1、浅析三塘湖煤田矿区开采对地质环境的影响摘要：本文针对三塘湖煤田煤矿开采将对该区地质环境所造成的地质环境影响，分析了其产生的原因，并提出一些可行措施。 关键词：煤矿开采 地质环境三塘湖影响防护措施 中图分类号：TD82 文献标识码： A 1引言 1.1、研究的目的及意义 新疆哈密地区三塘湖煤田矿区地处新疆维吾尔自治区东部，东天山北麓准噶尔盆地东部南缘，区内煤炭资源丰富，品质优良，且矿区位于新疆东部门户，较新疆其它煤田区位优势明显，是自治区以 “十二五”规划和“疆煤东运”重要煤炭生产基地，开发前景十分广阔。但是伴随着煤矿的大规模开发和利用，不可避免的带来了一系列环境问题，并且也已成为制约我国社会、
2、经济和区域的综合性制约因素；煤矿开采存在着水污染，煤矸石，噪音，地表塌陷等诸多环境问题，本文就煤矿开采对地质环境影响展开论述，分析产生地质环境问题的原因，提出一些可行措施。 2煤矿开采造成的地质环境影响 2.1 煤矿开采对地表的影响 三塘湖盆地煤炭资源量丰富，其中大部分地区适合井工开采，所以地面变形和沉降将成为主要的环境问题之一，可采煤层平均厚度大，在走向与倾向上均有一定的变化，由于可采煤层厚度不同，开采时采空体积不同，在上部覆盖物及岩体自重应力下，会引起地面发生不同程度的变形和沉降，即使在煤层走向及倾向变化不大的地段，下部煤层采空后，上覆岩体失去支撑力或支撑力大大减小，当上覆岩层重力大于其下
3、支撑力时或遇到激发因素使上覆岩层重力瞬时大于其下支撑力时也会发生地面变形及沉降。在埋藏条件相同情况下，开采煤层最厚地段，也就是地面变形面积最大和沉降最严重地段。同时，可采煤层厚度相同情况下，埋藏浅地段较埋藏深地段采空后地面变形与沉降严重。 三塘湖盆地介于莫钦乌拉山与东准噶尔断块山系之间，是典型的荒漠戈壁。海拔 3001000 米。呈北西-南东向条带状，面积约 23000 平方千米，盆地内仅局部低洼形成条带状低级牧场。矿区位于准噶尔优地槽褶皱带东端南缘，三塘湖盆地中央拗陷带西段，地势呈四周高，中间低。最高处为库木苏区南部，地面标高为 990m，最低处汉水泉区东北部，地面标高为 490m，相对高差
4、 500m，但由于勘查区面积较大，总体地形较为平坦，多为第四系砾石及亚砂土所覆盖。 2.2、煤矿开采对地下水的影响 煤炭开采除了造成采空塌陷外，还危及地下水资源，加剧缺水地区的供水紧张。煤炭开采过程中的矿井水、洗煤水和矸石淋溶水等未经完善净化就被直接排放，对四周水环境造成了严重的污染。随着煤炭开采强度和延伸速度的不断加大提高，矿区地下水位大面积下降，使缺水矿区供水更为紧张，以致影响当地居民的生产和生活。另一方面，大量地下水资源因煤系地层破坏而渗漏矿井并被排出，这些矿井水被净化利用的很少，对矿区周边环境又造成了新的污染，严重影响了社会经济的可持续发展。同时地下水位的严重下降，也使区域内的稀疏的戈
5、壁植被进一步减少，抗御风能力下降，严重危害三塘湖周边生态环境。 煤炭中通常含有黄铁矿（FeS2） ，与进入矿井内的地下水、地表水和生产用水等生成稀酸，使矿井的排水呈酸性；煤矸石长期堆放，也造成地下水污染，此外，矿区洗煤过程中也排出含硫、酚等有害污染物的酸性水。大量的酸性废水排出地表，致使周围地下水体污染。 2.3、煤矿开采对大气的污染 煤的开采、装卸、运输过程中，难免有大量细小的煤灰、粉尘飞扬，使矿区空气中的固体颗粒悬浮浓度增大，严重危害人体健康及矿区生态环境。开采出来的煤堆或地壳煤层经常会自动地缓慢燃烧。煤的自燃不仅浪费有价值的资源，而且释放一氧化碳、硫化物等有害气体，严重污染空气。 污染源
6、主要为煤矸石运至地表，在适宜的气候条件下，某些组分经一系列氧化、分解等化学反应，会释放出有害气体，经长期风蚀，产生粉细颗粒，造成大气粉尘污染。 2.3.1 有害气体污染 由于煤矸石中的一些矿物在氧、水、温度等条件作用下，发生一系列化学反应和自燃时释放出一定量的有害气体，污染大气。 2.3.2 粉尘污染 煤矸石多为炭质泥岩、泥岩和粉砂岩，经采掘、运输和装卸等人为作用，在地表又经风蚀、化学反应、自燃等自然作用下，极易产生微小颗粒，遇风形成浮尘，污染空气。 2.3.3 自燃 煤矸石中含有一定量的碳质和其它有机质，长期在高温和氧的作用下，易发生氧化反应，且释放出多种有害气体（HS、SO2）等烟尘和热量
