贵州省煤矿集中开采区主要矿山地质环境问题及防治对策.pdf

与 建 材装 饰2017 年 8 月 贵州省煤矿集中开采区主要矿山地质环境 问题及防治对策 刘 勇胡 屿 （贵州省地质环境监测院贵州 贵阳550001 ） 摘要煤炭是贵州省最主要的矿产资源，省内尤以煤矿开采引发的矿山地质环境问题最为严重。 本文全面阐述了贵 州省煤矿开采技术条件，分析了矿山存在的主要环境地质问题及危害，提出了矿山地质环境防治的措施与对策。 关键词贵州；煤矿；矿山；地质环境 中图分类号 TD167文献标识码 A 文章编号 1673-0038 （2017 ） 33-0221-02 1 前 言 贵州处于我国二级台阶的云贵高原， 是世界连片喀斯特面积 最大的中国西部喀斯特山区中心， 其生态环境十分脆弱。煤炭是 贵州最重要的固体化石能源矿产，也是中国南方最重要的聚煤 区， 素有 “江南煤海” 之美誉， 查明的资源储量居全国第五位。贵 州省内尤以煤矿开采引发的矿山地质环境问题最为严重。 2 开采技术条件 晚二叠世的煤炭查明资源储量和预测资源量以及原煤产量 均占全省的 98以上， 是贵州最为主要的煤炭资源赋存层位。根 据矿山开采的煤田地质特征， 特别是含煤地层、 上覆岩层和下伏 岩层的水文地质、 工程地质、 环境地质以及区域地貌等差别， 将 贵州晚二叠世煤矿的开采技术条件为 3 个不同的区域，其中煤 炭的开采主要集中在集中在黔西区 （见图 1， 表 1～2 ） 。 3 主要矿山地质环境问题 贵州境内煤矿资源丰富， 开采年代久远， 开发程度高， 开采方 式均为井下开采，矿业的开发严重地扰动破坏了矿区原生的地 质环境结构， 使区内的地质环境条件变得非常脆弱， 引发了很多 地质环境问题， 尤其以矿山地质灾害最为严重。 3.1矿山地质环境问题及其危害 3.1.1 矿山地质灾害 贵州省煤矿矿区内地质灾害发育， 特别是大中型矿山引起的 地质灾害尤为严重，煤矿开采引发的地质灾害占全省矿山地质 灾害 80以上。地质灾害类型以地面塌陷、 地裂缝为主， 其次是 滑坡、 崩塌； 地质灾害规模以中小型为主， 占全省矿山地质灾害 90以上。 3.1.2 地下含水层影响破坏 矿山在开采过程中， 形成了大量采空区， 切断和破坏了区域 地下水均衡， 同时致使矿层及上覆岩体遭到破坏， 改变了地下水 自然流场及补给、 径流、 排泄条件， 造成地下水位下降， 地下水水 量减少， 浅层地下水枯竭， 地表泉点流量减少、 甚至断流。 3.1.3 地形地貌及土地影响破坏 煤矿对地形地貌及土地影响破坏主要分布于采空区、 工业广 场、 煤矸石堆场、 尾矿库。其表现形式主要为工业广场、 煤矸石堆 场、 尾矿库等对土地资源占用， 地质灾害对地形地貌及土地资源 的影响破坏。 3.1.4 矿山废水、 废渣影响 图 1 贵州晚二叠世煤矿开采技术条件分区示意图 表 1 贵州晚二叠世煤矿开采技术条件分区特征 开采技术条件黔西区 （Ⅰ ）黔北-黔西南区 （Ⅱ ） 黔东-黔南区 （Ⅲ ） 水 文 地 质 上覆地层 东川组/飞仙关组弱含 水层 夜郎组/大冶组 含水层 大冶组 含水层 含煤地层 宣威组/龙潭组弱含水 层/隔水层 龙潭组含水层 （灰岩 ） / 隔水层 合山组 含水层 下伏地层 峨眉山玄武岩弱含水层 茅口组 含水层 （底板突水 ） 茅口组含水层 （顶、 底板突水 ） 类型裂隙充水矿床裂隙及岩溶充水矿床岩溶充水矿床 工 程 地 质 上覆地层 东川组/飞仙关组夜郎组/大冶组大冶组 半坚硬岩组/上部硬岩 组， 下部软岩组 上部坚硬岩组， 