王洪太
(內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)局153 隊(duì),內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)
勘查區(qū)地處毛烏素沙漠邊緣,區(qū)內(nèi)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害主要為沙塵暴。
隨著區(qū)內(nèi)外不斷的勘探開發(fā),礦井和公路、鐵路的相繼建成,煤炭外運(yùn)使運(yùn)輸繁忙,人員流動(dòng)增多,固定人口和建筑占地等不斷增加,將產(chǎn)生大量的生活垃圾,尤其是礦井開采將會(huì)帶來一系列的環(huán)境地質(zhì)問題。
鄂爾多斯高原地區(qū),地表植被稀少,生態(tài)環(huán)境脆弱,煤礦開采時(shí),必然會(huì)造成大面積毀林毀草,致使水土流失,從而引發(fā)土地沙漠化。另外,礦井開采,使地下水位下降,大片植被死亡。為此,建議建設(shè)單位做到:礦井建設(shè)與環(huán)境建設(shè)同步進(jìn)行,提高植被覆蓋率,攔洪截流,減少水土流失。
礦井為了正常生產(chǎn),需長期疏排礦坑水,其結(jié)果必然會(huì)導(dǎo)致地下水位下降,井泉干涸,植被枯死,從而影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳钣盟稗r(nóng)田灌溉用水。另外,礦井產(chǎn)生的各種生活污水及工業(yè)廢水如不處理,可造成地下潛水和土壤污染,直接污染其附近水源,望設(shè)計(jì)部門考慮防范措施。
大規(guī)模的開采,礦井必將形成大面積的采空區(qū),使煤層頂板失穩(wěn)下沉,出現(xiàn)地裂,地面塌陷,地面沉降等地面變形,重者可使地面建筑物、公路、管道等公共設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞。也可使礦井產(chǎn)生冒落,冒落裂隙帶如溝通地表,尤其是溝谷地帶,地表水及大氣降雨可直接順裂隙帶流入礦井,給礦井帶來極大的危害,所以在采掘中應(yīng)注意保護(hù)建筑物、公路等地面設(shè)施。保安煤柱應(yīng)留設(shè),采空塌陷區(qū)應(yīng)及時(shí)回填,恢復(fù)植被。
煤礦主要固體廢棄物為井巷掘進(jìn)的廢石及煤矸石,廢棄物堆放可能產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)問題有:
1.4.1 侵占耕地、減少土地資源,污染土壤。
1.4.2 廢棄物中有害元素因降水的長期淋濾往往富集在水中,污染水資源。
因此,煤礦生產(chǎn)時(shí)廢棄物堆放盡量少占耕地,堆放處應(yīng)鋪設(shè)隔水的粘土層,以減少對(duì)水資源的污染。
礦區(qū)開發(fā)建設(shè)中,隨著地下水位下降,植被生存環(huán)境惡化造成植被減少,大規(guī)模的工程活動(dòng),地表物質(zhì)大規(guī)模擾動(dòng),形成大量易流失的堆積物;運(yùn)輸干線及其兩側(cè)、工業(yè)廣場等地的施工,植被遭到破壞,生態(tài)環(huán)境受到影響,排棄的土石堆放在緩坡、洼地,要壓埋原有灌叢草地,植被覆蓋率下降,廢棄的土石易風(fēng)化成為沙源物質(zhì),若傾入河溝又成為固體徑流,造成入河泥沙量的增加,裸露的地表易沙化。工業(yè)廣場建設(shè),煤矸石堆放等可以通過制定水土保持方案和科學(xué)的工程措施以避免土地沙漠化和新增水土流失。
綠色采礦是形成礦區(qū)綠色家園的重要技術(shù)組成,在技術(shù)上涉及到開采塌陷區(qū)的復(fù)墾和景觀化、瓦斯抽采、保水技術(shù)、矸石利用、煤巷充填支護(hù)和煤炭地下氣化等。下面就本區(qū)煤炭保水開采談一下初淺的認(rèn)識(shí)。
未來煤炭開采破壞地下水資源表現(xiàn)在對(duì)其進(jìn)行人為疏干排水和采動(dòng)形成的導(dǎo)水裂隙對(duì)煤系含水層的自燃疏干、破壞和污染了地下水資源。
