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一礦山主要地質(zhì)環(huán)境問題

炭煤礦自1958年規(guī)劃建井，設(shè)計年生產(chǎn)能力45萬噸，投產(chǎn)以來，取得較大的經(jīng)濟效益，同時礦山地質(zhì)環(huán)境也遭受到不同程度的破壞。炭煤礦存在的主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題如下。

1地面塌陷炭煤礦井田范圍

內(nèi)一1煤地下采空區(qū)面積10.5km2。根據(jù)實地調(diào)查，一1煤采空區(qū)出現(xiàn)地表塌陷，在采深200m以深地區(qū)，地表無明顯裂隙，采深200~100m地區(qū)未見廠礦、民房明顯破壞，采深100m以淺地區(qū)地面出現(xiàn)采動裂隙，對農(nóng)田耕種有一定影響。采空區(qū)及其伴生地面裂縫對流經(jīng)礦區(qū)的東泗河有嚴(yán)重影響。由于東泗河流經(jīng)采空區(qū)，地面塌陷和地面裂縫破壞河道地層結(jié)構(gòu)，已經(jīng)成為地表水滲漏主要通道，河道地表水通過地裂縫下滲進入煤礦巷道，嚴(yán)重影響到采礦安全。需要采取綜合工程措施對其進行應(yīng)急治理，并加強監(jiān)測工作。

2含水層破壞

炭煤礦礦井正常涌水量9000m3/d，已造成煤層頂板灰?guī)r含水層和底板灰?guī)r含水層水位下降，且降幅明顯。采礦活動對深部巖溶含水層影響較嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在承壓水頭有較大幅度的下降，深層地下水資源量減少，開采條件惡化。

3對原生地形地貌的破壞

炭煤礦一1煤層己基本采完，采空區(qū)面積已達(dá)10.5km2，上部的華泰煤礦開采二1煤，也已形成地下采空區(qū)面積2.1km2。對原生地形地貌景觀影響明顯，地表局部見有地裂縫，但相對丘陵地形而言，對礦區(qū)地形地貌景觀影響較大。

4河床開裂滲漏

造成煤礦開采安全隱患東泗河是礦區(qū)內(nèi)的地表水和地下水的主要流通、排泄通道，該河向西北約10km流入伊洛河，屬于季節(jié)性河流。該河流經(jīng)井田范圍內(nèi)長度約900m，河道土質(zhì)以碎石土為主，局部地段為粉土和淤泥及淤泥質(zhì)土。河道從采空區(qū)或采空區(qū)附近通過，有地面塌陷及伴生地面裂縫發(fā)育，河道地層結(jié)構(gòu)遭到破壞，有地表水入滲進入煤礦巷道的現(xiàn)象，影響炭煤礦生產(chǎn)安全。為了防止河道溝谷中地表水滲漏地下進入炭煤礦巷道，保證煤礦安全生產(chǎn)，本著安全合理、經(jīng)濟可行的原則，對炭煤礦區(qū)段東泗河河道進行必要的調(diào)查、勘查工作。

二工程主要治理措施

1河道治理工程

（1）排水渠治理為了快速排泄地表水，防止地表水順地面裂縫滲漏進入煤礦巷道，影響煤礦安全生產(chǎn)，在東泗河河溝內(nèi)修建排水渠。排水渠為M7.5漿砌石結(jié)構(gòu)，塊石強度不小于40Mpa。排水渠過水?dāng)嗝鏋樘菪危钚〗Y(jié)構(gòu)尺寸為底寬3.9m，頂寬4.5m，高3.0m，砌石厚度0.8-1.1m，修建排水渠長度為900m。主要工程量為：河道清淤土方開挖工程量18573.61m3，碎塊石擠淤置換工程量720.83m3，漿砌石排水渠工程量為12967.80m3。

