露天煤矿灾害防治范文

露天煤矿灾害防治篇1

【关键词】大面积采动矿区；水环境灾害；特征；防治措施；分析

某煤矿矿区区内地形起伏较大，地貌特征表现为低缓性丘陵，属于中生代煤盆地沉积区的东部边缘。该区岩性结构多为白色砂岩，呈现出浅灰色、灰白色、以及灰色状态。矿区全境内共划分为7个可采煤区以及25个可采煤层。含水层主要受到大气降水因素的影响，以矿坑抽水方式进行排泄。结合该工程项目的实际情况，在充分考虑大面积采动因素的影响下，就相关问题做详细分析与说明。

1.大面积采动矿区水环境灾害特征分析

1.1水资源流失方面的问题

该煤矿工程矿床所采取的开采方式主要涉及到两种类型，其一为地下开采，其二为露天开采。其中，长期性的露天开采使得矿床边帮出现明显的变形、以及松动问题，同时在一定程度上加重了此区域内的水资源流失问题。与此同时，长期性的地下开采作业也使得矿场井下地层冒落、以及裂缝现象层出不穷。可以说，上述两种采矿方式的共同作用下，使得此区域内的地下蓄水构造体系遭到了极为严重的破坏，地下水原有的调蓄能力也被极大的削弱。特别是在地下开采作业不断向着更深地层发展的过程当中，降落漏斗的形成最终导致此区域的地下水水位整体性降低，出现严重的水资源流失问题。

1.2废旧地下采场以及露天矿坑积水方面的问题

在该煤矿工程生产实践的过程当中，基于对整个施工现场安全性、可靠性因素的考量，每年都需要消耗大量的资金，专项应用于对煤矿开采区域地表水的拦截以及疏导工作。同时，聚集于地下采场以及露天矿坑当中的水分，则主要是通过排水系统的方式进行疏导。然而，在罗天矿坑闭坑之后，大气降水、地表水渗透、河流渗透、工民用废水排放、以及地下水共同作为矿坑坑内水源的补给方式，由此甚至可能导致此区域出现人工湖波，同时并发包括边坡岩石软化、矿区地震、以及地下水水质污染在内的相关问题。上述问题的产生均对整个煤矿开采作业区域的安全生产产生了极为不良的影响。更加关键的一点是：受到大面积采动因素的影响，导致此开采区域内的地层结构、岩层结构受到破坏，并呈现出了大量横纵向可连通的裂纹、以及裂隙，由此串通了大量的含水层。在所开采的矿山结束开采作业之后，底层结构长时间的不稳定特质不会消除，甚至会引发更大规模的地层结构烟花，导致此区域内的地下水动力场关系复杂，地表径流、地下蓄水、矿坑、以及上覆含水层之间的水力联系尤为密切，最终使得大量补给水源通过渗透的方式在已废旧的采空区当中汇集。自然，积水当中所含有的酸性成分、碱性成分、毒性成分、重金属矿物成分均会受到大面积采动的影响，借助于裂缝扩展的方式，导致极为严重的穿层污染问题。

1.3地表以及地下水水质污染方面的问题

在该煤矿生产环境下，矿区内所对应的矿井水污染物主要是受到水体水岩作用以及煤岩体相互作用的溶出污染影响。井下工作面当中所含有的煤砂污染、以及煤矸石污染问题表现突出。据相关统计资料数据显示：整个煤矿矿区内所形成煤矸石堆积量达到了2.5×108（单位/m3），受到大面积采动影响而形成的矸石遍布整个区域。这部分煤矸石受到淋滤作用因素的影响，深入地下区域，当中所含有的大量剧毒物质成分也会随之渗透进地下水水体当中，引发严重性的污染问题。更加关键的一点是：由于部分煤矿开采区域已处于废弃状态，但地层结构长期性处于不稳定的状态，此过程当中产生的大面积性的变形以及破坏问题最终会导致地下水资源以及循环系统受到极为不利的影响，引发严重的水质污染问题。

2.大面积采动矿区水环境灾害防治措施分析

结合本矿区在大面积采动因素影响下出现的水环境灾害问题，为了确保在后续开采作业中的安全与可靠，就应当对上述相关的水环境灾害问题进行有效的防治。具体而言，需要重点关注以下几个方面的问题：（1）加大对国家矿山地质环境治理专项资金的申请力度。在专项资金的支持下，积极展开对本矿区地质环境，特别是水环境灾害的治理工作。此过程当中所涉及到的主要治理内容包括：对矿区煤矸石、生活垃圾等进行回填处理，对矿区塌陷坑进行回填处理，对生态环境进行重建，恢复矿区周边植被覆盖。以此种方式，确保矿区水环境在内的整个生态环境能够得到显著的额改善；（2）重视企业间的合作，实现优势互补。例如，某煤化工生产企业在生产过程中所产生的大量废灰渣无处对方。煤矿企业就可以与该企业进行积极协商，利用这部分废灰渣对开采区域内的废弃矿坑进行回填处理。但，在此环节的工作过程当中，还需要特别重视做好对灰渣场地层的防渗设计与施工工作，避免此区域出现更加严重的水体污染问题；（3）针对煤矿矿井外排下所造成的水资源浪费问题以及水环境污染问题，需要通过新建排水设施的方式，对其进行处理，为煤矿矿区的复垦绿化、植被恢复、乃至生态重建提供充足且具有保障性的水源；（4）通过对现代化技术的应用，发挥地质监测站在检测煤矿矿区生产生态环境中的重要意义。结合煤矿矿区的实际情况，采集包括地下水动态、地下水环境、以及地质灾变等多个方面的指标进行合理监测，结合煤矿矿区大面积采动的实际情况，构建健全的GIS地理信息系统，发挥数据保障功能。

3.结束语

我国是煤炭资源的生产与使用大国。煤矿生产在整个国民经济建设发展体系中所占据的地位是极为关键的。为了确保煤矿生产的安全与可靠，就需要结合煤矿矿区的实际情况，详细分析各类水环境灾害的特征，制定相对应的防治措施。在本文上述分析过程当中，首先针对该煤矿矿区工程的在大面积采动因素影响下，出现的水环境灾害特征进行了简要分析，当中主要涉及到以下几个方面的问题：（1）水资源流失方面的问题；（2）废旧地下采场以及露天矿坑积水方面的问题；（3）地表以及地下水水质污染方面的问题。结合上述情况，提出了针对性的灾害防治措施，希望能够通过各方通力合作，保障矿区生产作业的安全与可靠。

【参考文献】

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[3]刘俊杰，陈雄，吴寅等.矿井水资源化相关生态环境灾害响应[J].辽宁工程技术大学学报，2004，23（6）：857-860.

[4]刘军宏.大同矿区地质环境灾害现状、发展趋势及对策研究[C].中国煤炭学会矿井地质专业委员会2008年学术论坛论文集，2008：597-602.

露天煤矿灾害防治篇2

一、煤矿地质灾害的研究意义

煤矿地质灾害主要是人们在地下开采时不合理的破坏地质构造，给地面环境及人们生命财产带来严重危协的矿区灾害。它主要是自然地质灾害的一小部分，也是影响地质构造的最重要的一部分。矿井的采煤及掘进，会不断的把石块及煤炭掏空，造成地下水位降底，加速水土流失，给地面带来埸陷，不仅影响地面农作物的生长，而且严重时导致矿区房毁人亡。加速了山体滑坡的概率；同时地下开采也会诱发地震、岩爆、冒顶片帮突水、瓦斯爆炸、矿车脱轨，甚至煤堆滑落都成为事故原因最终夺去矿工生命。以上现象基本都是煤矿地质灾害的具体表现。

