湯春新

摘 要：在扼要介紹梅縣明山煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境的基礎(chǔ)上，著重分析了該關(guān)閉礦山存在的主要地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題與成因。綜合考慮其危害程度，提出了治理對(duì)策。通過(guò)防治，可使礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題得到有效遏制，消除或減弱礦山地質(zhì)災(zāi)害安全隱患，并全面恢復(fù)礦山地質(zhì)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：梅縣明山煤礦；礦山地質(zhì)環(huán)境；分析；治理對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：TD167 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）18-0123-02

Abstract： On the basis of a brief introduction to the geological environment of the Mingshan Coal Mine in Meixian County， the problems of geological environment of closed mines and their causes are emphatically analyzed. Considering the degree of harm， the countermeasures are put forward. Through prevention and cure， the problems of geological environment of the mines can be effectively contained， the hidden dangers of geological hazards of the mines can be eliminated or weakened， and the geological environment of the mines can be comprehensively restored.

Keywords： Meixian Mingshan Coal Mine； geological environment of mines； analysis； countermeasures for treatment

1 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境背景

梅縣明山煤礦為老礦山，已有100多年的開(kāi)采歷史，于2005年8月因政策性原因徹底關(guān)閉。早期的開(kāi)采多集中于近地表的淺層煤礦，老窿較多，老窿的分布特征及其內(nèi)的積水情況基本不可能查清楚了。上世紀(jì)八十年代以后，礦山開(kāi)始向下部開(kāi)采，以平硐開(kāi)采為主，淺部的煤層基本采空。

1.1 氣象水文

1.1.1 氣象

梅縣明山煤礦屬亞熱帶季風(fēng)氣候，雨量充沛，夏長(zhǎng)冬短，氣溫較高，光照充足，雨季與旱季分明，雨季長(zhǎng)且多集中在4～9月份，雨量充沛，年均降雨量1442.49m。年平均日照1882.9小時(shí)，年平均氣溫21.3℃，最高氣溫為39.5℃（1971年7月25日），最低氣溫為-7.3℃（1955年1月12日）。全年一月最冷，平均氣溫11.2℃；七月最熱，平均氣溫27.9℃。

1.1.2 水文

礦區(qū)位于梅縣西陽(yáng)鎮(zhèn)東側(cè)，南東部緊臨大埔縣，礦區(qū)僅見(jiàn)小溪，溪流量隨季節(jié)變化，旱季流量減少，雨季流量隨降雨量的增大而增大，通常是四季長(zhǎng)流。礦區(qū)西側(cè)3km有鯉溪河自北西向東流淌，鯉溪河為梅縣內(nèi)較小的河流，常年流水，礦區(qū)各溪流均匯聚于鯉溪河中。鯉溪河屬梅江的二級(jí)支流。

1.2 地形地貌

梅縣明山煤礦地貌屬坡谷地帶，為丘陵地貌，礦區(qū)最高點(diǎn)為鴨鳧嶂，海拔標(biāo)高+569.7m，最低點(diǎn)為西部河谷水田地，海拔標(biāo)高+267.0m，相對(duì)高差302.7m。山體自然坡度15～30°，坡形斷面一般為凸形坡，溝谷地帶為復(fù)合型坡。山頂較平緩，呈渾圓狀。植被發(fā)育，覆蓋率高，一般可達(dá)90%以上。

1.3 礦區(qū)地層與巖石

1.3.1 區(qū)域地層

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料、礦山勘查資料及實(shí)地調(diào)查資料，礦區(qū)內(nèi)出露的地層自老至新有：震旦系、二疊系、三疊系、侏羅系及第四系地層。其中二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M為主要含煤地層。

1.3.2 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖比較發(fā)育，屬燕山期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。大致可分為石英斑巖、正長(zhǎng)石斑巖、輝綠巖三類(lèi)。其中以石英斑巖分布最廣，見(jiàn)于煤系基底大片出露，且侵入煤系，橫貫井田南北，呈巖墻產(chǎn)出。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境影響分析

2.1 主要礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題類(lèi)型、特征及其危害

2.1.1 煤礦開(kāi)采破壞占用土地

梅縣明山煤礦土地占用和破壞主要來(lái)自破壞用地、煤堆及矸石堆占用土地，并破壞地形地貌。各煤礦井口附近的矸石堆，妨礙林木正常生長(zhǎng)。少部分地區(qū)由于淺層采煤導(dǎo)致地面變形，影響植被正常生長(zhǎng)。目前，較大型的煤矸石堆場(chǎng)3個(gè)，占地約占209862m2，堆放量約31萬(wàn)m3，主要為零星物分散的一些廢棄物。

