煤矿灾害治理范例
前言：一篇好的文章需要精心雕琢，小编精选了8篇煤矿灾害治理范例，供您参考，期待您的阅读。
关键词：煤炭开采；地质灾害；治理措施
在以往的经济发展中，煤矿经济是国内经济的主要增长点。但在煤矿开采产业快速发展的过程中，许多问题也不断凸显出来，煤矿多、分散且粗放的开采模式对煤炭开采地区的地质环境造成较大的不良影响，不仅造成较多煤炭资源浪费，而且对生态环境造成较大的破坏，严重影响到地区煤炭开采经济可持续性发展，对之进行有效治理已成为当前亟待解决的问题[1]。
1.煤炭开采引发的主要地质灾害
煤炭资源在长期性开采过程中，对地区地质、生态环境等都造成较大的影响，而在其影响之下，地质灾害发生频率也不断升高，严重影响到煤炭开采的安全性。从既往煤炭开采引发的地质灾害情况来看，其主要包括以下几种类型：
(1)过度开采引发地面沉陷
一些煤矿企业在进行煤炭开采时，主要采用的是长臂采煤工艺，在这种采煤工艺下，矿区地面通常会覆盖较多的黄土，且松散度较高。同时，地下煤炭资源在被开采的过程中，原有地应力平衡将遭到破坏。在地面压力增大，地下承载能力降低的双向作用下，矿区地下围岩层便可能出现下沉或开裂的现象，从而造成矿区地面出现沉降危害[2]。此外，在煤炭资源开采过程中，所采用开采机械设备也将产生较大的机械振动，这也将对岩层的稳定性造成影响，使之出现一定程度的位移或变形，当变形量达到较大值时，便会引发局部陷坑或大面积地面沉陷，而且在此过程中地面出现裂缝等现象较为常见。
(2)开采引发矿井突水灾害
矿井突水主要指发生在煤矿开采过程中的突然性涌水事故，该类事故有着较高的危害性，通常表现出涌水量大、控制困难、损失较大等特点。由于其具有突发特性，且发生在采煤作业过程中，因此在发生后通常会对煤炭开采作业人员的人身安全造成较大的威胁，属于煤矿企业重点防控的地质灾害类型之一。
(3)区域地下水位降低，地下水受污严重
为有效保证煤炭资源开采过程中的安全性，在进行煤炭资源开采之前，通常都会对区域内的地下水资源进行勘测，然后将其中部分地下水抽出，以降低局部区域地下水水位，避免矿井突水灾害发生。而在此抽水降低水位的过程中，不仅造成大量水资源的浪费，而且也影响到区域内地下水结构，使得岩层出现空洞，增大地面塌陷风险。同时，在进行煤炭资源开采的过程中，所进行的一些人为活动，如：放炮工艺、开采废弃物堆放等，都将会对地下水造成污染。
(4)山体滑坡灾害
山体滑坡是较为常见的一种地质灾害类型，在进行煤炭开采作业时，将会产生较多的煤矸石，一些企业在对其进行堆放时表现出较高的随意性，且为了降低煤矸石占据的地面面积，堆放的高度过高，这些都在很大程度上加剧山体滑坡的风险[3]。例如：在2004年重庆东林煤矿发生的山体滑坡事故中，受暴雨因素影响，使得该煤矿堆积的煤矸石被冲垮，将周围14户人家夷为平地，造成重大人员伤亡，由此可见其危害性。此外，煤矸石长期暴露在空气之中，还会产生一些化学反应和物理反应，使得周边空气和地下水受到污染。
(5)瓦斯灾害
在煤炭未被进行开采之前，煤层之间通常充斥着较多处于游离状态的瓦斯气体。而随着煤炭开采，煤层原本相对封闭的环境遭到破坏，煤层中充斥的瓦斯气体便逐渐释放出来，如果煤炭开采矿井通风能力不足，便可能造成矿井内聚集较多的瓦斯气体，进而引发中毒或瓦斯爆炸。
2.治理开采引起地质灾害的关键措施
煤炭资源开采对地质结构、水资源环境等造成的影响较大，其中存在着较多类型的地质灾害危险。为有效降低煤炭开采过程中地质灾害的发生概率，对相关地质灾害发生原因展开分析，并据此控制其中的关键性要素，对煤炭资源安全开采有十分积极的意义。结合开采实际和地质灾害特点来看，控制开采引起地质灾害，主要可从以下几方面着手：
(1)采取科学措施预防开采沉陷灾害
地下水位降低、开采扰动过大等都可能引发开采区域出现沉陷的灾害，且所造成的危害较大，属于煤炭开采引起地质灾害防控重点，在对之进行防控时主要应加强灾害预测分析，并制定合适的开采方案，从而将存在的开采隐患降到最低。如：开采作业与地质沉陷灾害通常都有着较为直接的联系，且地质沉陷灾害发生并不是突然发生的，在之前必然存在一些地质信息变动[4]。因此在防控过程中可以加强移动观测站的设置，对煤炭开采周边区域地质变动情况进行实时测量分析，然后基于煤炭开采厚度、深度以及岩石结构的力学性能等进行综合性考虑，从而对沉陷地质灾害做出预测。当通过预测分析出现风险预警时，应及时采取结构加固措施，避免开采沉陷灾害发生。此外，对于一些因为开采已经引起的地面沉陷灾害，应当根据实际情况采取治理措施。例如：对于塌陷程度较小的区域位置，可以注意做好排水工作，避免其因此形成湖泊，增大区域内地面可用面积；对于塌陷程度较大的区域位置，可以将其做进一步深挖处理，并利用地形开展养殖活动，提升土地资源的利用效率。
(2)防治矿井突水灾害
考虑到矿井突水灾害的高危害性，在煤炭开采过程中应注意做好这方面的防治工作。煤炭企业在进行开采施工之前，应对矿区的地质结构进行全面准确的勘测，有效掌握岩层分布结构、地下水分布情况等信息，然后根据勘测信息绘制对应的开采作业图纸，要求开采作业严格按照图纸进行。尤其是其中的岩层断裂带应做好标记，且在该位置处进行开采作业时加强监管和现场勘测，以便及时发现异常状况。
(3)监测地下水动态，科学应用地下水资源
地下水具有较高的变化性，其水位高低受到区域内降水量、使用量的影响。在进行煤炭开采过程中，为保证开采安全性，同时提升企业经济效益，应注意针对矿区周边地下水动态变化展开监测，科学规划区域内地下水资源。如：可于合适区域建设水井、井下水仓、调节水池，合理应用混凝剂、消毒剂，经沉淀、过滤等工艺对矿井水进行处理净化，使之能够成为人们日常生活用水。由此既能够降低局部地区地下水位和地下水压，降低矿井突水灾害风险，同时又能够满足煤矿企业开采现场用水需求。但在此过程中应做好地下水动态监测工作，给予煤炭开采可靠的信息支持，从而降低地下水变化对煤炭开采带来的不良影响。此外，如果煤炭开采区域属于富水性不平衡且岩溶水埋深较大的区域，通常可采用回风竖井的方式来进行排水，且注意对排出地下水的回收利用。而如果区域范围内地下水较难改造完成，则应尽可能避开该区域，以降低开采过程中地质灾害发生概率。
(4)治理煤矸石堆放问题
考虑到煤矸石堆放可能引起的地质灾害，主要应从煤矸石堆放入手，改变堆放方式，从而达到降低滑坡、泥石流灾害发生概率的目的。如：适当降低煤矸石堆放的高度，使其维持在相对安全的范围内。同时在改变煤矸石堆放方式的过程中，还应当充分考虑到煤矸石可能产生的环境污染问题，可以在完成煤矸石堆放之后，在其上利用黄土进行覆盖，然后再在其上种植植物。此外，煤矸石也具有较高的应用价值，其拥有较高的热值和较为丰富的矿物质成分，可将其应用于燃烧发电、土壤改良等方面。
(5)瓦斯灾害防治
瓦斯灾害防治是煤矿开采施工必须重视的问题，在我国出台的《煤矿安全规程》中也明确指出瓦斯灾害防治的一些标准。首先，煤矿开采巷道内部必须保证良好的通风效果，需综合应用分区通风、机械通风、上行通风等措施，良好的通风效果有助于降低煤矿开采巷道内的瓦斯含量；其次，应加强煤矿施工现场瓦斯含量的检测力度，并设定瓦斯含量境界值，当煤矿施工现场瓦斯含量高于某数值时，应立即对施工现场人员进行疏离，待瓦斯含量降低到安全范围内后才允许人员进入；再次，应注意明火防范管理。对于矿区井下工作人员严禁携带任何点火工具进入，同时对于开采过程中所应用到的一些电气设备也应当做防电火花处理，避免瓦斯在遇明火的情况下发生燃烧、爆炸。此外，对于煤矿企业来讲，为形成对煤炭开采引发地质灾害的有效预防和治理，在日常开采施工过程中，还应当结合实际情况构建对应的应急预案体系，针对各类较为常见的地质灾害建立对应的应急处理方案。一旦在施工现场出现某类地质灾害事故后，便能够在第一时间启用应急预案，确保后续救援治理工作能够有序进行，从而有效降低地质灾害事故带来的危害。
3.结语
综上所述，煤炭开采是一项综合性较强的施工过程，为有效保障开采的安全性，降低地质灾害事故的发生概率，应注意在开采技术、管理技术上做出提升，严格依照国家出台的《煤矿安全规程》进行开采施工，同时建立相对完善的风险评估体系、事故应急预案体系，使地质灾害事故能够得到有效预防和治理，从而保障煤炭开采安全平稳的进行。
【参考文献】
[1]杜学辉.煤矿建设对地下水资源的影响及水文地质灾害防范探究[J].科技创新与应用,2019(30):59-60.
