何民華

(淮南市建筑勘察設(shè)計研究院, 安徽淮南 232001)

鴻鑫煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境的綜合治理探討

何民華

(淮南市建筑勘察設(shè)計研究院, 安徽淮南 232001)

通過礦山地質(zhì)條件分析及現(xiàn)場調(diào)查,查明了礦山開采造成的地表塌陷、土地占壓、土壤污染等礦山地質(zhì)環(huán)境問題,因地制宜提出了具體的礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理方案及相應(yīng)的土地復(fù)墾措施,為其它小煤礦的礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工作提供了參考。

礦山地質(zhì)環(huán)境; 地表塌陷; 綜合治理; 土地復(fù)墾

一 引言

鴻鑫煤礦是小型在生產(chǎn)煤礦,其在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了地表塌陷等一系列地質(zhì)環(huán)境問題,較大影響了礦區(qū)周邊的生態(tài)環(huán)境、社會環(huán)境。本文通過對鴻鑫煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評估,查明礦山存在的主要地質(zhì)環(huán)境問題及潛在危害,因地制宜提出礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理措施,使鴻鑫煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境能夠得到基本恢復(fù),同時也對其它小煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工作具有較好的參考意義。等均不同程度發(fā)生改變。

鴻鑫煤礦采用走向長壁采煤法,實(shí)行兩采一準(zhǔn)。單體液壓支柱和鉸接頂梁配合,主梁一梁三柱、副梁一梁兩柱,走向棚頂板支護(hù);工作面打眼放炮手鎬落煤,采用放頂煤工藝,全部垮落法頂板管理;最大控頂距3.4 m,最小控頂距2.4 m,放頂步距0.6 m,回柱方法為人工分段,機(jī)械回柱,老空區(qū)采用自然垮落法。其工藝流程為:打眼-放炮-采支-攉煤-抵車-補(bǔ)柱-回柱-檢修。

二 礦山概況

鴻鑫煤礦位于安徽省淮南市謝家集區(qū)蔡家崗田謝公路北側(cè),開采區(qū)位于原謝二礦井田范圍內(nèi),礦區(qū)范圍29.37 hm2。主要為復(fù)采原大礦殘遺煤的小型礦井,開采上限-30 m,開采下限為-300 m。礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較簡單,表現(xiàn)為單斜構(gòu)造。

鴻鑫煤礦開采煤層為B9～C13煤層共4層,屬緩傾斜近距離煤層群開采,煤層走向S 30°E,傾向NE,煤層傾角22°～25°。頂?shù)装鍘r性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主,受采動影響,原始結(jié)構(gòu)、裂隙發(fā)育情況

三 煤礦開采對地質(zhì)環(huán)境的影響

鴻鑫煤礦長期開采活動惡化了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,嚴(yán)重破壞了礦區(qū)的土地資源,造成了耕地面積的逐年減少,對地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了不良的影響。對土地資源的破壞主要有二方面:一是生產(chǎn)設(shè)施、辦公設(shè)施及煤炭堆放占壓土地;二是由于煤炭開采引起的地表塌陷破壞土地資源。其中占壓土地面積約5.50 hm2,形成的地表塌陷范圍約20.10 hm2,目前礦區(qū)范圍內(nèi)基本無可利用的土地。見表1。

鴻鑫煤礦在持續(xù)的生產(chǎn)過程中,由于受采動影響,采空塌陷范圍還將進(jìn)一步加大、加深。根據(jù)對煤礦開采煤層情況及頂?shù)装鍘r土體變形特征,預(yù)計煤礦閉坑時將形成的土地資源破壞仍將時土地占壓和地表塌陷,其中占壓土地面積維持在5.50 hm2,形成的地表塌陷范圍約23.87 hm2。

四 礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理措施

表1 礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查表

1 治理分區(qū)及主要工程

根據(jù)鴻鑫煤礦礦山地質(zhì)破壞情況、可能采用的主要治理措施,將礦區(qū)綜合治理劃分為以下幾個區(qū):

工業(yè)廣場占地就地整平造林遠(yuǎn)期治理區(qū)。該區(qū)主要包括工廣、辦公區(qū)及維修車間,面積約5.50 hm2。主要地質(zhì)環(huán)境問題是土地占壓、土壤污染、水環(huán)境污染等。治理方案:拆除廢棄的礦井生產(chǎn)生活設(shè)施,篩選可用部分為其它礦山所用;聚攏并清理殘留的固體廢棄物;占地與復(fù)墾工程相結(jié)合,進(jìn)行土地平整,復(fù)墾為林地及休閑場地。

