煤矿开采对地质环境的影响及防治方法
随着工业化进程的不断推进，煤炭作为主要能源之一，扮演着重要的角色。然而，煤矿开采对地质环境造成的影响也不容忽视。本文将探讨煤矿开采对地质环境的影响，并提出相应的防治方法。
首先，煤矿开采对地质环境造成的主要影响之一是地表塌陷。在煤矿开采过程中，地下矿井的开挖会导致地表上方的岩层失去支撑，从而引发地表下沉。这种地表塌陷不仅会破坏土地的利用功能，还会对周边建筑物和基础设施造成严重影响。因此，我们需要采取相应的措施来减轻地表塌陷的影响。
一种常见的防治方法是填充矿井。填充矿井可以通过向矿井中注入混凝土、砂石等材料，填充矿井空洞，从而减轻地表塌陷的程度。此外，我们还可以采用地表回填的方法，将开采过程中挖掘出的土石方回填至地表，以增加地表的稳定性。这些方法都可以有效地减少地表塌陷对地质环境的影响。
其次，煤矿开采还会对地下水资源产生一定的影响。在煤矿开采过程中，地下水会被矿井排水系统抽取出来，导致地下水位下降。这不仅会影响周边地区的水资源供应，还可能引发地下水位过低而导致地下水污染的问题。因此，我们需要采取措施来保护地下水资源。
一种常见的防治方法是建立地下水补给系统。通过在矿井附近建设地下水补给系统，将地表水引入地下，补充地下水资源。此外，我们还可以采用水资源的合理利用方法，例如建设水库、引水渠等，以确保地下水资源的可持续利用。这些措施可以有效地减轻煤矿开采对地下水资源的影响。
最后，煤矿开采还会对地质环境产生其他方面的影响，例如地质灾害的频发。在煤矿开采过程中，地下岩层的变动和矿井的开挖都会导致地质灾害的发生，如地震、滑坡等。因此，我们需要采取相应的防治措施来减少地质灾害的发生。 一种常见的防治方法是进行地质勘探和监测。通过对矿区周边地质情况进行详细的勘探和监测，可以及时发现地质灾害的迹象，并采取相应的预防措施。此外，我们还可以建设地质灾害防治工程，例如护坡、加固岩层等，以减少地质灾害的发生。这些措施可以有效地保护煤矿开采区域的地质环境。
关于矿区塌陷地综合治理的探讨王茂宇（枣庄矿业集团高庄煤业有限责任公司，山东微山277605）摘要矿区塌陷地综合治理应根据塌陷地所处位置环境条件因地制宣，运用不同方式分门别类进行治理，充分运用好政府有关优惠政策，协调好各部门关系。使之在矿区塌陷地治理中有章可循，落实到位。关键词矿区塌陷地治理中图分类号TD88文献标识码B采煤塌陷区的直接破坏是对土地资源的破坏，塌陷形成的积水区、坡地和裂缝改变了土地生产力，造成了土壤养分的流失，导致了土地质量的下降；塌陷地的出现，使得昔日的平原变成了高低不平的沉陷地，肥沃的土地变成了坡地、沼泽地或芦苇丛生的湖泊。在我国耕地面积少的现实中，对矿区塌陷地综合治理，造地复田，综合利用土地，已是大势所趋、势在必行。1塌陷区环境综合治理应坚持因地制宜原则通常矿区塌陷区对生态环境的破坏，分为景观破坏和生态破坏。景观破坏是指开采塌陷对地表（地形或植被）的破坏。生态破坏是指破坏土地及其生物的生存条件，降低环境和总适应性，对动植物和人类均产生的不利影响。由于各煤矿开采破坏土地所处的位置*收稿日期：2011－08－22作者简介：王茂宇（1960－），男，1986年毕业于山东广播电视大学经济专业，现在枣庄矿业集团高庄煤业有限责任公司办公室工作，经济师不同，其破坏程度也不尽相同，所以对塌陷区综合治理应坚持因地制宜原则，对矿区塌陷区进行适应性评估。首先要考虑塌陷地范围内土地类型，土地的数量和土地的利用现状以及当地农业生产人口状况，预测进一步塌陷地可能引起土地类型变化的趋势，以及可能的土地利用方式，在此基础上，根据塌陷区环境条件和将要建立的农业生态系统类型，对塌陷区进行综合治理、规划、设计、依照规定设计的复垦目标、复垦方法和复垦工序，生产技术路线，对塌陷区采用相应的工程措施和生态措施。工程措施是指采用工程设备和手段，对塌陷地进行回垫、复土、挖垫和平整处理。