据有关部门统计国家能源有百分之八十来自煤炭，可见煤炭对我国经济建设的重要性；虽然煤炭在我国经济建设占有重要作用，但是因煤矿生产所造成的灾害也是相当严重的。在一定程度上制约着煤炭行业的发展，更严重是地质灾害带来的经济损失和人员伤亡，从死亡的人数看，因煤矿灾害所造成的死亡率占全国的十分之一以上。自1942年我国最严重的矿难发生在的日本占领下的中国辽宁（见本溪湖煤矿爆炸），共1549人死亡。近几年来中国一些地方因为违规开采，经常会出一些大的事故发生。2009年2月22日凌晨2时23分，山西省西山煤电集团屯兰煤矿南2采区发生瓦斯爆炸事故，当班入井436人，有77人丧生，还有113人本文由收集整理住院观察，其中21人伤势较重。同年12月6日山西洪洞105人死亡。瓦斯爆炸，矿方瞒报。不断发生的瓦斯事故再一次给我们敲晌了灾害防治的警钟。根据国家安监局数字，2012年，全国发生煤矿1120起，全年实际死亡人数1680人，煤炭百万吨死亡率从2002年的4.97降到2012年的0.56。虽然今年前十月这个比率进一步下降到0.35，但是相对于美国的这一数字高出了10倍，在中国煤矿采掘业仍然是一个高风险行业。

二、煤矿地质灾害形成的原因

矿井作业一般都在地下百米千米深进行，它不不像地面水利工程建设那样，能够因地制宜，可以利用预防避让的原则进行避与防。采矿的情况则相反，基本上都是明知道条件不好也得进行采掘。这样较容易造成各种地质灾害。其最主要的特征主要表现在以下几个方面。

1、在掘进过程中潜在的灾害特征

1.1山体滑坡

煤矿的开采、矸石的堆放破坏了坡体的原始应力平衡，是诱导滑坡崩塌灾害的重要因素。据不完全统计，每年因山体滑坡所造成的直接经济损失以数亿元计。比如，2011年7月7日经过一整天的紧张救援，山西某一露天煤矿山体滑坡中的5位被困者已不幸。据不完全统计，山西省某煤矿自上个世纪五十年代成立开始，共发生滑坡60多次，其本上每年都会发生一两次滑坡，其中一次最大的塌方量达到223万m3，2003年的滑坡还伴有泥石流。露天矿的滑坡不仅造成了停产事故，而且还对附近工厂的安全生产造成严重的危协。发生在今年1月11日上午8时20分，云南省镇雄县果珠乡高坡村赵家沟村民组发生特大山体滑坡，46人被山体掩埋。12日确定遇难人数为46人。可见因采煤造成的山体滑坡对人们生命财产安全影响之大。

1.2地面沉降与塌陷

地面沉降与塌陷是煤矿开采后经常出现的一种地质灾害。在煤矿的开采过程中，地下开采工程破坏了采空区围岩的初始应力场及地下水位被人为的大量抽排，造成地下塌陷。由于采掘引起地面不均匀沉降，使水田无法排水、房屋墙体开裂、地基塌落陷洞。

1.3瓦斯突出

瓦斯可以在储气封闭系统中，以吸附或游离状态赋存于煤层的孔隙、裂隙、缝隙之中，当地应力作局部平衡调整时，破坏储气封闭系统，使蓄积的气体外溢释放。在自然和人为的某种作用下，亦可造成瓦斯突出的爆炸、火灾、人员中毒等灾害。据统计，我国在1992—2008年的10年，煤矿中发生煤与瓦斯突出近6万余次。造成的经济损失约120亿元。2005年2月14日辽宁阜心矿业集团孙家湾煤矿发生特别重大瓦斯爆炸事故以来，全国煤矿又接连发生29起瓦斯事故，共造成死亡及下落不明151人，受伤25人。其中瓦斯窒息事故18起，死亡35人，受伤4人；瓦斯爆炸和突出事故11起，死亡94人，下落不明22人，受伤21人。特大事故4起，分别是2月15日16时10分，云南省富源县竹园镇松林村一非法小煤矿发生瓦斯爆炸，造成13人死亡，15人受伤，9人下落不明；3月9日18时30分左右，山西吕梁地区交城县岭底乡香源沟煤矿（乡镇）发生瓦斯爆炸事故，28人遇难；3月14日11时左右，黑龙江省七台河矿业精煤（集团）有限责任公司新富煤矿

三区一采区发生爆炸事故，共有16名矿工遇难，2人生死不明；3月17日15时40分，重庆奉节县竹园镇新镇乡的苏龙寺煤矿（乡镇矿，有证）发生爆炸事故，已发现18人死亡，1人生死不明。

1.4矿井突水

煤矿突水事件在煤矿生产中也是常见的，掘进或采矿过程中当巷道揭穿导水断裂、富水溶洞、积水老窿，大量地下水突然涌人矿山井巷的现象。矿井突水一般来势凶猛，常会在短时间内淹没坑道，给矿山生产带来危害，造成人员伤亡。在富水的岩溶水充水的矿区及顶底板有较厚高压含水层分布的矿山区，在构造破碎的地段，常易发生矿井突水。但只要查明水文地质条件，采取措施，矿井突水是可以预防和治理的。当巷道底板下有间接充水层时，便会在地下水压力和矿山压力作用下，破坏底板隔水层，形成人工裂隙通道，导致下部高压地下水涌入井巷造成突水。

三、煤矿地质灾害的防治分析

1、煤矿地质灾害的防治措施

1.1加强地质灾害宣传教育以形成全民防灾意识

各级政府和有关部门应对防御煤矿地质灾害工作予以高度重视，开展各种形式煤矿地质灾害骑治知识的宣传教育活动，以提高民众对灾害的承受能力，使市、县（区）镇、乡各级领导及矿业管理员详细了解煤矿地质灾害灾情和掌握各项防灾减灾方法，积极主动地开展地质灾害防治工作，对可能出现地质灾害的煤矿地区。开展灾害预测和提出防范措施。

1.2合理开采煤矿资源，保护地质环境

遵循《环境保护法》、《矿产资源法》合理开发利用和保护地质环境的准则，加强地质灾害防治管理工作，提高人们的环境意识，避免或减少煤矿地质灾害事件发生。各级矿管部门应加强管理和监督，防止只图经济效益和生产指标的完成、回采原留保安煤柱的采掘活动。

1.3建立通风系统，减少矿井瓦斯爆炸

露天煤矿灾害防治篇3

关键词：矿山地质;灾害;类型;防治对策

引言

中国国土面积十分广阔，国家矿产资源也十分丰富，同时中国是世界最大的发展中国家，近几年经济的发展消耗了大量矿产资源。据有关部门统计，当前中国各种大中型采矿工程项目已达到9000多个，资源开采规模居世界第三位。在过去的50a间，由于采矿行业不断发展，促进了中国经济的腾飞，国家经济的发展离不开矿产资源。但随着社会的不断发展，再加上市场经济的影响，采矿工程技术和设备的落后，粗放式的管理模式及相关的法规制度不健全等原因，矿山地质发生灾害的事故越来越多，环境破坏也越来越恶劣，矿山地质灾害成为影响中国经济发展的主要制约因素，每年因矿山地质灾害造成的经济损失达300×108元人民币，不仅给国家带来了极大的经济损失，同时也给周边居民构成了极大的生命财产威胁。因此，矿山地质灾害的研究和防范措施应尽早得到相关部门重视，尽快建立起科学、有效、安全规范的管理制度，以提高对矿山地质灾害的防治能力。

1矿山地质灾害简介

矿山地质灾害又可称之为地质灾害、采矿地质灾害、矿山地质灾害等，主要是指在矿区进行开采活动时，由于开采技术或开采规模引发井巷和岩土体变形及矿区地质、水文地质条件与自然环境发生严重变化，造成开采设备损坏，自然环境遭受极大破坏的情况，严重威胁人们的生命财产安全。矿山地质灾害是严重影响人类生活的主要自然灾害之一，其引发原因主要有自然因素和人为因素两种。矿山地质灾害将对人类造成严重的生命灾害，同时周围地质环境也受到影响。随着中国新一轮经济的快速发展，对矿产资源的需求量将不断提高，这也从侧面加快了矿业的发展，但同时也加大了自然环境的压力。当前中国有多种类型的矿山资源，分布在不同地区，一旦矿山发生地质灾害，其影响力非常巨大，给人们的生命财产安全造成极大的威胁。所以，尽快了解和掌握地质灾害的主要类型，同时结合具体情况，制定出多种预防措施是非常具有现实意义的[1]。

