邱開國,寧尚祥
(江西中煤建設集團有限公司,江西 南昌 330001)
山西煤礦位于豐城市162°方向,隸屬于豐城市洛市鎮(zhèn)管轄。本次對該礦的資源儲量進行了核實,并對礦山的環(huán)境地質情況進行了調查。文章介紹礦山的環(huán)境地質特征以及環(huán)境地質條件的發(fā)展方向,以便為后期該區(qū)地質工作提供相關基礎資料。
據(jù)豐城地震歷史記載,豐城市歷史上未發(fā)生過破壞性地震,根據(jù)2015年5月發(fā)布實施的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB 18306-2015)分析,礦區(qū)地震烈度小于Ⅵ度,地震動參數(shù)<0.05 g,區(qū)域穩(wěn)定性好。
山西礦開采的煤層,硫含量低,因此,井下排出的廢水,硫含量少。但礦井排放的廢水中,懸浮了許多粉塵和其它一些廢棄物,若直接向礦井外排放,會對環(huán)境造成一定的污染。為了解決礦井排水對環(huán)境污染的問題,山西煤礦特在井口建造了污水處理池。井下排放的污水,先進入污水處理池處理后再向礦外排放。因此,礦井生產(chǎn)排水未對周圍環(huán)境造成明顯的污染。在煤矸石堆場周圍開挖截排水溝,截引周圍來水。在截、排水溝的出口處設置1 個沉淀中和池,與周邊排水系統(tǒng)相接,避免了矸石淋濾水直接排放所造成的污染。
工業(yè)場地和生活服務區(qū)排放生活污水,亦是通過污水管網(wǎng)匯集至污水處理站,污水處理達標后排出礦區(qū)。
礦山積極對礦區(qū)及周邊地下水水質與水位進行動態(tài)監(jiān)測,分別在礦井出水口、上山西村居民水井、下山西村居民水井各設置一個地下水監(jiān)測點,隨時監(jiān)測礦山及周邊地下水水位、水質及水量的變化。
礦區(qū)開采的煤層及矸石中所含的各種有害元素為硫、磷、氟、氯、砷、鈹、鉛、硼、鎘、汞、硒、鉻等。區(qū)內未見放射性異常,因此礦山開采過程引發(fā)的放射性危害小。
(1)崩塌、滑坡與泥石流
礦區(qū)及周邊地形較平坦,地勢北東高,南西低,最高點為礦區(qū)南東的仙林觀山峰,海拔標高+81.80 m,最低點為礦區(qū)西南城上一帶,海拔標高約+38.00 m,相對高差43.00 m 左右。地形坡度一般為18°~42°,屬低緩丘陵地貌,植被發(fā)育,基巖多被第四系土層覆蓋,裸露點極少,自然狀態(tài)下斜坡穩(wěn)定性好。經(jīng)野外實地調查訪問,未見崩塌、滑坡等地質災害。
區(qū)內溝谷植被發(fā)育,且無松散固體堆積物,不具備發(fā)生泥石流地質災害的條件。據(jù)調查訪問,歷史上礦區(qū)及周邊未曾發(fā)生過泥石流災害。
綜上,礦區(qū)及周邊未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡與泥石流等不良地質災害。
(2)矸石堆穩(wěn)定性
礦區(qū)現(xiàn)有矸石堆場兩處,分布于主、副井附近。一處為主、副井場地西北側的原井下矸石堆放區(qū),距主、副井約300 m,主要堆放井下矸石,為以前堆放;另一處為主、副井東北側(工業(yè)廣場內)的現(xiàn)矸石臨時堆放區(qū),距主、副井約80 m。分別敘述如下:
