青海省祁连山地区煤矿地质环境现状及防治对策技术交流青海省褶遥山地区煤矿地质环境现状友防治对策张婷婷徐嫒张永善李业军(青海省环境地质勘查局,青海西宁810007)摘要:本文在介绍了青海祁连山地区煤矿地质环境现状的基础上得出煤矿地质环境治理的紧迫性,从环境现状,技术等方面存在的问题,提出了相应的对策及建议,为该地区煤矿的地质环境治理工作顺利开展提供参考.关键词:祁连山地区;煤矿;环境地质现状及问题;防治对策煤炭资源开发常伴随地表塌陷,地裂缝,水体污染等地质环境灾害,矿山地质环境恶化给人民生命财产,国家经济建设带来巨大危害,矿山地质环境保护与治理工作日益受到政府和社会各界人士的关注,目前我省在矿山地质环境治理方面开展了大量研究工作,并在工程实践中取得了良好的效果.祁连山地区煤矿资源丰富,在国民经济和社会发展中发挥着重要作用,但煤矿的地质环境治理工作开展得并不理想,其中存在很多问题,这就需要弄清矿山环境现状,分析其特点,提出防治对策及建议,这对煤矿的治理具有十分重要的意义.1矿山地质环境治理紧迫性1.1矿山地质环境破坏严重青海祁连山地区煤矿开采煤层大多采用露天开采,开采后对地表环境的影响十分明显,主要表现为较多的地表塌陷,地裂缝,地表水渗漏等,煤矿区域地质构造较为复杂,同时上部岩层已不同程度地发生变形,从而造成对地表土体及水环境的巨大影响,部分煤矿追求短期经济利益,实行掠夺式开采, 采富弃贫,乱采滥挖,煤矸石等任意堆放,使得矿区及周边环境受到严重破坏.海北州的祁连县,门源县,刚察县以及大通县,平安县均有小煤矿,小煤矿的多粗放开采, 对周边地质环境破坏严重,煤矸石及废渣常沿沟谷随意堆放,成为泥石流的主要物源,煤矸石经雨水淋滤有害物质渗入地下水,对当地的水环境造成了巨大的污染,形成的扬尘也成为了当地空气污染的主要来源.1.2社会影响巨大煤矿大多集中在老矿区,区内人口相对密集,矿山地质环境问题常引发一系列社会问题,如采空塌陷造成土地损毁,使得本就积贫少地的当地居民更是雪上加霜;由于煤矸石等长期暴露于空气中,大量有害物质在雨水淋滤等作用下溶出,污染空气土壤水体等,严重影响了人们的生产生活和身心健康,因此,矿山地质环境破坏不仅是一个生态环境问题,也是一个关系到社会和谐人类生存的社会性问题,只有通过加强矿山地质环境保护与治理工作,改善矿区生态环境,提高土地复垦率,才能实现可持续发展及以人为本的发展目标. 2矿山环境地质问题2.1煤矸石压占土地煤矸石是采煤和选煤过程中青海国土经略5,口固一.||暑|～…: 技术交流的废弃物,通常占煤矿产量的12% 一20%,是煤矿最主要的固体废弃物,主要危害是堆积压占土地,造成植被破坏.祁连山地区自然条件较好,小流域的森林及草场植被良好,但是部分煤矿排放的煤矸百堆积在山坡上,压占了生长良好的灌木丛及草场,周围原本生长良好的植被被逐渐破坏,使得植被破坏面积越来越大,植被的破坏加剧了水土流失,水土侵蚀量逐年加剧,地区生态环境受到巨大的影响.海北州门源县草木茂密,生态环境良好,如该地区的红旗,瓜拉等煤矿排放的煤矸石压占山坡土地,造成大面积土地资源被侵占,严重破坏了当地的生态资源与环境,使得原本就珍贵的土地资源的再利用成为了当地政府急于解决的问题.2.2水土环境污染祁连山地区煤矿水土污染源主要是煤矸石淋滤水,矿井水及选煤水.