煤炭开采引发质灾害治理报告—调研报告
山西产煤省全省91县(区市)煤矿绝部分县煤矿数诞生20世纪80年代改革开放山西省煤矿发展迅猛时10000座煤矿长期煤矿分散格局粗放落矿业济增长方式山西带严重果资源浪费环境污染生态破坏已直接影响煤炭工业持续发展居民生存环境
矿山环境质问题
沙峪煤矿例沙峪煤矿矿区范围分布着4行政村农业口2000余矿区沟谷发育形破碎土较贫瘠受采煤影响原脆弱生态环境日趋恶化土退化荒芜房屋裂缝水源干枯等环境质问题日益突出居民基生存条件受严重威胁煤炭规模开采造成矿山环境较破坏采空塌陷面裂缝区域水位降煤矸石堆放矿坑排水等系列质灾害质环境问题相继发生出现
沙峪煤矿具34年开采历史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26km采煤活动矿山质环境破坏影响包括方面
1水位降
调查沙峪煤矿现采***煤矿坑排水顶板(层)砂岩裂隙水达300~500m3d集中排放改变水运移状态周边水井巷道汇流水位呈降趋势煤层含水层储水结构遭破坏矿区中部出露二叠系石盒子组砂岩中1眼天然泉村中8处水井浅层均先干枯矿区村庄居民牲畜水受程度影响矿坑排水数直接排放造成水资源浪费
2采煤引发面裂缝塌陷等质环境问题
沙峪煤矿采长壁式采煤法全落顶板理回采率65煤矿投产34年采动面积达2·6km2井田处低—中山区表面积黄土覆盖松散层厚度30~70m实调查采空影响范围发现裂缝20余处矿区部分民居1997年末开始出现裂缝裂缝宽度1·5~2cm降幅1cm宽度5cm农田中见条裂缝宽度10~20cm降幅15cm宽度38cm
采空塌陷面积达0·1km2造成33·3hm2土破坏房屋轻微破坏51间严重破坏32间居民生产生活造成极危害
3煤矸石堆放潜危害
相关资料煤矸石环境危害三点
1)煤矸石燃环境污染
统计国约13矸石山发生燃放出量SO2H2SCOCO2氮氧化物等害气体伴量烟尘矿区环境造成严重污染
2)煤矸石水体土壤污染
煤矸石雨水淋溶进水域渗入土壤会影响水体土壤植物根部吸收影响农作物生长造成农业减产时会通食物链进入体危类健康
3)矸石山造成滑坡泥石流
矸石山堆积高坡度容易造成滑坡降雨等作矸石山含水量达饱状态时便形成泥石流
沙峪煤矿现废石堆放场2处分堆放井口西侧山坡风井附沟谷中堆放量分8万立方米12万立方米形成约38°松散边坡高度分达12~20m8~10m废石堆放压占土破坏植存引发相关质灾害隐患井口附废石堆距东夏公路仅10~15m极端暴雨条件极形成滑坡严重威胁车辆行安全风井附废石堆距风井约10m极端暴雨条件极形成泥石流风井造成毁坏煤矿安全生产带极隐患废石露天堆放降水淋滤会造成水污染
二治理恢复方案
1避搬迁
煤矿年开采采空塌陷面积达0·1km2造成村民房屋程度破坏目前塌陷断扩村庄浅层水疏干畜吃水困难村民生命财产均造成威胁需采取部分避搬迁方式进行治理选取新村址范围形貌较定量水资源基满足畜水耕植情况较水土流失轻微仅挖方量较交通居住耕作方面
类工程活动交通方便采空区面裂缝面塌陷崩塌滑坡泥石流等质灾害适宜建筑
2采空塌陷裂缝治理恢复耕
首先清理旧村庄推土机推通压道机推土机运送汽车复压实时覆盖黄土采空塌陷造成破坏耕采工机械方式进行填埋(夯实)裂缝陷坑整田面制宜修筑相应田间道路排水工程级梯田外边缘修筑护田堤控制水土流失保护坝田恢复农田耕种功土复垦耕作层土壤部分变生土利作物生长需深翻时配方施肥培肥土壤时保持工土壤中水分宜量底部回填约05m亚粘土粘土形成工隔水层然回填亚砂土恢复耕种植抗旱性强乡土植物
3煤矸石堆放场治理
沙峪煤矿年矸石排出量1万~1·5万t现较煤矸石堆放场2处累计堆放量20万立方米次治理工程拟修筑条煤矸石坝残余煤矸石堆进行整表面覆盖05m黄土然种草植树减轻消生存环境生态环境危害
