煤礦開采產(chǎn)生的水土流失與防治

黃曉梅

摘要：現(xiàn)如今，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤礦開采數(shù)量以及規(guī)模都呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大的趨勢。在煤礦開采的過程當(dāng)中，往往煤礦開采區(qū)均難以避免地存在著水土流失問題，不僅給開采作業(yè)帶來了極大的不便，而且在很大程度上還影響了生態(tài)環(huán)境，這便需要相關(guān)人員采取有效地防范措施，以便于盡快解決煤礦開采區(qū)的水土流失問題。

關(guān)鍵詞：煤礦開采;水土流失;防治

引言

煤炭作為中國的主要能源來源，為經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn)。但是，開采活動不僅改變了開采區(qū)的地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造，同時(shí)也引發(fā)了規(guī)模不等的水土流失問題，對周邊的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。水土流失已經(jīng)成為中國經(jīng)濟(jì)及社會可持續(xù)發(fā)展的最大制約因素之一。煤礦的科學(xué)開采與生態(tài)保護(hù)問題已經(jīng)是世界各國關(guān)注的重點(diǎn)問題，水土流失與防治也是我國現(xiàn)在面臨的首要環(huán)境問題。

1煤礦開采中水土流失的主要特點(diǎn)

1.1損害水土保持功能

在煤礦開采過程中涉及和影響的土地范圍內(nèi)，原有森林植被生態(tài)系統(tǒng)、土壤結(jié)構(gòu)特征以及其天然的水土保持功能被嚴(yán)重削弱，表層土壤和植被的水土保持能力大幅下降。土壤中的養(yǎng)分遭雨水沖刷逐漸流失，致使土壤的肥力逐漸降低。

1.2土壤結(jié)構(gòu)改變，水土侵蝕加劇

在煤礦開采過程中，經(jīng)常會引起表面裂縫和沉降。裂縫的出現(xiàn)使土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞，土壤淺層中的地下水將沿著裂縫下滲或蒸發(fā)，導(dǎo)致裂縫區(qū)域周圍的農(nóng)作物和植被因缺失水分而生長緩慢或直接死亡。植被和作物的破壞使土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低，會直接加劇水土流失。再者，煤礦區(qū)采礦活動引起的地表塌陷和沉降可能會形成臺階從而改變礦區(qū)周圍的局部地貌，導(dǎo)致周圍地形的不均勻變化。這種分層現(xiàn)象改變了土壤表層植物結(jié)皮和生物結(jié)皮的發(fā)生狀態(tài)，導(dǎo)致土壤侵蝕強(qiáng)度增加，加劇了水土流失。

1.3缺乏整體性的水土保持

在煤礦區(qū)的開發(fā)過程中，通常會考慮采礦所需的必要設(shè)施和措施。例如，礦區(qū)的邊坡防護(hù)，排水管，防洪和防洪基礎(chǔ)設(shè)施都將是煤礦主體項(xiàng)目的必要設(shè)計(jì)，需依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行施工。但是，由于缺乏對整體環(huán)境的考慮，在煤礦開采過程中，尤其是在煤礦附近，很少考慮由于固體廢物（例如排土和煤矸石堆放）而造成的水土流失和環(huán)境破壞。采礦過程中對整體性的水土保持往往沒有做好必要的考慮和設(shè)計(jì)，導(dǎo)致煤礦區(qū)周邊因土壤侵蝕和環(huán)境質(zhì)量下降，引發(fā)水土流失，破壞生態(tài)環(huán)境。