原井下矸石堆放區(qū):占地面積約4 629.96 m2,目前有少量煤矸石沿山坡坡腳堆放,矸石堆長約28 m,寬約20 m,均高1.50 m,矸石體積約840 m3。因矸石堆放時間長,結構較致密,穩(wěn)定性較好。考慮到開挖位置斷面較陡,落差較大,存在發(fā)生垮塌的可能;但因堆放量小,且周邊無建筑設施,故其危險性??;周邊地勢平坦,地形開闊,暴雨期矸石場引發(fā)或加劇泥石流的可能性亦小。
現(xiàn)矸石臨時堆放區(qū):分布于工業(yè)廣場內,占地面積約1 654.72 m2。目前有少量煤矸石堆放,因山西煤礦與江西省豐城新洛電業(yè)有限公司、江西新洛煤電有限責任公司矸石磚廠已簽訂矸石托運協(xié)議,矸石在正常生產(chǎn)期間一般會被及時清運。矸石山最高處堆高約2.40 m,平均1.5 m,堆積量約470 m3,堆放坡角25°~30°。由于矸石山支撐(堆積)體結構較松散,無任何攔擋措施,穩(wěn)定性較差,遇強降雨易引發(fā)垮塌;但因周邊地勢平坦,地形開闊,暴雨期矸石場引發(fā)或加劇泥石流的可能性小,對工業(yè)廣場建(構)筑物、基礎設施影響小。
(3)煤層開采引起的地面沉降
礦區(qū)內老窯開采淺部煤層范圍較大,時間久遠,采空區(qū)大多未回填,任其自然垮塌。其老窯采空區(qū)冒落帶往往會波及到地面,使地面局部產(chǎn)生不均勻沉降及細微地裂縫。本次調查未見明顯的采空塌陷狀況。
本核實期內,未發(fā)現(xiàn)因開采引起的塌陷和滑坡地質災害,以及廢水污染等環(huán)境地質問題,采空區(qū)穩(wěn)定性總體較好,矸石堆放穩(wěn)定性總體較好,通過本次調查礦山周邊地質環(huán)境,發(fā)現(xiàn)淺部老窿附近可見不均勻沉降和細微地裂縫等災害現(xiàn)象,且與上次核實情況有較大差別(2008年核實報告調查未見地面沉降和地裂縫),因此,本核實期內山西煤礦環(huán)境地質條件變化較大,根據(jù)《煤礦區(qū)水文地質、工程地質及環(huán)境地質勘查評價標準》(MT/T 1091-2008),該礦應屬地質環(huán)境質量復雜類礦床。
山西煤礦主要可采煤層有13 號、21 號、23 號煤層,目前僅開采23 號煤,礦體圍巖由穩(wěn)固性較好的粉砂巖、細砂巖及穩(wěn)固性較差的泥巖、粉砂質泥巖、炭質泥巖等組成。隨著煤層陸續(xù)開采,地表移動盆地影響范圍將逐漸擴大。根據(jù)礦山地質特征及開采條件,按采動移動角γ=δ=75°(走向、上山),采動下山移動角β=γ-0.7α=61°(α為煤層傾角,平均20°),預測的采掘移動盆地范圍面積約為270.20 hm2。
山西礦周邊關閉小井數(shù)量較多,且小井關閉前越界超深開采現(xiàn)象嚴重,小井采空區(qū)分布范圍廣。關閉小井采掘移動盆地對山西礦地表影響較大,且淺部老窿附近已見不均勻沉降、細微地裂縫等災害現(xiàn)象,因此,山西煤礦應屬地質環(huán)境質量復雜類礦床。
綜上所述,煤礦區(qū)內無危巖、崩塌、滑坡等不良地質現(xiàn)象。煤層露頭附近以往老窯開采痕跡明顯,開采歷史較久遠,地面未見塌陷、裂縫。煤矸堆放量不多,穩(wěn)定性中等,危險性不大。礦坑排水由于煤層含硫較低,對環(huán)境影響不大,地表、地下水水質仍較好。但關閉小井采掘移動盆地對山西礦地表影響較大,且淺部老窿附近已見不均勻沉降、細微地裂縫等地質災害現(xiàn)象,因此,山西煤礦應屬地質環(huán)境質量復雜類礦床。