[2]刘金阳.煤炭开采引发的地质灾害及治理关键要素探究[J].中国标准化,2019(18):110-111.
[3]孙魁,范立民,夏玉成,李成,陈建平,仵拨云,彭捷.基于保水采煤理念的地质环境承载力研究[J].煤炭学报,2019,44(03):831-840.
［关键词］徐州淮海国际港务区；地质灾害；采空塌陷；岩溶塌陷；崩塌
0引言
地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产造成损失、对环境造成破坏的地质作用或地质现象。徐州淮海国际港务区（以下简称港务区）位于徐州市主城区西北部，成立于2020-07-30，是江苏省、徐州市为加快徐州淮海国际陆港建设、打造内陆开放型新高地而设立的经济先导区。港务区内长期以来的矿产资源和地下水开采等活动促进了当地的发展，但同时也诱发了各类地质灾害，对环境造成了巨大破坏，也对人民生命财产构成了威胁。随着港务区的成立和快速发展，区内工程建设活动也将进一步加强。为了保护地质环境，避免工程建设遭受、引发或加剧地质灾害，研究港务区地质灾害类型、分布、发育特征、发展趋势，并提出防治措施具有重要意义。针对徐州市地质灾害，前人进行了一系列的研究工作。葛兆帅等［1］对徐州市灾害性地质因素进行了分析总结；朱宾等［2］研究总结了徐州市地质灾害类型，并提出了相应的防治措施建议；陈万利［3］提出了徐州市地质灾害防灾减灾方法；景佳俊等［4］通过对徐州市422个矿山进行分析，总结了不同矿种发生地质灾害的分布、规模以及诱发条件；邢雪等［5］对徐州市岩溶塌陷现状、成因、分布以及防治措施进行了详细的研究讨论；闫士民等［6］对徐州市西部煤矿采空区工程地质特点进行了研究讨论。但关于港务区具体地质灾害情况的研究较少。本文在港务区区域灾评工作的基础上，对区内地质灾害进行总结分析，为以后地质灾害防治工作提供了基础指导依据。
1地质概况
港务区属北温带鲁淮区-季风气候区，地表水体较发育，沟渠纵横交错分布。地貌可划分为构造剥蚀地貌和堆积地貌。港务区位于华北陆块区东南缘，区内最老地层为寒武系张夏组，最新地层为下第三系。第四系分布广泛，最厚约135m，岩性主要为粉土、粉砂、粉质黏土、黏土、淤泥质黏土等。地质构造复杂，褶皱断裂发育，主要的褶皱构造为庞庄背斜、拾屯复向斜、萧县背斜和闸河复向斜，断裂主要分为北东向和北西向2种类型。
2地质灾害类型及分布
根据资料收集整理、野外地质调查等，港务区地质灾害类型主要为采空塌陷、岩溶塌陷和崩塌。
2.1采空塌陷
采空塌陷是指地下矿体采空后，矿层上部及周边的岩层失去支撑，平衡条件被破坏，随之产生弯曲、塌落，以致形成的地表下沉变形和塌陷的地质现象。港务区采空塌陷与多年的煤矿开采活动有关。港务区内分布了柳泉煤矿、垞城煤矿、柳新煤矿、张小楼煤矿、夹河煤矿、庞庄煤矿、拾屯煤矿、王庄煤矿和九里山煤矿。煤矿开采活动始于19世纪60年代初，截止2016年12月所有煤矿停采闭坑。煤矿开采引起的采空塌陷造成大面积农田、地面建筑以及设施被毁，生态环境恶化，采空塌陷区总面积约33.91km2。
2.2岩溶塌陷
岩溶塌陷是指岩溶洞隙上方的岩土体在自然或人为因素作用下发生变形破坏，并在地面形成塌陷的地质现象。埋藏型和覆盖型岩溶区主要分布于港务区东部和南部。目前徐州市共发生过14起岩溶塌陷地质灾害，主要分布在城市中心区，其中1起岩溶塌陷位于港务区柳新镇垞城村钮庄。
2.3崩塌
崩塌是指陡峻斜坡上的岩土体在重力等因素作用下突然脱离母体，发生以坠落、跳跃、翻滚等为主要方式的运动过程与现象。港务区内分布蔺山、张古山和九里山西麓3个山体，自然坡度较缓，一般在25°以下，仅局部地段坡度较陡，最大达40°。根据现场调查，在蔺山和张古山废弃采石宕口存在崩塌隐患。
3地质灾害发育特征
3.1采空塌陷
港务区内煤层按形成时代划分为中二叠统下石盒子组煤层、下二叠统山西组煤层及上石炭统太原组煤层。区内主要开采煤层为下石盒子组1、2、3煤，山西组7、8、9、10煤，太原组20、21煤。开采方法主要为走向长壁法，顶板管理主要采用自然冒落法。采空区按采深及采深采厚比划分为中深层采空区和深层采空区。港务区内采空区采深采厚比大于30，以连续变形为主，形成地表移动盆地。最大塌陷深度超过8m，积水深度达7m。现积水区部分被改造成九里湖生态湿地公园，其余被改造成鱼塘。在急倾斜煤层开采区域，煤层露头会形成严重的非连续变形破坏。在地表形成漏斗状态的塌陷坑，由于急倾斜煤层采空区塌落不充分，即使在变形移动期结束后，仍存在非连续变形，造成地表建构筑物开裂变形。港区区内急倾斜煤层采空区主要位于柳泉煤矿、拾屯煤矿和王庄煤矿。港务区内采空区具有煤矿开采相对规范，资料相对齐全，煤层开采层数较多，采空区范围明晰、埋藏较深，地表塌陷范围广等特点。
3.2岩溶塌陷
2014年3月下旬，在港务区柳新镇垞城村钮庄发生1起岩溶塌陷。塌陷坑平面形态近圆形，直径约2m，深度在1~1.5m，坑壁略外倾，坑底较平坦，无水。塌陷坑被填平后，分别于同年4月上旬及6月中旬在原塌陷坑基础上再次发生塌陷，造成田埂2次下沉约50cm，最终塌陷坑发展到直径约4m、深度约3m。岩溶塌陷的主要诱因为塌陷点周边岩溶水开采强烈，开采量超过500万m3/a，开采井水位埋深为38~44m，位于基岩面附近上下波动。
3.3崩塌
（1）蔺山崩塌。蔺山已停采，主要开采张夏组灰岩，岩层倾向175°～190°，倾角25°～28°。岩体节理、裂隙构造较发育，节理面产状大致为88°∠85°和25°∠55°。采石边坡为反向坡和斜交坡，长度约800m，坡高4～45m，坡度50°～85°。坡面局部见危岩，在降水和震动条件下危岩有发生崩塌的隐患，坡脚堆积较多已崩落的岩石碎块，最大直径约1.5m，为重力式崩塌，主要方向为北向，规模为小型崩塌。（2）张古山崩塌。张古山已停采，开采地层为寒武系崮山组和长山组灰岩，岩层倾向175°～190°，倾角25°～28°。岩体节理、裂隙构造较发育，节理面产状大致为88°∠85°和25°∠55°。采石边坡整体平面上呈“c”型，西侧为顺向坡，东侧为反向坡，南侧为斜交坡，该宕口已进行土地整治，边坡进行了初步清理，整体较稳定。长度约350m，坡高4～30m，坡度50°～85°。坡面局部见危岩，在降水和震动条件下危岩有发生崩塌的隐患，为重力式崩塌，主要方向为北东向，规模为小型崩塌。
4地质灾害发展趋势
（1）采空塌陷。由于港务区最晚的开采工作面终采时间距今已超过5a，根据计算，地表变形进入稳沉状态，处于残余变形期。目前主要煤矿形成的地表移动盆地大都连为一体，因后期人工治理，部分地区原始的地表沉陷形态不复存在。在移动变形期开裂变形的建筑物大都已被拆迁，新建的建筑物一般无明显的开裂变形现象。（2）岩溶塌陷。据调查，随着地表水厂的建立以及岩溶地下水的合理开采利用，钮庄及周边水位埋深自2016年逐年上升，且变化幅度也逐年变小，目前水位埋深已不足10m。近年来钮庄岩溶塌陷未见明显复活迹象。（3）崩塌。张古山宕口目前已对边坡进行了初步清理，整体较稳定。在未来几年内蔺山废弃矿山将进行生态修复治理，随着徐州市矿山地质灾害治理的不断推进，崩塌地质灾害有不断减少的趋势。
5防治措施
5.1采空塌陷
（1）对33.91km2的采空区开展InSAR长期观测，为防治采空塌陷地质灾害提供科学数据。（2）对采空区开展专项的采空区场地地基稳定性和适宜性评价工作，针对场地给出不同等级建筑物适宜性分区图，后期在采空区场地新建项目时，应根据适宜性分区开展，或开展采空区场地专项治理工程后重新开展采空区稳定性评价。（3）对急倾斜煤层开采区域严格禁止开采深层地下水，避免由于地下水的不合理开采导致采空区活化，从而危害地面建（构）筑物安全。