2煤礦開采中的水土流失防治措施

2.1整體治理、綜合化防治

煤礦開采區(qū)的工作是較為系統(tǒng)復(fù)雜的。由于煤礦開采區(qū)內(nèi)部的系統(tǒng)分區(qū)較多，如生活區(qū)、采礦工作區(qū)以及煤矸石堆積區(qū)等，所以要想做好煤礦開采區(qū)的水土流失防治工作，需要針對不同的治理分區(qū)特點(diǎn)采取有針對性的措施。相對于其他區(qū)間，煤礦生活區(qū)的地形是相對開闊的，所以主要采取增加植被覆蓋率的方式來全面提升生活區(qū)的植被覆蓋能力。煤礦采礦區(qū)的地形相對復(fù)雜，且坡度相當(dāng)陡峭。這一區(qū)域的防治措施往往都是以建設(shè)擋土擋沙工程為主，從而科學(xué)合理地控制區(qū)域范圍內(nèi)的泥沙含量，避免因泥沙過多而引起水土流失、地質(zhì)災(zāi)害。此外，應(yīng)當(dāng)注意煤矸石堆積區(qū)。該區(qū)域主要建設(shè)在礦區(qū)低洼處，其防治措施主要是以建設(shè)擋渣墻和截水溝為主，能夠?qū)γ喉肥归_一定程度的攔截，減輕區(qū)域的粉塵污染。對于煤礦運(yùn)輸區(qū)域的防護(hù)，一般都是將護(hù)坡護(hù)岸工程作為主要防治對象，在運(yùn)輸路線兩側(cè)有水條件的情況可以開展植樹工程，絕大部分因地理?xiàng)l件限制對運(yùn)輸路線適時(shí)進(jìn)行清掃和壓實(shí)整平工作。有關(guān)部門展開煤礦區(qū)開采水土流失治理工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)全面確保各種措施都能夠得到科學(xué)合理化的搭配，以確保煤礦開采區(qū)的水土流失問題得到更加科學(xué)化的處理。

2.2大力推廣應(yīng)用保護(hù)性煤礦開采技術(shù)

煤礦開采過程中引發(fā)的地面沉陷破壞，是造成煤礦開采區(qū)發(fā)生地質(zhì)和生態(tài)環(huán)境災(zāi)害的最主要原因之一。努力減少、控制開采區(qū)發(fā)生地面沉陷的幾率，是減輕煤礦區(qū)及其周邊地區(qū)發(fā)生水土流失等環(huán)境破壞和災(zāi)害的有效途徑。所以，在開采煤礦時(shí)應(yīng)大力推廣應(yīng)用保護(hù)性的煤礦開采技術(shù)。（1）井下矸石處理技術(shù)。通過推廣應(yīng)用新的保護(hù)性煤礦開采新工藝新技術(shù)，對礦區(qū)開采的工作面布置進(jìn)行優(yōu)化，在井下采用矸石回填等技術(shù)措施，能有效減少矸石堆放造成的新增占地，進(jìn)而減少礦區(qū)周邊原始地貌的破壞。同時(shí)可防治采空區(qū)的下沉，達(dá)到保護(hù)礦區(qū)地面沉陷的目的。另外還可以考慮將多余的矸石運(yùn)往矸石磚廠或矸石電廠進(jìn)行綜合利用，減少矸石永久堆放帶來的水土流失問題。若無條件進(jìn)行再次利用的，堆放過程中應(yīng)以防為主，采取先擋后棄、工程措施和植物措施相結(jié)合的原則，將水土流失量控制到最小，達(dá)到水土保持的目的。（2）煤層保水開采技術(shù)。在開采埋深較淺的煤層時(shí)，如果基巖和隔水土層的厚度較大，可通過選擇采用煤礦條帶開采技術(shù)，對開采煤層的采留比參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算與設(shè)計(jì)，并采取分層開采的措施，盡量使得礦區(qū)的含水層免遭破壞，實(shí)現(xiàn)煤層保水開采的目的，可大幅減少礦區(qū)地下水資源的流失。

2.3構(gòu)建生態(tài)功能圈

在煤礦開采區(qū)的水土保持治理過程中，應(yīng)采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行開采區(qū)的生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)。按照構(gòu)建中心美化、周邊綠化、外圍防護(hù)三大生態(tài)功能圈的生態(tài)環(huán)境治理思路，在礦井開采時(shí)以應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合井上的輔助治理措施，實(shí)現(xiàn)煤礦開采區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)的良性循環(huán);同時(shí)，以控制礦區(qū)外圍的水土侵蝕為條件，建造以常綠植被為主的水土保持水源涵養(yǎng)林，并進(jìn)行必要的封育保護(hù)措施;采取礦井局部治理和礦區(qū)協(xié)調(diào)治理相結(jié)合，內(nèi)部、外圍水土保持與流失防治綜合把握，形成相對穩(wěn)定的開采區(qū)局部區(qū)域性的生態(tài)功能圈，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)整體的生態(tài)環(huán)境改善和恢復(fù)。

3結(jié)語

水土流失的防治是國家和政府重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)目，因?yàn)榈V區(qū)的產(chǎn)能對經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響較大，其整體環(huán)境受到較為嚴(yán)苛的要求，政策與措施在不斷完善的同時(shí)，要提高防止水土流失工作的有效性與積極性，并且在礦區(qū)進(jìn)行勘探之時(shí)就進(jìn)行科學(xué)的水土流失防治措施的研究。

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（作者單位：新疆煤炭設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司）