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[摘要]陕北地区煤矿众多，近些年开采强度大，对矿区周围的地质环境造成了较大的破坏。以安山煤矿为例，在详细调查该矿地质环境条件的基础上，进行了矿山地质环境现状评估及影响预测评估，结合两者的评估结果，得出了矿山地质环境保护与恢复治理分区，并针对近期、中期及后期分别提出了矿山地质环境保护与恢复治理措施。通过计算给出了近期、中期及后期需要恢复治理的工程量，为陕北煤矿的地质环境保护与恢复治理工作提出了较为可行的治理措施。
[关键词]地质环境 影响评估 恢复治理措施
[中图分类号] X4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-325-3
0引言
陕北地区位于黄河中游鄂尔多斯盆地的中心地带，是我国最具开发潜力的煤炭工业基地，煤炭资源量大，煤质优良且埋藏浅。由于近些年来该处煤矿的开采量较大，对矿区地质环境的破坏也日益显现，本文以安山煤矿为例，在现状调查及影响评估的基础上，提出了相应的治理措施，旨在为陕北地区乃至全国煤炭资源可持续发展，在保护地质环境中开发利用矿产资源提供依据和示范[1]。
1煤矿基本概况
1.1煤矿概况
安山煤矿地处陕西省庙哈孤矿区东南[2]，位于府谷县城西北。东西走向长10～12km，南北倾斜宽4～6km，面积53.82km2，开采标高+950m～+1200m，开采煤层为22、31、42、51、52上和52煤。新建场地有工业场地、排矸场以及炸药库，新建场外道路分别是：煤矿工业场地进场、运煤道路、炸药库进场道路和排矸道路。
煤矿采用平硐开拓[3]，分为两个水平，7个采区，采用走向长壁后退式综合机械化采煤方法，全部垮落法管理顶板。
1.2开采历史及现状
煤矿为新建煤矿。目前地面及井下工程已建设完毕，正在进行试运行，开采完成两个工作面，形成面积为0.6064km2的塌陷[4]。
1.3恢复治理年限
煤矿设计可采储量115.65Mt，设计生产能力1.20Mt，设计服务年限68.8年。考虑到煤矿闭坑和后期的治理工程及植物管护期5年，本煤矿恢复治理期为74年。
2地质环境背景
2.1气象与水文
本区地处我国西部内陆，属典型的中温带半干旱大陆性季风气候，年蒸发量相当于降水量的2.5倍。评估区属黄河流域，较大的河流有沙梁川及小南川沟等黄河支流，均为季节性河流。
2.2土地类型
本区土地利用现状类型[5]为耕地、林地、草地、其他土地及城镇村及工矿用地共5个一级类型，其中以草地面积最大，其次为耕地。
2.3地形地貌
本区为典型的黄土梁峁地貌，地势中部高，东西部低，地貌类型有黄土梁峁与河流阶地。
2.4地层岩性与地质构造
区内分布的地层由老至新有：三叠系上统永坪组（T3y）、侏罗系下统富县组（J1f）、侏罗系中统延安组（J2y）、新近系上新统静乐组（N2j）及第四系（Q）。含煤地层为侏罗系中统延安组。
评估区以F2断裂为界被分为两个不同的构造单元，南区主体为向西南倾斜的单斜构造，局部发育宽缓的波状起伏，未发现落差大于30m的断层及小断层；北区断陷带近东西向，为宽度4～5km的狭长阶梯式断陷带，该断陷带内发育二条较大的正断层（F1、F2），东西延伸至煤矿外。其余三个断层规模均较小。
2.5水文地质条件
区内含水层主要分为第四系全新统冲、洪积层孔隙潜水含水层，富水性弱～中等；第四系中上更新统黄土孔隙潜水含水层，富水性弱；风化基岩孔隙、裂隙潜水含水层，富水性中等；延安组第一段～第四段砂岩孔隙、裂隙含水层，富水性弱；侏罗系中统延安组烧变岩孔洞裂隙潜水含水层，富水性弱。隔水层为新近系上新统静乐组红土及厚度、面积较大且连续分布的泥岩及粉砂质泥岩等。
