煤炭开采引发的地质灾害及治理漫谈

[摘要]本文以楚雄三街煤矿为例，论述了煤炭开采引发的地质灾害以及对矿区居民生活造成的危害。详细阐述了三街煤矿的地质灾害现状及地质灾害类型，对矿区内地质灾害潜在威胁进行了实地调查分析，提出了因地制宜治理地质灾害的综合方案，进一步提出地质灾害要以防为主，治理与避让相结合的方针。

[关键词]煤炭开采 地质灾害 治理

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-285-1

1采煤引发地质灾害问题

三街煤矿处于构造剥蚀中高山地貌区，山势陡峻，地形切割强烈，冲沟发育，沟谷多呈“V”字型，地形破碎，土地较贫瘠，受采煤的影响，使原本脆弱的生态环境日趋恶化。土地退化、荒芜、房屋裂缝、水源干枯等环境地质问题日益突出，居民的基本生存条件受到严重威胁。煤炭的开采造成了矿山地质环境不同程度的破坏，采空区面积扩展，煤矸石堆积量增大；采空区塌陷引发大量地面裂缝、公路及便道路基陷落变形，诱发滑坡、泥石流等地质灾害；特别是矿山多年井下开采，致使矿区内地下水位下降，泉水、沟水断流、干涸，致使矿区内人畜饮用水及农灌水困难等一系列地质灾害和地质环境问题相继发生和出现。

1.1采空区塌陷

三街煤矿经过40多年的开采，形成大面积的采空区，形成地裂缝和塌陷坑地质灾害，并对邻近的公路、村庄、农田、植被形成危害。三街煤矿采空区面积约45万m2，采空区塌陷主要表现为塌陷坑、地裂缝及路面沉降变形。影响矿区环境质量的较大塌陷坑有16个，地裂缝15条，塌陷坑近圆形，直径8—10m，陷深5—7m。毁坏150亩农田，致使11户村民整村搬迁。地裂缝延长75-140m，见深0.5—2m，宽0.3—1.5m。采空区塌陷引起南景公路约320m的路基变形，路面多处拉裂、产生错台。

1.2滑坡

影响矿区地质环境的滑坡主要有7个，以小型为主，个别中型。主要危害是直接危及4户村民、农田200多亩、县乡公路、矿区公路自然生态环境。

1.3潜在不稳定边坡

矿区发育两个潜在不稳定边坡，两边坡后部紧邻滑坡，坡面较陡，土体松软，岩体质量较差，边坡变形破坏或滑动后，易诱使后部坡体随之变形破坏，严重影响后部滑坡的稳定，最终导致整个坡体的滑动破坏。边坡本身的变形或滑动主要危害对象是下方县乡公路，同时影响矿山生产、对地质环境造成破坏、对周边村民生产生活造成影响。

1.4煤矸石堆放的潜在危害

据相关资料，煤矸石对环境的危害主要有以下三点：1）煤矸石自燃对环境的污染。据统计，我国大约有1/3的矸石山发生过自燃，放出大量的SO2、H2S、CO、CO2和氮氧化物等有害气体并伴有大量烟尘，对矿区环境造成严重污染；煤矸石对水体和土壤的污染：煤矸石经雨水淋溶进人水域或渗入土壤，会影响水体和土壤，并被植物根部所吸收，影响农作物的生长，造成农业减产，同时，还会通过食物链进入人体，危及人类健康；矸石山造成的滑坡和泥石流：矸石山堆积过高，坡度过大，就容易造成滑坡；由于降雨等作用使得矸石山的含水量达到饱和状态时便可能形成泥石流。

2治理与恢复方案

2.1人畜饮水工程

布设集水平硐，硐口处设矩形蓄水池，容积66.56m3。在缺水村庄的不同位置和集水平硐硐口增设辅肋蓄水池15个。为普嘎小学、缺水村庄及农户铺设输水管道，总长度5050m，修筑灌溉水渠2370m。