第一相電泳根據(jù)蛋白質(zhì)等電點(diǎn)進(jìn)行分離，提取的蛋白質(zhì)溶解于含有7 mol/L尿素、2 mol/L硫脲、2% CHAPS、2% Pharmalyte (pH3～10)、0.002%溴酚藍(lán)、2.8 mg/mL DTT 的緩沖液中，7 cm電泳條(Immobiline DryStrip，pH 3～10,GE Healthcare)中行等電聚焦。

礦區(qū)西南部采空塌陷就地整平造林近期治理區(qū)。該區(qū)面積約1.77 hm2,目前地質(zhì)環(huán)境主要為私人煤場堆放占壓土地,問題是土地占壓、土壤污染等,治理措施:土地就地整平,局部回填整平。

礦區(qū)西部采空塌陷就地整平造林近期治理區(qū)。該區(qū)面積約2.20 hm2。主要地質(zhì)環(huán)境問題是地表塌陷、土壤污染等,治理措施:土地就地整平,局部回填整平。

礦區(qū)北部采空塌陷就地整平中期治理區(qū)。該區(qū)目前主要為矸石山占壓,面積約6.00 hm2。主要地質(zhì)環(huán)境問題是土地占壓、土壤污染等,治理措施:土地就地整平,回填整平。

礦區(qū)東部采空塌陷就地整平造林近期治理區(qū)。該區(qū)目前主要為私人煤場壓占,選煤廠占壓及未利用土地,面積約5.10 hm2。主要地質(zhì)環(huán)境問題是土地占壓、土壤污染等,治理措施是:土地就地整平,回填整平。

礦區(qū)北部采空塌陷回填整平中期治理區(qū)。該區(qū)目前主要為未利用土地,面積約8.80 hm2。主要地質(zhì)環(huán)境問題是地表塌陷等,治理措施主要是回填整平、復(fù)墾等。此外還應(yīng)布設(shè)復(fù)墾區(qū)道路及水渠工程等。

2 土地復(fù)墾措施

針對礦區(qū)西南部、西部、東部采空塌陷治理分區(qū),由于塌陷深度較小,且現(xiàn)地表大多已被回填,土地類型為旱地,因此土地復(fù)墾主要采用平地機(jī)直接就地碾壓整平模式整平,主要復(fù)墾為林地。

針對礦區(qū)北部采空塌陷治理分區(qū),由于塌陷深度較大,目前該區(qū)西北部堆放大量煤矸石,下部土壤受到一定程度污染。治理措施:首先是用煤矸石等對塌陷坑進(jìn)行充填,再用履帶式鏟運(yùn)機(jī)、平地機(jī)配套,對場地進(jìn)行平整至設(shè)計標(biāo)高以下0.60 m,后用耕作土復(fù)墾至設(shè)計標(biāo)高,復(fù)墾使其成為耕地。

針對工業(yè)廣場治理分區(qū),本區(qū)塊的土地復(fù)墾主要是拆除地面生產(chǎn)用房,進(jìn)行土地整平;對局部地洼場地等應(yīng)先用煤矸石、建筑垃圾等充填,充填至地表設(shè)計標(biāo)高下0.60 m左右覆一層表土層,復(fù)墾使其成為林地。

3 綜合治理效益分析

礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作需投入一定的費(fèi)用。但是礦山地質(zhì)環(huán)境治理方案實(shí)施后,可顯著增加礦區(qū)農(nóng)業(yè)耕地,緩解了人地之間的緊張矛盾;礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理后,將礦區(qū)周邊的固體廢棄物用于塌陷區(qū)的回填復(fù)墾,不僅使塌陷區(qū)土地資源得以修復(fù),而且還處置利用了固體廢棄物,具有變害為利的雙重環(huán)境效益。礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理方案的實(shí)施,可實(shí)現(xiàn)礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展,具有顯著的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

本文通過對鴻鑫煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)場調(diào)查,查明了礦山存在的主要地質(zhì)環(huán)境問題及潛在的危害,對整個礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境影響進(jìn)行了綜合評估,并探討了礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理方案及具體復(fù)墾措施,對恢復(fù)礦山地質(zhì)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展提供了可靠依據(jù)。

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1671-4733(2010)04-0023-02

DO I:10.3969/j.issn.1671-4733.2010.04.008

2010-11-10

何民華(1965-),男,安徽巢湖人,工程師,從事巖土工程工作,電話:13956433146。