浅谈小型煤矿地下开采常见地质环境问题及恢复治理措施

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【摘要】小型地下开采煤矿在开采过程中易引发地面沉塌陷、地裂缝、井巷坍塌、冒顶等地质环境问题，同时也会对地形、地貌景观及土地造成压占和破坏。针对这些问题提出了防、治结合的恢复治理措施，本着实事求是、因地制宜、宜耕则耕，宜林则林的治理原则，努力做到发展和生态两不误。

【关键词】地面沉塌陷；地质环境；植被；绿化

在小型地下开采的煤矿在开采过程中，由于对地质环境的破坏，常引发一些地质环境问题，根据国家的相关规定，要对煤矿在开采过程中引发的地质环境问题进行恢复治理。下面对煤矿开采过程中易引发的地质环境问题和治理措施进行探讨。

一、小型地下开采煤矿在开采过程中易引发的地质环境问题

1.地面沉陷问题

在煤矿开采过程中，由于地下煤炭被采出，在地下形成采空区；加之，绝大多数的小型地下开采煤矿采用的都是冒落法回采方式。因此，随着采空区的顶板冒落，相应的就会对地面产生影响，同时就会危机到地面的建、构筑物及地下管线的安全。但由于一般的小型煤矿山开采的煤层较薄，范围较小，因此，地面沉陷问题对环境的影响较小。

2.地面塌陷和地裂缝问题

由于小型煤矿开采的煤层一般赋存深度较浅，煤层顶板完整性和连续性一般均较差，煤层顶板的岩石强度很低，因此，在小型煤矿开采过程中时常发生顶板垮塌造成的地面小范围的塌陷，同时在塌陷坑周围形成长短不一、宽窄不一的地裂缝。地面塌陷不但危机地面的建、构筑物、地下管线，而且，对地面的人员和牲畜都会带来危害。地面塌陷和地裂缝问题是小型矿山环境问题中危害较大的问题之一。

3.井巷坍塌和冒顶问题

由于煤矿开采破坏了煤层四周围岩的应力平衡，造成围岩应力重新分布，易形成井巷坍塌和冒顶现象，这种问题虽然不属于地质环境问题，但井巷坍塌和冒顶现象能直接带来地面塌陷和地裂缝的发生。因此，井巷坍塌和冒顶问题也是小型地下开采煤矿必须注意的问题。

4.地形、地貌景观的破坏和土地被破坏、压占问题

由于煤矿开采必然会破坏原有生态和植被，同时煤矿生产所需的工业场地、运输道路、原煤堆放场、选煤厂、矸石堆放场等都会对地形、地貌景观和土地进行压占和破坏。

二、矿山地质环境保护与治理恢复的任务

查明矿山地质环境条件，进行矿山地质环境影响现状评估和预测评估，合理划分地质环境保护与治理恢复分区，制定矿山地质环境保护和治理恢复方案，以指导矿山生态环境恢复工作具体任务如下：

1、建立矿山地质环境监测预警系统，重点对采空区地表沉陷和地表变形监测，对局部形成的塌陷坑和地裂缝进行回填治理，恢复土地和植被。

2、将区内所形成的矸石堆、建筑瓦砾、生活固体垃圾等整理清除，平整植树，恢复成林地。

3、办公区和生活服务区周围种植人工防护林带。

4、闭坑后对办公区、生活服务区、主副井等一切建筑物全部拆除清理。对破坏的土地包括运输道路等全部整平覆土，恢复生态环境，恢复成林地，选择适宜本地的树种恢复植被。对井筒进行拆除、回填。

5、植被恢复后，要加强管护，做到植树一片成活一片，保证植物的成活率。管护期一般为三年，树木成活率达到90%。

三、矿山地质环境保护与治理恢复的措施

（一）地面塌陷和地裂缝防治措施

采空区地表破坏形式主要是局部的沉陷坑和伴生的地裂缝。一般情况下是宽深的裂缝带发生在沉陷区的边缘，深窄裂缝往往发生在塌陷区的中心地带。因此根据破坏形式采取相应措施进行治理。

1、治理方法

建立地表警戒线，进行地表变形监测，对采空区进行处理，局部塌陷坑和地裂缝进行回填、压实、植树绿化。

2、技术要求

（1）建立地表变形监测系统：重点对垂直移动、水平移动进行监测，计算倾斜和水平变形，判断地表变形的形态和范围。

（2）对采空区进行处理：

根据矿产资源开发利用方案，设计采用走向长璧全部陷落式采煤法。上部采空区已崩落的矿体和围岩随顶部崩落一起下降充填于采空区然后利用原矿块底部结构对崩落的间柱、顶柱矿体予以回收，上部崩落的岩石留在采空区中，从而完成采空区处理。

（二）井巷冒顶、坍塌及矿井突水的防治措施

1、治理方法

在矿井巷道顶安放变形监测装置，随时监测巷道的弯曲变形值，一旦发现变形值过大或变形速率加快，必须采取加固措施加强支护、或主动放顶减压。以免对人员和设备造成伤害。在掘进面和回采面随时进行水文观测，对岩石面淋水、渗水情况进行详细记录，分析原因，查明情况。对水量突然加大或水质突然变浊、水中含砂量变大或变小时。均要及时采取措施处理。措施包括钻孔放水减压、工作面封堵等。

2、技术要求

建立巷道变形及工作面水文监测系统：重点对巷道顶板垂直移动、水平移动进行监测，计算倾斜和水平变形，判断巷道顶板变形的形态和范围。同时对工作面水文地质情况进行不间断的检测，确保在地质灾害发生前及时预报，及时采取措施，避免人员及设备受到伤害。监测系统随着工作区走，工作区在哪，监测系统就到哪。做到随时有人在进行监测。对监测数据随时进行整理、分析。

（三）地形地貌景观破坏防治措施

1、治理方法

本评估区对地形地貌景观的破坏主要发生在工业广场和临时排矸场。主要治理方法是通过拆除工业广场建筑物，清除所有建筑垃圾和剩余矸石，对井筒进行回填，回填至地表标高，对土地进行平整，植树恢复植被的方法还原原有地貌。

2、技术要求

井筒在回填使用的材料为矸石和建筑垃圾，回填至地面0.5m时，上覆耕土至地面，由于井筒面积较小，覆土无需客土。植树采用一年生当地槐树株距3×4m。

（四）土地占用及破坏的防治措施

1、治理方法

对矿山开采占压破坏的土地，严格按照《土地复垦技术标准》（试行）进行治理恢复，矿山企业已经委托有资质单位编制了土地复垦报告，使原来的土地发生变化。在矿山开采时，尽量少占压破坏土地和不破坏土地。对已经破坏的土地采用土地平整，覆客土植被恢复措施进行治理。

2、技术要求

对矿山开采破坏的凹凸不平的土地进行回填、覆土平整，降低其高度，严格控制土地坡度，土地整理坡度应控制在6°左右。根据土地用途，选择覆土厚度，一般情况下覆土厚度0.3—0.5m为宜，选择适宜本地的树种绿化。

作者简介

孙连凤，1970.09.08，女，汉，辽宁省调兵山市，1993年毕业于长春地质学院，现在东北煤田地质局101勘探队从事地质工作，地质高级工程师。