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1礦山地質(zhì)環(huán)境影響治理分析

該礦區(qū)經(jīng)過長(zhǎng)期對(duì)4號(hào)煤的開采,已造成一定采空區(qū),其面積大約為0.856km2的采空區(qū)。然而目前本礦井在采空區(qū)范圍內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)地面塌陷及地裂縫現(xiàn)象,對(duì)土地造成的破壞較輕,不明顯,相對(duì)地裂縫以及地面塌陷造成的危害程度也較輕,不明顯,依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),確認(rèn)其地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀為較輕。對(duì)礦山巖土及土地資源環(huán)境現(xiàn)今狀況評(píng)價(jià)。該礦區(qū)是具有低山丘陵地形特點(diǎn)的區(qū)域,其土地利用主要是農(nóng)田耕地和林地、牧草地、居民居住區(qū)以及工礦用地區(qū)、相應(yīng)的未利用荒地。農(nóng)田耕地占土地總面積的20%。在現(xiàn)今的礦區(qū)的條件下,在采空區(qū)上面沒用出現(xiàn)較為嚴(yán)重的地面塌陷以及裂縫情況,故此該礦區(qū)的采礦作業(yè)活動(dòng)屬于對(duì)土地破壞較輕影響狀態(tài)。評(píng)估該礦區(qū)內(nèi)土體污染源主要來于礦坑的有關(guān)的排水和生活污水,然而該礦區(qū)礦坑水已經(jīng)過沉淀池沉淀之后再利用,不對(duì)外排放。生活污水沒進(jìn)行處理,直接經(jīng)礦區(qū)的管道排放到小河中,但是其生活污水排放量是相對(duì)很小,污水對(duì)土體造成的污染程度較輕。該煤礦開采利用資源活動(dòng)相對(duì)于對(duì)土地資源及巖土環(huán)境造成的影響程度較輕。礦山水水資源環(huán)境資源的現(xiàn)今狀況評(píng)價(jià)。該煤礦目前的開采已導(dǎo)致該礦區(qū)內(nèi)附近東山村原淺水井的枯干,導(dǎo)致有一部分村民吃水困難。當(dāng)前,這村村民吃水水井深度已經(jīng)深達(dá)120m以下,大大低于4號(hào)煤層深度。目前的條件下,煤礦開采活動(dòng)已經(jīng)對(duì)該礦區(qū)附近的地下水造成影響較為嚴(yán)重。評(píng)估該礦區(qū)污染源主要來自于煤礦礦井排水和生活污廢水,具體污染物質(zhì)為COD、BOD5、SS、石油類和氨氮。但其排放量并不大,因此污廢水的排放只對(duì)地表水及地下水造成輕度污染。

2礦山地質(zhì)環(huán)境影響預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)