5.2岩溶塌陷
（1）重视岩溶地下水的开采管理，合理利用岩溶水资源。在城市工程建设过程中，尤其在隐伏岩溶分布区，需谨慎处理工程施工中的抽排水问题，以避免由于工程施工降水，导致岩溶水在基岩面附近波动，诱发岩溶塌陷。（2）在工程开工前，应根据详细的岩土工程勘察，查明地下是否存在溶洞、土洞。如存在应查明其位置和规模、对工程安全构成影响的洞体，可通过合适的结构构造措施或注浆、回填等方法处理土洞或溶洞。（3）加强岩溶塌陷监测预警体系建设。
5.3崩塌崩塌
地质灾害影响范围有限，建议采用如下措施对其进行防治：①废弃露天采石宕口边坡可与有关矿山生态修复治理配合进行。较为经济可行的防治方法是设置防护栏（网）或通过削坡、降低边坡坡度，使边坡坡度不大于其稳定性控制结构面（如岩层层面、节理裂隙、溶隙等）的倾角；②对于自然山坡，由于位置较高、植被往往较发育等原因，一般不规划为工程建设用地，人类活动也较少。因此，可采取设置警示标志、避让等措施对其加以防范。
6结论
关键词：闭坑矿山；环境保护；治理方案
矿产资源开采为社会经济发展做出了非常大的贡献，但是因为过度开采会导致生态环境恶化，越来越多的矿山已经陆续闭坑停采。过去的采矿活动对生态环境带来的影响是客观存在的，比如，原始地貌被严重损坏，植被退化，土地沙化，附近水体遭受污染，农作物生长受到影响等[1]。近年来，日益严重的矿山环境问题引起国家的高度重视，我国相继出台很多政策法规，将受到破坏的矿山环境予以恢复。所以，闭坑矿山环境保护与恢复治理成为一个非常重要的研究课题。它对于有效恢复矿山生态环境，确保矿业持续健康发展具有非常重要的现实意义。受国家政策引导，长沟峪煤矿于2016年3月停产。为贯彻落实《矿山地质环境保护规定》和《国土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与恢复治理方案编制审查及有关工作的通知》的有关规定和要求，必须全面做好长沟峪煤矿闭坑后的地质环境保护与恢复治理工作。
1长沟峪煤矿概述
长沟峪煤矿位于北京市西南部，距离北京45km，行政区隶属房山区周口店镇管辖。矿区南北长为9.3km，东西宽为5.4km，矿区面积为25.82km2。铁路包括京广线周口店支线和京源线，公路有107国道，交通十分便捷。矿区气候类型是温带大陆性季风气候，春季干燥，夏季多雨，秋季干燥，冬季寒冷。矿区年平均气温保持在12℃左右，1月最低温度为-4.7℃，7月属于全年气温最高的月份，平均温度介于-144-环境保护26～27℃，评估区年降雨量为650mm，因受地形影响，区内雨量分布差别很大，一般为迎风坡地带雨量偏大，年平均在700mm左右，而背风坡则偏小，在550mm左右。长沟峪煤矿地处北京西山地区，为太行山之余脉，矿区范围内主要为山区，地势西北高，东南低。矿区最高峰海拔为1307m，当地人称其为猫耳山，煤田东部主要是丘陵，高程一般为100～150m。长沟峪煤矿生产的煤炭为无烟煤，主要供给工业炼钢及出口。该无烟煤为低灰、低硫、高发热量，只需要人工捡出矸石，然后进行筛分，煤炭不需要洗选加工，就可进入市场直接销售。
2矿山地质环境保护与恢复治理原则目标
2.1矿山地质环境保护与恢复治理原则。一是谁开发谁保护、谁破坏谁治理的原则。长沟峪煤矿是治理主体，有责任对矿山环境进行保护，对于开采中出现的地质环境问题及生态环境破坏，必须由矿方进行治理，而且矿山在开发前就要制定保护性开发方案[2]。二是科学合理、因地制宜的原则。矿山地质环境保护与治理主要是对矿区进行监测，及时发现和治理威胁采矿活动生产安全的塌陷坑、地裂缝，保证矿区行人人身安全。同时，按照矿区规划，全面做好矿区地形地貌景观及土地资源恢复工作。
2.2矿山地质环境保护与恢复治理目标。通过开展保护与治理工作，及时处理目前存在的矿山地质环境问题，有效消除潜在地质灾害对矿区行人带来的威胁，最大限度地修复生态环境，进而实现被损毁的土地基本恢复，达到保护和恢复评估区自然生态环境，与周边生态环境相协调的最终目标[3]。
3总体部署
首先是地面塌陷防治工程。由于已有塌陷坑已进行治理，未来将坚持随时发现、随时治理的理念，实施废弃巷道的矸石井下回填，减少地下采空的空间和面积，降低地面采空塌陷灾害发生的可能性。其次是矸石山防治工程。针对矸石山存在的次生地质灾害隐患及对地形地貌景观的影响和破坏，主要采取削坡卸载、坡面和坡顶覆土绿化的方式进行治理。最后是地形地貌景观恢复治理工程。矿区地表为低山区，第四系的冲积、洪积、坡积的砂砾卵石及次生黄土等很薄，主要分布在河谷中和河谷阶地两侧，基岩裸露面积占比超过80%，植被不发育。本着经济、合理的原则，在地貌受损区根据地形条件进行植被绿化，可种植适宜当地生长的植被。
4矿山地质环境保护与恢复治理工程方案
矿区内存在的地质环境问题主要是采空区地面塌陷、含水层破坏、地质地貌景观破坏和土地资源被矸石山挤占。结合矿山地质环境保护与恢复治理工程总体部署和年度实施计划，针对存在的问题，本文提出具体的恢复与治理方案。
4.1采空塌陷灾害防治治理方案为近年一直采用的清淤、回填、平整、混凝土钢筋预制块浇筑、沟道两侧修建浆砌石挡墙的方式。在采取塌陷区土地生态恢复措施后，还需要采取生物措施对水土保持体系进行完善，达到治理水土流失的目的。生物措施主要是塌陷区复垦后农田防护林网的建设，以提高地表植被覆盖率，降低风速，有效保护农作物。
4.2含水层破坏防治。针对采矿活动对含水层的破坏，拟采用遥感结合人工巡视对地面塌陷、地形地貌景观和土地资源进行监测。按照《水污染物综合排放标准》（DB11/307—2013）的要求，采用污水处理系统处理后进行回收、排放。对于没有回收价值的酸性污水，可采用中和法，用碱性物质，如石灰或石灰石作为中和剂。对于含铁、锰等重金属离子的污水，可采用混凝、沉淀、吸附、离子交换和膜技术等处理方法。
4.3地形地貌景观破坏防治。目前，矿区只有一座捐兵湾矸石山需要治理，拟采取直接覆土绿化等措施进行治理，路边树立警示标志牌。种植与矿区周边植物系相同或相似的植被，恢复其生态功能。对矸石山的坡面及顶面进行覆土、绿化，降低矸石山对矿区地形地貌景观的影响，矸石山治理工程绿化面积约为7.6hm2。对于高陡边坡，可以采用“上爬下挂”的方法进行治理，即在坡底和坡顶种植攀爬植物。边坡下部一般存在由上部崩落形成的碎石土坡，坡面较缓，进行机械或人工整形后客土播撒或穴栽高大乔木。
4.4水环境破坏防治。长沟峪煤矿污水主要为矿井排水和生活污水。矿井排水主要来自井下，据长沟峪煤矿近年矿井涌水量观测统计，矿井正常涌水量为7128m3/d。生活污水主要由行政办公楼、食堂、浴室、宿舍等单元产生。目前，长沟峪煤矿污水处理能力为7200m3/d，日回收利用量为2880m3，可以满足矿区污水处理的要求。针对矿井排水，长沟峪煤矿建立了污水处理系统，污水处理能力为7200m3/d，采用絮凝、沉淀、过滤、消毒处理后，2880m3/d中水供井下降尘、消防洒水、地面降尘和绿化洒水使用，净化后的矿井水用于热泵供暖（该矿井有净化矿井水设备），扩大净化后矿井水的利用范围，剩余达标水外排。同时，将来自浴室、食堂等地的生活污水引入污水处理系统进行处理，使处理后的污水达到《水污染物综合排放标准》（GB11/307—2013）二级标准限值要求。
