煤矿地质灾害评价及分析论文_张子元

煤矿地质灾害评价及分析论文_张子元

宿州学院资源与土木工程学院 安徽宿州 234000

摘要:煤矿的开采对周边生态环境造成了不同程度的影响,使得地质灾害发生率的上升。为剖析煤矿地质灾害评价体系,归纳分析了煤矿地质灾害类型、地质灾害评价体系等。本文的研究内容为煤矿地质灾害的防治与后期处理提供帮助。

关键词:煤矿;地质灾害;评价

引言

经济的发展和科学技术的进步离不开矿产资源的开发与利用。煤矿的开采推动经济快速发展的同时也引起了地质灾害的发生[1]。评价煤矿地质灾害可以预防和减少因煤矿建设引起的地质灾害。基于此,本文对煤矿地质灾害评价体系进行研究总结,更系统性分析煤矿地质灾害。

1、煤矿地质灾害类型

1.1矿区地面塌陷与地裂缝

煤矿的开采量占据中国矿山开采量的份额最大,造成的塌陷也最为严重。因煤矿一般为地下开采,使得采空区上覆盖岩土体冒落或变形而在地表发生大面积变形并造成人员伤亡或财产损失的现象[2]。

1.1.1造成危害

(1)国土面貌和生态环境遭到严惩破坏,经济社会可持续发展受到很大制约。原本平整的土地变得坑坑洼洼。塌陷区边部形成地裂缝,水利设施、耕地、地下水系、通讯线路和交通道路均遭到破坏。

(2)耕地迅速减少,矿区群众的生产生受到严重威胁。随着采煤塌陷地面积的不断增加,人多地少的矛盾将更加突出,实现全市耕地总量动态平衡的任务更加艰巨。

(3)引发一系列社会问题,增加了不稳定因素。由于大面积的土地塌陷,造成大批农民失去了赖以生存的土地。新村选址、搬迁费用、经济补偿、人员安置引发了不少矛盾,农民与煤矿企业的纠纷不断。由此产生的矛盾和问题还会随之增多。

1.1.2目前治理

以不同地区不同情况进行不同的协调恢复与建设,分别以恢复耕地、新建鱼塘等方式与城市发展结合促进生态恢复

(1)恢复耕地为主,打造农业生态园区;

(2)新建鱼塘为主,形成鱼鸭混养、禽蛋加工、旅游观光综合开发利用的格局;

(3)结合城镇的建设发展,以营造建设用地为主,建成休闲娱乐聚集区,增加建设用地总量;

1.2矿区荒漠化

在开采煤矿同时会导致尾矿和煤矸石堆放等现象,还有废气、废水、废渣的产生。“三废”的产生导致周边环境质量下降,动植物发生枯萎和死亡现象,从而水土流失加剧,导致土地资源的丧失,从而荒漠化[3]。

1.2.1造成危害

(1)使可利用土地面积减少。荒漠化使耕地、草场、林地等可利用土地资源生产力丧失,沦为沙地。

(2)荒漠化造成森林锐减,天然植被大量死亡。

(3)土地在沙漠化过程中产生一系列沙尘物质,在风力作用下同时对环境发生严重污染。

1.2.2目前治理

(1)增强环境意识,强化法律管理。在矿产开采和利用的同时,必须保护环境和自然资源,防止污染,加强对环境污染破坏行为的惩治。

(2)加强矿山开采前期的环境规划和环境影响评价。对矿山的排土场、尾矿库等设施,设计时要进行合理选址,尽量少占或不占耕地,充分利用荒地建设排土场、尾矿库,减少环境破坏,同时加强排土场、尾矿坝的泥石流灾害的发生。

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(3)加强矿山“三废”的综合利用,逐步实现矿山尾矿、废石和矿坑废水的资源化。