我国《中华人民共和国土地法》第三十一条规定，国家实行占用耕地补偿制度。对农业建设经批准占用耕地的应按照“占多少、垦多少”的原则，由占用耕地的单位负责开垦，没有条件开垦的，应按照省、自治区、直辖市的规定缴纳耕地开垦费。所以复垦是形势所迫。工程措施中煤矿企业应因地制宜。例如，用煤矿排出的煤矸石进43下103（南）综采工作面在支架号7#、12#、17#、22#、27#、……152#、157#、162#共安装了32个红外线定位接收控制箱，每个红外线定位接收控制箱控制5个支架（左右相邻各2架，比如7#架控制5#、6#、7#、8#、9#），即每5个支架为一组。通过对KXJ127型工作面定位喷雾显示控制箱的参数设置，实现喷雾智能化。当采煤机开机割煤时，通过红外线检测到煤机的运行位置，设置在其风流下方隔3组支架，开启3组支架的喷雾，每个支架喷雾包括5个喷头：机道3个、架前2个，都安装在支架顶梁上，喷雾开启时在工作面整个断面形成一道扇面水幕，3组就是15道喷雾，这15道喷雾都是来至泵站8MPa的防尘水通过喷嘴雾化形成的，喷出的高速运动的水滴小颗粒快速潮化割煤时产生的粉尘，有效的阻止粉尘进入空气，减少了空气中的粉尘，净化工作面空气，喷雾开启后持续10s自动关闭。当移架操作时，支架操纵阀的降立柱阀把上的传感器检测到移架位置，喷雾显示控制箱设置的移架本道喷雾关闭，设置开启其风流下方的1组喷雾，5s后自动关闭，与割煤时类似形成5道扇面水幕，有效的做到移架除尘。2总结通过ZPD（A）型智能喷雾除尘技术在43下103综采工作面的应用，生产期间进行割煤和移架作业时，无需人员干预即可实现全自动喷雾的开启和关闭，解决了采煤机原喷雾装置降尘范围小、效果不理想、工作面粉尘浓度高的技术难题，其工作面的粉尘浓度降到5mg/m3以下，完全符合《煤矿安全规程》规定标准。参考文献：［1］张仙保．综合防尘技术在煤矿的应用实践．中国安全生产科学技术，2006，3［2］张国枢．通风安全学．徐州：中国矿业大学出版社，2000，7［3］周升举．特厚煤层综放工作面综合防尘技术的研究与应用．山东煤炭科技，2011，26222012年第2期行回垫、煤矿电厂的粉煤灰进行填充、挖深垫浅等。我国环境保护工作。也愈来愈引起国家的关注和重视，先后颁布了矿产资源、环境保护方面的法律法规，把保护和改善生活环境和生态平衡、防止环境污染和自然环境破坏作为社会主义现代化建设中的一项基本国策。在塌陷区综合治理方面枣庄矿业集团也取得了一些成效，如柴里煤矿在塌陷区兴建了职工住宅，蒋庄煤矿在回垫整平后的塌陷区边坡上兴建了白碳黑厂和洗煤加工厂。生态措施是指提高土壤肥力和生物生产能力，包括土壤改良、植物品种筛选和植被工艺，在此基础上更应依照因地制宜的原则对处理回复后的土地进行建设。枣庄矿业集团柴里煤矿对采煤塌陷地治理后，建成了水上公园，公园里养鱼，供游玩职工欣赏。2塌陷区环境综合开发利用模式2．1用矸石充填采煤塌陷区对已征用的采煤塌陷区，用井下生产排上的矸石进行充填，这样不但能解决矸石的堆积及其污染环境问题，还复造了土地，用于耕种建房等。例如枣庄矿业集团蒋庄煤矿因采煤搬迁了两个村庄，征用了老村址土地500余亩，这两个老村址采煤后塌陷1．5～3．5m。而这两个老村址正好在矿工业广场附近，离矸石山也不远，且现在地下采煤已经结束，地表塌陷基本稳定，具备利用矸石对其进行充填的条件。蒋庄煤矿于2003年通过项目申报获得国家补助资金，利用该资产，经过一年多的施工，在塌陷区完成了两个鱼塘的开挖，利用鱼塘开挖的余土和矿井生产排出的矸石回垫。复垦塌陷绝产地110亩，回垫整平复垦塌陷区边坡地130亩，修建道路6500m2等。为了使塌陷区治理工程尽快见到效果，同时也是为了发展非煤产业，蒋庄煤矿又自筹资金在回垫整平后的塌陷区边坡上，兴建了白炭黑厂和洗煤加工厂等，创建了弘兴工业园。目前，弘兴工业园已成为矿非煤产业发展基地。现在矿区征用土地的地价每亩约12万元。