2.1.2 矸石堆污染環(huán)境

煤矸石由含炭質(zhì)的巖石（炭質(zhì)泥巖、炭質(zhì)灰?guī)r和少量煤屑）和其它巖石（泥巖、砂巖等）組成。矸石粒度大小不等，有粉狀和塊狀，一般直徑大于10cm。風(fēng)天引起揚(yáng)塵，其中所含的硫化物散發(fā)后會(huì)污染大氣和水源。梅縣明山煤礦目前雖已關(guān)閉，但原采煤或挖掘坑道產(chǎn)生的煤矸石仍在井口附近露天堆放，其表面并沒(méi)有覆蓋粘土或綠化，風(fēng)吹易引起揚(yáng)塵，對(duì)礦區(qū)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

2.1.3 生態(tài)景觀(guān)被破壞

梅縣明山煤礦峒口布置在山溝兩旁，大部分煤矸石都堆放在峒口下部低洼地段或周?chē)鷾瞎龋乇碇脖患霸猩鷳B(tài)環(huán)境遭到極大的破壞，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，與附近山清水秀的景觀(guān)形成強(qiáng)烈的反差，影響了當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和自然景觀(guān)。由于煤矸石大部分在原峒口附近亂堆放，矸石山被風(fēng)蝕揚(yáng)塵，塵埃落在建筑物上，使其失去原來(lái)色調(diào)，還會(huì)降低空氣清潔度和大地的光照度，使礦區(qū)環(huán)境渾濁不清， 破壞了生態(tài)環(huán)境。

2.1.4 環(huán)境水污染

根據(jù)明山煤礦可采煤層的煤質(zhì)分析成果，礦石中含有灰份、揮發(fā)份及硫等污染成分，煤矸石遭受降雨淋濾時(shí)，局部暗色地表水橫流，其中有毒、有害組分灰份、揮發(fā)份及硫等可溶解于水中，會(huì)遷移到附近的水體中，造成水土污染，水體直接流入下游農(nóng)田中，污染農(nóng)田和地表水資源，破壞環(huán)境。

據(jù)在鄰近煤礦的礦坑水樣分析，礦坑水屬SO4·HCO3-Mg·Ca或HCO3-Na型，礦化度180.56～735.43mg/L，pH值6.0～6.3，侵蝕性CO2 9.72～43.32mg/L，HCO3- 1.618～3.541mmoL/L，Cl- 9.12～15.23mg/L，SO42- 22.00～362.00mg/L，∑Fe 0.60～34.40mg/L，Mn 0.00～0.42mg/L，F(xiàn)- 0.09～0.12mg/L。pH、∑Fe和Mn超過(guò)生活飲用水限量。

2.2 礦山地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型、特征及其危害

梅縣明山煤礦因地下采煤，易引起地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

2.2.1 潛在采空區(qū)地面塌陷

根據(jù)已有資料計(jì)算，礦區(qū)采空區(qū)冒落帶最大高度17m，破裂帶高度可達(dá)32m。礦區(qū)上部各平峒除入口處深度較淺外，各開(kāi)采平峒距離地表的高度均較大，隨著煤礦多年的開(kāi)采，形成了大量的采空區(qū)和采空坑道，容易引發(fā)地面塌陷。但礦區(qū)地表未形成采空區(qū)地面塌陷和裂縫。隨著礦井地下停止開(kāi)采，存在出現(xiàn)地面變形的可能性，存在采空區(qū)頂板冒落而引發(fā)的地面變形的可能性。

由于前期私人小煤窯較多及亂挖亂采，老窿采空區(qū)和采空區(qū)廢井、閉坑礦井較多，加上私人小煤窯設(shè)計(jì)和開(kāi)采方法欠合理、礦坑支護(hù)不當(dāng)及安全柱間距過(guò)大、措施不當(dāng)?shù)仍颍诓煽諈^(qū)堆載和建筑，易引起采空區(qū)地面塌陷。

2.2.2 潛在崩塌、滑坡

崩塌、滑坡主要發(fā)生于主井口建設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)、新修道路等地，由于礦區(qū)地形起伏較大，為平整場(chǎng)地，礦區(qū)部分坡體需開(kāi)挖，從已開(kāi)挖地段來(lái)看，坡體表層土體較松散，坡體開(kāi)挖易發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

