煤矿经济中的资源开发与环境保护策略

煤矿经济中的资源开发与环境保护策略

吴大红

610422197805080040陕西陕煤榆北煤业有限公司

摘要：煤炭开采为国家经济建设带来效益的同时，不可避免的对自然生态环境造成不同程度的影响，具体表现在自然资源损失、土地资源破坏、地面塌陷、地裂缝、含水层破坏和生态环境破坏等方面。本文分析了常见地质灾害特点及危害性，梳理了现阶段矿山污染防治存在的问题，并提出系统的防治和修复策略，以期对煤矿企业的管理者和其他技术人员在防治和修复生态环境问题方面提供参考，推动生态保护修复高质量发展。

关键词：煤炭开采；地质灾害；环保问题；保护策略

引言：

煤矿开采会对土地、地质、水资源和空气等方面的生态环境带来一定的破坏和污染，加剧了环境问题的复杂性和严重性。滑坡、塌陷、地面沉降、煤矸石堆、含水层破坏、地貌破坏和植被退化等矿山开采的“并发症”不仅对周边地区的生态环境造成巨大影响，还会对人民财产安全和生命健康造成严重影响。实施矿山地质环境保护与修复工程，可有效促进矿山生态建设，保护和改善周边生态环境，最大限度的降低开采风险，确保资源开发、经济增长和环境可持续发展协同发展，具有明显的减灾效益。矿山污染防治与生态修复是打好污染防治攻坚战的重要任务之一，其防范和治理的迫切性和系统性要求更加突出。

1煤矿地质灾害与环境影响

1.1滑坡

滑坡受地形的陡峭度、岩土体的稳定性、降雨量与降雨强度和地下水的影响等因素制约。各因素相互作用，导致岩体内部的剪切强度降低，从而发生滑动，具体可分为：滑面型滑坡、崩塌型滑坡、落石滑坡和蠕变型滑坡等。不同类型的滑坡具有不同的滑动方式和特征，其造成的影响也是多方面的。一方面，可能导致房屋、道路和桥梁等建筑物的损毁，甚至人员伤亡；另一方面，滑坡还会对水源、水域和农田等环境资源造成破坏，引发土壤侵蚀和泥石流等次生灾害。

1.2塌陷

塌陷的成因因矿山开采方式与支护、充填条件的不同而不同。采用长墙采煤法时，当煤体被采空后，未及时支护或支护不力会导致“长条状”的地表塌陷，会在采煤工作面的前进方向上延伸。而采用钻孔爆破的方法进行矿石的破碎和提取时，如果爆破过程中控制不当或岩石强度较差，可能导致“局部性”岩体塌陷，影响采空区稳定性。另外，因开采形成的煤矸石堆若稳定性得不到保证，可能会发生矸石堆塌陷，导致矸石堆坍塌和溃坡，对周边环境和设施造成威胁。

1.3煤矸石堆

煤矸石堆放形成的“矸石山”具有自燃性、占用土地性、淋溶水污染性和诱发地质灾害性等多重危害。据统计，自建国以来长期积存的煤矸石总量达50亿吨以上，占地1.33万多公顷，压占大量土地。矸石淋溶水易污染周围土壤和地下水。矸石自燃会排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境，所含重金属矿物渗入水中，危害地表水和地下水环境。

1.4高压地下水涌入

煤矿开采过程中，因探水或排水不利，巷道底板下有间接充水层时，易出现破坏底板隔水层，致使下部高压地下水涌入井巷造成突水，给矿山生产带来危害,常常引发事故。

1.5地貌破坏

煤矿多位于生态环境脆弱区和敏感区，受到的资源环境约束大。建设和开采过程中，占用和损毁原有地被植物未能根据区域情况进行及时的植被覆盖修复，易诱发地貌变化，出现水土荒漠化现象；或是引发地下水下降等情况，随着时间推移会导致周边土壤肥力下降，影响地被植物生长，造成植被退化。

2煤矿地质环境保护存在的问题

2.1污染防治与生态修复相互割裂

部分防治工程从感官上实现了生态复绿，但污染成因尚未真正弄清，未从根本上切断与阻隔污染源。防止水土流失、强化渣体稳定性等措施考虑不足，缺乏地下水污染防治与风险管控的有效技术。

2.2污染防治关键技术科技支撑不足

缺乏有针对性和操作性的矿区生态环境污染综合整治技术标准体系。不注重区域背景环境的调查，支撑污染成因分析、实操性技术开发、科研成果转化等方面的科研和技术队伍力量不足，而导致经济适用性和绿色可持续的技术缺乏。

2.3整治技术的有效性和可持续性难以保障

由于缺乏持续跟踪的环境状况调查与环境影响评估，污染成因尚不能充分掌握，而选用的技术方法达不到整治效果或者效果不稳定，其技术方法不适宜推广应用，且运营成本较高。

2.4矿山修复敷衍，管理不到位

我国不少地区的开采过程中缺乏良好的秩序，或者不按照有关法令、标准进行作业，给当地的地质环境造成很大安全隐患和不可逆的损害。由于矿山修复资金的投入不足，企业责任主体管理不到位等原因致使修复标准低、验收和监管不到位，矿山修复得不到有效落实。