該煤礦開采屬于多煤層聯(lián)合開采方式,從第一層煤開采的到最后一層煤開采完,地表勢(shì)必受到多次采動(dòng)帶來的影響。對(duì)該礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)價(jià),先依照分別按照厚煤層重復(fù)采動(dòng)條件預(yù)測(cè)、再按照冒落式開采條件進(jìn)行預(yù)測(cè)、接著按照煤礦按近水平煤層充分采動(dòng)條件進(jìn)行預(yù)測(cè),采用這以上三種條件對(duì)整個(gè)礦區(qū)煤層開采后發(fā)生地表最大移動(dòng)情況、以及發(fā)生的相關(guān)變形以及傾斜值實(shí)施預(yù)測(cè)。具體利用公式如下:最大的下沉量:Wmax=Mqcosα最大的曲率值:kmax=±1.52Wmax/r最大的傾斜值:Imax=Wmax/r最大的水平移動(dòng)值Umax=bWmax最大的水平變形值:εmax=±1.52bWmax/r上式中:q為下沉系數(shù);M為煤層采空區(qū)的厚度,m;r為影響半徑,其值由采深同影響角正切值之比計(jì)算得到;α為煤層傾角,一般取為3°;b為水平移動(dòng)系數(shù)。按以上具體公式計(jì)算,經(jīng)過計(jì)算某煤礦對(duì)初采4號(hào)煤層,復(fù)采10號(hào)、16號(hào)。某煤礦4號(hào)、10號(hào)、16號(hào)煤層采空后地表最大變形的開采煤層結(jié)果如所示,將計(jì)算結(jié)果同《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》實(shí)施對(duì)比,結(jié)果顯示:經(jīng)過對(duì)礦區(qū)4號(hào)煤層開采、10號(hào)煤層開采及16號(hào)煤層開采后,對(duì)礦區(qū)的建筑物破壞程度等級(jí)是Ⅳ級(jí),該級(jí)的地面變形會(huì)對(duì)附近的地面建筑物(構(gòu)筑物)影響程度嚴(yán)重,會(huì)對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)的村莊的住房帶來嚴(yán)重破壞,其對(duì)地面變形危害的程度嚴(yán)重。礦山水資源水環(huán)境的影響預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。由于煤炭在開采時(shí),會(huì)在地面以下形成縱橫交錯(cuò)的垂向豎井和水平向巷道、還形成不同角度的斜井和斜巷道,這些巷道穿越了各類地下含水層及地下隔水層,這就很容易改變?cè)合档貙又幸约吧细菜缮r系地層中的地下水正常運(yùn)行狀態(tài),從而導(dǎo)致地下含水層水量流失,與此同時(shí)也間接破壞了與其相關(guān)的水力關(guān)系的其他地方的地下含水層,改變了含水層的徑流特征,進(jìn)而跟井下連通,導(dǎo)致含水層中的水漏入礦井下,產(chǎn)生礦坑水。煤礦井田范圍內(nèi)由于沒有地表河流,因此煤礦開采對(duì)地表水沒有產(chǎn)生影響。所以,該煤礦相關(guān)的地貌類型和水文地質(zhì)相關(guān)條件等對(duì)該礦區(qū)的水資源的影響程度較明顯。該礦區(qū)廢污水污染物質(zhì)具體主要有COD、BOD5、SS、還有石油類以及氨氮。礦坑排水中的含硫量較大,使地下水容易發(fā)生酸化。經(jīng)過預(yù)測(cè)評(píng)價(jià),該煤礦礦坑水經(jīng)排放后會(huì)對(duì)礦區(qū)地表水以及地下水造成污染,而且其污染程度較為嚴(yán)重。

3礦山地質(zhì)環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)