2矿山地质灾害的主要类型

矿山地质灾害的类型有许多种，但每种矿山地质灾害都会严重影响人们的生产和生活。非金属矿山开采过程中的地质灾害（主要是指煤矿）主要类型有：煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤层自燃、瓦斯突出、塌陷、地下水位下降、水质恶化，侵占农田造成土壤污染或田地破坏。金属矿山所造成的地质灾害的主要类型有：崩塌、滑坡、地表裂缝、塌陷等。

2.1矿震

矿井地震是采矿活动诱发的地震灾害，一般矿震的震源比较浅，但造成的危害比较大。小型矿震会造成矿井表面及地表发生巨大的变化，例如，辽宁北票煤矿吉井区，1981年8月21日，井区共记录震级MS（面波震级）≥0.5的地震160次，有感地震37次。虽然矿震发生的几率不大，但近几年矿山地质矿震灾害在中国呈现逐年增长的趋势，因此有必要采取相应的预防措施来避免矿震灾害发生。

2.2地表塌陷

地表塌陷是近几年常见的矿山地质灾害类型之一，主要是由于大规模的开采或不按规章制度、乱采滥挖，造成矿区地下空洞，在重力或地表人为活动因素的影响下，发生地表塌陷事故。尤其是采空区面积过大，而预留的支撑柱不够时极易发生地表塌陷事故。

2.3矿井突水

矿井突水主要是人为因素造成的，由于在采矿过程中，人为乱采滥挖，破坏防水煤柱，进入废弃的矿山挖掘，废弃的煤渣堵塞阻断山谷和河流引起。如焦作的马村矿、汉庄矿、王峰矿、冯营矿。矿井突水事故的突发性强、规模大，后果比较严重。矿井突水已成为矿山的一个重要的地质灾害，目前，中国大多数矿山都存在矿井突水的危害。中国有的地质和水文地质情况比较复杂，在开采时，地下水必须排除干净，尽可能避免矿井突水事故发生。

2.4矿体内引发的灾害事故

矿体内部也极易发生地质灾害事故，主要是由于矿山地质环境改变引发的，有人为因素和自然因素两种。矿体内地质灾害主要有瓦斯爆炸、地热、煤层自燃等，瓦斯爆炸是在煤矿地下开采过程中，从煤壁向采掘工作面瞬间喷出大量煤粉或瓦斯，引发爆炸导致矿山灾害发生。地热是地球内部的一种能量，当温度达到一定程度时，这种热量会渗出地表，引发矿山地质灾害的发生。煤层自燃是暴露在空气中的煤，由于氧化放热或天气干燥温度过高引起的燃烧现象，煤层自燃会引发地表塌陷，或引发大火等灾害[2]。

3矿山地质灾害的主要预防措施

地质灾害防治是一项社会性的系统工程。a)国家必须要高度重视，加强各级政府部门的领导，充分发挥职能部门的作用，调动各方面的积极性；b)矿山生产过程必须严格按照有关法律和法规操作，以防止发生地质灾害发生；c)加强和提高人们的环保意识。

3.1坚持以预防为主

坚持“预防为主、控制与治理相结合”的原则，遵循客观规律，统筹规划，合理布局，综合管理；重点突出，思路清晰，一步一步实施；确保矿产资源开采过程中的科学有序进行。

3.2加强矿山环境的监督管理

在采矿过程中，为了防止出现边开采边破坏的现象，国家国土资源部应向矿产企业实施山区环境保护的强制性措施，加强依法行政，严格落实矿山环境影响评价体系、地质灾害风险评估体系和“三同时”制度。在同一时间内不定期开展地质环境执法检查，向社会公布对矿山生态环境造成严重破坏的个人和企业，并依法追究责任。露天开采面、边坡失稳，废渣、废岩、废石多且随意堆放的，及易发生洪水、滑坡、泥石流等地区，应加强监督管理，一经发现违法违规的要严肃处理，绝不姑息。

3.3地表塌陷的防治措施

矿山开采引起的地表沉降和地表塌陷是国内外开展研究比较少的一个地方，地表塌陷的主要防治措施应从采空区入手。比较常见的采空区处理措施有回填处理，这种方法是将采矿过程中产生的垃圾或矿山周围存在的废弃渣石在开采活动完成后，回填到采空区中。回填法是一种比较环保和无污染的处理方法，同时又能有效避免地表塌陷事故的发生，其经济效益也是最高的，因此也是最常用的一种预防地表塌陷的防治措施[3]。

4结语

随着中国经济的不断发展，对矿产资源的需求量也越来越大。但由于矿产资源在开采技术、管理、效益等方面的原因，中国矿山地质灾害频发。矿山地质灾害的类型有很多，应分析和掌握矿山地质灾害的主要类型，制定科学有效的预防和控制措施，以此来保护人们的生命安全，保障采矿工程安全顺利进行，促使开发资源、优化环境、发展经济三者相互促进，实现人与自然的和谐相处。

参考文献：

［1］李艺，李顺明，庞春勇，等.矿山地质灾害类型及勘查方法［J］.矿业安全与环保，2007，34(5)：68-70.

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［3］郭维君，崔晓艳，肖桂元，等.矿山地质灾害主要类型及防治对策研究［J］.金属矿山，2010(8)：148-151.

露天煤矿灾害防治篇4

关键词：经济社会 露天煤矿 生态环境 经济效益 生态环保

前言：

我国矿产资源丰富，工业生产消耗了大量的煤炭资源，煤炭资源的大量需求，导致煤矿开采行业的经济效益空间巨大，为了最大程度的追求经济效益，目前的露天煤V开采将煤矿开采量放在首位，在煤矿开采的过程当中以及煤矿开采之后，缺乏对环境保护意识，同时，由于开采技术和开采设备的落后，对土地和生态环境造成了严重破坏。鉴于此，本文围绕这题题目展开研究，以期能够改善和减少露天煤矿开采对环境和土地的破坏。

1、露天煤矿开采和加工对环境造成的影响

贺兰山太西煤，因位于太原西部而得名，素有世界煤中之王的美誉，性质优良，具有“三低六高”的特性，是我国宁夏地区的主要煤资源。但在开采过程中，对环境造成了一些不利影响。

1.1 破坏土地资源

对土地而言，煤矿露天开采当中的直接挖损，以及排土场的占压两个环节，是造成土地资源破坏的主要原因，研究表明，开采1万吨的煤矿，对土地的破坏面积高达0.24公顷，遭受破坏的土地资源，难以养育植被，荒芜一片，再无生机。

1.2 引发地质灾害

煤矿的露天开采，一般是从地面和边坡开挖，对开采地区固有的生态环境造成了严重破坏，导致土地变形，进而诱发崩塌，发生山体、土坡的滑坡等一系列地质灾害。在露天开采过程中，会产生大量的废土和弃渣，以及大量的剥离物，这些废弃物的大量堆积，形成排土场，这些土壤的结构松散，易被大雨冲刷，进而诱发滑坡灾害，以及泥石流灾害。

治理煤矿矿山露天开采引发的地质灾害，要以采用防治结合的方式，在对矿山开采的过程中，要提高开采技术，使用先进的开采设备，进而实施有效开采，减少对山体和题面的破坏。对于剥离出的废弃物、土壤，可采取加压的方式，使土壤结构更为紧密，降低发生山体滑坡和泥石流的可能性。

1.3 破坏水环境

煤矿中带有大量的有害重金属，排土场以及采矿场在大雨的冲刷下，会将这些有害物质带入当地的水资源中，除此以外，煤矿开采也会产生大量废水，并带有大量酸性物质，直接影响开采地周围的水质，严重破坏开采地的水文环境。