下部 软岩组及半坚硬岩组 上部坚硬岩组， 下 部半坚硬岩组 含煤地层 宣威组/龙潭组软岩组 及半坚硬岩组 龙潭组软岩组及半坚 硬岩组 合山组 坚硬岩组 煤层顶底板稳定性较差-差稳定性较差 顶板稳定性差 底板较好 下伏地层玄武岩， 坚硬岩组灰岩， 坚硬岩组灰岩， 坚硬岩组 不良地质体飞仙关组危岩较多上覆地层危岩常见上覆地层危岩不多 不良地球化 学组分 局地高硫煤 本区东部高硫煤较多 Ⅱ2 亚区局地高砷煤 高硫煤多 孕育的地质 环境问题 污染水土、 采空区塌陷、 地裂缝、 崩塌、 滑坡、 泥 石流、 占用破坏土地 污染水土、 采空区塌 陷地裂缝、 崩塌、 滑 坡、 占用破坏土地 污染水土、 占用破 坏土地 典型矿山 盘县土城煤矿 纳雍县鬃岭煤矿 安顺西秀区轿子山煤 矿平坝县马临煤矿 天柱县邦洞煤矿平 塘县牛棚煤矿 环 境 地 质 表 2 贵州晚二叠世煤矿各区开采技术条件对比 条件黔西区 （Ⅰ ）黔北-黔西南区 （Ⅱ ） 黔东-黔南区 （Ⅲ ） 水文地质较好较差差 工程地质一般-较差一般-较差一般 环境地质较差一般～较差较差 煤层瓦斯等安全生产较差-差较差-差一般-良好 地质 勘察 测绘 221 ChaoXing 与 建 材装 饰2017 年 8 月 煤矿所产生的废渣煤矸石与其它废渣混合堆放， 其堆放场一 般在矿区附近沿斜坡或沟谷堆放， 在雨水的淋滤作用下， 对其周 边土壤污染及下游河沟水体造成污染。大部分中小型煤矿的污 水处理池基本上没有正常运转， 矿坑水、 洗煤水直接排放到附近 沟谷或河流， 沿着河沟径流方式污染下游地表水和地下水， 沿途 污染土壤、 林地或者低洼地带的耕地。 3.2 导致矿山地质环境问题的主要因素 3.2.1 自然因素 （1 ） 地形地貌条件 贵州地貌复杂， 类型多样， 特别是喀斯特地貌更为突出， 而全 省的大多数矿山都位于喀斯特山区， 采矿环境极其脆弱和敏感， 矿山地貌环境易损性大。 （2 ） “上硬下软” 的地质结构 贵州的煤层主要分布在晚二叠世地层中， 岩性为岩质较软的 泥岩、 粉砂岩、 砂岩、 煤层等， 上覆地层为新三叠世地层， 岩性以 较坚硬的白云岩、 灰岩等， 透水性好， 岩溶发育， 地质结构条件 “上硬下软” ，开采下部软弱地层中的煤层，易破坏斜坡的稳定 性， 使得上覆岩体失去支撑， 易沿自身垂直不利结构面向临空方 向产生卸荷掉块形成崩塌，下部的坡体在上部的荷载作用下易 形成滑坡。 （3 ） 矿层埋藏浅， 矿层多 贵州省内大部分煤矿的可采煤层埋藏深度小，多数在 500m 之内， 煤层厚度小， 平均厚度一般 1.5～3.5m， 且可采煤层层数多， 一般 10～20 层。由于安全厚度小， 采煤形成的大面积的采空区造 成地表发生变形破坏， 常发生地面塌陷、 地裂缝、 地面井泉枯竭 及土地破坏等矿山地质环境问题。 （4 ） 气候因素 据统计， 贵州有 95以上的滑坡、 崩塌、 泥石流发生在 6～10 月， 地面塌陷、 地裂缝也多发生在雨季。强降雨使岩土体迅速饱 水、 软化， 岩土体强度降低， 易使岩土体失去平衡， 诱发地质灾 害， 因此雨季是矿山地质灾害多发时期。 3.2.2 人为因素 （1 ） 历史原因 贵州的矿业开发历史较长， 90 年中后期矿山大量地增加， 乡 镇及个体矿山大肆进行掠夺式开采。进入 21 世纪， 以能源矿山 开发为主体矿业更是全面迈进了一个新高潮期。大部分矿床未 经严格地勘探， 大部分矿采区也没有进行科学的设计， 开采较混 乱， 矿山地质环境保护意识不高。 （2 ） 技术水平低下 贵州省内绝大多数矿山企业规模较小， 技术装备和生产工艺 落后， 不注重新方法新技术的应用， 经营粗放。开发布局不够合 理， 大矿小开、 一矿多开、 重复建设等问题较突出。产品结构单 一， 煤炭以原煤、 精煤、 焦煤为主， 深加工能力薄弱， 基本上靠消 耗资源来换取原始的经济效益。 （3 ） 不合理的采矿活动 目前区内仅一些大中型国有矿山基本做到了开采有规范、 有 规划。而大多数中小型矿山不按照有关规范进行， 不按勘察和开 采设计方案开挖、 越界开采、 矿渣任意乱堆乱排等， 一些矿山不 按规范留设保安矿柱， 造成地质灾害、 土地破坏及环境污染等一 系列矿山地质环境问题严重。 4 矿山地质环境保护与治理对策建议 4.1 加强执政能力建设 2004 年 9 月 19 日中国共产党第十六届中央委员会第四次 全体会议通过了“中共中央关于加强党的执政能力建设的决 定” ， 必须坚持科学执政、 民主执政、 依法执政， 不断完善党的领 导方式和执政方式。 4.1.1 政府有法必依、 违法必究 从目前调查情况来看， 矿区 “官商勾结” 现象很普遍， 很多政 府人员在企业有 “干股” ， 污水处理等许多措施形同虚设， 平时根 本不启用或根本不达标， 只是为了应付检查。 4.1.2 建立健全政令制定、 决策、 监督程序 目前许多矿山政策的制定有很大随意性和不可执行性， 政策 多以宣言、 口号式为主。另外， 许多矿山政策不具备稳定性和连 续性， 换一个领导就换一套制度。比如 “煤矿企业兼并重组政策” 矿井设计规模一年多过一年， 煤矿企业为达到标准， 纷纷提高产 能， 全省的产能大幅提高， 对矿山地质环境的破坏更加严重。 4.2 完善矿山环境保护的相关法规和标准 多年来中央和省政府相继出台了很多矿山环境保护相关法 规和标准， 但这些法规和标准缺乏可实际操作性的条文， 处罚力 度不够， 导致执法部门监管时困难重重， 需要进一步完善、 细化， 做到有法可依。 4.3 加强执法和监管力度 贵州省内煤矿偷排废水、 废渣等的现象非常严重， 矿山环境 保护与恢复治理没有有效落实，各级人民政府要加强矿山地质 环境保护监督管理， 加大执法力度。 4.4 严格执行矿山环境治理保证金制度 各级政府应当认真贯彻 贵州省地质环境保护条例 ， 对新建 和生产矿山企业要严格执行矿山环境治理保证金制度。按照 “谁 破坏、 谁治理； 谁投资， 谁受益” 的原则， 明确治理责任， 保证资金 到位和工作落实。 4.5 依靠科技进步， 推动矿山环境保护与治理科学化 加强矿山环境保护新技术、 新工艺的开发与推广， 增加科技 投入， 促进资源综合利用和环境保护产业化。引进和开发适用于 矿区损毁土地复垦和生态重建新技术，进行矿区生态重建科技 示范工程研究， 加大矿山环境治理与土地复垦力度。 参考文献 [1]贵州省地质环境监测院.贵州矿山地质环境[M].北京 地质出版社， 2012. [2]贵州省煤田地质局.贵州煤田[M].徐州 中国矿业出版社， 2003. [3]贵州省地矿局煤田地质研究队.贵州省晚二叠世煤田地质研究[M].贵 州 贵州人民出版社， 1987. [4]贵州省地质矿产局.贵州省区域地质志[M].北京 地质出版社， 1987. [5]贵州省地质环境监测院.贵州省地质灾害及其防治[M].贵阳 贵州科技 出版社， 2009. 收稿日期 2017-8-2 作者简介 刘 勇 （1983-） ， 男， 汉族， 湖南常德人， 工程师， 硕士研 究生， 主要从事水工环地质工作。 地质 勘察 测绘 222 ChaoXing