4.5固废（煤矸石）利用。长沟峪煤矿固体废弃物主要为煤矸石。为减少环境污染，防止固废流失，长沟峪煤矿制定了以下矿山固体废弃物处理方案。一是堆积方案：在工业广场附近，选择一缓冲坡沟作为矸石倾倒堆积场地，此地既便于矸石排放，又利于今后综合利用，取之方便，防止形成泥石流。二是综合利用方案：用煤矸石分层铺35cm左右厚的路基，压实后密度可达1.8t/m3，这种路基具有良好的防透水性。另外，煤矸石制砖已成为煤矸石综合利用最为普及的一个方面，应用地区广，生产工艺成熟。利用煤矸石制空心砖，实现了制砖不用黏土、烧砖不用燃料，其社会环境、经济效益均超过了黏土实心砖。
5效益分析
5.1社会效益。长沟峪煤矿矿山环境保护与恢复治理工程的实施可以减缓和消除矿山型地质灾害的发生，工程的实施还能够为矿区附近居民提供更多的就业机会，对于维护社会安定起到积极的促进作用。
5.2环境效益。通过对矿区的治理，将修复矿区各种不良地质环境条件，消除影响环境的不利因素，改善当地生态环境，使生态系统逐渐恢复原有生态。
5.3经济效益。矿山地质环境保护与恢复治理工程将恢复一定面积的土地，通过草本植被和经济林的种植，可以创造经济效益，而且促进区域内社会经济的持续发展。重点开展防洪沟治理工程、河道治理工程、综合污水处理站建设工程，完成了矿综合污水处理站建设工程，污水站处理能力达7200m3/d，最终回收利用废水1900m3/d，节约水资源费181万元/a。
6治理效果分析
长沟峪煤矿已经于2016年3月停产，评估区属于“重要区”，本次矿山地质环境影响评估级别为“一级”。现状评估认为，矿区现状地质灾害对矿山开采的影响为“较严重”，对地下含水层影响为“较严重”，矿山开采对地形地貌及土地资源的影响和破坏为“较轻”。经现状评估，评估区内矿山地质环境影响较严重区面积为10.22km2，矿山地质环境影响较轻区面积为15.6km2。预测评估认为，矿区潜在地质灾害对矿山开采的影响为“较严重”，对地下含水层影响为“较严重”，矿山开采对地形地貌影响和破坏为“较轻”，对土地资源的压占和破坏为“较轻”。经评估，评估区内矿山地质环境影响较严重区面积为11.67km2，矿山地质环境影响较轻区面积为14.15km2。闭坑矿山生态环境问题治理分为重点、次重点、普通治理三个等级，人们要科学制定治理策略[4]。针对植被破坏与压占土地的情况，以覆绿为原则，种植和生态环境相符合的植被，选择乔木、灌木以及草皮结合的办法，边坡选择攀爬植物、鱼鳞坑、植生袋法等方式实施治理。地面沉陷或者塌陷选择填充复垦和非填充复垦方法，提升经济效益。
7结论
在开展闭坑矿山环境保护和恢复治理的过程中，人们必须转变传统的开发管理模式，构建完善的闭坑矿山环境保护和恢复治理责任制度，明确责任主体；必须从根本上改变恢复治理模式，结合实际情况来制定保护和恢复治理方案，还大自然一个绿水青山。闭坑矿山环境保护是一项综合系统工程，应以地质环境的影响评价分级治理为基础，以循环经济资源综合利用为原则，制定具体规划，分区、分阶段实施恢复治理方案，申报建设特色矿山公园、博物馆、红色教育培训和旅游基地，建设示范性工程，逐步推进矿山生态环境保护与恢复治理。
参考文献
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2刘宏磊，武强，赵海卿，等.矿业城市生态环境正效应资源开发利用研究[J].能源与环保，2019，41（3）：117-121.
3邵建立，周斐.浅谈闭坑矿山环境保护与资源利用[J].科学技术创新，2018，（14）：1-2.
［关键词］煤矿；灾害防治；专业化技术服务
0引言
煤炭是我国的重要经济支柱之一，在一次能源生产和消费中占有主体地位。长期以来，煤炭在我国一次性能源生产和消费中均占70%左右。虽然近年来国家推进多元化的能源结构，但在相当长的时期内煤炭在一次能源生产和消费中的主体地位不会改变。从我国能源资源和能源安全战略考虑，在可以预见的几十年内，我国能源仍将以煤炭为主［1］。近年来，随着煤矿采深的增加，矿井灾害愈发严重，尤其是瓦斯、水灾、火灾和冲击地压等复杂灾害在一定程度上制约了矿井的安全生产。而煤炭生产仍是一个相对粗放的行业，不少从业人员文化程度和综合素质相对较低，甚至有大量的农民工从业其中，导致不少煤矿企业在面对日益严峻的灾害风险时，显得左右支拙，智尽能索，甚至束手无策。面对这种局面，一些煤矿企业寻求与科研院所开展专业化技术服务合作，充分利用科研院所的技术和人才优势，为煤矿解决安全生产过程中遇到的重大难题和技术瓶颈［2］。其中，以中国煤炭科工集团为代表的科研院所，在专业化技术服务方面发挥了重要作用，服务范围涵盖了通风、瓦斯、水、火、监测监控以及冲击地压等各个方面。多年来，这些科研院所为煤矿企业的安全生产做出了积极贡献，也取得了丰硕的科研成果。本文结合目前国内专业化技术服务的实际情况，对其中存在的问题进行研究和探讨，旨在提升专业化技术服务水平，为煤矿企业和科研院所合作提供借鉴和参考。
1专业化技术服务模式
国内为煤矿提供专业化技术服务基本从2009年开始，至今已有十余年，已经初具规模，其与煤矿企业的合作模式主要有以下几种：
1.1单纯技术服务
科研院所派驻科研人员按需到矿解决技术问题，或者长期驻矿提供技术服务，这是专业化技术服务的雏形，派驻的科研人员针对某一、二个专业内容，提供科研攻关、日常技术指导、会诊、隐患排查和处理、安全培训等内容。国家能源投资集团有限责任公司于2009年就和中国煤炭科工集团开始合作，借助科研院所的专业优势，围绕下属高瓦斯突出矿井，进行“一通三防”和水害的专业化技术服务，延续至今。平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心以及部分地方的煤矿科研服务机构也逐渐在全国范围内开展类似业务。
1.2技术和工程一体化服务
随着单纯技术服务的发展，其弊病逐渐凸显。因矿井灾害防治是系统工程，从方案设计、措施编制、方案执行、效果考察、持续优化完善等全过程必须全面把控，如果设计者不考虑执行者的施工难度，或者执行者没有领悟和贯彻设计者的意图，灾害防治就会不受控制，难以彻底解决实际问题，甚至出现安全隐患。由此，技术和工程一体化技术服务应运而生，由技术服务团队同时组建工程服务团队，全面参与灾害防治全过程，做到方案合理、执行到位、效果达标。以瓦斯治理为例，由技术团队编制瓦斯治理方案，工程团队负责实施瓦斯治理工程，然后技术团队负责治理效果考察，如此一来，整个瓦斯治理系统工程的全过程得到把控，更加确保了矿井安全生产。
1.3煤矿托管
部分煤矿由于自身资质、技术力量等问题，或者行业主管部门的要求，寻求国内外大型企业或者具备煤矿安全生产成熟管理经验的企业进行托管，技术和管理水平较高但资源枯竭的企业也有托管其他煤矿的意愿和能力，因此，煤矿托管逐渐流行，并成为一种新的服务模式［3］。以往，煤矿托管有整体托管、分项托管和专业托管等多种形式，但由于在托管过程中，安全主体责任划分不明、多头管理、推诿扯皮等因素，导致托管煤矿事故频发。为此，国家煤矿安全监察局于2019年发颁发了《煤矿整体托管安全管理办法（试行）》，要求煤矿托管必须整体托管，并从承托方的准入条件、双方的安全主体责任、托管方式、管理模式以及日常运行等诸多方面进行了严格的规定，逐渐使煤矿托管走上正轨。
2专业化技术服务存在的问题
煤矿专业化技术服务经历了十几年的发展，已经成为科研院所的主要经营业务之一，也逐渐被广大煤矿企业所接受。在服务的专业性、及时性、系统性等方面与常规的咨询合作相比，具备明显的优势。但纵观多年的发展，仍存在一些问题，甚至是诟病。
2.1扮演了煤矿监察的角色