煤矿矿山露天开采对水环境的破坏是不可避免的，治理水环境问题，可以对废水进行处理，将酸性物质提炼出来，再通过化学方式将其化解。

1.4 破坏大气环境

露天煤矿开采，也为大气带来严重的污染。污染源来自开采过程中，采掘场、工业场地，以及交通道路等基础设施建设产生的粉尘和扬尘。除此以外，排土场中煤矸石氧化自燃，也会产生大量有害成分，同时，产生大量的有害气体和尘土，为酸雨的产生提供条件。针对这一情况，可以在开采地实施防风固沙工程，

1.5 造成生物多样性损失

煤矿开采的直接挖损，必然剥离大面积的表层土，同时，排土场通过对土地的压占，也会对土地资源造成破坏，进而降低地表的植被覆盖率。除此以外，开采活动，以及开采设备，以及工作人员的流动，也会对开采地以及开采周围地区的植被造成破坏，减少生物量，最终造成生物性的减少[1]。

2、露天煤矿废弃地的土地复垦技术

2.1 工程技术

2.1.1采矿的同时兼顾复垦

在露天开采过程中，兼顾土地的复垦，一方面，让采矿的施工人员使用开采设备，对土地进行复垦，能够有效节约人力和物力，另一方面，可以切实减少因露天开采对开采地带来的破坏，有效提高土地复垦效率。

2.1.2做好表土的剥离和贮存

开采区植被的生长，离不开营养丰富的表层土，因此，对表土进行剥离，并进行贮存，对表土和底土进行分离处理，复垦时，将贮存的表土回放到土地上，为农田和植被的生长提供养料。

2.1.3表土覆盖和平整

在进行煤矿开采的同时，对采空区进行填埋，即用开采产生的废弃物填埋填补采空区，填埋时，先填埋底土，然后再填埋表土，最后，在煤矿开采结束时，只需要对填埋区采取简单的土地平整措施，就可以有效促进土地资源的恢复。此种方式，可以减少采空区填埋工作中填埋材料的运输工作，能够节省人力、物力，提高复垦效率，并可以减少复垦时间。

2.1.4矸石排弃与场地平整

在煤矿开采的同时，要切实做好剥离矸石的排弃工作，达到排土平盘平整的要求，与此同时，台阶坡面角，要符合土地复垦中排土台阶稳定的标准，减少和避免滑坡、泥石流发生的几率。

2.1.5修建基本的水利工程

即使采取有效措施对遭到破坏的土地进行复垦，复垦后的土地质量也难以恢复到破坏前的质量，土壤中的有机质容易流失，复垦区的植被生长速度和质量也会有所降低，鉴于此，要在复垦区修建基本的水利工程，避免发生水土流失的情况[2]。

2.2 生物技术

工程技术的最终目标是恢复植被，因此，对遭到破坏的土地进行生物复垦后，要及时实施生物复垦，尽快的恢复土壤肥力，以及恢复土地的生物生产能力。生物复垦依靠生物技术，生物技术的运用，要遵循因地制宜、因害设防的原则，生物复垦工作的进行，要根据所要复垦地区的实际情况进行生态设计，种植适宜当地环境的植被，进而有效控制水土流失，最终切实改善复垦区的环境。

在工程复垦的基础上，可以对复垦区的土地进行科学、合理的评价，根据复垦土地的实际情况，为其选定的适宜的植被，若土地适合树木生长，则在复垦区种植树木，若是适宜种植草本植物，则在复垦区种植草类植物，同时，可以采用穴植和条植的种植技术，改良土壤，在选择种植植被时，要选择适应能力强，能够适应复垦地区气候与环境的速生品种，提高植被的成活率。除此以外，使用生物技术时还应该注意结合复垦区的实际情况，不可盲目的将国外的复垦模式一成不变的用于我国的土地复垦工作，要选用最佳的复垦模式，将草、灌、乔三种类型的植被以一种科学合理的方式种植，即将草类植被种植在上坡，草灌结合种植于中坡，对于下坡和坡脚，则混合种植乔木和灌木[3]。

3、结论

综上所述，本文首先分析了露天煤矿开采对坏境产生的影响，然后，详细的阐述了土地复垦工作的两种复垦技术，即工程复垦技术和生物复垦技术。露天煤矿开采，在带来经济效益的同时，也产生了一系列的环境问题，并对土地资源造成了破坏，因此，要采取有效措施，减少露天开采带来的负面影响。

参考文献：

[1]黄元仿，张世文，张立平，张红艳，李贞.露天煤矿土地复垦生物多样性保护与恢复研究进展[J].农业机械学报，2015，08：72-82.

[2]张海荣.鄂尔多斯露天煤矿土地复垦政府监管问题研究[D].内蒙古大学，2016.

露天煤矿灾害防治篇5

关键词：煤矿工程 地质灾害 危险评估

中图分类号： X752 文献标识码： A

一、煤矿建设工程地质灾害评估内容

（一）现状评估

现状评估是根据煤矿建设项目特点、地质环境复杂程度等因素确定评估范围后对已有地质灾害危险性进行评估，主要查明评估区己发生的地质灾害的分布、分析地质灾害形成的地质环境条件、分布类型、规模、变形活动特征，主要诱发因素与形成机制，对其稳定性进行初步判定，在此基础上，对其危险性和对煤矿工程危害的范围与程度做出评估。

（二）预测评估

预测评估是对煤矿建设场地及可能危及煤矿建设安全的临近地区可能加剧或诱发地质灾害的危险性做出评估；对煤矿建设者可能遭受己存在的地质灾害隐患做出预测评估；对矿山建设中、建成后可能引发或加剧地质灾害的可能性、危险性和危害程度做出预测评估。

（三）综合评估

综合评估实在地质灾害危险性现状评估和预测评估的基础上，充分考虑评估地质环境的差异性和潜在地质灾害患点的分布、危险程度，综合评估地质灾害危险程度。依据地质灾害危险性、防治措施和防治效益，对矿山开采的适宜性做出评估，并提出防治矿山地质灾害和矿山环境保护与恢复治理的措施与建议。综合评估的侧重点是在前两项评估的基础上，根据现有和潜在的地质灾害成灾的可能性和成灾的严重性，对评估区地质灾害文献性进行综合评定。

二、煤矿建设地质灾害危险性评估的思路

煤矿建设地质灾害危险性评估主要是在现状评估、预测评估以及综合评估的基础上，对矿山采场地的适宜性进行评估，同时提出矿山地质环境保护以及地质灾害防治措施的建议。地质灾害危险性评估工作，必须在充分收集利用己有的遥感影象、区域地质，矿产地质、水文地质、工程地质、环境地质和气象水文等资料基础上，进行地面调查，必要时可适当进行物探、坑槽探与取样测试。

（一）资料收集与分析

主要收集自然地理、水文气象、生物活动、区域地质、地形地貌、地质结构、水文地质、工程地质、环境工程地质遗迹人文环境等方面的相关资料。然后根据己有的资料，确定评估区的地质环境条件复杂程度，同时结合各类地质形成条件和影响因素，初步分析区域地质灾害现状。

（二）现场地质灾害调查

主要查明评估区己发生的地质灾害的分布，分析地质灾害形成的环境条件、分布类型、规模、变形活动特征，主要诱发因素与形成机制，对其稳定性初步判定，同时验证前一步工作所得出的分析判断。

（三）矿山开采地质作用

主要分析矿山开采对地质环境条件的改变以及现状条件下的地质灾害的影响。

（四）矿山地质灾害危险性现状评估

对主要灾种进行单一灾害危险性评估，将评估结果叠加得出评估区地质灾害危险性现状评估。

（五）矿山地质灾害危险性预测评估

以现状评估为基础，根据矿山开采地质作用效益，分析判断当地质环境变化时灾害发生的可能性。

（六）矿山地质灾害危险性综合评估

在现状评估、预测评估的基础上，结合地质灾害损失指数，对矿山开采的适宜性做出评估，同时有针对性地提出防灾减灾对策。

三、矿山地质危险性评估范围的确定方法

（一） 露天开采型矿井地质灾害危险性评估范围的确定

根据多年来所作地质灾害危险性评估项目的经验，露天开采型矿井除了可能遭受常见的几种地质灾害之外，还可能遭受到由于矿井边坡失稳引发的其他灾害。因此，在确定露天开采型矿井地质灾害危险性评估评估范围的时候，需要考虑到边坡稳定性的影响，需要通过计算确定边坡的影响范围，从而在此基础上确定地质灾害危险性评估的范围。