4修建回风竖井储水仓解决居民畜水
区奥陶系岩溶水埋藏深富水性均匀施工深井风险较增设井储水仓新施工回风竖井井排水作供水水源加利避免水资源浪费降低施工深井带风险时满足矿区居民供水
2005年4月沙峪煤矿草桥村闫家庄北约600m沟谷中新建回风竖井竖井垂直深度402m84·8090·91m156·63159·14m穿两层砂砾石层水微具承压性松散层2#煤层K10(厚2·62m)K9(厚6·99m)K8(8·39m)砂岩中均含丰富水水质良竖井揭露述含水层排水量较稳定枯水季节450m3d雨季600m3d矿区村民吃卫生方便水回风竖井井底修建井付储水仓1配套建设井泵房道仓储存述含水层中水配套建设井蓄水池铺设供水道解决蔺家庄曹家庄闫家庄韩家庄4村畜水
三治理工程工程量
1农田整治恢复
已破坏60hm2农田进行整治恢复复垦工程程序标准
①田面阳土剥离集中堆放边
②农田塌陷裂缝填夯实
③田面整田面整梯田形式梯田单级高差宜根形变化定般控制2~5m间级梯田田面基保持水侧略倾斜
④制宜修筑相应田间道路排水工程
⑤级梯田外边缘修筑护田堤控制水土流失保护坝田
⑥表覆盖阳土厚度0·5m适度压实覆盖土壤PH值7~8·5[3]
2煤矸石整治
采浆砌石修筑条煤矸石坝坝长205m高6m顶宽1m底宽2·85m外侧坡角约72°基础底宽4·9m顶宽3·65m外侧坡度均72°深2m砌筑石方4120·5m3煤矸石坝部预留三排排水孔排位坝体底部两排排水孔间垂距离1m两排水孔间水距离1·5m三排排水孔呈梅花形布置基础开挖动土石方2173m3残余煤矸石表面整压实覆盖厚约0·5m黄土然进行种草植树预计土方工程5000m3树苗10000株
3回风竖井井底储水仓供水配套
（1）回风竖井井底储水仓
区奥陶系岩溶水埋藏深富水性均匀施工深井风险较增设井储水仓新施工回风竖井井排水作供水水源加利避免水资源浪费降低施工深井带风险时满足矿区居民供水
回风竖井井储水仓井面布置煤矿实施必须做保证井排水(煤层含水层)受采煤污染影响煤矿正常生产
工程设井付储水仓1配套建设中央水泵房道仓水泵房绕道仓付储水仓中央水泵房道仓水泵房绕道仓断面形态均门洞形(部矩形部拱形
)付储水仓长分113·8m52·3m横断面部矩形宽3·6m高1·8m部拱形半径1·951m拱高1·2m(图3)中央水泵房长17m部矩形宽4m高1·8m部拱形半径2·168m高1·2m道仓水泵房绕道仓长分22·6m33·6m部矩形宽2·5m高1·7m部拱形半径1·355m拱高0·8m工程均采机械挖掘成仓仓壁喷厚200mm混凝土仓壁工程量见表2
（2）供水配套工程
①配套深井泵1台(扬程400~500m)面级泵2台(扬程150m)
②配套4寸供水道4200m
③修筑井口蓄水池1高位蓄水池3容积分800立方米400立方米
④配置150KW专变压器台
四工程费预算工期
1工程费预算工期
根述工程量沙峪煤矿矿山环境整治恢复工程需费479·44万元[4](表3)沙峪煤矿矿山环境整治恢复工程工期需1年
五质灾害预防
综述煤炭开采引发质灾害直接危害矿区居民生命财产安全质灾害产生延续法安居乐业治理灾害工程量巨耗资菲工期较长煤炭开采前引发质灾害进行预测十分重环节产生灾害应遵循防避治理相结合方针煤炭开采程中产生面蹋陷裂缝等质灾害煤矿采取特殊开采方法顶板理措施防止减少面塌陷裂缝等质灾害产生塌陷表时进行综合治理恢复进步改善矿区环境质量治理环境原环境质量更
年国矿山环境保护法断完善煤炭开采技术日益进步煤炭开采引发质灾害会逐渐减少着科技进步煤矸石完全利充填开采生资源减少污染促进资源环境持续发展