技术服务的宗旨是为了帮忙煤矿解决实际问题，提升技术和管理水平，从而保证矿井安全生产。然而，有部分科研单位在开展专业化技术服务过程中，扮演了煤矿行管部门或者安全监察的角色，往往出现“只提问题、回避解决问题”的情况。服务团队隔三差五到服务矿井巡查一番，然后下达隐患整改单了事，至于怎么解决、解决的效果如何，一概不负责任。这种片面的技术服务，偏离了技术服务的主旨，也无法真正提升矿井技术和管理水平，而且容易带来煤矿的敌对情绪，不利于各项工作开展。
2.2从业人员素质参差不齐
从目前国内煤矿专业化技术服务的情况来看，从业人员大部分来自于煤矿离退休人员招募，以及工作年限相对较短但学历较高的群体。工作经验丰富的人员往往学历不高，科研创新和总结分析能力不足；高学历人员缺乏现场经验，难以发现并解决问题。他们各有优势和劣势，只有两者结合才能将技术服务效果最大化。但实际上很多服务单位技术力量或资金投入不足，仅组织其中一类人参与其中，这样势必使技术服务质量大打折扣。
2.3扮演了保姆的角色
不少煤矿企业在利用专业化技术服务的同时，自恃甲方身份，要求技术服务人员承担了本该属于煤矿企业自身的工作，比如措施的制定、日常报表的编制、简单事务的处理等，完全充当了保姆的角色。长此以往，不仅服务单位人员陷入日常繁琐的事物当中，无暇顾及本职工作，而且煤矿企业自己的队伍没有得到充分的培养和锻炼，荒废了业务，得不偿失。
2.4游离在规则边缘
个别煤矿面对相对严重的矿井灾害，利用科研院所的资质，出具对其有利的鉴定报告，同时为了降低风险，以专业化技术服务为保障，在日常服务过程中，采取有针对性的措施，消除风险。如此一来，双方都在规则边缘游离，不仅煤矿企业面临灾害的风险，而且技术服务单位也在承担着较大的风险，一旦出现灾害事故，双方都必须承担安全责任。更有甚者，服务单位和煤矿一起隐瞒矿井灾害的关键数据，以逃避行业监管部门的管理，实为掩耳盗铃，终将害人害己。
3专业化技术服务的对策和建议
结合多年与煤矿科研院所的合作经历，探讨煤矿企业专业化技术服务工作对策和建议。
3.1规范市场，严格准入条件
就目前煤矿专业化技术服务的情况来看，市场潜力巨大，但服务单位鱼龙混杂，良莠不齐。必须从政府层面严格规范市场，对准入条件进行限制，从技术服务单位的规模、安全生产运营和管理经验、从业人员素质、单位业绩等诸多方面加以限制，确保其有从事专业化技术服务的能力，必要时可以试行专业化技术服务资质证书制度。除此之外，从招投标情况来看，相同的服务内容，不同服务单位的报价差异较大，甚至差距数倍，因此，还需对专业化技术服务费用进行规范，不能放任市场，必须结合服务内容、周期、人员质量和数量等，合理定价。
3.2明确服务内容和安全责任
在煤矿专业化技术服务中，经常会出现由于合同或服务协议中有关服务内容和安全责任不明确，导致双方相互推诿扯皮的情况发生。如甲方认为应该由乙方开展的工作，乙方以合同内容没有涉及为由，拒绝接受任务。或者是在出现安全生产事故后，甲方认为乙方没有尽到应尽的义务，应该由乙方承担安全责任。上述情况的发生，均是由于服务内容和安全责任不明确导致的。因此，在煤矿和技术服务单位签订的协议中，必须尽可能地明确服务单位的工作内容，并以安全责任协议书的形式，明确双方各自承担的安全责任。否则就会出现推诿扯皮、互相推脱的问题。
3.3最大化利用资源
技术服务单位除了派驻技术人员外，背后还是一个巨大的技术储备库和庞大的关系网。煤矿企业应该合理利用这些资源，充分发挥驻矿团队窗口的作用，通过窗口及时了解和掌握行业动态，以及行业内的新技术、新产品、新工艺和新材料，结合自身的实际情况，去粗取精，合理利用。此外，煤矿专业化技术服务单位派驻到煤矿企业的人员中，一般都具有多年的工作经验或者有较高的科研水平，这正是煤矿企业的短板。可以利用服务单位的人才优势，培养人才、锻炼队伍，打造自身的高水平技术和管理团队。
3.4弱化检查职能
在众多煤矿专业化技术服务合作过程中，业主方一般都要求技术服务团队定期开展安全检查工作，从业主方面考虑，这是对其安全工作的促进，但另一方面，会在一定程度上激化矛盾，造成被检查人的敌对情绪，从而出现回避检查或者敷衍了事的情况。因此，建议煤矿企业尽量弱化服务单位的检查职能，把工作重心放在重难点问题的解决和重大安全隐患排查方面，使双方形成合力，共同促进煤矿安全生产。即便是参与日常安全检查，尽可能要求服务单位提供安全隐患清单、解决问题的具体措施或方案，并跟踪安全隐患的落实情况和整改效果，确保有始有终，避免激化双方矛盾。
3.5杜绝提供虚假资料
一些煤矿为了逃避监管，隐瞒真实图纸和数据，给技术服务单位提供错误的资料，从而误导矿井灾害防治的手段，继而酿成严重事故。此类案例不胜枚举。这种情况，不仅是对煤矿企业自己的不负责任，也会对服务单位的利益造成严重伤害。
4结语
关键词：桐木煤矿；矿山地质环境问题；防治方案
“绿色矿山”建设是近年来针对矿山地质环境问题提出的矿山生态可持续发展生产理念，对矿山区域生态环境的保护和恢复具有积极的作用[1-2]。“绿色矿山”的建设以环保、经济为发展理念，主要对矿山生态修复、灾害区域治理或预防处理。本文以关岭县坡贡镇桐木煤矿为研究对象，分析了矿山面临的主要地质环境问题，并针对问题提出了治理方案，为恢复桐木煤矿矿山地质环境提供帮助。
1.研究区基本概况
1.1研究区地质概况
研究区位于贵州高原西部，属珠江流域北盘江水系，矿区范围无河流、湖泊、山塘水库等，在北东南西侧多发育有季节性（雨源型）溪沟分布，雨期汇集水流，向北东南西两端排泄，排泄条件良好。矿区出露地层有中二叠统茅口组灰岩、白云岩，上二叠统龙潭组砂质泥岩、粘土岩、粉砂岩夹泥灰岩、灰岩、硅质岩及煤层，上二叠统长兴—大隆组灰岩、泥灰岩及薄层硅质灰岩夹粘土岩、粉砂岩，下三叠统飞仙关组粉砂岩、砂岩及粘土岩，下三叠统永宁镇组灰岩，第四系残坡积物。矿区位于六枝煤团花江背斜南西翼，构造线总体呈北西向，区内地层为单斜地层，地层连续完整，产状稳定，区内地表未见明显大断裂；受背斜构造影响，局部有次级小构造，岩石中节理裂隙发育，主要的有两组，其走向分别为25°和300°；岩层产状倾向一般为192°~231°，倾角26°~35°。
1.2研究区工程地质条件
矿区工程地质条件是评估矿山地质环境问题的主要指标之一，根据矿区岩性特征、岩石强度及构造、岩溶等将研究区内的岩石分为硬质岩类、软质岩类和松散岩类。（1）松散岩类第四系残坡积物：黄、黄褐、灰褐色粉砂质粘土、砂土等，硬塑－可塑状态，结构从疏松－稍密。其中粘土层结构稍密，透水性弱，砂土层结构较疏松，孔隙度较大，力学强度较低，在有人工切坡时，较易形成地表小型滑塌。（2）硬质、软质相间岩类主要是碎屑岩夹碳酸盐类组合，包括上二叠统龙潭组、下三叠统飞仙关组、上二叠统长兴—大隆组，岩性主要为碳酸盐岩与粉砂质泥岩、砂岩、泥岩等互层。该组岩层中的灰岩和砂岩结构较致密，力学强度较高变形小，当其为直接顶板时较稳定；泥页岩固结程度低，遇水可软化，脱水易崩解，力学强度低，当其为直接顶板时，其稳定性较差，在地表易风化，风化层极为疏松，为浅层滑坡发育创造了条件。（3）硬质岩类包括中二叠统茅口组及下三叠统永宁镇组的灰岩，岩石结构致密，强度高，变形小。因其抗风化能力强，使得斜坡上部坡度较陡，局部形成陡崖；易造成斜坡上部硬质岩体张裂变形，甚至形成崩塌。
2.矿山地质环境问题
2.1地质灾害隐患
对矿山区域地表及走访调查未见有崩塌、泥石流、地面塌陷等地质灾害隐患发育。原有地裂缝已经回填,多年监测已趋于稳定。研究区分布三处煤矸石堆弃场，形成不稳定斜坡，在持续降雨的情况下可能发生局部滑动，污染下方农田及耕地。工业广场北侧（煤矸石三）靠近村寨附近为冲沟斜坡,堆放弃土及煤矸石,为了防雨季水土冲刷污染下部农田,煤矿方在此修建挡墙高为2.5m（砖砌结构）,局部已经破坏。