（二）地下开采型矿井地质灾害危险性评估范围的确定

由于矿山地下开采后形成采空区，导致发生上覆岩层的破坏变形，地表移动变形、地面塌陷变形等地质灾害。在这种情况下，要确定地下开采型矿井地质灾害危险性评估范围，则要根据开采层埋深和采厚采掘方式所形成采空区影响地表变形范围的经验公式推断，此时，需要考虑上覆基岩（土层）厚度、影响传播角等因素，经计算确定地下采动形成的地表拉伸裂隙带影响宽度。

（三） 特殊情况下地质灾害危险性评估范围的确定

在以上确定评估范围的基础上，如果在评估区边界有滑坡、高边坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害，则应将评估区边界延伸至灾害分

布范围 100m以外。

四、现状、预测及综合评估的关系

（一）现状评估的内容和步骤

基本查明评估区已发生的地质灾害的分布，分析地质灾害形成的地质环境条件、分布、类型、规模、变形活动特征，主要诱发因素与形成机制，对其稳定性进行初步判定，在此基础上对其危险性和对矿山工程危害的范围与程度做出评估。具体的评估内容和步骤包括：

（1）地质灾害的类型（灾种）：以评价是否有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷（含岩溶塌陷和矿山采空塌陷）、地裂缝和地面沉降等灾种为主，并结合评估区的地质环境条件和地层岩性特点，作具体分析，适当增加有普遍意义或反映矿山特点的其它地质灾害及不良工程地质问题，如不稳定斜（边）坡、矿坑突水、采空区崩塌、冒顶、片帮、岩爆、矿震、瓦斯突出、煤层自燃、粉尘爆炸、水土流失、土地沙漠化、海水入侵等灾种和问题的评价。

（2）地质灾害体的规模：是评价体、量的指标。通过灾害体发育历史调查和勘测，确定形态尺寸。并根据有关规范、标准和技术要求规定，确定灾害体规模评价的体、量标准和指标后，按统一要求和标准确定地质灾害体规模大小。

（3）地质灾害的分布：将搜集、调查和勘测证实的灾害体，在一定比例尺的图件上予以表达，并按地质环境条件和地质灾害的发育特征，分析论证地质灾害的分布规律，为地质灾害危险性分区奠定基础依据。

（4）地质灾害的易发性和稳定性：地质灾害易发性和地质灾害体的稳定性是反映项目区地质环境脆弱程度的综合指标。应该将评估区地质环境进行分区，按逐个分区中地质灾害的信息量，包括灾害点数，灾害体规模和发生频率、地形地貌、地层岩性和地质构造等，采用打分的办法依区迭加累计来评价。地质灾害体的稳定性评价，不同的灾种有不同的方法，在现状评估中建议采用定性类比评价方法。

（二）预测评估的内容和步骤

对煤矿建设场地及可能危及煤矿建设安全的邻近地区可能加剧或引发的地质灾害的危险性做出评估；对煤矿建设自身可能遭受已存在的地质灾害隐患做出预测评估；对煤矿建设中、建成后可能引发或加剧地质灾害的可能性、危险性和危害程度做出预测评估。其评估内容和步骤为：

（1）根据矿山基岩程度、矿层赋存条件、开采技术条件、开采方式等因素，预计充分采动角、最大下沉角、覆岩破坏高度、地表移动边界、地表倾斜、曲率、水平变形等移动变形参数；

（2）根据预计的地表移动变形参数，分析矿山采空环境地质效应（如井下突水引起的地表塌陷和井泉疏干等），判别诱发、加剧地质灾害的可能性。

（3）对开挖、填筑前后的坡体、老滑坡体和临空面进行稳定性定性和半定量分析评价；对弃石弃渣场临空面稳定性作出评价，分析论证堆放在沟槽（谷）内的渣石体诱发泥石流灾害的可能性。并确定上述评价结果有可能形成的灾害体的类型、规模和分布特点。

（4）根据保护对象所处位置及抗变形能力，预测评估保护对象可能遭受破坏的程度和损失情况。

（5）对分布在危险区内的人员和财产作出损失评估。其中，人员和财产包括现状和矿山建成后增加的人员及矿山本身（亦即矿山本身遭受地质灾害的可能性）；将现状评价的人员、财产可能的受损数量与矿山建成后数量相累加（扣除重复部分），分摊到现状评估的各危险性分区中，重新确定危险性等级，作出新的评价，得出最终评估结论。

（三）地质灾害危险性综合评估

依据地质灾害危险性现状评估和预测评估结果，充分考虑评估区的地质环境条件的差异和潜在的地质灾害隐患点的分布、危险程度，综合评估地质灾害危险程度。依据地质灾害危险性、防治难度和防治效益，对矿山开采的适宜性作出评估，并提出防治矿山地质灾害和矿山地质环境保护与恢复治理的措施及建议。综合评估的侧重点是在前两项评估的基础上，根据现有和潜在的地质灾害成灾的可能性和成灾的严重性，对评估区（或分地段、分矿山工程部位）地质灾害危险性进行综合评定。综合评估应简明扼要，把前两项评估的主要认识反映出来，又不能是上述评估的简单重复。把握好这种分寸，体现了评估人员成果编制驾驭资料，提出、分析、解决问题的综合能力。其评估内容和步骤为：

（1）根据现状评估和预测评估的结果，采用定量、半定量或定性的方法，综合评估地质灾害的危险性程度。

（2）提出地质灾害预防、 防治措施或另选场地的建议。

结语：随着科学技术的发展，矿山地质灾害评估的方法得到了更大程度的优化，新技术会逐步应用到地质灾害评估工作中来。我们在工作中，要针对煤矿建设工程地质灾害评估中存在的问题，展开必要的讨论，以期形成共识，推进评估技术的提高，把矿山地质灾害危险性评估工作做得更好。

参考文献

[1]董晓兰 法拉沟煤矿建设工程地质灾害危险性评估[J] 甘肃科技 2014（04）

[2]邹智斌 江西省七宝山铅锌矿尾矿库地质灾害危险性评估研究[D] 江西理工大学 2010（06）

露天煤矿灾害防治篇6

地质灾害地面塌陷地裂缝煤矸石灾害治理

分布在山西省91个县（区、市）的小煤矿绝大部分是县及县以下煤矿，多数诞生于20世纪80年代。改革开放以来，山西省煤矿发展迅猛，最多时有10000多座小煤矿。长期以来，煤矿多、分散的格局和粗放落后的矿业经济增长方式给山西带来了严重后果，资源浪费、环境污染、生态破坏，已直接影响到煤炭工业的可持续发展以及当地居民的生存环境。

1矿山环境地质问题

以沙峪煤矿为例，沙峪煤矿矿区范围内分布着4个行政村，农业人口2000余人。矿区内沟谷发育，地形破碎，土地较贫瘠，受采煤的影响，使原本脆弱的生态环境日趋恶化。土地退化、荒芜、房屋裂缝、水源干枯等环境地质问题日益突出，居民的基本生存条件受到严重威胁。煤炭的大规模开采造成了对矿山环境的较大破坏，采空塌陷、地面裂缝、区域地下水位下降、煤矸石堆放、矿坑排水等一系列地质灾害和地质环境问题相继发生和出现。

沙峪煤矿是一个具有34年开采历史的集体矿山，采掘生产机械化程度中等，回采率达65%，累计原煤产量110万，t采动面积约2.6km2。采煤活动对矿山地质环境的破坏和影响，主要包括以下几个方面。

1.1地下水位下降

据调查，沙峪煤矿现采2#煤，矿坑排水主要来自其顶板（多层）砂岩裂隙水，达300～500m3/d，由于其集中排放，改变了地下水运移状态，周边地下水向井下巷道汇流，地下水位呈下降趋势，使煤层之上含水层储水结构遭到破坏。矿区中部出露于二叠系石盒子组砂岩中的1眼天然泉以及各村中8处水井，浅层均先后干枯，使矿区内的村庄、居民及大小牲畜用水受到不同程度影响。而矿坑排水大多数直接排放，造成了水资源的浪费。