一般煤矸石中含有较多有害化学组分,在雨季,矸石堆受降雨淋滤,其中的有毒,有害组分会被大气降水带出,迁移到附近水体和土壤中,造成水土环境的污染,而且煤矸石中含有一定的可燃物,在适宜的条件下发生自燃,排放二氧化硫,氮氧化物,碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境,影响矿区周围居民的身体健康.祁连县的默勒煤矿经过多年开采,地形地貌破坏殆尽,煤矸石流出的污水,也对当地地表及地下水造成了污染,影响着当地居民及牲畜的饮水安全,扬尘成为当地空气污染的主要源头.祁连山地区矿山多位于干旱,半干旱区,水资源0譬较匮乏,矿井毫无节制的排水不仅大大破坏了地下水资源,而且还导致地面塌陷,地下水资源流失,水质恶化.矿井水多属于酸性水,未加处理直接排放,加剧了干旱地区矿山用水危机,矿井水直接排放会破坏河流水生生物的生存环境,抑制矿区植被生长,对矿区的水土环境破坏严重.2.3泥石流等地质灾害频发该地区煤矿多为露天矿山,高陡边坡开挖或堆积在斜坡体上的采矿废渣因暴雨,地面塌陷,地裂缝等原因引发崩塌,滑坡,泥石流等地质灾害,其中以泥石流灾害的发生最为频繁.矿区地处干旱半干旱地带,土壤风蚀,水蚀交错,生态环境脆弱.煤矿大面积开采致使采矿废石及排土乱堆乱放,沿山坡开挖加大了地面坡度.山谷中多存在季节性河流,人为泥石流均分布在河道两侧,由于弃渣侵占河道,行洪能力降低,进入雨季后,泥石流灾害发生的频率增大,容易造成大的灾害.刚察县外力哈达煤矿在早期露天采矿剥离地表覆盖层后,形成了较大的带状露天采坑和排土场, 在采矿期间将两侧开挖边坡放坡过陡,而在停采闭坑后,这些处于极限平衡状态的边坡在冻融作用等因素影响下,继发性地产生边坡失稳,对人畜安全造成了一定的威胁.2.4地面塌陷和地裂缝煤矿的地下开采多形成地面塌陷,地裂缝造成土地资源破坏, 建筑物裂缝,公路塌陷等危害.在干旱地区由于地表水系受到破坏, 导致矿区生产,生活用水发生困难.地面塌陷及地裂缝在大型地下开采的煤矿区最为普遍,灾害也最为严重.祁连县的默勒煤矿,地面塌陷造成房屋变形开裂始于1998年春季,地面破坏方式也由初期的持续破裂演变为持续破裂伴突发塌陷. 目前地面塌陷的范围北起盘大公路南至旧镇政府以南200m处,西起旧镇政府西侧定居点东至煤窑沟的约115kin范围内,形成了约0.19km的地面塌陷区.截至2008 年旧默勒镇居民区房屋出现变形和裂缝的占总建筑面积的80%. 目前,在镇政府的周围方圆115km的范围内分布有众多塌陷坑,以椭圆形,圆形为主,也有呈现长条状或不规则状,塌陷坑的外围形成许多间距在5一lOm的地裂缝,走向近东西或近南北向.默勒镇现已搬迁至新址,旧址仍有大量居民,面临着房屋开裂及地质灾害的威胁.刚察县曲古沟矿区开采引起的地面台阶状塌陷盆地和移动盆地较为明显,现已形成的地面塌陷长225m,宽55m,中心深约2.7m, 并在塌陷盆地围壁发育有2级参差不齐的台阶陡坎,塌陷盆地外侧为移动盆地.加之矿区处于岛状多年冻土的融区,分布着季节性冻土,其最大冻结深度2.4m,井VI建筑房屋,工业广场及道路均遭受季节性冻土的冻胀沉陷灾害,表现形式为墙体开裂井架歪斜和道路翻浆等,而露天采坑边坡在冻融作用下多产生滑塌,对当地居民的生活影响很大.3对策及建议3.1提高矿产综合利用程度祁连山地区是我省矿产资源丰富区,但多数矿山规模小,数量多,矿业管理粗放,效率低下,从而严重破坏和浪费了资源.小矿山一般片面追求高利润,不惜乱采滥挖破坏资源,大量的资源储量被消耗,而经济效率却很低.