礦區(qū)地表開(kāi)挖范圍多限于主斜井井口附近及切坡修路地段，礦區(qū)在礦山開(kāi)采中會(huì)產(chǎn)生大量的廢料，沿山體斜坡形成廢石堆。由于矸石山的堆積，在雨水沖刷浸潤(rùn)和重力作用下，容易使土體失穩(wěn)而產(chǎn)生邊坡失穩(wěn)。若不采取防護(hù)措施，礦區(qū)大量矸石山體邊坡存在崩塌、滑坡的可能，局部處潛藏諸如崩塌、地裂縫、泥渣流等礦山地質(zhì)災(zāi)害隱患。

2.2.3 潛在泥石流

礦區(qū)屬丘陵地貌，相對(duì)高差較大，地形切割較深，一般自然坡度15°～35°，局部較陡，這些自然地貌特征為泥石流的形成創(chuàng)造了特定的地形地貌條件。由于廢石堆土場(chǎng)設(shè)防不當(dāng)，3個(gè)堆場(chǎng)均因山勢(shì)堆放，堆積量在10～70萬(wàn)m3之間，堆積高度在5～30m左右，坡度一般約40°～60°，個(gè)別位于山坡部位坡度在60°左右。三個(gè)堆場(chǎng)所在的集雨面積在0.5～1km2左右。在雨季的強(qiáng)降雨天氣，山洪可能引發(fā)泥石流（礦石流），或在適當(dāng)?shù)牡匦螚l件下，大量的水體沖刷作用下，使礦山排土場(chǎng)堆存巖土和泥質(zhì)或軟弱面邊坡飽含水而降低穩(wěn)定性，在自身重力作用下形成了泥石流。直接威脅臨時(shí)堆場(chǎng)安全，對(duì)下游產(chǎn)生危害，使生態(tài)環(huán)境遭到破壞。

3 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理對(duì)策

3.1 煤矸石堆放場(chǎng)治理

梅縣明山煤礦區(qū)現(xiàn)有土地破壞主要為煤矸石堆場(chǎng)，礦區(qū)內(nèi)主要有3個(gè)堆場(chǎng)，堆放面積約209862m2，堆放高度在5～60m，總堆放量約300～400萬(wàn)m3。對(duì)煤矸石堆放場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境治理措施：堆場(chǎng)整治，按平臺(tái)堆放，高度為10m，坡度為30°，平臺(tái)寬度為10m，清運(yùn)部分矸石堆（陡坡、險(xiǎn)段，坡度大于30°的堆場(chǎng)地帶）；場(chǎng)地平整，部分矸石堆邊坡加固，修建擋土墻和排水溝，并建蓄水沉淀池，防治水污染。選擇矸石堆綠化先鋒品種，喬、灌、花草混種，少量配土栽植闊葉林，帶土球移植常青針樹(shù)和拌土播種等，進(jìn)行復(fù)綠。平面上，采用推平整地法平整矸石堆。坡面上，采用直接在矸石堆上用反坡環(huán)山帶整地方法，且由高處向低處順序修整。

3.2 煤矸石堆和部分回填區(qū)復(fù)綠治理

選擇矸石堆綠化先鋒品種，喬、灌、花草混種，少量配土栽植闊葉林，帶土球移植常青針樹(shù)和拌土播種等，進(jìn)行復(fù)綠。

3.3 環(huán)境水治理

環(huán)境水治理采取清、污分流的措施進(jìn)行，在堆場(chǎng)的外圍修建截排水溝，將外圍的匯水通過(guò)排水溝引出堆場(chǎng)外，同時(shí)有堆場(chǎng)的下游修建沉淀池，將堆場(chǎng)的滲出液引入沉淀池經(jīng)沉淀后溢流排放。

3.4 采空區(qū)塌陷治理

由于峒口已被炸塌封堵，因此采空區(qū)塌陷已不可能采用洞內(nèi)回填等方法進(jìn)行治理，結(jié)合現(xiàn)狀，采空區(qū)主要位于丘陵地帶，居民較多，人類(lèi)活動(dòng)較強(qiáng)烈。因此，治理主要采取監(jiān)測(cè)及警示措施，主要的手段為：在采空區(qū)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每年進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)在采空區(qū)周邊路口樹(shù)立警示牌，以警示周邊村民。

參考文獻(xiàn)：

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