式中n——影响系数，其值为1.1～1.3； K——采区或水平回采率； m——采厚，m； γ——煤的容重，t／m3； ——煤层的倾角。
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当采空区的形状近似为矩形时，因地表下沉盆地近似为椭圆形，此时塌陷面 积可用下式计算：
式中H1——开采上边界的深度，m； H2——开采下边界的深度， m； H——平均开采深度，m； l——走向开采长度，m； L——倾向开采长度，m； ——煤层的倾角； δ0、0、γ0——分别为走向、下山和上山边界角。 此外，地表塌陷面积还可直接根据预计的地表下沉等值线图，采用面积 量算方法从图上量得。
第一节

采矿工业对环境影响
采矿工业对环境 的影响包括开采 沉陷影响、露天 开采影响和固体 废弃物影响三个 方面。

露天开采影响
从景观生态角度
60-1
采矿工业对环境影响
露 天 开 采 影 响
从 圈 层 角 度
60-2
采矿工业对环境影响

井工开采影响
开采沉陷对景观的破坏 开采沉陷对生物的影响 开采沉陷对地质的影响
(南桐镇石桥村刘家坝采空区形成地表塌陷)
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(三)开采沉陷对地质的影响

1．使岩层和地表移动、变形 2．引起滑坡和泥石流 3．加剧岩石的风化和剥蚀
峨眉山市毁林采矿 泥石流冲上103省道
云南富宁大面积地表塌陷
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矿区固体废弃物对环境的影响

矿区固体废弃物是指矿物开采及其加工利用过程中产生的固 态及泥态物质。


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2．矸石山


随着煤矿地下开采范围的扩大，排到地面堆积起来的 矸石越来越多而形成矸石山。 矸石山是矿区主要的污染源之一。 据不完全统计，每年仍在以2亿吨的速度递增，约占全 国工业废渣排放量的1/4,居全国所有工业部门之首。 目前全国煤矸石的总积存量已达40亿t以上，形成矸石 山1500多座，其中有200多座自燃，矸石山几乎成为我 国煤矿的“标志”。
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（二）开采沉陷对生物的影响

1．对植物的影响

矿区地下开采引起土地的大面积塌陷，影响植物的 生长发育，甚至造成绿色植物的大幅度减少。 (1)高潜水位的平原矿区。 (2)低潜水位的平原矿区。 (3)丘陵矿区。 (4)山区矿区。
凤阳县某矿区
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2．对野生动物和微生物的影响



由于开采沉陷使矿区的自然景观发生剧变，影响绿色 植物的生长发育，改变了动物的栖息环境。 水体和土壤中微生物的正常生长繁殖，要求pH值不超 过一定范围，有毒物质的浓度不能超过细菌所能忍受 的极限。 除土地塌陷对生物产生影响外，排到地面的矿井水也 会对其产生影响。
5
3．破坏建(构)筑物、道路及其它管线




地表大面积、平缓、均匀的下沉和水平移动，一般对建筑 物影响不大。 地表倾斜使采动影响范围内的建(构)筑物产生歪斜，特别 是水塔、烟囱、高压线铁塔等底面积小而高度很大的构筑 物，受倾斜变形的危害更大。 地表下凹使建筑物基础的中央部分悬空，如果建筑物的跨 度大，则在自重力作用下，建筑物从其底部开始断裂而导 致破坏；地表上凸使建筑物基础两端悬空，建筑物愈大， 面积愈大，则由于基础弯曲而产生的破坏愈严重。 地表的水平变形通常对建筑物危害最大。 开采沉陷也会影响电力通讯系统。

灰的化学成份相似，主要是SiO2、Al2O3、 Fe2O3等，但物
理性状差异较大，致使利用价值也有差异。
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粉煤灰的环境危害
粉煤灰是电厂产生的工业废物，具有呆滞性、不可稀释性和长期潜在的危 害性，从其产生运输、到贮存及处置的各个环节，都会给环境带来很多有 害影响。
1、侵占土地
据统计，每万吨粉煤灰渣需堆场4～5亩，至2000年底，我国粉煤灰渣 堆存量高达12. 5亿吨，需要堆场50～62. 5万亩（3. 33～4. 17万平方公 里）。
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（四）冒落带和导水裂隙带高度的预测

地下煤层开采后，采空区上覆岩层中的冒落带和导水裂隙带的高度与煤层倾 角、覆岩性质和分层开采厚度有关。水平及倾斜煤层（倾角为0°～54°）开 采时冒落带和导水裂隙带高度的计算公式列入表2-3中，急斜煤层（倾角为 55°～90°）开采时冒落带和导水裂隙带高度的计算公式列入表2-4中。

Hs = H1+H保
(2—13)
33

为预计矿井(或采区、工作面)的涌水量，首先要确定充水 条件。
式中 Q、Q0—分别为预计矿井和已知矿井的涌水量，m3； F、F0—分别为预计矿井和已知矿井的开采面积，m S—预计矿井的开采水平深度，m； S0—已知矿井的开采水平深度，m； m、n—与地下水流态有关的根指数，其值可用最小二 乘法确定。
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1．建(构)筑物和工程管网