1.2采煤引发的地面裂缝、塌陷等地质环境问题

沙峪煤矿采用长壁式采煤法，全冒落顶板管理，回采率65%以上，煤矿投产34年来，采动面积达2・6km2，因井田地处低―中山区，地表大面积黄土覆盖，松散层厚度30～70m。据实地调查，在采空影响范围内发现地裂缝20余处，矿区内部分民居于1997年末开始出现地裂缝，地裂缝宽度1・5～2cm，最大降幅1cm，最大宽度5cm。农田中也可见到多条地裂缝，宽度10～20cm，最大降幅15cm，最大宽度38cm。采空塌陷面积达0・1km2，造成33・3hm2土地破坏，房屋轻微破坏51间，严重破坏32间，给当地居民的生产和生活造成极大危害。

1.3煤矸石堆放的潜在危害

据相关资料，煤矸石对环境的危害主要有以下三点：煤矸石自燃对环境的污染；煤矸石对水体和土壤的污染；矸石山造成的滑坡和泥石流。沙峪煤矿现有废石堆放场2处，分别堆放于主井口西侧的山坡和风井附近的沟谷中，堆放量分别为8万m3、12万m3，形成了约38°的松散边坡。高度分别达12～20m、8～10m。废石堆放既压占土地，破坏植被，又存在引发相关地质灾害的隐患。主井口附近的废石堆距东-夏公路仅10～15m，在极端暴雨条件下极可能形成滑坡，严重威胁过往车辆、行人安全。风井附近废石堆距风井约10m，在极端暴雨条件下极可能形成泥石流，从而对风井造成毁坏，给煤矿安全生产带来极大隐患。废石露天堆放，在降水淋滤下还会造成地下水的污染。

2治理与恢复方案

2.1避让搬迁

由于煤矿的多年开采，采空塌陷面积达0・1km2，造成村民房屋不同程度的破坏，目前塌陷还在不断扩大。村庄地下浅层水疏干，人畜吃水困难，对村民生命财产均造成威胁，需采取部分避让搬迁方式进行治理。选取的新村址范围内地形地貌较好，有一定量的地下水资源，可基本满足当地人畜用水。耕地、植被情况较好，水土流失轻微，仅有挖方量较小的交通、居住、耕作方面的人类工程活动，交通方便，无采空区、地面裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，适宜建筑。

2.2采空塌陷、裂缝的治理与恢复耕地

首先清理旧村庄，用推土机推平，通过压道机、推土机和运送汽车往复压实，及时覆盖黄土。对因采空塌陷造成破坏的耕地采用人工或机械方式进行填埋（夯实）裂缝和陷坑，平整田面，因地制宜，修筑相应的田间道路及排水工程，并在各级梯田的外边缘修筑护田堤，控制水土流失，保护坝田，恢复农田的耕种功能。土地复垦后，耕作层的土壤大部分变为生土，不利于作物的生长，需要在深翻的同时，配方施肥，培肥土壤。同时，为了保持人工土壤中的水分，宜尽量在其底部回填约0・5m的亚粘土或粘土，形成人工隔水层，然后再回填亚砂土。恢复耕地后种植一些抗旱性强的乡土植物。

2.3煤矸石堆放场的治理

沙峪煤矿每年矸石排出量1万～1・5万，t现在较大的煤矸石堆放场2处，累计堆放量20万m3，本次治理工程拟修筑一条煤矸石坝，并将残余煤矸石堆进行平整，表面覆盖0・5m黄土，然后种草植树，尽可能减轻或消除对生存环境、生态环境的危害。

2.4修建回风竖井地下储水仓，解决居民人畜用水

区内奥陶系岩溶水埋藏深，富水性不均匀，施工深井风险较大，增设井下储水仓将新施工的回风竖井井下排水作为供水水源加以利用，既避免水资源浪费，又降低了施工深井带来的风险。同时，可满足矿区居民供水。

3地质灾害的预防

综上所述，在煤炭开采之前对可能引发的地质灾害进行预测是十分重要的环节，对于有可能产生的灾害应遵循“以防为主，避让和治理相结合”的方针。在煤炭开采过程中，对于可能产生地面蹋陷及地裂缝等地质灾害的煤矿，可采取特殊的开采方法和顶板管理措施，以防止或减少地面塌陷地地裂缝等地质灾害的产生，对塌陷的地表随时进行综合治理，以恢复和进一步改善矿区环境质量。随着科技的进步，煤矸石亦可完全利用为充填开采或可再生资源，减少污染，促进资源与环境的可持续发展。

参考文献：

[1]江洪清.煤歼石对环境的危害及其综合治理与利用[J].煤炭加工与综合利用，2003（3）：43-46.

[2]马超.煤矸石的排放对生态环境影响的分析[J].煤矿环境保护，2000（6）：71-73.

[3]顾宝和，高大钟，朱小林.岩土工程勘察规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.

露天煤矿灾害防治篇7

【关键词】矿山水害；矿井突水；地面塌陷；防治水

1. 引言

我国是矿山水害的高发地区。各种类型的地表水或地下水，通过一定的渗透通道，涌入或突入采掘工作空间，影响矿井的正常生产，甚至造成淹井、淹中段水平的重大事故，在我国目前各类地下矿山的开采过程中还时有发生。矿井突水是严重威胁井下工作人员生命安全的矿井灾害之一。据统计，我国受水害威胁的矿井，仅煤炭矿井就有200多个，核定生产能力超过1000×104t/a。这些矿井大多集中分布在河北、河南、山东、安徽等6省的开滦、焦作、淄博、淮南等矿区。这些矿区大多属石炭二叠系煤系地层，基岩为奥陶纪或寒武纪石灰岩的富水岩层，水文地质条件复杂，而且这些矿区的开发历史悠久，浅部煤层开采的老煤窑星罗棋布，加上近年来新出现的小煤窑，给矿区的防治水工作带来了极大的困难。因此，划分矿山地下水害类型，并针对不同类型的矿山水害提出相应的防治措施对防治矿山防水工作有一定的意义。

2. 矿山地下水灾害的主要表现形式

矿山地下水灾害的表现形式主要有以下几种：

2.1 矿井突水。矿井突水是因井巷、工作面与含水层溶洞、溶穴、陷落柱、构造破碎带等接近或沟通而突然产生的出水事故。矿井在掘进或工作面回采过程中，破坏了岩层天然平衡，周围水体在静水压力和矿山压力作用下，通过断层、隔水层和岩层的薄弱处进入采掘工作面，形成矿井突水。矿井突水这一现象的发生与发展有一个逐渐变化的过程，有的表现很快一、二天，有的表现较慢采掘后半个月或数日，这与工作面具置、采场地质情况、水压力、矿井压力大小有关。在采矿过程中，由于地下水大量涌入矿山坑道，往往使施工复杂化和采矿成本增高，严重时甚至威胁矿山工程和人身安全。由于其发生突然和出水量大的特点常常影响生产或淹井，而且突水后还要负担巨大排水费用，采矿和矿井安全都受到严重威胁，有时候甚至会造成直接的矿区报废，不能继续开采，给经济和资源利用方面造成严重的损失。

2.2 地面塌陷。岩溶矿床疏干排水后，地表往往产生塌陷，煤炭、金属、化工及核工业等矿山都存在这样的例单个塌陷的空间体积最大达5万m3，塌陷影响范围大者可达数十平方公里；塌陷点数量一般在数百个以上，多者可达数千个。塌陷对矿山建设及周围环境的危害极大，塌陷发展到水域区，会增加矿井地下水的补给，影响采矿作业正常、安全进行；塌陷还会造成大面积范围内的工民用建筑、交通、农田、水利设施和区域环境破坏，并呈日趋严重之势。水口山铅锌矿、凡口矿、铜录山矿、安庆铜矿、新桥硫铁矿大广山铁矿等均遭受过塌陷之苦。