3煤矿地质灾害防治策略

3.1做好煤矿地质勘察工作

矿井地质勘查工作是地质灾害预防的关键一环。事实上，由于有些矿井地质灾害的发生常常是由勘查工作不落实而造成的，因此煤矿企业要重视采矿前期的地质勘查工作，同时在作业面回采过程中，要结合现代化的地质勘查技术手段，全面了解回采区的水文地质状况，并进行持续的跟踪勘查。在勘查工作中，应不分大小，既要注重大的地质结构勘查，又不能忽视小断层结构。在掌握了采矿区的水文地质资料之后，要利用相关数据指导采矿工作，并根据特定的地质构造特征制定针对性的安全防范措施。

3.2采取合理的开采方法

在充分考虑地质条件、地形地貌、地下水位和水文地质等因素的情况下，选择矿区和规划开采区域，避免选择潜在地质灾害高风险区域。遵循从稳定区域向不稳定区域逐步推进的原则，合理确定开采顺序，确保开采过程中的稳定性。在开采过程中，采取适当的支护和加固措施。例如，使用锚杆、注浆、支柱和预应力锚索等技术手段，加强地下空洞的稳定性。合理进行矿井和工作面的排水工程，控制地下水位，减少水对岩土体稳定性的影响。同时，采取防渗措施，减少地下水对矿体的浸润和溶解作用。建立完善的地质灾害监测和预警系统，对矿山的地质环境、地下水位、地表变形等进行定期监测，及时发现异常情况并采取相应的应对措施。提高矿山工作人员的地质灾害防治意识和技术水平，加强安全生产管理，确保各项防治措施的有效实施。综上所述，合理的开采方法是综合考虑地质条件、矿体稳定性和开采技术等因素，并采取相应的防范措施，以最大程度地降低地质灾害的风险，确保矿山的安全和可持续发展。

3.3选择合理的防范措施

由于灾害事故的类型复杂多样，采用单一的治理措施获得的效果往往较为有限。对此，需结合对各类矿山地质灾害事故特征的分析，选择针对性强且具备综合防治效果的措施。首先，对于矿山地质灾害事故规模大、危害突出的情况，需合理使用搬迁或者避让的方式。其次，对于矿山区域采空区的地面塌陷灾害的防治需要建立起动态的监测系统，结合矿层走向、采矿方法和岩层情况等因素分析，合理布置监测点位，对可能发生的安全隐患进行全面的精确监测，同时结合塌陷坑填埋、采矿回填等方式的配合使用，避免安全隐患的发生和进一步扩大。再者，针对煤矿的实际情况完善的地表水和地下水排放系统，及时有效的排出矿体中的水分，减轻土方、岩层等的承载压力。

3.4环境治理和生态恢复措施协同增效

矿山地质环境治理应实施“源头阻控+人工修复+风险管控+自然修复”的污染风险防控与修复路线，设计因地制宜、经济有效的整治模式和技术方案。经统计分析矿山地质环境治理技术中主要包括坡面削方与整形、场地平整、土壤重构与绿化、挡土墙工程、截（排）水沟和高次团粒喷播绿化等坡面绿化、沟渠道路修复工程和监测工程等。例如，通过全面恢复地表植被种植等方式，避免水土流失；对于矿山区域存在严重泥石流风险隐患，可通过采用拦截与排水相结合的治理方式；对废弃的矿渣进行有效固定、稳固，或者是采用建设生物工程的方式固定土表，降低地质灾害发生的概率。

注重仿自然地貌修复技术、边采边复技术和植物与微生物修复技术等矿山生态修复新技术的应用。例如，仿照黄土高原丘陵山地的层层梯田，可设计出具有相对高差，平台与边坡相间分布的景观格局，达到人工景观与自然景观相互协调的效果；依托煤矿区周围临近成熟的、未扰动的地貌，建设自然式缓坡地与自然河道的复垦区，以减少地表侵蚀及水土流失的可能性；针对矿区特点设置瀑布、栈道、天堑和水体等，配套陆生植物、水生植物，利用空间交错分布，构建矿坑花园、生态种植区和生态园等。在矿山开采过程中边采边修复，通过源头控制、过程治理，提高土地恢复率、缩短修复周期、增加修复效益，降低修复成本，能有效避免新账不断成为旧账。遴选土壤重构材料，筛选适宜排土场生长的杏树、苹果梨、山桃等果树品种,以及油松、旱柳、榆树、沙棘和玫瑰等乔灌木品种完成了排土场的景观生态建设；针对矸石山充分考虑防灭火和生态修复的融合，使用黏土和粉煤灰为原料，构建不同设计构型的隔离层，同时优选出适合作物生长的剖面构型，然后再进行黄土覆盖，可有效控制燃烧和温度，以及降低污染物对植物生长的影响。

结束语

针对矿山开采并发的地质灾害隐患、地形地貌景观破坏和土壤环境污染等问题，坚持污染防治与生态修复同时调查、同时设计、同时施工、同时验收和同时评价，实施矿山地质环境治理、损毁土地复垦复绿和破损生态单元修复等，重建生态系统势在必行。同时，合理开展修复后的生态化利用，不断探索矿山修复与相关产业联动发展的模式创新也应得到足够的重视。

参考文献

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