2.2工业广场占压破坏土地
对研究区域工业广场占压破坏土地状况进行了调查，其中工业厂房占压破坏土地2760.6m2，其中破旧房屋占压1524.6m2，水池占压189m2，煤矸石占压1047m2，总体上占地现状较为严重。
3.矿山地质环境治理方案
3.1关岭县桐木煤矿治理工程
治理工程先拆除工业厂房，将拆除的建筑垃圾、煤矸石外运，回填粘土（客土）、修建排水沟、挡墙工程。拆除的建筑垃圾、煤矸石外运到大田坝煤矸场，运输距离约3km；回填粘土（客土）从大田坝运到桐木煤矿工业广场，运输距离约3km。
3.2拆除破损工业广场建筑及煤矸石堆及土地复垦
需要对煤矿进行复垦治理，总面积2274.6m2。其中破旧房面积1038.6m2、水池面积189m2，煤矸石面积1047m2。包括以下两个方面：①清除建筑垃圾，拆出破旧房屋及水池，拆除的建筑垃圾及煤矸石进行清除运出场地，总方量1431m3（注：其中煤矸石858m3，破旧房、水池拆除的建筑垃圾，方量为573m3）；②客土，回填土总面积2274.6m2，回填厚0.5m，需要堆填方量1137.3m3。客土采用粘土（淤泥质土、耕植土、粘土均可），宜掺入20%的砂砾；不得选用生活垃圾及有害物质作填料；客土来源地关岭县坡贡镇，利用坡贡镇建筑场地开挖的耕植土、粘土，运到桐木煤矿，运输距离约15km。
3.3截排水系统工程
为减少强降雨下地表水对回填煤矿土的冲刷，截排水沟绕回填煤矿边界设置[3-4]，最终排水沟接入煤矿南侧外排水系统。本文方案截排水系统工程总长120.7m，采用C15材料现浇。在设计过程中确定了降雨标准和超高标准和水流流速标准。其中，降雨标准以20年一遇的降雨强度设计截排水沟；超高标准按0.3m标准取值；水流流速标准按4m/s标准取值。结合部署原则，设计关岭县桐木煤矿的截排水系统工程，排水沟深0.5m，宽0.5m，总长120.7m。同时为保障截排水沟稳定，所有截排水沟均坐落于挖方之上，开挖深度应大于沟底厚度与侧墙高度之和，浇筑养护期过后两侧进行回填和夯实、削坡处理。
3.4挡土墙工程
工业广场北侧靠近村寨附近原为冲沟斜坡,堆放弃土及煤矸石，为了防雨季水土冲刷污染农田，原挡墙高为2.5m，局部已破坏。修建挡墙高度为2m~5m。材料采用浆砌毛石挡墙，要求高出后部填土0.5m。综上所述，岭县桐木煤矿矿山地质环境恢复治理工程由修建挡土墙、回填（客土）、清除煤矸石方、建筑垃圾、排水沟子工程组成。
4.结束语
矿山地质环境问题是破坏矿山区域生态环境系统的主要因素，也是诱发不安全生产事故的重要诱发因素，因此，加强矿山地质环境问题的治理研究，有助于“青山绿水”方针的贯彻、执行和减少矿山地质灾害等问题的发生率。本文在分析关岭县坡贡镇桐木煤矿矿山地质环境问题的基础上，从4个方面讲述了治理方案，为推动建设绿色矿山奠定基础。
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［3］陈长江,吴玉勇.浅谈贵州优势矿产的矿山环境问题及防治对策[J].河南化工,2011,28(Z2):22-24.
就煤矿区采煤塌陷形成的背景条件、发育特征及表现形式进行说明，并在此基础上对于采煤塌陷区矿山地质环境的治理模式进行分析研究。
关键词：
采煤塌陷区；矿山地质；环境治理
0引言
煤矿资源在中国的能源结构中占据着非常重要的位置，但是其在开发过程中所带来的负面环境效益却也不容忽视。在煤矿资源开采过程之中，经常会诱发地面塌陷及地裂缝等一系列地质灾害，并且会造成该开采区地质破坏、水土环境污染等一系列地质环境问题，给煤炭企业造成严重的经济损失。这就要求相关研究人员对于采煤矿区塌陷地质形成的原因及特征进行深入研究，并在此基础上提出科学合理的采煤矿区地质环境治理策略。
1采煤塌陷区的主要灾害类型
1.1泥石流
在采煤塌陷区中经常存在着类似废渣与建筑垃圾等松散状的堆积物，导致在出现暴雨等恶劣天气时，会直接产生泥石流等自然灾害，这样不仅会对周边环境造成严重影响，甚至会直接威胁到周边居民的生命财产安全[1]。
1.2不稳定边坡
在采煤塌陷区中，因为工程井及采空塌陷的共同作用，会直接导致其周边存在众多边坡。而且这些边坡多是岩质边坡，坡体主要为泥岩与砂岩。在采煤塌陷区周边存在的边坡都非常陡峭，而且有较高程度的风化现象。这就导致边坡上裂缝的发育速度比较快，整体的稳定性也相对较差，因此在遇到暴雨天气或受到一些地质环境的影响后，也会直接导致该边坡出现局部崩滑现象，这样就会对当地地质环境造成极大的影响。
1.3滑坡
在采煤塌陷区中，还会因为挖掘原因而导致出现滑坡。一般情况下，滑坡有楔形体岩质滑坡、岩质滑坡与黄土滑坡这三种类型，并且稳定性较差。因此在采煤工况发生改变或出现暴雨等恶劣天气的情况下，就非常容易出现边坡滑动等一系列现象。
2采煤塌陷区的矿山地质环境治理思路
目前采煤塌陷区的矿山地质环境治理工作是中国经济发展阶段的一个产物，其主要原因是在进行自然资源开采及运用过程中，过分注重经济效益，而忽视对地质环境的保护，并且对当地的生态环境造成非常严重的影响。在矿区和谐及生态和谐的发展目标下，就需要相关煤矿企业充分加强对采煤塌陷区矿山地质环境的治理工作，并在此过程之中不断更新环境治理观念及治理思路，这样才能够使采煤塌陷区的经济效益、社会效益与环境效益有机结合在一起。一般情况下，进行采煤塌陷区矿山地质环境的治理思路有以下几种。
2.1开发旅游资源
在进行采煤塌陷区域地质环境治理过程中，可以借助当地的历史条件，根据塌陷区所形成的大面积积水区域，打造生态旅游的湿地景观。借助在采煤塌陷区开发旅游资源的方式，为当地地质环境的治理提供一定程度的资金，并可以实现经济效益与环境效益有机结合，借助于大力发展历史文化工程及湿地旅游城市的方式，能够实现旅游经济效益[2]。
2.2开发养殖业
在采煤塌陷区中通常会存在大量的积水区域，因此当地民众可以在一些积水相对较深的区域建立鱼塘。 充分运用当地的水资源进行鱼鸭等养殖作业。而在一些积水较浅的区域，还能够进行水产经济作物的种植，并可以建立一些生态蔬菜种植基地。运用这样的做法能够在一定程度上改善采煤塌陷区的生态环境及地质条件，并能够在此过程中创造可观的经济效益。
2.3创建矿山地质公园
对于一些塌陷面积较小的区域，其地表的表现形式往往呈现多样化的特征。因此当地政府可以充分借助这一特征，保留一些具有代表意义的塌陷场景，形成具有自身特色的矿山地质公园。
2.4植树造林
在煤矿塌陷区地质环境治理过程中，植树造林是一种常见的治理方式。在塌陷区域借助闲置的土地种植树木，这样能够起到很好的治理环境及加固风沙的作用。但是一些塌陷区域水源较少时，可以运用先进的滴灌技术，有效解决干旱的煤矿塌陷区矿山的地质环境问题。
3案例分析
A地区是一煤炭矿业城市，随着煤矿资源过度开采，使得该地区的地质环境遭到很大程度的破坏，并且形成了采煤塌陷区。在进行该地区采煤塌陷区矿山地质环境治理过程中，当地政府运用了植树造林、打造农业生态园区及建立矿山地质公园等综合治理方式，取得了显著的治理效果。
3.1基本情况
该采煤塌陷区突出的地质环境问题已经严重影响到当地的人居环境、工农业发展及城市发展规划，并且制约该地区的经济的发展，其具体情况如下：a)采煤塌陷区的地形地貌景观是“满目疮痍，萧条破败”，其恶劣的生态环境制约了城市的进一步发展；b)采煤塌陷区因长期的煤矿开采工作，使当地的工业及民用建筑产生巨大的变形破坏，并且对周边居民造成了非常大的影响，使正常的生产生活难以继续；c)采煤沉陷区中有内地裂缝、高陡边坡及土壤侵蚀等诸多地质灾害，地下水位也处于不断下降的状况，土地及水资源也都遭受到一定程度的破坏。图1为该地区总貌。