2.3 破坏水资源。疏干排水为矿山主要防治水手段时，矿坑即成为所处地下水单元的最低排泄区，从而改变了天然地下水流场，不仅补给区的地下水不断补给矿坑，而且排泄区的地下水或地表水又反向补给矿坑。同时，通过地下水分水岭外移及地面塌陷等又产生新的补给源，当矿坑排水量大于地下水单元的补给量时，矿区地下水流场平衡关系即被打破，导致地下水位不断下降，甚至水资源枯竭（停采后也很难恢复）。其后果是地貌景观改变，泉、河断流，矿区工农业生活用水得不到保证。如济南铁矿疏干奥灰水，曾使泉城的趵突泉断流；王凤煤矿对奥灰水进行大口径群孔抽水，造成矿区缺水，居民用水十分紧张。

2.4 井下泥石流。矿床疏干或巷道揭露破碎带时，常伴有泥砂随水涌入矿井，发生泥石流事故，它不仅摧毁设备甚至可能造成人身事故。如煤炭坝矿多次发生泥砂冲溃现象，最大一次泥砂量达8000m3；高峰锡矿、三山岛金矿也因巷道直接揭露断裂破碎带而发生流砂溃入矿井事故。大水孔隙矿床也易发生流砂冲溃，如姑山铁矿在一次突水管涌以后，曾产生流量达300m3/h的泥石流。

2.5 其它水害形式。

（1）滑坡。露天采矿时，由于流砂、淤泥层、断裂等软弱结构面的存在，在地下水渗流潜蚀作用下，易导致边坡不稳，产生滑坡。如姑山铁矿、石录铜矿均发生过滑坡事故。

（2）片帮、崩落。巷道、采场遇含水的松散岩体或有软弱结构面的岩体时，在地下水的动水压力作用下，巷道侧帮、顶板易发生片帮、崩落事故。

（3）海水入侵。海边采矿时，在含水构造的导通下，易发生海水入侵现象，从而破坏水源地。如三山岛金矿总涌水量中，海水即占60%以上。其它如酸水、热水涌入矿井导致的水害，也应引起高度重视。

3. 矿山地下水灾害措施

3.1 矿井突水防治措施。矿井突水的防治，应该从地面和井下两个方面采取措施。

3.1.1 地面防治水。 为了防止或减少大气降水和地表水涌入工业场地，通过渗漏区或井口进入井下，必须认真做好防治水工作。地面防治水是预防矿井水灾的第一道防线，对于以大气降水和地表水为主要涌水水源的矿井来说尤为重要。要做好地面防治水工作，首先要掌握地表水的性质、特点及变化规律，其次要掌握本矿区的地形地貌及当地气候条件，要研究确定防治水措施及防排水工程。地面防治水有以下六种措施：排泄山洪、排放积水；疏干或迁移地表水源；加固河床堵渗漏，灌注浆液堵通道；充填、平整注地；在井口和工业场地上游的有利地形建筑水库，雨季前把水放到最低水位，以争取最大蓄洪量，减少降雨对矿井的威胁；加强地面防水工程的检查。在雨季到来之前，对地面防水工程应做全面检查，发现问题及时处理。此外，在雨季期间还应做好防洪宣传组织工作，充分发动群众，以便有领导、有组织、有计划地同洪水做斗争。

3.1.2 井下防治水。

（1）查明水源和通道。为了查明水源和可能涌水的通道，应掌握以下情况：冲击层的组成及厚度，各分层的含水性及透水性；裂隙和断层的位置、错动距离、延伸长度、破碎带范围、含水情况和导水性能；含水层与隔水层的位置、数量、厚度，各含水的涌水量、透水情况及其与开采煤层的距离；老窑和现在正开采的小煤窑的位置分布、开采范围、开采深度和积水情况，废弃钻孔和处理情况等；开采过程中，围岩破坏及地表塌陷情况，观测岩层垮落带、断裂带、沉降弯曲带的高度及其对涌水的影响。

（2）做好水文观测工作：收集当地气象、降水量和河流水文资料；查明地表水体的分布、水量的补给、排泄条件：通过探水钻孔和水文观测孔，观测各种地下水源的水位、水压和水量变化，分析水质查明矿井水的来源及其补给关系；观测矿井涌水量及其季节性变化规律等。

（3）井下探水。坚持“有疑必探，先探后掘”的探放水原则。

（4）疏放水。疏放水就是在探明矿井水源之后根据水源的类型采取不同的疏放水方法，有计划、有准备地将威胁矿井安全的水源疏放干，它是防止矿井水灾最积极、最有效的措施。

（5）截水。在探到水源后，由于条件所限无法放水，或者虽能放水但不合理时，便利用防水墙、防水闸门、防水煤柱或岩柱等设施，永久地或临时性地截住水源，将采掘区与水隔开，使局部地点涌水不至于威胁其它区域。

（6）注浆堵水。将专门制备的浆液（堵水材料）通过钻孔压入地层的裂隙、溶洞或断层破碎带，使浆液扩散、凝固、硬化，达到充填堵塞涌水通道、隔离水源之目的。注浆堵水方法简便，效果较好，是防止矿井涌水行之有效的措施。

3.2 地面塌陷防治措施。地面塌陷是岩溶矿山疏干排水后普通出现的现象，有条件的矿山，如采用帷幕注浆截流或对井下浑水点进行注浆封堵的方案，则可控制塌陷范围，降低塌陷发生的频率或规模，如水口山铅锌矿、安庆铜矿、业庄铁矿等矿山采用上述措施，成功地减弱甚至消除了塌陷。如无法实施帷幕堵水或井下浑水点封闭，则只能对地面塌陷区进行防治，而该技术一直是矿山防治水界的一大难题，往往不能从根本上解决塌陷的复发问题。近几年，长沙矿山研究院通过安庆铜矿、凡口矿塌陷防治研究，已摸索出了一套塌陷防治措施，择其要点介绍如下：

（1）塌陷的预防。主要有：控制水位下降速度、放水孔下入过滤器拦砂滤水、水田改旱地、河床防渗、河流改道、塌陷区静压注浆等。

（2）塌洞口封闭。对于暴露洞口或清除少量浮土即可揭露洞口的塌陷，可采取砼、石板、废车皮封闭洞口的措施，从根本上防止塌陷复发。

（3）塌洞埋管回填注浆。该工艺是将回填与注浆相结合，省去钻孔工序，灌注廉价浆材，一般均能根治塌洞。

（4）修筑高喷桩基础的人工河床。该措施能确保河床不塌陷，将河水引出塌陷区，大幅减少地表水下灌量。

（5）注浆封堵塌洞口。有两个方案可供选择：一是普通注浆法，采用粉煤灰浆、高浓度全尾砂浆、粘土浆等廉价材料直接封堵洞口；二是孔内造浆注浆法，采用高喷技术直接在孔内封堵洞口，达到多快好省的目的。

（6）高喷桩拱体封闭塌洞口。可以从根本上防止隐伏塌洞的产生或扩展。

（7）隐伏土洞治理。如将隐伏土洞限制在萌芽状态，则可避免塌陷产生的危害。为此，可采用物探手段准确探测土洞位置，再少量布孔注浆直接封堵隐伏洞口，或插管透气泄压防止隐伏土洞扩展产生塌陷。

3.3 井下泥石流的防治措施。井下泥石流是在狭窄的矿坑内突然发生泥砂的涌出，其危害是可想而知的。它的防治包含两方面：一是泥石流发生后，采用工程措施治理。主要有隔水墙封闭、清碴后支护。二是预计到泥石流可能发生，预先采取工程措施防范。主要有工作面预先高压注浆加固松散破碎带。

4. 结束语

矿山水害是严重影响矿井安全的灾害之一。我们要不断的分析研究各种水害的原因、机理，总结矿山水害规律，进行水害预测，保证以后矿山的安全生产和运行。

参考文献

[1] 李义昌，郑伦素编.水文地质及工程地质学.中国矿业大学出版社.

[2] 任天培.水文地质学.地质出版社.

