探讨应用遥感技术对丰城小型煤矿地质灾害的防治

[摘要] 丰城是江西的一个重要产煤地区，小煤矿甚多，开采小煤矿更容易会引起诸多环境地质问题。笔者针对上述问题进行探讨，并对环境问题提出保护与治理方案，并建议应用遥感技术对小型煤矿进行监测。

[关键字] 地质灾害 地质环境 煤矿 防治

[中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-193-1

1引言

目前，我国南方煤炭资源紧缺，地方政府与群众开矿的积极性很高。自然资源开发与环境保护的矛盾日益突出，必须全面贯彻"国土资源合理开发、充分利用、有效保护矿山地质环境"的方针政策，走可持续发展的道路。

2 地质背景

丰城市位于江西中部，地处赣江中下游的鄱阳湖盆地，总面积2845平方公里，地势由西南向东北逐渐倾斜，南北高，中间低，以玉西岳为最高，海拔1169米，珠江三角洲、海峡西岸经济区等重要经济板块的直接腹地，是中部地区正在加速形成的增长极之一[1]。

在区域构造上，江西丰城市位于新华夏构造亚带的东缘，属祁阳弧形构造的北翼，由一系列北东向至北东向褶皱及断裂组成，被卷入的地层为中泥盆统至下三叠统。

3 煤矿开采环境地质问题分析与对策

（1）瓦斯灾害。

矿井瓦斯灾害是煤矿的主要灾害之一，瓦斯灾害会造成重大的财产损失和人员伤亡。如2003年11月14日，江西丰城建新煤矿这家有中国"江南一枝花"之誉的国有煤矿发生震惊中外的特大瓦斯爆炸，造成49位矿工遇难，二人重伤、五人轻伤的特大安全事故。瓦斯灾害包括瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出。丰城小煤矿众多，各煤矿的瓦斯涌出量和涌出形式各不相同。瓦斯灾害是重点治理对象，应严格按照《煤矿安全规程》进行管理，绝不可掉以轻心。

丰城的建新矿区、坪湖煤矿以及诸多小煤矿都是瓦斯灾害的高发区，采矿时必须加强治理，严防瓦斯灾害发生。

（2）煤矿水灾。

煤矿水灾也是煤矿的主要灾害之一，南方地区水资源丰富，煤矿更应加强煤矿水灾的防治。

煤矿水灾主要分为地表水灾和井下水灾。

地表水灾包括井口被地表洪水所淹，地表水灌入采空区和地表裂缝或塌陷坑内而使矿井被淹。地表水灾需要做好预防，一般容易防治；挖掘排水沟，将地表水引出，防止地表水回灌入地下矿道，及时填埋地表裂缝，一般均可避免大的灾害发生。

井下水灾一般有地下开矿误入深窖积水淹井和挖通地下层引发矿坑突水淹井。后者是井下水灾最危险地质灾害。矿坑突水淹井容易会造成井下人员伤亡等特大事故，必须高度重视和预防。在开采过程中，应采用先进设备仪器进行预先勘探地表水层分布情况避免事故的发生。当煤矿排水时，矿坑水量较大，不停地抽出矿坑积水，会导致地下水位严重下降，地表附近溶洞中的充填物被掏空，隐伏溶洞上的覆盖层失去支撑则引起地表岩溶塌陷。轻者造成土地减少，水土流失，重者造成地基下沉、地质变形、房屋倒塌，危及矿区范围内居民的生命财产安全。

（3）采矿引起的地表开裂。

由于采煤，地下形成采空区，采空区上方的岩土层易产生变形，一般会形成根据各矿煤层厚度、开采规模、岩石性质和地质构造等的不同。特别是小煤矿的煤层无序开挖，在地下形成错综复杂的采空区，改变了重力场，地表层重力发生移动与变形，这种变形从采空区传递至地表，就形成了地表塌陷、地裂缝等不良地质现象。

地裂缝的产生，破坏了地表地质环境，对土地资源的利用产生不利影响，对人们的生命财产安全构成了较大威胁，为避免造成更大损失，建议煤矿应严格按照设计开采方案规范开采，并采取相应补救措施，减轻地质灾害。比如，实行回填废巷，减小地面的变形规模和程度；对已经产生的变形地面采用合适的方法治理。

（4）水土污染。

煤矿开采，会对周围水土生态环境产生严重的污染，污染源主要来自矿坑水和矿石。矿坑水的水质与煤系地层及周围岩层中的地下水水质有关，矿坑水含二氧化硫含量越高，对地表的水土污染越重。煤与矸石中的有害物质硫和磷的含量对水土污染严重。矿石一般就堆放在井口附近，经长时间日晒雨淋，矿石中的硫会氧化成二氧化硫，二氧化硫和雨水及地表水结合，会形成酸水，会对矿石堆下游的水土生态环境产生一定污染。治理方法是在排水口建污水沉淀池，用石灰中和酸性水后再排放，治理成本低。

（5）煤矸石破坏生态环境。

煤矿开采会产生大量废弃煤矸石堆积在主井口附近，大量占用土地资源，破坏生态环境，甚至产生泥石流。我们应该对矿石综合治理利用，用石灰中和所产生的酸性物质，减少污染；对矸石进行合理堆放，控制堆的高度和坡度；建立拦挡墙，挖排水沟排出地表水；铺上耐酸性植被层，种植树木进行长期生态维护。

4 运用遥感技术进行监测治理

众所周知， 遥感图像对矿区构造解译， 特别是对矿区的区域构造解译是常规地质和物探手段无法比拟的[2]。应用航空遥感图像进行煤矿开采区微地貌解译，为矿区居民的搬迁及生态环境的保护提供依据；通过遥感和计算机技术构建区域煤矿远程预警信息系统，将所有煤矿的生产、环境治理纳入监测范围，提供安全预警。

5 结语

丰城市大小煤矿的开采不可避免地带来了一系列的环境地质问题。建议各级主管部门加强对煤矿各类灾害的监测和研究，建立煤矿采矿准入制度，严格规范采矿行为，完善防范措施，尽量避免和减少煤矿开采对周围环境带来的危害，使环境地质问题减少到最低程度。

参考文献

[1]康高峰，雷学武，万余庆，王成福，阎永忠.遥感技术在煤矿区地质灾害中的应用[J]. 中国煤田地质，2000，（02）：24-26.

[2]郑辉.高光谱遥感在煤矿区的应用探讨[J]. 山东国土资源. 2008（06）.

[3]宁树正，万余庆，孙顺新.煤矿区沉降与遥感监测方法探讨[J].中国煤炭地质. 2008（01）.