（2）排水渠的過流能力驗算根據(jù)調(diào)查，多年最高水位計算，東泗河二十年一遇的最大洪峰流量不超過12.0m3/s。

（3）溝渠地基處理針對不同的地層類型，采用不同的地基處理方法。對于碎石土（無裂縫發(fā)育和其他異常情況），可以不進行地基處理。對于裂縫發(fā)育的地段，地基處理措施是：首先對裂縫進行適當(dāng)?shù)拈_挖清理，然后用粘土進行充填夯實，再鋪設(shè)70cm厚的粘土防滲墊層，然后再砌筑溝渠。對于粉土地段，地基處理的措施是：首先鋪設(shè)60cm厚的碎、塊石置換層，并灌注水泥砂漿，然后再砌筑溝渠。對于淤泥和淤泥質(zhì)土地段，首先采用碎塊石擠淤置換的方式進行處理，然后再砌筑漿砌石排水渠。

（4）防滲及抗沖擊對于無裂縫發(fā)育地段，采用“漿砌塊石+混凝土”雙層復(fù)合防滲及抗沖擊結(jié)構(gòu)，即先鋪設(shè)800-1000mm厚的漿砌石渠底，然后再澆筑200mm厚的混凝土（C20）防滲層，共同起到抗沖擊下徹及防滲作用。對于地裂縫發(fā)育地段，則采用“粘土防滲層+漿砌塊石+混凝土防滲”三層復(fù)合機構(gòu)，共同起到抗沖擊下徹及防滲作用。即先對裂縫采用粘土進行充填夯實，再鋪設(shè)700mm厚的粘土防滲墊層，然后砌筑800mm厚的漿砌石渠底，再鋪設(shè)200mm厚的混凝土（C20）防滲層。對未穩(wěn)定的和潛在的采空塌陷區(qū)，預(yù)測變形參數(shù)，采用粘土墊層進行防滲，兼有調(diào)整塌陷變形的功能。

2土方回填夯實

工程在排水渠外圍超挖部分以及原始地面至排水渠頂之間，用開挖出來的土方進行回填夯實，回填夯實地面高程應(yīng)不低于排水渠頂面高程。土方回填夯實工程量為18712.99m3。

3植樹綠化工程

在土方回填夯實區(qū)域范圍內(nèi)進行植樹綠化，以恢復(fù)植被，美化礦山環(huán)境。綠化采用適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻臈顦?，在渠的兩?cè)各栽植兩排。樹的規(guī)格為胸徑3cm，植樹網(wǎng)格間距3m。選擇生長健壯、無病蟲害、無機械損傷、樹形端正和根系發(fā)達(dá)的苗木。主要工程量為：植樹1100株，綠化面積9000m2。

三工程效益分析

（1）減災(zāi)效益礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理可以改善地表水的流通條件，防止地表水入滲煤礦巷道，降低煤礦生產(chǎn)安全隱患，具有減災(zāi)防災(zāi)的效益。

（2）環(huán)境效益礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程可以有效防止水土流失，消除對居民和公路交通干道的安全隱患，提高植被覆蓋率，改善生態(tài)環(huán)境和周圍生態(tài)景觀，使礦山生態(tài)環(huán)境得到一定程度的恢復(fù)和保護。

（3）社會效益實施礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程，消除了災(zāi)害隱患，美化和恢復(fù)了礦山生態(tài)環(huán)境，在一定程度上保護了礦區(qū)附近居民的生命財產(chǎn)安全，美化了當(dāng)?shù)鼐用竦木幼…h(huán)境，使得礦山企業(yè)和地方政府、地方群眾和諧共生，共同發(fā)展。有利于促進地方經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，有利于形成安定團結(jié)、人民群眾安居樂業(yè)的政治局面，有利于構(gòu)建和諧社會。

（4）治理工程的實施，可有效避免地表水入滲到煤礦巷道，降低對煤礦安全生產(chǎn)的干擾，提高煤礦的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本。同時植樹1100株，新增綠化面積約9000m2，經(jīng)濟效益明顯。

四結(jié)語

（1）河南大峪溝煤業(yè)集團炭煤礦存在開采引起地面塌陷、地裂縫，河床開裂滲漏，造成煤礦開采安全隱患等礦山地質(zhì)環(huán)境問題。

（2）治理工程采取塌陷采坑回填防滲、河道治理、土方回填夯實、植樹綠化等工程手段對礦區(qū)東泗河河道進行綜合治理，恢復(fù)礦山地質(zhì)環(huán)境。

作者：朱洪生甄娜孫建波齊光輝單位：河南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院濮陽市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心