3.2治理目标
根据当地政府规划，需要对该采煤塌陷区的地质环境进行治理，并且需要达到“一带二区三湖四点”为特色的城市生态公园。在这一大的治理目标下，可以将该项目分为以下三个目标：a)重新利用该塌陷区的大面积土地资源，并彻底改变该地区的地形地貌；b)进一步消除当地的内地裂缝、地面塌陷及土壤侵蚀等地质灾害带来的不利影响，并且需要有效遏制该采煤塌陷区的水土流失；c)实现该采煤塌陷区的植被覆盖，从而达到改善该地区生态环境的效果。
3.3治理任务
在进行该采煤塌陷区地质环境治理过程中，需要充分结合当地具体情况，可以采用以下几点具体的治理思路：a)对于该采煤塌陷区的裂缝发育区进行地貌重塑，并需要进行裂缝整治及塌陷坑填埋，需要在此基础上将该塌陷区改造为坡度适合的地形，这样就能够为当地土壤重构及土地重新利用奠定良好的基础；b)对当地基岩塌陷区及松散层塌陷区的土壤进行工程覆土及施肥改良，在一定程度上改善当地的土壤性能，恢复当地的种植功能；c)需要在积水塌陷区修筑挡土墙，有效防止该积水坑受到新煤矸石的再次污染；d)在该塌陷区之中实施绿化管网滴灌工程，有效确保该项目实施的林木生产条件；e)需要结合多林种的绿化工程设计，建立一个多林种相结合的生态防护体系及结构合理的生态系统，这样就能够使得当地的生态环境形成良性循环。
3.4技术路线
在进行具体的治理工作前，首先需要对该采煤塌陷区已经治理的状况及待治理情况进行调研，收集该地区矿井开采资料，这样就可以在国内外相关地质环境治理经验的基础上，结合当地的具体土地规划情况进行切实可行的地质环境治理工作。
3.5具体治理措施
a)土地整理。对于一些沉陷坑需要运用煤矸石来进行填埋，并需要对当地的地裂缝运用人工与机械相结合的方式进行工艺填补，并需要对当地基岩裸露塌陷区进行高挖低填的施工工艺，需要将整理之后的地形坡度保持在2°~15°；b)防护工程。在治理区内需要对边坡、常年的积水沉陷区及多年形成的工业垃圾堆进行防护处理。其中在进行边坡治理过程中，需要运用坡面清理、覆土夯实的方式进行处理，并且需要运用六棱砖进行护坡。在进行积水沉陷区处理时，需要根据该沉陷区的积水深度及面积等因素针对性地处理，并将其作为一个生态景观来进行施工。在此过程中为确保该地区的安全性，还需要在该积水沉陷区周边修建低矮挡墙。对于生产垃圾则应当按照松散层垂直厚度1m进行处理后，并沿着矸石堆中的南侧修建1.5m的挡土墙，这样就可以防止因为矸石堆积而造成的环境污染。图2为该地区的区域积水图；c)绿化工程。因为长期的生态破坏，使得该地区存在严重的水土流失现象，这就需要在平整之后的土地规划中采用林种混交等形式，来完成该治理区的绿化工作。
4结语
在进行采煤塌陷区地质环境治理过程中，需要理清治理思路，并结合当地实际发展情况，采取合理的治理模式，能够在治理该地区地质环境的过程中创造一定的经济效益和社会效益，从而取得良好的采煤塌陷区地质环境治理效果。
参考文献：
［1］唐艳，钱卫明.探析采煤塌陷区矿山地质环境治理模式［J］.世界有色金属，2016(3)：20.
随着今后煤炭开采强度的提高，土地塌陷和矸石山污染将更加严重，若不及时开发利用，不仅会对矿区生态环境和人民生活带来严重影响，而且将限制煤矿自身的发展。因此，如何化害为利，有计划、有步骤地对采煤塌陷区进行综合开发，保护矿区人与环境的可持续发展，是矿区面临的一个严峻问题。［2］
蒋庄煤矿矿山地质环境治理模式
蒋庄煤矿依据塌陷速度、深度、地理状况等实际情况，努力做到稳沉塌陷与治理的同步。利用煤矸石等固体废弃物回填塌陷区模式2004年，枣庄市财政局、国土资源局下达了《关于下达矿山环境保护和地质遗迹保护项目任务书的通知》(枣财建函［2004］18号)，蒋庄煤矿按照统筹规划、突出重点、量力而行、分步实施的原则，组织编制了《地面塌陷地治理工程设计方案》，利用中央投资的200×104元资金，回填采煤塌陷地1hm2，建起了集“化工—建材—机械制造”为一体的新兴工业项目基地。井下巷道矸石充填模式蒋庄煤矿结合本矿井田范围内村庄较多的特点，在调研的基础上，独辟蹊径，创新巷道布置方式，自己研制抛矸机、倒拉胶带机、简易翻车机等关键充填设备，利用煤矸石、粉煤灰及添加剂，用于孔庄村下采煤工作面矸石充填，从根本上解决了矸石不上井问题，既消除了矸石升井带来的环境污染，又有效防止了地面塌陷［3］。挖深垫浅治理模式按照“稳沉一片、治理一片、利用一片、见效一片”的工作思路，2008年，将西岗镇境内属于沉陷稳定区(1990年至1999年开采)的68hm2亩塌陷地，共复垦良田47.5hm2。实施过程中，该矿严格按照有关规定认真编制了《采煤塌陷地复垦项目综合治理方案》、《采煤塌陷地复垦项目可行性研究报告》，积极推行“挖深垫浅”治理模式，在塌陷区的深部取土填在浅部，浅部复垦成耕地，深部建塘养鱼，坡地栽树植草。同时，配套完善农业基础设施，开挖了调节干渠，按需调节水位，较好地发挥了旱季蓄水、汛期泄洪的功效［4］。借势利用治理模式充分依托积水区湖与岛天然地形，因地制宜发展旅游农业。沿湖修建了景观路、设置了垂钓设施，岛上建设了观湖亭、开办了休闲茶舍，切实将治理项目区建成一个集农作物种植、水产养殖和观光休闲为一体的立体生态农业园区，为今后多形式、多层次治理塌陷地积累了经验。该工程2008年2月开工建设，于同年7月全面竣工。建造经济林园4.7hm2，发展水面养殖16.7hm2，修建沿湖观光道路2×104m2。
蒋庄煤矿矿山地质环境治理成效
在适宜养殖种植的土地上大力发展现代养殖、种植产业。目前，养殖肉牛1200头，建设标准蔬菜大棚20座，种植莲藕1.2hm2，形成了规模化运作、产业化经营、链条式延伸的发展格局。该矿回收利用搬迁村庄旧址的做法，开创了全省的先例，为全省塌陷区治理探索出了一条成功模式。在不适宜养殖种植的土地上建起了集“化工—建材—机械制造”为一体的新兴工业园区，打造新的非煤经济体。先期落户园区的白炭黑化工项目，实现了当年投产、当年达产达效，年创产值已实现过亿元，成为工业园区的龙头项目。将复垦好的47.5hm2亩耕地还耕于民。蒋庄煤矿按照有关规定和与当地政府签订的协议，实施塌陷地复垦治理并通过验收移交农民后，蒋庄煤矿不再交纳或支付青苗补偿费用，从根本上减轻企业的负担，自2009年以来，每年节约青苗补偿费用都在2600万元以上。
通过对采煤塌陷区进行保护及综合治理，将使蒋庄、于桥两村每户村民增加耕地0.23hm2，使整治的土地、水面能够充分利用，方便了群众的生产生活，把实事办到了群众的心坎上，进一步赢得了民心，受到社会各界的好评。维护社会稳定。通过实施塌陷地复垦治理，并按协议移交给农民使用后，让村民重新有地种、有活干，将在一定程度上缓解周边农村人多地少的局面，安置部分剩余劳动力，改善村民生产、生活条件，既解决了村民的安居乐业问题，又促进了社会和谐稳定。固体废弃物变废为宝、综合利用。把煤矸石的清理与农田塌陷区的恢复治理结合起来，一方面使固体废弃物堆场煤矸石的清运填埋有了去处，另一方面使农田塌陷区的回填有了材料，通盘考虑，提高了施工效率，节约了治理成本，既清除了污染源，又恢复了农田。水资源环境体系得到恢复，达到地质环境恢复治理的目的。对农田塌陷坑采用了底层回填固体废弃物(堆场煤矸石)，让低洼的农田得到抬高;在塌陷坑中上层回填粘土，隔断地表水与坍陷坑下部的地下水通道，避免地下水污染，恢复原来的水资源环境;充分利用水塘清淤的肥土，集中运到农田治理区表面，整平后作为耕作层，使复垦复耕的农田得到了非常好的肥力。
经验浅谈
关键词：煤矿；地质灾害；防治措施