开采沉陷对建(构)筑物和工程管网的影响程度，可根据预计
的地表移动变形值、建(构)筑物和工程管网的结构特征及其
允许变形值来评定。

砖石结构建筑物的破坏等级可从表2-5确定，工业构筑物和 工程管网的地表允许极限变形值分别列入表2-6和表2-7。

建筑物的影响评价常常是针对建筑群(如整个村庄)，而不是
2、污染水体
排灰方式多为湿排。湿排使飞灰中的有害成分溶入冲灰的水中，这将污 染地表水和地下水。
3、污染大气
粉煤灰的水含量低颗粒细，风吹容易飞扬，处理不好易产生扬尘。
4、放射性危害
在粉煤灰中的这些放射性元素的含量要比原煤中高出2～5倍
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采矿工业对环境影响
矿山开采对环境影响特征
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第二节

开采沉陷对环境影响的评价
重点:开采沉陷的影响


60-3
（一）开采沉陷对景观的破坏

1．地表下沉盆地

地下开采后，受采动影响的地表从原有标高向下沉降，最终在采 空区上方形成一个比采空区大得多的地表下沉盆地。
在山区和丘陵地区，由于开采沉陷引起的地表起伏与原有的地表 自然起伏相比很小，一般说来，对地形、地貌的影响不大。但在 地势较平坦的地区，开采沉陷通常对地形、地貌产生明显的影响， 特别是当采出的矿层厚度较大时，将使原有的平原地貌变为一种 特殊的丘陵地貌。 矿区地形、地貌的变化，影响植被的生长发育，破坏自然景观。
为了分析、预测开采沉陷对环境的影响和正确选择环境保 护与治理措施，首先必须对开采沉陷引起的地表移动变形 值、地表移动持续的时间和下沉速度、开采沉陷的范围、 冒落带和导水裂隙带的高度以及地表的非连续变形等进行 预测。 一、开采沉陷的预测 （一）地表移动变形预计 （二）地表移动持续时间和下沉速度预测 （三）开采沉陷范围预测 （四）冒落带和导水裂隙带高度的预测 （五）地表非连续变形的预测 二、开采沉陷对环境影响的评价


60-11
(二)粉煤灰对环境的影响
粉煤灰特性

粉煤灰是煤燃烧排放出的一种粘土类火山灰质材料。狭义 地讲，它是指锅炉燃烧时，烟气中带出的粉状残留物。广 义地讲，它还包括锅炉底部排出的炉渣川。由于绝大部分 (约90%)粉煤灰由发电厂的燃煤锅炉产生。 电厂粉煤灰品种有三类：干灰、湿灰和炉底渣。这些粉煤
注：计算公式中±号项为中误差， EM为累计厚度(单层采厚不超过1～ 3m，累计采厚不超过15 m。
注：计算公式中“±”号项为中 误差，∑M为采厚，h为阶 段垂高。
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（五）地表非连续变形的预测

地表非连续变形通常是指地表出现裂缝、台阶状塌陷盆地 和塌陷坑。
开采缓斜煤层时，在地表移动盆地的外边沿区可能出现裂 缝。 在开采急斜煤层条件下，当采深与采厚的比值较大时，地 表可能出现一种台阶状平底塌陷盆地。


பைடு நூலகம்

地表塌陷坑通常出现在开采急斜煤层条件下，当开采埋藏 深度不大的厚及特厚煤层或近距煤层群时，大多出现在煤 层露头上方的地表。
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二、开采沉陷对环境影响的评价

开采沉陷对环境影响的评价属于专项评价，它是矿区开发 对环境影响评价的重要组成部分。

主要任务是：分析和评定开采沉陷对土地及其上附着物的 破坏程度，针对破坏情况提出防护和治理的措施。
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一、开采沉陷的预测

为了预测开采沉陷对采动影响范围内的地表及其上附着物 的破坏程度，需要预计地表下沉盆地内的下沉、倾斜、曲 率、水平移动和水平变形值。

目前，我国常用的地表移动变形预计方法有概率积分法、
典型曲线法和负指数函数法等。
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(二)地表移动持续时间和下沉速度预测

地表点移动的初始期、活跃期、衰退期、移动持续时间及 其最大下沉速度可用下列公式计算：

按矿区固体废弃物的产生的原因：采矿废弃物(采矿矸石)、 选矿废弃物(洗选矸石)和煤矿坑口电石废弃物(粉煤灰)。
60-10
（一）采、选矸石对环境的影响

矸石露天堆积，易于风化破碎，产生的粉尘随风飘扬，对空 气造成污染。 矸石山燃烧时排放大量有害、有毒气体，燃烧产生的灰渣引 起空气中颗粒物含量增加 。 矸石山经雨水、雪水等的浸淋产生的淋溶水中含有酸性物质、 有害的重金属离子、溶解的盐类以及悬浮未溶解的颗粒状污 染物。 野生动物和牲畜摄入被矸石中的有害、有毒物质污染了的食 物后，会影响其正常的生长和繁殖机能，以致产生疾病而死 亡。
针对个别建筑物进行的。
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2．水体

开采沉陷对水体的影响主要与导水裂隙带的高度、地层结
构、水体类型和所采矿层的位置等因素有关。

地下采煤对水体的影响范围可根据覆岩破坏的高度、破坏 的形态和水体的位置来确定。水体破坏的程度和矿井出现 溃水的可能性，可由煤层顶板至水体底面的距离Hd与安全 煤(岩)柱的厚度Hs来估计。
式中H潜一一地下潜水位的标高，m； H地——地表塌陷前的标高，m。 当计算出hmax<0时，说明塌陷后无潜水出露地表，不积水。 地表塌陷体积V可利用下沉系数来估算：