而用矸石回垫复垦每亩土地造田费约6万元，因此用矸石充填塌陷区，不仅节约资金，而且减少了矸石山所占用土地，同时减少了征购农用土地，所以经济效益和社会效益都是十分显著的。2．2利用粉煤灰充填采煤塌陷区随着环境科学的发展，人们对塌陷区治理由煤矿本身单一的治理，发展成多行业的综合治理，如利用电厂排出的粉煤灰填充塌陷区。不但处理了粉煤灰的环境污染，节约了大量粉煤灰建库资金，又复垦了大量土地。矿山塌陷区形成的巨大容积，就成了矿区坑口电厂排灰的理想去处。枣庄矿业集团蒋庄煤矿在这方面做的工作很值得借鉴，蒋庄煤矿电厂把粉煤灰充填到矿区塌陷区，然后复土，使被破坏的土地获得新生，充填后复土厚度40cm，在充填复土后的塌陷地上种植了多种经济作物，其长势很好，使矿山黑色变成绿色，既环保又节约资金，还获得了经济效益。2．3挖深补浅和直接利用塌陷区由于矿区因煤层赋存不均匀，开采后形成的塌陷区也将深浅不一，当塌陷面积很大时，全部充填不一定合理，若不充填则耕地无法恢复，此时可考虑采用挖深补浅的方法，即从较深的塌坑中挖土垫补较浅的塌陷坑，取土的地方使其形成水塘，用于养鱼、栽藕等，填土区使其成为农用耕地等。从现实的矿井发展来看，矿井周围多数形成了人口稠密的生产和生活区，若把较深的塌陷水域有效地保留下来，即直接利用塌陷区适当投资，并加以整修、绿化，使其成为居民的游览休息健身场所，这样比全部造田更具有实用价值。枣庄矿业集团蒋庄矿在塌陷地治理这个方面，就具有很成功的经验。蒋庄煤矿在滕州市境内有一千余亩的塌陷地，他们精心认真编制了综合治理方案，该方案利用了130亩塌陷较深的塌陷区通过挖深砌边，建成了人工湖，利用塌陷坑中的一处原有的土堆，通过堆高、整理建成了湖心岛、利用较浅的塌陷区建成了14个鱼塘，并利用了人工湖和鱼塘开挖余土对塌陷边坡区起垫复垦，整理成农田600余亩，同时配套设计了排水沟、环湖路、绿化带、曲桥等。在湖心岛上种植了果树，修建了凉亭等，使该塌陷区成为集种植观光休闲于一体的塌陷区治理示范地，于2008年底一次性通过枣庄矿业集团公司及滕州市国土资源局的验收，受到了上级部门表彰和兄弟单位的一致好评。2．4直接平整塌陷地对下沉量不大，或下沉量比较均匀，但基本稳沉的塌陷块段，矿区应根据土地权属情况，按村庄尽可能的通过协议给予一次性补偿，利用一次性补偿款，由村委会组织对下沉土地按块段进行整平、恢复水力设施，使下沉土地成为可正常耕地的基本农田。在这里一定要分清土地权属，要保证土地权属明确，界址清楚，土地无权属纠纷。3贯彻运用好政策做好各方面的协调工作国务院、国土资源部、省、自治区关于矿区塌陷地的政策很多，煤矿企业一定要学好国家政策，特别要学好有关优惠方面的政策。随着煤炭工业的不断发展，开采引起的塌陷面积越来越多，而我国又是世界上人均耕地最少的国家之一，因此，做好塌陷区的综合治理工作，充分利用被毁弃的土地，有着极其深远的政治意义和历史意义，对于工矿企业讲，更应有高度的责任感。由于矿区塌陷地的面积比较广，塌陷治理工程所需资金量比较大，工矿企业要充分运用好国家有关优惠政策，积极同政府搞好协调，争取资金，以便减少企业负担，进一步做好矿区塌陷地的恢复和治理工作。7222012年第2期
煤矿地质勘探技术及地质环境综合治理研究
煤炭能源是我国能源最重要的组成部分之一，对于国家经济发展和保障人民正常生产生活都有重要作用。但是在煤炭的开采过程中，由于开采技术落后、矿区生态环境脆弱和人们环保意识淡薄等综合因素存在，导致了煤矿开采过程中很多的地质问题。笔者于煤矿开采行业多年，以下仅以笔者工作经验对当前的煤矿开采技术和地质环境综合治理措施进行研究分析，希望给大家一些有益的参考。
标签：煤矿 地质 勘探 开采 环境 治理
0前言
随着经济的快速发展人们对煤炭能源的愈发依赖，但是煤矿开采对环境的破坏作用却不容小觑，那么要如何协调煤矿开采和环境保护之间的关系，最大限度减少因为煤矿开采带来的生态破坏和环境污染呢。这一问题值得我们深思，目前，专业人士普遍认为在还没有找到可以代替煤炭的清洁能源之前，煤矿开采带来的地质和环境问题必须依靠提升煤矿勘探、开采技术和加强煤炭开采的法律法规建设来完成。