2.6矿山及周边其他人类工程活动情况
区内人类工程活动主要有位于煤矿北部的杜松自然保护区、28个自然村及相邻2个小煤矿，现场调查由于两个小煤矿现有采空区距离本矿有400～600m，地面塌陷不明显，对本矿影响程度较轻。
3地质环境评估
3.1评估范围和级别
经计算评估范围从煤矿边界向外扩展110m，其中煤矿东、西部由于存在无煤区，所以评估边界以煤矿边界为主，总评估面积55.8431km2。
评估区重要程度分级为重要区、矿山生产建设规模为大型，矿山地质环境条件复杂，因此，矿山地质环境影响评估的级别为一级[6]。
3.2现状评估
3.2.1地质灾害现状评估
经过现场踏勘，共发现老虎沟畔和乱菜沟崩塌，均为小型崩塌，由于无威胁对象，所以现状影响程度较轻。
3.2.2含水层现状评估
该煤矿为新建煤矿，煤矿内各含水层均未受采矿活动影响。因此，对含水层现状影响程度较轻。
3.2.3地形地貌景观现状评估
经现场调查，煤矿新建的各个场地均位于菜沟内约2km处，对原生的地形地貌景观和主要交通干线两侧可视范围内地形地貌景观影响程度小。因此，现状影响程度较轻。
3.2.4土地资源现状评估
煤矿工业场地占地13.55hm2，其中占用耕地4.24hm2，进场道路占地5.5hm2，其中占用草地5.06hm2，对土地资源影响程度严重；排矸场占用草地2.30hm2，运煤和排矸道路占地分别为3.3hm2和2.5hm2，其中两者占用草地分别为3.02及2.40hm2，对土地资源影响程度较严重；其他项目的占地较少，对土地资源影响程度为较轻。
3.2.5现状评估分区结果 全区共划分3级3个不同影响程度区（见图1），其中：1个严重影响区，面积0.1510km2；1个较严重影响区，面积0.0392km2和1个较轻影响区，面积55.6528km2。
3.3预测评估
3.3.1地质灾害影响预测评估
各场地、道路及周围150m范围内未发现地质灾害，因此各建设工程现状遭受地质灾害的可能性小，危害程度小，危险性小。在未来开采时，地面塌陷将对炸药库东面、工业场地西南及排矸场沟头造成影响，这些影响在地面塌陷的外边缘区，变形量较小，考虑到建筑物的重要性，所以预测以上工程未来遭受地质灾害的可能性中等，危害程度中等，危险性中等。各道路均位于未来开采影响边界外所以，预测道路未来遭受地质灾害的可能性小，危害程度小，危险性小。排矸场建设引发地质灾害的可能性小，危害程度小，危险性小。由于现状两个崩塌距离场地及道路较远（见图1），所以工程建设加剧地质灾害的的可能性小，危害程度小，危险性小。在留设保护煤柱后，各场地均为适宜的场地。
未来煤矿开采造成的最大沉降值为7110.07mm，煤层有效深厚比全区介于5.45～29.10，煤层开采后地质灾害强发育，在黄土梁峁区引发地面塌陷、地裂缝、滑坡和崩塌，在河流阶地引发地面塌陷和地裂缝。
地面塌陷引发评估区内部分村庄建筑物Ⅳ级损坏，对村庄的影响严重，部分村庄位于煤层露头边界外，不受地面塌陷的影响，所以预测影响较轻。由于煤矿已对杜松自然保护区留设煤柱，预测对其影响较轻。
未来开采还将加剧老虎沟畔崩塌（B1）及后菜沟崩塌（B2），但由于两个沟内无人居住，周围无威胁对象，所以两者的危害程度小，危险性小，预测影响较轻。
综上，地质灾害影响预测评估为严重。
3.3.2含水层预测影响评估
煤层开采后，将沟通至延安组风化基岩孔隙、裂隙潜水含水层。导水裂隙沟通范围内含水层结构遭破坏，水位下降，影响程度严重。