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山西产煤省全省91县(区市)煤矿绝部分县煤矿数诞生20世纪80年代改革开放山西省煤矿发展迅猛时10000座煤矿长期煤矿分散格局粗放落矿业济增长方式山西带严重果资源浪费环境污染生态破坏已直接影响煤炭工业持续发展居民生存环境
矿山环境质问题
沙峪煤矿例沙峪煤矿矿区范围分布着4行政村农业口2000余矿区沟谷发育形破碎土较贫瘠受采煤影响原脆弱生态环境日趋恶化土退化荒芜房屋裂缝水源干枯等环境质问题日益突出居民基生存条件受严重威胁煤炭规模开采造成矿山环境较破坏采空塌陷面裂缝区域水位降煤矸石堆放矿坑排水等系列质灾害质环境问题相继发生出现
沙峪煤矿具34年开采历史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26km采煤活动矿山质环境破坏影响包括方面
1水位降
调查沙峪煤矿现采***煤矿坑排水顶板(层)砂岩裂隙水达300~500m3d集中排放改变水运移状态周边水井巷道汇流水位呈降趋势煤层含水层储水结构遭破坏矿区中部出露二叠系石盒子组砂岩中1眼天然泉村中8处水井浅层均先干枯矿区村庄居民牲畜水受程度影响矿坑排水数直接排放造成水资源浪费
2采煤引发面裂缝塌陷等质环境问题
沙峪煤矿采长壁式采煤法全落顶板理回采率65煤矿投产34年采动面积达2·6km2井田处低—中山区表面积黄土覆盖松散层厚度30~70m实调查采空影响范围发现裂缝20余处矿区部分民居1997年末开始出现裂缝裂缝宽度1·5~2cm降幅1cm宽度5cm农田中见条裂缝宽度10~20cm降幅15cm宽度38cm
采空塌陷面积达0·1km2造成33·3hm2土破坏房屋轻微破坏51间严重破坏32间居民生产生活造成极危害
3煤矸石堆放潜危害
相关资料煤矸石环境危害三点
1)煤矸石燃环境污染
统计国约13矸石山发生燃放出量SO2H2SCOCO2氮氧化物等害气体伴量烟尘矿区环境造成严重污染
2)煤矸石水体土壤污染
煤矸石雨水淋溶进水域渗入土壤会影响水体土壤植物根部吸收影响农作物生长造成农业减产时会通食物链进入体危类健康
3)矸石山造成滑坡泥石流
矸石山堆积高坡度容易造成滑坡降雨等作矸石山含水量达饱状态时便形成泥石流
沙峪煤矿现废石堆放场2处分堆放井口西侧山坡风井附沟谷中堆放量分8万立方米12万立方米形成约38°松散边坡高度分达12~20m8~10m废石堆放压占土破坏植存引发相关质灾害隐患井口附废石堆距东夏公路仅10~15m极端暴雨条件极形成滑坡严重威胁车辆行安全风井附废石堆距风井约10m极端暴雨条件极形成泥石流风井造成毁坏煤矿安全生产带极隐患废石露天堆放降水淋滤会造成水污染
二治理恢复方案
1避搬迁
煤矿年开采采空塌陷面积达0·1km2造成村民房屋程度破坏目前塌陷断扩村庄浅层水疏干畜吃水困难村民生命财产均造成威胁需采取部分避搬迁方式进行治理选取新村址范围形貌较定量水资源基满足畜水耕植情况较水土流失轻微仅挖方量较交通居住耕作方面
类工程活动交通方便采空区面裂缝面塌陷崩塌滑坡泥石流等质灾害适宜建筑
2采空塌陷裂缝治理恢复耕
首先清理旧村庄推土机推通压道机推土机运送汽车复压实时覆盖黄土采空塌陷造成破坏耕采工机械方式进行填埋(夯实)裂缝陷坑整田面制宜修筑相应田间道路排水工程级梯田外边缘修筑护田堤控制水土流失保护坝田恢复农田耕种功土复垦耕作层土壤部分变生土利作物生长需深翻时配方施肥培肥土壤时保持工土壤中水分宜量底部回填约05m亚粘土粘土形成工隔水层然回填亚砂土恢复耕种植抗旱性强乡土植物
3煤矸石堆放场治理
沙峪煤矿年矸石排出量1万~1·5万t现较煤矸石堆放场2处累计堆放量20万立方米次治理工程拟修筑条煤矸石坝残余煤矸石堆进行整表面覆盖05m黄土然种草植树减轻消生存环境生态环境危害