7、，严重污染大气环境，产生温室效应。 2.4、噪声污染 煤矿区地面及井下各种噪声大、震动强烈的设备多如空气压缩机、风机、凿岩机、风镐、采煤机等，因此，矿山机械噪音被认为是矿区声环境污染的首要原因，其次，伴随着煤矿的不断发展，煤矿与外界的联系日益密切，车流量不断增加、载货汽车的吨位不断提高，交通噪音逐渐成为矿区噪音污染的又一主要原因。这种污染严重损害作业职工的身心健康。 3煤矿开采对地质环境影响的防护措施 长期以来我们的做法是在造成环境破坏后才去治理，而不是预防环境侵害的发生。各个煤矿非要等到造成严重的环境后果才大量投入进行弥补而不是预防。各个企业在给煤炭定价时就应该把防范和治理环境的费用计算在其
8、中。为解决矿山生态环保的难题，有关环保部门应该建立健全矿山生态环境保护长效监管机制，严格矿山开采准入制度；完善矿山生态环境保护法规，加强矿山生态环境监管能力建设；进一步明确矿区生态环境治理责任，建立多渠道投资机制；采取多种形式加强宣传教育，增强全民资源忧患意识，在全社会形成保护矿山生态环境的舆论氛围。 3.1、采用科学的开采技术 在减少废弃物方面，改革巷道布置与支护，少开岩石巷多做煤巷，从总体上消除或减少矸石排放量；矸石井下处理技术（如宽巷掘进、沿空留巷、矸石充填等） 。在减少有害气体排放方面，如实行煤层气预开发和井下瓦斯抽放等。 3.1.1 推行减沉开采技术 地表沉陷控制主要有两种技术途径。
9、一是以支撑煤柱为核心的技术，二是以充填体为核心的技术。 对支撑煤柱方案，主要原则是选择优化的煤柱留设方式，在容许地表下沉范围内最大限度采出煤炭资源。对充填体控制岩层移动的方案，原理是充分利用上覆岩层移动过程中可能产生的充填空间，注入充填材料，使充填体和岩层相互作用而形成一个稳定平衡结构，从而抑制岩层移动向地表发展。根据充填体所处的位置，可分为采空区充填和岩层内离层注浆充填。采空区充填即以充填材料置换煤炭，若充填及时、密实和工艺得当，可以使开采后上覆岩层不出现冒落带，从而显著减少地表下沉值。覆岩离层注浆减沉是一项较新的技术，它是从地面通过钻孔向开采过程的覆岩离层注浆，具有不干扰井下生产，且注浆成
10、本相对较低的优点，这一技术与其他技术相结合，为地表沉陷控制开辟了广阔的前景。 3.1.2 矿井水资源的保护和再利用 减少开采对水资源的影响，首先要减少进入矿井的总体水量。如地面修建疏排水设施，减少大气降水入渗补给矿井的水量。留设防水煤岩柱、注浆构筑挡水帷幕等也是减少矿井水量的有效途径。矿井水的资源化是一个重要的发展方向。煤矿的采选生产供排水沟系统，应尽可能采用循环系统，努力节约水资源，控制污染物排放浓度和排放量。 3.2、煤矸石的综合利用途径 从上述分析中发现煤矸石对地质环境影响非常大，包括地表，地下水，及大气污染，所以解决煤矸石对地质环境的影响极其重要，依照综合利用矿产资源、循环发展经济的原
11、则，根据煤矸石的地球化学特征，可做如下处理。 3.2.1 作建筑材料 矿井煤矸石成分主要为砂岩、泥岩和页岩，质软，具较佳可塑性，易于加工粉碎，制做成免烧矸石砖或矸石轻骨料水泥砌砖，这样，既可以提高矿井的经济效益，又减少了煤矸石对环境的污染，此举为综合利用煤矸石资源，发展经济的主要措施。 3.2.2 作为燃料或辅助燃料 选择区内部分区段和层位发热量较高的煤矸石，作为小型沸腾锅炉供热厂的燃料或辅助燃料，这样既合理利用了煤矸石，又产生经济效益，保护了环境，节约了优质煤炭资源。 3.2.3 矸石用作充填物 建井期矸石有益矿物成分较低，可做为工业广场、场内外公路、铁路路基材料和地表充填、井下充填。 4结论 三塘湖煤田矿区属典型的荒漠戈壁地貌，总体自然环境恶劣，人类活动较少，自然生态较脆弱。本文研究分析现存环境问题的及矿床开采后可能引发的环境地质问题。对相关问题提出合理的意见和建议，为矿山建设规划部门提供一定的规划依据，尽可能摆脱先污染后治理的旧模式。 参考文献： 1 新疆煤田地质局 161 队. 新疆巴里坤县三塘湖矿区总结报告报告，2011