3.3.3地形地貌景观预测评估
地面塌陷对地面标高会产生一定的影响，产生的较大的裂缝会改变原生地貌的完整性；也会引起地表坡度的一些变化，但相对于原生地表坡度的变化较小，总体上不会改变所在区域总体地形地貌类型，预测影响程度较轻。
3.3.4土地资源预测评估
根据煤矿土地利用现状图、地面塌陷预测结果及煤层有效深厚比，对煤矿开采后受影响或破坏的土地类型、面积及影响程度进行预测，预测分级结果见表1。
3.3.5预测分区结果
通过对不同矿山地质环境问题预测评估结果的叠加分析，全区共划分3级5个不同影响程度区（见图3），其中：1个严重影响区，面积36.7860km2；1个较严重影响区，面积5.7097km2和3个较轻影响区，面积13.3474km2。
4矿山地质环境保护与恢复治理分区
在综合现状与预测评估的基础上，根据防治难易程度，对矿山地质环境保护与恢复治理进行分区。将全区共划分3级9个不同影响程度区，其中：1个重点防治区，面积36.9131km2；3个次重点防治区，面积5.7400km2和5个一般防治区，面积13.1900km2。
5矿山地质环境保护与恢复治理工程
5.1预防措施
煤矿对工业场地及排矸场等均应依据相关规范，留设围护带及保护煤柱，以防止或降低受到井下开采影响遭到破坏。对受影响较严重及严重的21个村庄村民进行搬迁工作，避免采煤活动对村民生产生活造成的影响。
5.2恢复治理工程
恢复治理工程应分区进行[7]，恢复治理阶段划分为近期（前5年），中期（生产阶段）和后期（煤矿闭矿后5年）三个阶段，恢复治理工程以近期为主，兼顾中期和后期恢复治理工程，其中近期恢复治理措施见表2所示。
中期及后期的地裂缝、耕地、林地、草地、输电线路和搬迁后村庄迹地恢复治理工程和近期相应工程一致。后期新增煤矿生产结束后，对井筒进行封闭，对各个场地进行恢复治理。
5.3恢复治理工程量
经过计算，煤矿近期、中期及后期的恢复治理工程量估算见表3所示。
6结论
安山煤矿位于生态脆弱区，在采取上述恢复治理措施时，应尽量减少大型机械设备的使用，在恢复治理各场地时，应首先考虑将建筑利用为住宅或其他途径，在不适合利用时，应将其恢复治理成与周围地类相应的土地类型。本文提出的恢复治理措施，为陕北煤矿区的矿山地质环境保护与恢复治理工作提供了可供参考及推广的恢复治理技术。
参考文献
[1]李永红，何意平，康金栓，等.陕北煤矿区地质环境保护与恢复治理措施-以神府矿区郭家湾煤矿为例[J].中国煤炭地质，2014，26（4）：41-45.
[2]王结义，李明武，张建生，等.陕西涌鑫矿业有限责任公司庙哈孤矿区安山煤矿可行性研究报告（修改）[R].北京：北京圆之翰煤炭工程设计有限公司，2009年1月.
[3]王结义，李明武，冷峰，等.陕西涌鑫矿业有限责任公司庙哈孤矿区安山矿井矿产资源开发利用方案[R].北京：北京圆之翰煤炭工程设计有限公司，2011年7月.
[4]刘翔，任忠胜，从常奎.陕西涌鑫矿业有限责任公司庙哈孤矿区安山煤矿矿山地质环境保护与治理恢复方案[R].西安：中煤科工集团西安研究院，2011年8月.
[5]中华人民共和国国土资源部. TD/T 1014-2007， 第二次全国土地调查技术规程[S].北京：中国标准出版社，2007.
[6]中华人民共和国国土资源部.DZ/T 223-2011，矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范[S].北京：中国标准出版社，2011.
[7]贾晓，吕晓静.对矿山地质环境恢复治理的综合探讨[J].科技致富向导，2013（18）： 276.