[3] 章至洁，韩宝平，张月华编.水文地质学基础.中国矿业大学出版社.

露天煤矿灾害防治篇8

1.1治理目标

矿区位于活鸡兔煤矿边角位置。由于采空区的存在，造成地面裂缝、地面塌陷、残留煤自燃、地下巷道积水，释放大量有毒、有害气体，形成地下污染水体等地质灾害。为了彻底解决采空区带来的一系列地质灾害问题，贯彻政府有关能源开采的方针政策，使区内经济持续、稳定、和谐发展，在治理采空区时回收部分残煤，抵补治理费用，同时剩余的资金可以改善当地村民的基础设施，提高生活质量。本次采空区塌陷地质灾害治理方案本着“以防为主、防治结合、因地制宜、突出重点、综合治理、标本兼治”的原则，其治理目标就是消除地下采空区，回收残煤，避免残煤在地下继续自燃、裂缝漏水、塌陷等灾害的产生，复土造田，保护环境，恢复生态环境。

1.2综合治理原则

综合治理以保护和恢复自然生态环境为出发点，以建设社会主义新农村，改善当地生产生活条件为目标，促进经济与环境的协调发展。在遵守环境保护法、土地管理和建设社会主义新农村总体要求的同时，根据综合治理工程建设特点，提出以下应遵循的原则。

(1)综合治理与社会主义新农村建设相结合。

(2)山水田林路综合治理原则。

(3)生态优先原则。

(4)与主体工程相衔接的原则。

(5)坚持经济可行的原则。

(6)有序实施原则。

2矿区地质环境治理方法

2.1治理方法的确定

根据区域地形地貌，塌陷区分布特征、煤层埋藏特征以及开采现状，设计可采用3个治理方案,分别为钻探注灌法方案、充填裂缝法方案及露天剥挖治理方案。方案一：“钻探灌注”水泥砂浆或粉煤灰砂浆的治理方案在治理区域采用地面水泥砂浆或粉煤灰砂浆注浆法充填采空区、隔离井下火区。地面采用深孔钻机向采空区打钴孔,采用水泥砂浆或粉煤灰砂浆注浆充填，填实灭火隔离区下部采空区，阻止火区自燃蔓延，消除自燃造成的安全隐患。根据充填所需砂源和井下采空区位置，在地面设移动式充填站。该系统特点是将大量的充填材料，利用水力沿管路输送到治理区的采空区。方案二：采用“充填裂缝”法治理区地貌类型大体分为沟壑型、丘陵型及川地型3种地貌类型。对于因井工开采引起的地表沉降、移动、裂缝破坏等现象，依不同的类型分别采用自然恢复、种草及复土等措施。本区由于松散层厚度较薄、地表为丘陵，对采煤引起的塌陷坑及裂缝应采用机械、人工法推高填低，并尽可能地利用电厂粉煤灰充填塌陷坑及裂缝，以达到利于种草植树之目的。此方法需长期重复实施。方案三：对塌陷区残留煤层露天剥挖治理方案采空区内煤层覆盖层较薄，露天剥挖方案就是在采空区范围内自上而下分台阶开挖，露出采空区残留的煤炭后，挖除残留的煤炭，后期用黄土覆盖煤层露头，用开挖的剥离物回填采空区。最后回填开挖坑，平整及再覆盖黄土,并绿化复垦。由于塌陷裂缝区裂隙发育，采用钻探注浆法灭火难度较大，成本较高，只能采用自燃煤层挖除法进行灭火。

2.2治理方法对比

根据活鸡兔煤矿矿区的实际情况,方案一虽然可以治理，但投资大,全部采用本方案企业无法承担，没有产出，没有经济效益，且采空区上部的土地仍然没有得到治理。由于治理区内没有沙源，需另行寻找沙源地，这样虽然治理了老采空区，但又会形成新的生态环境问题。方案二,在下部已无自燃煤层或潜在的自燃煤层时，本方案投资少，见效快，若有自燃煤层或潜在的自燃煤层,如果只采用本方案是不能根治的，随着时间的延续，丨日的塌陷区填平了，新的塌陷区又出现，因而只能作为一种辅助方案。而方案三不需要国家投资，利用回收的残煤价值，补偿灭火施工费用，略有盈余，且治理彻底，覆土造田效果好。显而易见，设计建议根据情况不同采用不同方案，对有残留煤炭资源且煤层正在自燃区采用露天剥挖的方式进行采空区及灭火治理，是最合理的方法。剥挖方法的特点是采空区治理效果彻底，但施工工艺较复杂，前期投资大，适用于采空区距地表近、开挖深度不大、四周有临时堆放剥离物场地的采空区。此种方法可回收部分煤炭资源，以抵补项目投资。矿区采空塌陷区及煤层自燃区特别适宜于利用剥挖的治理方式，其覆存的有利条件有以下几方面。

(1)煤层厚度大、覆盖层薄。2_2煤层在本煤矿内埋藏深15,37?57.27m。煤层平均厚度约4.65m,煤层厚度变化不大，覆盖层薄，规律性明显，结构简单，含一层夹矸，夹矸岩性以泥岩为主，属稳定型煤层。原有的采煤方式落后，小煤矿采用“房柱式”开采，并且开采时间短，煤炭回采率低，可回收的资源量大。

(2)生产剥采比小《在治理塌陷区内，残留煤的平均剥采比约6.0m3/t，剥采比小于10m3/t,也符合国家有关的露采煤炭技术开采条件。

(3)具备外排的条件。在南侧为山坡地形，东南高，西北低,是初始临时外排的良好外排弃场。

(4)水文地质条件简单。本区主要含水层有第四系全新统冲积层孔隙潜水含水层；侏罗系延安组砂岩裂隙潜水和承压含水层，由于煤炭，现已无水。

(5)工程地质条件好。矿区位于鄂尔多斯台向斜东翼陕北斜坡上，矿区基本构造形态为北西倾斜的单斜构造，产状较平缓，倾角在1°左右，区内未见大的断裂及褶曲构造,工程地质条件好。

2.3治理主要工序

地表塌陷的主要原因是：煤矿的采空区及火烧区的存在如果只单纯填平塌陷区是不能根治的，随着时间的延续，丨日的塌陷区填平了，新的塌陷区又出现，长期重复作业。根本治理方法只能是通过把采空区上部的覆盖层全部挖出，重新回填、压实。为达到根本治理的目标，防止残留边角煤自燃，实行“分层剥离、交错回填”的办法，在把采空区上部的覆盖层全部挖出，重新回填、压实的过程中，要清理出残留的边角煤。这样才能彻底避免地表塌陷和残留煤在地下自燃造成对环境的污染。具体方法可归纳出如下步骤。清除表土一剥挖煤层上的岩石一采出残煤一岩石回填一平整压实一表土回填一复垦一生态恢复一社会主义新农村建设。消除表土：就是在开始治理初期，先将治理区地表以下5m的表土取出，单独堆放以备将来复垦时使用。剥挖煤层上的岩石：表土清除以后，剥挖至煤层上部岩石,剥挖初期选好临时外排土场推放，后实现回填。采出残煤:煤层上部岩石挖走以后，收集残余煤柱，运往临时煤场堆放。岩石回填：残余煤量收集完成以后，将最先剥离的岩石回填，平整，压实,使用推土机与压路机共同作业，防止沉降与水土流失。表土回填:岩石回填结束以后,将移走的表土重新均匀平铺在原地表，表土厚度约500cm，以备日后复垦。复垦、绿化：表土回填以后，在回填范围内修筑水渠、堤坝、道路，为复垦做好准备，对其进行种草绿化。社会主义新农村建设：生态环境基本恢复后，山水林田路统一规划，建设日光温室、蔬菜大棚、苗圃、农田，并为治理区农民提供宅基地,建设住宅和公共活动设施。

3治理效果

活鸡兔煤矿治理区总面积为607亩，经过复垦治理后，已经形成防护林71亩，新修蓄水池（人工湖）55亩，新修农业生态园为86亩，新建复垦基本农田245亩，李家畔住宅用地面积55亩,新修公路用地49亩，河道治理136亩。