建議未來開采時(shí)采用保水開采即研究開采前后巖層的水文地質(zhì)變化:
1)開采的巖層是否有隔水帶,開采對(duì)地表和地下水系的破壞形成的漏斗,隨著雨水的補(bǔ)給,下降漏斗能否恢復(fù),表明上覆巖層隔水性能強(qiáng)弱;
2)礦井水排出和礦井水如何利用等。為了保證生態(tài)穩(wěn)定,如何在復(fù)墾時(shí)建造地面隔水層。
3)地下水是否全部流失還是保存在更深的巖層內(nèi)形成地下巖層積水而后再利用;開采后地面形成塌陷,但并不積水,此時(shí)就有可能造成水文地質(zhì)條件的改變,甚至地下水的流失等等;
保水開采以保證最大限度減少對(duì)環(huán)境破壞,合理利用資源,形成一種資源與環(huán)境協(xié)調(diào)一致的開采技術(shù)。
據(jù)了解,本區(qū)至今無破壞性地震記錄,近年來也未發(fā)生過較大的有感地震。根據(jù)內(nèi)蒙古地震臺(tái)觀測資料記載,1976年4月4日,在距本井田約220km 的和林格爾縣新店子一帶,發(fā)生了6.3 級(jí)地震,地震強(qiáng)度約4.5~5 級(jí),烈度為Ⅵ度,地震波及鄂爾多斯市一帶。
據(jù)全國地震烈度區(qū)劃圖劃分,區(qū)內(nèi)地震動(dòng)峰值加速度為0.10g。按GB18306 標(biāo)準(zhǔn)劃分,屬地震活動(dòng)微弱區(qū)。區(qū)內(nèi)還沒有發(fā)生過較大的災(zāi)害性地震,區(qū)域穩(wěn)定性尚好。
本區(qū)地形南高北低,溝谷縱橫,具侵蝕性高原低中山地貌特征。區(qū)內(nèi)沉積巖厚度大,地殼穩(wěn)定,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)緩慢,自燃狀態(tài)下沒有不良自燃現(xiàn)象發(fā)生。因此,本區(qū)的穩(wěn)定性較好。
據(jù)調(diào)查,區(qū)內(nèi)無大的山體崩塌、滑坡及泥石流現(xiàn)象發(fā)生。區(qū)內(nèi)松散層分布較廣,主要以第四系黃土層為主,厚度3-5m,黃土垂直節(jié)理較發(fā)育,固結(jié)性差,加之地表沖溝極為發(fā)育,地形高差及坡度大,溝谷多呈“V”字型,溝深、壁陡,每逢雨季受水流沖蝕,較大的溝谷不同程度都有小的滑坡、崩塌等現(xiàn)象發(fā)生,水土流失嚴(yán)重。基巖主要出露在各大溝谷中,主要為志丹群地層,因風(fēng)化嚴(yán)重,孔隙、裂隙發(fā)育,膠結(jié)疏松。據(jù)野外觀察,僅見小范圍坍塌、滑落現(xiàn)象(面積多小于200m2)。區(qū)內(nèi)較大的艾來五庫溝、哈達(dá)圖溝在暴雨時(shí)有洪水爆發(fā),因匯水面積較小,山洪量小,不會(huì)對(duì)礦區(qū)造成危害。
區(qū)內(nèi)無地表水體。區(qū)內(nèi)各含水巖組地下水經(jīng)抽水試驗(yàn)資料證實(shí),單位涌水量<0.01l/s·m,屬弱富水性含水巖組。目前,區(qū)內(nèi)水環(huán)境還保持著原始狀態(tài)。
未來煤礦初期開采,礦坑排水所形成的降落漏斗較小,水位下降幅度較小,隨著開采范圍的不斷擴(kuò)展,礦坑長期疏干排水,降落漏斗也不斷向外擴(kuò)大,地下水位就會(huì)不斷下降,長此下去,勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致區(qū)域地下水位整體下降,造成井、泉干涸,水源地水量減少,水質(zhì)惡化、植被枯死等后果。另外,礦坑排出的污水如不及時(shí)處理,還可造成地下潛水和土壤污染,出現(xiàn)新的生態(tài)環(huán)境問題。
針對(duì)上述可能出現(xiàn)的問題,建議建設(shè)方應(yīng)加強(qiáng)水資源的管理,選用水質(zhì)良好,便于防護(hù)的水源地做為生活用水。未來開采過程中對(duì)排出的礦坑水進(jìn)行水質(zhì)凈化處理,用于生產(chǎn)和生活,在保證正常的生產(chǎn)情況下,回灌地下含水層可有效地防止區(qū)域地下水位下降和地面沉降,做到礦坑水的排供結(jié)合,綜合利用,從而減緩煤礦供水水源的不足。