2、煤矿地质灾害评价系统

2.1以生态为主的评价系统

对于煤矿地质灾害生态环境评价系统的分为两个方面自然环境与社会环境[4]。

2.1.1自然环境

自然环境包括水环境、土壤环境、生物环境和大气环境等。其中水环境中,水环境包括水的pH值、BOD(生化需氧量)、人均水资源量、水域等;土壤环境包括土壤酸碱度值、土壤中的N、P等有机质、土壤的孔隙度、土壤中的重金属元素含量等;大气污染综合指数为代表;生物安全指标包括地表植被覆盖率、植被的多样性等。生态评价系统是以上述指标为准则,根据专家判别打分和层次分析法相结合的方式判别某金属矿山的指标权重。

2.1.2社会环境

社会环境包括生态难民、“三废”排放处理。其中生态难民是因灾害发生后导致空气污染严重恶化,生物多样性减少,土地荒漠化,农田被被破坏等,影响到周边居民生活,从而导致受这些状况影响的居民被迫离开自己长久的居住地而迁徙。对于“三废”的处理应按照《工业“三废”排放试行标准》。其中明确规定了工业污染源排出的废气、废水和废渣的容许排放量、排放浓度等指标的标准。

2.2以经济为主的评价系统

灾害发生后所造成的破坏为煤矿地质灾害的经济评价判定的主要依据。煤矿地质灾害的发生存在着不确定性,因此建立概率评价体系进行对煤矿地质灾害引起的经济损失或者生命损失进行评价,将其它方面的损失转换为能够直接处理的经济损失。损失费用的赔偿与发生的地质灾害有着相关的联系,为增加评价系统的实用性,在评价中系统中引入折价比,并以银行利率为基准。

3、煤矿地质灾害防治与治理

矿区的煤层上覆岩土层厚度均小于煤层安全开采深度时,当地下开采形成采空区后,在矿井地下开采影响范围内,引发矿区及其影响范围内地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流等新的地质灾害的可能性大[5]。

建议对中、小型崩塌可修筑遮挡建筑物或拦截建筑物。拦截建筑物有落石平台、落石槽、拦石堤或拦石墙。支撑是指对悬于上方、可能拉断坠落的悬臂状或拱桥状等危岩采用墩、柱、墙或其组合形式支撑加固,以达到治理危岩的目的。对危险块体连片分布,并存在软弱夹层或软弱结构面的危岩区,首先清除部分松动块体,修建条石护壁支撑墙保护斜坡坡面。固结灌浆可增强岩石完整性和岩体强度。一般先进行锚固,再逐段灌浆加固。且将采矿区周围受保护的零星居民集中,以减小限采范围,充分开发利用资源。建议应有专人负责地质灾害的观测、预警,留心观察、调查周边地区的地质灾害的预防、发生、治理情况,建立资料库,为预防、治理地质灾害积累经验。

4、结语

综上所述,煤矿地质灾害的预测可以减少经济损失与人员伤亡,对灾害的提前防护工作是煤矿开采前的重要工作之一。煤矿地质灾害为地面塌陷与地裂缝和荒漠化等方面,这些灾害的发生与自然环境和社会环境也有着相应的关系。只有采用多理论的评价和实时当地评价,才能更准确的对煤矿地质灾害问题进行最有效的处理。

参考文献:

[1]田丛珊,方一平.地质灾害胁迫下的社会经济恢复力评估及其提升策略——以都江堰市为例[J].自然灾害学报,2019,28(06):127-136.

[2]高成虎.榆神矿区某煤矿条带开采引发地面塌陷变形程度简析[J].能源研究与管理,2019(02):70-73.

[3]郭洋楠,杨鹏,杨俊哲,王义,贺安民,李能考.荒漠化矿区煤炭开采与生态环境治理探讨[J].陕西煤炭,2014,33(02):16-18.

[4]周全通,周志国.基于江西某金属矿山的地质灾害评价及综合预测模型分析[J].世界有色金属,2019(16):112-113.

[5]刘传正,陈春利.中国地质灾害防治成效与问题对策[J].工程地质学报:2019-232.

论文作者:张子元

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/21

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