2.2采空区治理

对三街煤矿采空区治理，目的是抑制和缓解采空区地表的开裂、塌陷及影响范围扩大，并不能从完全削除采空区塌陷对地质环境和生态环境的影响破坏。采取的治理措施有：采用井下废石和矸石及矸石场堆采取干式充填系统充填采空区，矸石量基本满足工程的需求，不足时从地表采掘碎块石进行充填；充填材料采用机械运输，运输系统充分利用矿山生产运输系统，不足时由矿山配备；地表裂缝采用筑填粘土进行封堵；塌陷影响比较严重的塌陷区进行土地复垦。

2.3煤矸石堆放场的治理

井采废弃矸石沿较陡斜坡、沟谷集中堆放，因堆场未拦护，堆场已有错落、坍滑产生，随矸石量增加，潜在泥石流危害，应进行治理。矸石场治理以拦矸坝固渣护坡和截排水措施为主，同时对坡面覆土植树以屏蔽污染物外泄和恢复生态环境。

拦矸坝布置于矸石场下游箐沟中适宜位置，共22道。拦矸坝内设盲沟引流堆场污水于明沟污水汇合，然后引流至污水处理场进行处理；堆场周边在原有截洪沟基础上进行完善，需新建截洪沟总长1540m，沟断面0.4×0.6m，浆砌片石砌筑。矸石场覆土绿化，面积2.83万m2，填土方0.848万m3，采用乔、灌、草结合的方式治理。

2.4地质灾害

对矿区的滑坡及潜在不稳定边坡进行专项治理工程勘察、设计、施工。

2.5污水处理及利用

矿山井下抽排水及矸石淋滤水易对周边土地及生态环境造成污染。各矿区硐外原有污水处理池处理能力不足，需在每个矿区增设日处理污水100—400m3的污水处理场五座，将矿井污水、矸石场污水集中处理后作综合利用，主要用于农田灌溉，以弥补矿山疏干引起的农灌水源不足。

通过上述治理工程，有效抑制地质灾害的发展，基本消除其危害性，对已破坏的地质环境进行恢复保护，对已破坏的工程设施进行加固；通过采取工程措施，基本解决因地下水位下降引起的学校师生及部分村寨人畜饮用水困难问题；通过采取工程措施，基本恢复治理区地质环境，有效抑制治理区地质环境的恶化，有效保护治理区及其周边生态环境。

3地质灾害的预防

煤炭开采所引发的地质灾害直接危害了矿区居民的生命和财产的安全，地质灾害的产生和延续，使人们无法安居乐业，治理灾害的工程量巨大，耗资不菲，工期较长。在煤炭开采之前对可能引发的地质灾害进行预测是十分重要的环节，对于有可能产生的灾害应遵循“以防为主，避让和治理相结合”的方针。在煤炭开采过程中，对于可能产生地面蹋陷及地裂缝等地质灾害的煤矿，可采取特殊的开采方法和顶板管理措施，以防止或减少地面塌陷地地裂缝等地质灾害的产生，对塌陷的地表随时进行综合治理，以恢复和进一步改善矿区环境质量。

4 结束语

综上所述，煤炭开采会引发很多的地质灾害，严重影响了矿区所在地的环境和生活，我们应该积极采取措施，做好预防和治理。近年来，我国矿山环境保护法不断完善，煤炭开采技术日益进步，由于煤炭开采而引发的地质灾害将会逐渐减少，随着科技的进步，煤矸石亦可完全利用为充填开采或可再生资源，减少污染，促进我国煤矿事业的可持续发展。促进资源与环境的可持续发展。

参考文献

[1]梁之凡，杨晓燕. 云南楚雄三街煤业开发有限公司煤矿矿山地质环境治项目施工图设计 [J].云南地质工程第二勘察院，2010（5）.

[2]肖飞，杨菲.煤炭开采引发的地质灾害及治理措施[J].科技风，2011（12）.