[关键词]地质环境 影响评估 恢复治理措施
[中图分类号] X4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-325-3
0引言
陕北地区位于黄河中游鄂尔多斯盆地的中心地带，是我国最具开发潜力的煤炭工业基地，煤炭资源量大，煤质优良且埋藏浅。由于近些年来该处煤矿的开采量较大，对矿区地质环境的破坏也日益显现，本文以安山煤矿为例，在现状调查及影响评估的基础上，提出了相应的治理措施，旨在为陕北地区乃至全国煤炭资源可持续发展，在保护地质环境中开发利用矿产资源提供依据和示范[1]。
1煤矿基本概况
1.1煤矿概况
安山煤矿地处陕西省庙哈孤矿区东南[2]，位于府谷县城西北。东西走向长10～12km，南北倾斜宽4～6km，面积53.82km2，开采标高+950m～+1200m，开采煤层为22、31、42、51、52上和52煤。新建场地有工业场地、排矸场以及炸药库，新建场外道路分别是：煤矿工业场地进场、运煤道路、炸药库进场道路和排矸道路。
煤矿采用平硐开拓[3]，分为两个水平，7个采区，采用走向长壁后退式综合机械化采煤方法，全部垮落法管理顶板。
1.2开采历史及现状
煤矿为新建煤矿。目前地面及井下工程已建设完毕，正在进行试运行，开采完成两个工作面，形成面积为0.6064km2的塌陷[4]。
1.3恢复治理年限
煤矿设计可采储量115.65Mt，设计生产能力1.20Mt，设计服务年限68.8年。考虑到煤矿闭坑和后期的治理工程及植物管护期5年，本煤矿恢复治理期为74年。
2地质环境背景
2.1气象与水文
本区地处我国西部内陆，属典型的中温带半干旱大陆性季风气候，年蒸发量相当于降水量的2.5倍。评估区属黄河流域，较大的河流有沙梁川及小南川沟等黄河支流，均为季节性河流。
2.2土地类型
本区土地利用现状类型[5]为耕地、林地、草地、其他土地及城镇村及工矿用地共5个一级类型，其中以草地面积最大，其次为耕地。
2.3地形地貌
本区为典型的黄土梁峁地貌，地势中部高，东西部低，地貌类型有黄土梁峁与河流阶地。
2.4地层岩性与地质构造
区内分布的地层由老至新有：三叠系上统永坪组（T3y）、侏罗系下统富县组（J1f）、侏罗系中统延安组（J2y）、新近系上新统静乐组（N2j）及第四系（Q）。含煤地层为侏罗系中统延安组。
评估区以F2断裂为界被分为两个不同的构造单元，南区主体为向西南倾斜的单斜构造，局部发育宽缓的波状起伏，未发现落差大于30m的断层及小断层；北区断陷带近东西向，为宽度4～5km的狭长阶梯式断陷带，该断陷带内发育二条较大的正断层（F1、F2），东西延伸至煤矿外。其余三个断层规模均较小。
2.5水文地质条件
区内含水层主要分为第四系全新统冲、洪积层孔隙潜水含水层，富水性弱～中等；第四系中上更新统黄土孔隙潜水含水层，富水性弱；风化基岩孔隙、裂隙潜水含水层，富水性中等；延安组第一段～第四段砂岩孔隙、裂隙含水层，富水性弱；侏罗系中统延安组烧变岩孔洞裂隙潜水含水层，富水性弱。隔水层为新近系上新统静乐组红土及厚度、面积较大且连续分布的泥岩及粉砂质泥岩等。
2.6矿山及周边其他人类工程活动情况
区内人类工程活动主要有位于煤矿北部的杜松自然保护区、28个自然村及相邻2个小煤矿，现场调查由于两个小煤矿现有采空区距离本矿有400～600m，地面塌陷不明显，对本矿影响程度较轻。
3地质环境评估
3.1评估范围和级别
经计算评估范围从煤矿边界向外扩展110m，其中煤矿东、西部由于存在无煤区，所以评估边界以煤矿边界为主，总评估面积55.8431km2。
评估区重要程度分级为重要区、矿山生产建设规模为大型，矿山地质环境条件复杂，因此，矿山地质环境影响评估的级别为一级[6]。
3.2现状评估
3.2.1地质灾害现状评估
经过现场踏勘，共发现老虎沟畔和乱菜沟崩塌，均为小型崩塌，由于无威胁对象，所以现状影响程度较轻。
3.2.2含水层现状评估
该煤矿为新建煤矿，煤矿内各含水层均未受采矿活动影响。因此，对含水层现状影响程度较轻。
3.2.3地形地貌景观现状评估
经现场调查，煤矿新建的各个场地均位于菜沟内约2km处，对原生的地形地貌景观和主要交通干线两侧可视范围内地形地貌景观影响程度小。因此，现状影响程度较轻。
3.2.4土地资源现状评估