4修建回风竖井储水仓解决居民畜水
区奥陶系岩溶水埋藏深富水性均匀施工深井风险较增设井储水仓新施工回风竖井井排水作供水水源加利避免水资源浪费降低施工深井带风险时满足矿区居民供水
2005年4月沙峪煤矿草桥村闫家庄北约600m沟谷中新建回风竖井竖井垂直深度402m84·8090·91m156·63159·14m穿两层砂砾石层水微具承压性松散层2#煤层K10(厚2·62m)K9(厚6·99m)K8(8·39m)砂岩中均含丰富水水质良竖井揭露述含水层排水量较稳定枯水季节450m3d雨季600m3d矿区村民吃卫生方便水回风竖井井底修建井付储水仓1配套建设井泵房道仓储存述含水层中水配套建设井蓄水池铺设供水道解决蔺家庄曹家庄闫家庄韩家庄4村畜水
三治理工程工程量
1农田整治恢复
已破坏60hm2农田进行整治恢复复垦工程程序标准
①田面阳土剥离集中堆放边
②农田塌陷裂缝填夯实
③田面整田面整梯田形式梯田单级高差宜根形变化定般控制2~5m间级梯田田面基保持水侧略倾斜
④制宜修筑相应田间道路排水工程
⑤级梯田外边缘修筑护田堤控制水土流失保护坝田
⑥表覆盖阳土厚度0·5m适度压实覆盖土壤PH值7~8·5[3]
2煤矸石整治
采浆砌石修筑条煤矸石坝坝长205m高6m顶宽1m底宽2·85m外侧坡角约72°基础底宽4·9m顶宽3·65m外侧坡度均72°深2m砌筑石方4120·5m3煤矸石坝部预留三排排水孔排位坝体底部两排排水孔间垂距离1m两排水孔间水距离1·5m三排排水孔呈梅花形布置基础开挖动土石方2173m3残余煤矸石表面整压实覆盖厚约0·5m黄土然进行种草植树预计土方工程5000m3树苗10000株
3回风竖井井底储水仓供水配套
（1）回风竖井井底储水仓
区奥陶系岩溶水埋藏深富水性均匀施工深井风险较增设井储水仓新施工回风竖井井排水作供水水源加利避免水资源浪费降低施工深井带风险时满足矿区居民供水
回风竖井井储水仓井面布置煤矿实施必须做保证井排水(煤层含水层)受采煤污染影响煤矿正常生产
工程设井付储水仓1配套建设中央水泵房道仓水泵房绕道仓付储水仓中央水泵房道仓水泵房绕道仓断面形态均门洞形(部矩形部拱形
)付储水仓长分113·8m52·3m横断面部矩形宽3·6m高1·8m部拱形半径1·951m拱高1·2m(图3)中央水泵房长17m部矩形宽4m高1·8m部拱形半径2·168m高1·2m道仓水泵房绕道仓长分22·6m33·6m部矩形宽2·5m高1·7m部拱形半径1·355m拱高0·8m工程均采机械挖掘成仓仓壁喷厚200mm混凝土仓壁工程量见表2
（2）供水配套工程
①配套深井泵1台(扬程400~500m)面级泵2台(扬程150m)
②配套4寸供水道4200m
③修筑井口蓄水池1高位蓄水池3容积分800立方米400立方米
④配置150KW专变压器台
四工程费预算工期
1工程费预算工期
根述工程量沙峪煤矿矿山环境整治恢复工程需费479·44万元[4](表3)沙峪煤矿矿山环境整治恢复工程工期需1年
五质灾害预防
综述煤炭开采引发质灾害直接危害矿区居民生命财产安全质灾害产生延续法安居乐业治理灾害工程量巨耗资菲工期较长煤炭开采前引发质灾害进行预测十分重环节产生灾害应遵循防避治理相结合方针煤炭开采程中产生面蹋陷裂缝等质灾害煤矿采取特殊开采方法顶板理措施防止减少面塌陷裂缝等质灾害产生塌陷表时进行综合治理恢复进步改善矿区环境质量治理环境原环境质量更
年国矿山环境保护法断完善煤炭开采技术日益进步煤炭开采引发质灾害会逐渐减少着科技进步煤矸石完全利充填开采生资源减少污染促进资源环境持续发展
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