該礦區(qū)范圍內(nèi)主要的受災(zāi)對(duì)象具體為居民村莊、獨(dú)立的礦山工業(yè)廣場(chǎng)、以及相關(guān)的礦山工作人員、及周圍的耕地和林地、還有荒草地等等。從受災(zāi)對(duì)象所具有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值來看,以及對(duì)其災(zāi)害發(fā)生后治理和恢復(fù)難度兩方面來看,評(píng)價(jià)具體有兩個(gè)村莊以及礦山工業(yè)廣場(chǎng)會(huì)受到嚴(yán)重破壞后,由于其威脅到人員多,而且直接經(jīng)濟(jì)損失較大,又加上其受破壞后治理和恢復(fù)相對(duì)的難度大、費(fèi)用高,因此被評(píng)價(jià)為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大區(qū);而對(duì)區(qū)內(nèi)耕地及林地荒草地等進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)其直接經(jīng)濟(jì)損失屬于中等,恢復(fù)和治理相對(duì)較難,評(píng)價(jià)其屬于地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的中等區(qū)。土地資源巖土環(huán)境的影響程度綜合評(píng)價(jià)。礦區(qū)經(jīng)過人為的開采后,會(huì)給其地質(zhì)環(huán)境帶來較大的變化,對(duì)礦區(qū)地貌景觀和土地資源帶來嚴(yán)重的破壞,也會(huì)對(duì)地表及地表生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的破壞,礦區(qū)環(huán)境條件因此就會(huì)逐漸變差。該煤礦開采利用活動(dòng)其對(duì)土地資源巖土環(huán)境的破壞及影響程度較為嚴(yán)重。水資源和水環(huán)境的影響程度綜合評(píng)價(jià)。該煤礦區(qū)的開采活動(dòng)對(duì)礦區(qū)南興村居民所用的飲用水井(淺層井)產(chǎn)生影響,導(dǎo)致地下水位發(fā)生下降。由于礦區(qū)沒有堆放煤矸石,矸石經(jīng)過撿出后,經(jīng)過外運(yùn)被利用,矸石并未對(duì)水環(huán)境造成影響。因此礦業(yè)采礦活動(dòng)對(duì)地下水資源產(chǎn)生的破壞較嚴(yán)重,對(duì)地表水的水環(huán)境的影響程度較為輕。礦山環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)。該煤礦區(qū)經(jīng)過長(zhǎng)期的開采,該礦區(qū)已形成一定的采空區(qū),其采空區(qū)面積為0.856km2,隨著該礦區(qū)的采礦活動(dòng)的繼續(xù)進(jìn)行,地表變形會(huì)越發(fā)嚴(yán)重,采礦活動(dòng)同時(shí)也加重了水資源和水環(huán)境的繼續(xù)惡化,因此,評(píng)價(jià)該煤礦礦山環(huán)境影響程度分區(qū)確定為影響嚴(yán)重區(qū)。對(duì)礦山環(huán)境保護(hù)及綜合治理分區(qū)評(píng)定,是依據(jù)該礦山環(huán)境影響評(píng)價(jià)分區(qū)結(jié)果,并根據(jù)礦山環(huán)境其變化趨勢(shì)具體分析,還要考慮到礦山危害對(duì)象以及相關(guān)的治理難易程度情況,確定礦山環(huán)境保護(hù)為礦山重點(diǎn)保護(hù)區(qū),確定該區(qū)的綜合治理分區(qū)為一般治理區(qū)。一般治理區(qū):主要體現(xiàn)為現(xiàn)狀采空區(qū)和未來一水平開采區(qū)域。其在礦山環(huán)境問題方面的表現(xiàn)具體是地裂縫和地面塌陷、還有小型崩塌以及滑坡造成耕地減產(chǎn),還有林地植被存活率下降,這些諸多環(huán)境破壞問題會(huì)造成該區(qū)域的水土嚴(yán)重流失,生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。需要采取的相關(guān)的防治措施,對(duì)地裂縫、地面塌陷實(shí)施填埋夯實(shí),進(jìn)行必要的平整,對(duì)耕地和林地采取一定的措施進(jìn)行必要的復(fù)墾。礦山環(huán)境重點(diǎn)保護(hù)區(qū):主要確定為工業(yè)廣場(chǎng)區(qū)以及相關(guān)的兩個(gè)村莊,東莊村以及黃化村。該工業(yè)廣場(chǎng)具體的礦山環(huán)境問題主要為地裂縫和地面塌陷造成的地面建筑等受損,以及在礦井廢水和生活污水發(fā)生事故時(shí)排放,導(dǎo)致水環(huán)境的嚴(yán)重污染,而且其污染程度較為較嚴(yán)重。需要采取必要的防治措施,具體按相關(guān)國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求,在工業(yè)廣場(chǎng)區(qū)留設(shè)保安煤柱,并對(duì)廢污水實(shí)施必要的處理。東莊村和黃化村具體的礦山環(huán)境問題為地裂縫和地面塌陷而造成的房屋嚴(yán)重受損,村民受到嚴(yán)重威脅,地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的危險(xiǎn)性大;并導(dǎo)致淺層地下水井疏竭。需要按國家相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)施留設(shè)保安煤柱。

作者：余鵬程白彥波陳孝兵單位：四川省煤田地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院