度的内排土场需要及时复垦，恢复植被，对于破坏的耕地，最终需要重建其配套设施，包括田间道路及灌溉渠的修建。外排土场服务期满后，按台阶及边坡选用当地适宜物种进行土地复垦。露天开采后不再留续使用的场地及道路需要拆除建构筑物进行恢复治理。
三、结论
综上所述，煤矿开采过程中，不可避免的对地质环境及地下水环境产生影响，煤矿井工开采和露天开采分区地质矿山环境问题的不同点主要在于露天采场及采空区地质灾害的不同，井工开采矿山地质环境问题的重点是采空区治理及排矸场治理工程，露天开采矿山地质环境问题的重点是露天采场边坡治理及边坡治理以及排土场的水保工程及复垦措施。煤矿要根据自身的实际情况，按照当地的政策，落实相关法律法规，缴纳矿山地质恢复保证金，将矿山地质环境治理工程落到实处。
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论文作者:李姝娟
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第30期
论文发表时间:2019/9/16
标签：地质论文; 矿山论文; 露天论文; 煤矿论文; 环境问题论文; 地貌论文; 含水层论文; 《建筑细部》2018年第30期论文;