在经济高速持续增长的情况下,合理利用不可再生矿产资源,提高矿产资源利用率已成为青海省走可持续发展的一项基本策略.提高回采率,综合利用矿产资源就相当于多找了矿,提高了资源储备率,同时也减少了向环境排放废弃物的量,要提高矿产资源综合利用率,就必须采用新技术,新设备.煤矿的尾矿回收有用成分和废石资源化利用,可提高矿山收入,还可减少废物压占土地资源, 减少水土环境污染,将尾矿和废石回填至井下或煤矿塌陷区,既解决了"治废"的问题,又提高了矿山安全程度,达到保护地表的作用. 3.2减少土地压占和破坏煤矿的露天开采在投产前剥离矿体覆盖层,挖损了大量土地, 并压占新的土地作为排土排岩场, 减少采矿对土地的破坏和压占首先要清洁生产,并不断改进生产技术和工艺,提高资源综合利用率, 减少生产过程中的废弃物,降低土地使用量,采用规范化生产及管理,减少人为对土地资源的损毁.3.3矿山土地复垦矿山开采过程中,产生了大量的废渣和废石,排放压占了大量的土地,废水,废渣及扬尘污染了土地,也严重损害了周边土地经济价值.因此,从保护环境及土地价值方面出发,必须在生产过程中对破坏与压占的土地进行治理,恢复其使用价值,重新作为农林牧及建设用地.通过采取工程措施及生物措施,使土地重新恢复到可利用状态.矿山土地复垦已成为土地开发利用活动的重要组成部分,自2003年至今,青海省使用了国家及省财政金额共49720.5万元,综合治理了各类矿山总面积达7555公顷,恢复了大量的耕地及草场,其中煤矿矿山地质环境治理金额579 万元,面积125公顷,使得土地资源可持续利用,缓解了人多地少的矛盾,成为了改善生态环境的重要措施,但煤矿地质环境治理的力度仍然较小,需进一步加大对煤矿矿山的地质环境治理.3.4水资源保护及水污染防治煤矿开采及选煤对水资源的破坏和污染都是十分严重的.矿山的开采不可避免地要疏干,排泄一定的地下水,使地下水位较原始水位大幅度下降,降低原有水源的供水能力,同时也会不同程度地污染地表及地下水,煤矸石露天堆放, 氧化淋滤可形成酸性水,酸性水及其携带的有害物质流人地表水系或渗入地下潜水层污染水资源.为解决矿山废水所造成的危害,必须采取各种措施和方法,严格控制废水排放,减少其对周围环境的水污技术交流镕希—■■■■■■■■■一染.其中采用生物技术和工程防护措施,对水源地实施保护工程,在源头层层设防,束水归槽等,从根本上解决矿山水污染问题.3.5矿山地质灾害防治煤矿露天采矿的高陡边坡,地下采矿山体边部是地质灾害多发地段,其对矿山安全生产及周围居民产生的危害很大,要避免或减轻地质灾害的危害,必须在矿山建设初期,认真做好采矿,选矿,辅助生产设施及生活区选址区矿山地质环境保护与治理恢复方案,尽可能的避开地质灾害隐患点,不得不在隐患区内建设时,必须事先采取工程治理措施消除和控制隐患的发生.4结语煤矿地质环境治理工作是一个长期的,复杂的系统工程,只有认清煤矿地质环境治理工作的紧迫性,摸清煤矿地质环境治理工作中存在的问题,在资金政策及技术方面给予相应的支持,充分调动矿山业主的积极性和主动性,鼓励企业社会个人齐参与,对已经闭坑,责任主体灭失的矿山,采取多渠道投资,提早治理的方针,才能促进祁连山地区煤矿走"生态矿山","绿色矿山"的建设之路,以达到生态环境和谐的目的,实现经济可持续发展.参考文献[1】徐友宁.中国西北地区矿山环境地质问题调查与评价『M1.2006:106—139. 责任编辑:王丽华～青海国土经略一一譬嚣量置笔墨兰i三乏z≥…一2—1319一o—一t'●●■r_l|=:。