丰城山西煤矿环境地质条件分析

邱开国，宁尚祥

（江西中煤建设集团有限公司，江西 南昌 330001）

山西煤矿位于丰城市162°方向，隶属于丰城市洛市镇管辖。本次对该矿的资源储量进行了核实，并对矿山的环境地质情况进行了调查。文章介绍矿山的环境地质特征以及环境地质条件的发展方向，以便为后期该区地质工作提供相关基础资料。

1 环境地质条件现状

1.1 区域稳定性

据丰城地震历史记载，丰城市历史上未发生过破坏性地震，根据2015年5月发布实施的《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2015）分析，矿区地震烈度小于Ⅵ度，地震动参数＜0.05 g，区域稳定性好。

1.2 水环境及放射性

山西矿开采的煤层，硫含量低，因此，井下排出的废水，硫含量少。但矿井排放的废水中，悬浮了许多粉尘和其它一些废弃物，若直接向矿井外排放，会对环境造成一定的污染。为了解决矿井排水对环境污染的问题，山西煤矿特在井口建造了污水处理池。井下排放的污水，先进入污水处理池处理后再向矿外排放。因此，矿井生产排水未对周围环境造成明显的污染。在煤矸石堆场周围开挖截排水沟，截引周围来水。在截、排水沟的出口处设置1 个沉淀中和池，与周边排水系统相接，避免了矸石淋滤水直接排放所造成的污染。

工业场地和生活服务区排放生活污水，亦是通过污水管网汇集至污水处理站，污水处理达标后排出矿区。

矿山积极对矿区及周边地下水水质与水位进行动态监测，分别在矿井出水口、上山西村居民水井、下山西村居民水井各设置一个地下水监测点，随时监测矿山及周边地下水水位、水质及水量的变化。

矿区开采的煤层及矸石中所含的各种有害元素为硫、磷、氟、氯、砷、铍、铅、硼、镉、汞、硒、铬等。区内未见放射性异常，因此矿山开采过程引发的放射性危害小。

1.3 矿山地质灾害情况

（1）崩塌、滑坡与泥石流

矿区及周边地形较平坦，地势北东高，南西低，最高点为矿区南东的仙林观山峰，海拔标高+81.80 m，最低点为矿区西南城上一带，海拔标高约+38.00 m，相对高差43.00 m 左右。地形坡度一般为18°～42°，属低缓丘陵地貌，植被发育，基岩多被第四系土层覆盖，裸露点极少，自然状态下斜坡稳定性好。经野外实地调查访问，未见崩塌、滑坡等地质灾害。

区内沟谷植被发育，且无松散固体堆积物，不具备发生泥石流地质灾害的条件。据调查访问，历史上矿区及周边未曾发生过泥石流灾害。

综上，矿区及周边未发现崩塌、滑坡与泥石流等不良地质灾害。

（2）矸石堆稳定性

矿区现有矸石堆场两处，分布于主、副井附近。一处为主、副井场地西北侧的原井下矸石堆放区，距主、副井约300 m，主要堆放井下矸石，为以前堆放；另一处为主、副井东北侧（工业广场内）的现矸石临时堆放区，距主、副井约80 m。分别叙述如下：

原井下矸石堆放区：占地面积约4 629.96 m2，目前有少量煤矸石沿山坡坡脚堆放，矸石堆长约28 m，宽约20 m，均高1.50 m，矸石体积约840 m3。因矸石堆放时间长，结构较致密，稳定性较好。考虑到开挖位置断面较陡，落差较大，存在发生垮塌的可能；但因堆放量小，且周边无建筑设施，故其危险性小；周边地势平坦，地形开阔，暴雨期矸石场引发或加剧泥石流的可能性亦小。

现矸石临时堆放区：分布于工业广场内，占地面积约1 654.72 m2。目前有少量煤矸石堆放，因山西煤矿与江西省丰城新洛电业有限公司、江西新洛煤电有限责任公司矸石砖厂已签订矸石托运协议，矸石在正常生产期间一般会被及时清运。矸石山最高处堆高约2.40 m，平均1.5 m，堆积量约470 m3，堆放坡角25°～30°。由于矸石山支撑（堆积）体结构较松散，无任何拦挡措施，稳定性较差，遇强降雨易引发垮塌；但因周边地势平坦，地形开阔，暴雨期矸石场引发或加剧泥石流的可能性小，对工业广场建（构）筑物、基础设施影响小。

（3）煤层开采引起的地面沉降

矿区内老窑开采浅部煤层范围较大，时间久远，采空区大多未回填，任其自然垮塌。其老窑采空区冒落带往往会波及到地面，使地面局部产生不均匀沉降及细微地裂缝。本次调查未见明显的采空塌陷状况。

2 本核实期内环境地质条件的变化情况

本核实期内，未发现因开采引起的塌陷和滑坡地质灾害，以及废水污染等环境地质问题，采空区稳定性总体较好，矸石堆放稳定性总体较好，通过本次调查矿山周边地质环境，发现浅部老窿附近可见不均匀沉降和细微地裂缝等灾害现象，且与上次核实情况有较大差别（2008年核实报告调查未见地面沉降和地裂缝），因此，本核实期内山西煤矿环境地质条件变化较大，根据《煤矿区水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准》（MT/T 1091-2008），该矿应属地质环境质量复杂类矿床。

3 地质条件预测评价

山西煤矿主要可采煤层有13 号、21 号、23 号煤层，目前仅开采23 号煤，矿体围岩由稳固性较好的粉砂岩、细砂岩及稳固性较差的泥岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩等组成。随着煤层陆续开采，地表移动盆地影响范围将逐渐扩大。根据矿山地质特征及开采条件，按采动移动角γ=δ=75°（走向、上山），采动下山移动角β=γ-0.7α=61°（α为煤层倾角，平均20°），预测的采掘移动盆地范围面积约为270.20 hm2。

山西矿周边关闭小井数量较多，且小井关闭前越界超深开采现象严重，小井采空区分布范围广。关闭小井采掘移动盆地对山西矿地表影响较大，且浅部老窿附近已见不均匀沉降、细微地裂缝等灾害现象，因此，山西煤矿应属地质环境质量复杂类矿床。

4 结语

综上所述，煤矿区内无危岩、崩塌、滑坡等不良地质现象。煤层露头附近以往老窑开采痕迹明显，开采历史较久远，地面未见塌陷、裂缝。煤矸堆放量不多，稳定性中等，危险性不大。矿坑排水由于煤层含硫较低，对环境影响不大，地表、地下水水质仍较好。但关闭小井采掘移动盆地对山西矿地表影响较大，且浅部老窿附近已见不均匀沉降、细微地裂缝等地质灾害现象，因此，山西煤矿应属地质环境质量复杂类矿床。