当前，工业化与城市化进程的加快，使得煤炭的需求量逐年增加，虽然各种新能源逐步被应用于各个领域，但是，煤炭在一些行业依旧具有不可替代性。为满足煤炭使用需求，各个煤矿的生产规模逐步扩大，但是，生产过程中灾害事故的发生影响了正常的生产活动。地质灾害是煤矿灾害的主要类型，其发生与自然因素、生产因素等有着紧密的关系，各个煤矿要提高生产效率，必须要在生产过程中加强地质灾害的预防，针对各类不同的灾害，采取有针对性的防治手段。
1煤矿地质灾害的特点
（1）群发性。煤矿生产过程中，地质灾害的群发性明显，这种群发性主要体现在煤矿各种地质灾害的出现并不具有独立性，其发生必然伴随着一系列的连锁反应。在煤矿生产过程中，常常会存在不合理的资源开发现象，使得开采过程中顶板灾害、塌陷事故频发。某一种特定灾害的发生并不是独立发生的，在一定的时间段内往往会形成灾害群，比如，煤矿塌陷现象的发生将伴随着顶板事故、煤矿充水情况，使得塌陷事故的影响范围增大。（2）区域性。地质灾害的发生并不是某一特定因素作用的结果，其往往具有多因素性。我国煤矿分布相对分散，在不同区域内的同一种地质灾害甚至表现出不同情况，甚至发生条件也有所差异，因此，煤矿地质灾害的区域性特征明显。比如，在石灰岩分布较多的区域内，煤矿生产中的水灾发生概率较高。此外，一些煤矿地质灾害的发生还会受到自然地理条件、气候因素等的影响。（3）不可避免性。煤矿地质灾害的发生往往难以避免，因此，各个煤矿要提高其生产效率，实现可持续发展，只有加强预防与控制，来实现地质灾害损失的控制，将灾害损失降至最小。煤矿地质灾害的发生呈现出一定的规律性，地质构造、岩层组合等自然因素、人为生产因素等都是主要的因素，在生产过程中，需对各种诱发灾害的因素加以科学控制，才能够实现灾害损失的控制。
2煤矿地质灾害发生原因
（1）客观原因。从煤矿生产过程来看，其是不断进行岩石、地壳的肢解、挖掘过程，这种人为的挖掘活动会破坏原有地壳的平衡状态，当地壳在煤矿生产作业下处于不稳定状态以后，各种地质灾害发生的概率将大大增加。煤矿开采过程中，随着开采活动的进行，开采深度与区域逐步扩大，此时，煤层顶底板岩层就会随着开采活动发生稳定到不稳定的转变状态，当顶底板岩层受到巨大的岩石应力以后，会面临变形、地表沉降等威胁，最终会诱发一系列的地震灾害。此外，在煤矿矿井作业中，开采活动使得地下水水位发生明显的变化，甚至引发地层漏水等情况。（2）主观原因。煤矿地质灾害发生的主观原因主要体现在煤矿作业人员安全意识匮乏，在生产过程中存在技术应用不当、作业不规范行为等情况。煤矿生产部门在生产前没有针对煤层的分布特性，详细勘察作业现场的地质地形情况，缺乏主动的地质灾害预防意识，再加上不合理的开发与生产行为，极易诱发各种的地质灾害。
3煤矿地质灾害的类型
（1）山体滑坡与塌陷。在煤矿生产过程中，当人们对煤层加以开采与利用以后，会在作业区域形成较多的采空区，这些采空区的承载力相对较小，甚至一些采空区存在严重的积水情况，在一定的条件下，在这些采空区域内极易发生山体滑坡与塌陷问题。而山体滑坡与塌陷的发生将伴随着煤矸石渣场拦堤被冲毁的威胁，不仅影响后续的煤炭资源开采，还导致区域内原有的地质地貌被改变，打破了区域内的自然生态平衡。在一些煤矿的开采作业中，由于煤层分布的特殊性，在开采过程中往往会应用爆破技术，爆破作用力将引发岩石的稳定性降低，导致山体滑坡加剧，大量矿渣会随着坡地不断推进，对周边人们构成了较大的安全威胁，煤矿承担了一定的经济与社会损失。（2）地面沉降与塌陷。煤炭资源的开采过程中，往往需要进行煤层区域内部分岩石的破碎处理，当破碎带形成以后，将会对煤层周边岩石的初始应力场产生一定的干扰，因此，与其他地区相比较，岩石破碎带更易发生地面沉降与塌陷现象，影响了正常的煤矿开采作业。随着煤层开采深度的加大，采空区范围逐步扩大，再加上开采区域内的山体坡度较大，降落漏斗的行程使得在采空区上方存在沉降与塌陷威胁。（3）煤与瓦斯突出。在不同的煤矿开采区域内，常常存在着地质构造的较大差异，瓦斯浓度是煤矿开采作业中需要关注的重点指标，如果矿井内的瓦斯浓度超过了安全的范围，将极易诱发煤矿的瓦斯事故。煤矿矿井中，瓦斯含量都有所差异，如果区域内的岩层结构相对封闭，将会导致煤矿生产中瓦斯的大量聚集，产生瓦斯突出情况。相比较而言，张性断裂岩层结构更有利于瓦斯的快速排放，将矿井内的瓦斯含量控制在安全、合理的范围内。一旦矿井内的瓦斯浓度过高，将增大火灾与瓦斯爆炸等事故的发生。
4煤矿地质灾害的防治措施
（1）检测预警建设。煤矿地质灾害对煤矿造成了巨大的经济损失，因此，在当前信息技术快速发展过程中，各个煤矿都需要加强对地质灾害预警系统的建设，在煤矿生产中，发挥灾害预警系统的指导作用，严格控制地质灾害损失。煤矿灾害预警系统的建设上，最为关键的是要加大技术、资金、设备与人力投入，使得灾害预警系统能够具有较高的可靠性与灵活性。灾害预警系统在投入使用以后，能够实时监测煤矿的生产情况，第一时间灾害信息，使得煤矿生产人员能够根据其预警信息，采取必要的灾害预防措施。此外，灾害预警系统的运行过程中，还需要对各类的地质灾害情况加以收集，为灾害处理提供可靠的参考。大型煤矿企业需逐步加强在应急处理机制的建设，当预警系统灾情信息以后，要应急处理机制要立即响应，快速进行灾害的处理。（2）加强员工对灾害的认识。煤矿地质灾害的发生很多时候是人为不合理的开发活动所引起的，因此，要从根本上实现地质灾害的防治，各个煤矿企业需要在日常的工作中加强内部员工对灾害的正确认识，加强对员工的培训，尤其是要向员工宣传地质灾害对煤矿企业、自身造成的不利影响，提高煤矿企业所有员工的灾害预防意识，保障全员都具有防灾意识。对煤矿员工的培训需要从专业能力、责任意识与心理能力方面来进行，当在生产中遇到重大地质灾害时，员工能够保持镇定，应用自身所掌握的专业防灾知识，快速进行相应的处理。（3）对煤矿进行合理开采。煤矿生产活动本身就具有极高的安全风险，而不合理的开采活动将会诱发严重的地质灾害，因此，针对此类问题，各个煤矿企业在生产与开采方案的制定上，必须以国家相关的法律法规为前提，并要制定有针对性的安全开采策略，使得在开采活动中，相关的人员能够严格执行。在开采作业开始之前，专业人员需首先对开采区域实施科学化分析，尤其是要掌握现场的地质地形结构。在开采区域的选择上，要尽量避开人流密集、岩石不稳定区域。开采过程中，相关人员要始终坚持安全开采的原则，在保护原有地质环境的基础上，实现安全开采，实时关注地质结构的变化，如果存在异常情况，要及时采取必要的预防措施。（4）加强对煤矿生态环境的保护。近年来，煤矿行业越来越关注可持续发展，为了最大程度上降低地质灾害的发生概率，各个煤矿企业在开采的过程中需要加强开采区域内生态环境的保护。针对废弃煤矿，当地政府要采取必要的治理方式，最大程度上恢复该废弃煤矿区域内的生态环境，比如，可以通过植被恢复、耕地恢复等来实现。（5）完善通风系统，降低事故发生。煤矿生产系统内，通风系统是其中的重要组成，先进的通风系统能够在煤矿开采过程中实现瓦斯浓度的监测，有效将瓦斯含量控制在相对安全的范围内。通风系统建设需应用先进的技术，实现相关部门信息的共享，当在开采过程中某一系统出现异常情况时，其他系统依旧可以获得相应的信息，实现瓦斯预防与控制。
5结语
煤矿生产中，地质灾害是制约煤矿正常生产的重要因素，因此，煤矿企业要实现可持续发展，必须要加强地质灾害的预防与控制。由于地质灾害的发生具有不可避免性与突发性，只有通过灾害防治，才能够减小灾害影响范围与灾害损失，地质灾害防治将是煤矿企业长期需要重视的问题。
参考文献：