1常用的煤矿地质勘探技术分析
随着我国煤炭行业的快速发展，煤矿地质勘探技术水平得到了很大的提升，先进的煤矿勘探技术也层出不穷。基于煤矿地质的复杂性，只是单一的采用一种方法进行地质勘探很难准确把握煤矿位置和煤层瓦斯情况，因此，当前我们可以通过多种勘探技术想结合的办法提高煤矿开采的效率和安全性。当然技术的提升离不开勘探设备的升级换代，我们也必须加强先进地质勘探设备的引进工作，从而最终确保地质勘探结果的准确性。以下笔者将介绍几种目前比较常用的煤矿地质勘探技术。
1.1地震勘探技术
地震勘探技术是主要是利用地下介质不同的密度和弹性差异，通过人工激发地震波观测对大地的影响，并且通过检波器接收和观测地震波向下传播时遇到密度和弹性不同的介质发生的反射和折射情况来推断地下岩层的性质和形态的这样一种地球物理勘探技术。
对于煤层较浅区域我们可以采用地面地震勘探技术，对于深埋超过地下八百米的深矿我们可以采用深层矿井地震勘探技术。由于深矿地质条件复杂、操作空间有限、不明因素众多，所以深层矿井地震勘探技术也主要包括具体四种不同的方法。首先是槽波勘探法，即通过激发导波在煤层中的传播，通过观测导波的传播特点来推测煤层的间断性，这种方法的主要优势是探测距离较大，精准度也比较高；其次是瑞利波勘探法，这种方法主要是通过激发界面附近进行传播的瑞利波（即面波），然后收集该瑞丽波，并分析其相对的速度和波长曲线，最后分析
第１１卷第３期（总第７Ｏ期） ２００６年６月 煤 矿 开 采 Ｃｏａｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．１１ Ｎｏ．３（Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ．７０） Ｊｕｎｅ ２００６
高庄矿地质构造分析及其对煤层厚度影响的探讨
李耀伟，郭桂宝
（平顶山煤业集团高庄矿，河南平顶山４６７０４５）
［摘要］ 通过对高庄井田所揭露的实际资料分析、归纳，揭示高庄井田地质构造的展布规律。
同时也揭示了地质构造对煤层的影响规律，对今后矿井的开采有一定指导作用。 ［关键词］ 地质构造分析；断层，火成岩侵入；煤层厚度
［中囤分类号］ＴＤ１６３，１ ［文献标识码］Ｂ ［文章编号］１００６－６２２５（２００６）０３－００１９－０２
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｔｅｃｔｏｎｉｃ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ
ｏｎ Ｃｏａｌ Ｓｅａｍ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｉｎ Ｇａｏｚｈｕａｎｇ Ｃｏｌｌｉｅｒｙ
１矿区区域地质概况
韩梁矿区位于平顶山市石龙区境内，面积约
８０ｋｍ 。矿区整体以弧形构造展布，弧顶向南，两
翼向北东开阔，依次出露震旦系、寒武系、石炭
系、二叠系及新生代部分地层。弧顶及弧形张口地
区有大片火山岩喷出，沿岩层层面、煤层顶底板侵
入。弧形主轴约Ｎ２０。Ｅ，西北翼主走向Ｎ３３０。Ｗ，
地层具倒转现象，倾角３０～９０。，东北翼主走向
Ｎ４０～７０。Ｅ，倾角２５。以下。弧形构造内煤系地层
本身具缓波状起伏。
２高庄井田地质构造分析
高庄矿位于韩梁矿区中部，井田面积７．５ｋｍ ，
其边界为：北部以李坪段岭正断层为界与韩庄矿相
邻，南部以谢河正断层为界与大庄矿相邻，东部到
火成岩侵蚀边界，西部到青草岭为煤层露头。可采
煤层有丁、戊、己３层煤，其中丁组煤局部可采，
多为地方煤矿开采而破坏；戊组煤高庄矿已采完，
于１９９１年报废封闭停产；己组煤自１９８４年投产，
分４个生产采区，即己一上山采区、己一下山采