煤矿工业场地占地13.55hm2，其中占用耕地4.24hm2，进场道路占地5.5hm2，其中占用草地5.06hm2，对土地资源影响程度严重；排矸场占用草地2.30hm2，运煤和排矸道路占地分别为3.3hm2和2.5hm2，其中两者占用草地分别为3.02及2.40hm2，对土地资源影响程度较严重；其他项目的占地较少，对土地资源影响程度为较轻。
3.2.5现状评估分区结果 全区共划分3级3个不同影响程度区（见图1），其中：1个严重影响区，面积0.1510km2；1个较严重影响区，面积0.0392km2和1个较轻影响区，面积55.6528km2。
3.3预测评估
3.3.1地质灾害影响预测评估
各场地、道路及周围150m范围内未发现地质灾害，因此各建设工程现状遭受地质灾害的可能性小，危害程度小，危险性小。在未来开采时，地面塌陷将对炸药库东面、工业场地西南及排矸场沟头造成影响，这些影响在地面塌陷的外边缘区，变形量较小，考虑到建筑物的重要性，所以预测以上工程未来遭受地质灾害的可能性中等，危害程度中等，危险性中等。各道路均位于未来开采影响边界外所以，预测道路未来遭受地质灾害的可能性小，危害程度小，危险性小。排矸场建设引发地质灾害的可能性小，危害程度小，危险性小。由于现状两个崩塌距离场地及道路较远（见图1），所以工程建设加剧地质灾害的的可能性小，危害程度小，危险性小。在留设保护煤柱后，各场地均为适宜的场地。
未来煤矿开采造成的最大沉降值为7110.07mm，煤层有效深厚比全区介于5.45～29.10，煤层开采后地质灾害强发育，在黄土梁峁区引发地面塌陷、地裂缝、滑坡和崩塌，在河流阶地引发地面塌陷和地裂缝。
地面塌陷引发评估区内部分村庄建筑物Ⅳ级损坏，对村庄的影响严重，部分村庄位于煤层露头边界外，不受地面塌陷的影响，所以预测影响较轻。由于煤矿已对杜松自然保护区留设煤柱，预测对其影响较轻。
未来开采还将加剧老虎沟畔崩塌（B1）及后菜沟崩塌（B2），但由于两个沟内无人居住，周围无威胁对象，所以两者的危害程度小，危险性小，预测影响较轻。
综上，地质灾害影响预测评估为严重。
3.3.2含水层预测影响评估
煤层开采后，将沟通至延安组风化基岩孔隙、裂隙潜水含水层。导水裂隙沟通范围内含水层结构遭破坏，水位下降，影响程度严重。
3.3.3地形地貌景观预测评估
地面塌陷对地面标高会产生一定的影响，产生的较大的裂缝会改变原生地貌的完整性；也会引起地表坡度的一些变化，但相对于原生地表坡度的变化较小，总体上不会改变所在区域总体地形地貌类型，预测影响程度较轻。
3.3.4土地资源预测评估
根据煤矿土地利用现状图、地面塌陷预测结果及煤层有效深厚比，对煤矿开采后受影响或破坏的土地类型、面积及影响程度进行预测，预测分级结果见表1。
3.3.5预测分区结果
通过对不同矿山地质环境问题预测评估结果的叠加分析，全区共划分3级5个不同影响程度区（见图3），其中：1个严重影响区，面积36.7860km2；1个较严重影响区，面积5.7097km2和3个较轻影响区，面积13.3474km2。
4矿山地质环境保护与恢复治理分区
在综合现状与预测评估的基础上，根据防治难易程度，对矿山地质环境保护与恢复治理进行分区。将全区共划分3级9个不同影响程度区，其中：1个重点防治区，面积36.9131km2；3个次重点防治区，面积5.7400km2和5个一般防治区，面积13.1900km2。
5矿山地质环境保护与恢复治理工程
5.1预防措施
煤矿对工业场地及排矸场等均应依据相关规范，留设围护带及保护煤柱，以防止或降低受到井下开采影响遭到破坏。对受影响较严重及严重的21个村庄村民进行搬迁工作，避免采煤活动对村民生产生活造成的影响。
5.2恢复治理工程
恢复治理工程应分区进行[7]，恢复治理阶段划分为近期（前5年），中期（生产阶段）和后期（煤矿闭矿后5年）三个阶段，恢复治理工程以近期为主，兼顾中期和后期恢复治理工程，其中近期恢复治理措施见表2所示。
中期及后期的地裂缝、耕地、林地、草地、输电线路和搬迁后村庄迹地恢复治理工程和近期相应工程一致。后期新增煤矿生产结束后，对井筒进行封闭，对各个场地进行恢复治理。
5.3恢复治理工程量
经过计算，煤矿近期、中期及后期的恢复治理工程量估算见表3所示。
6结论
安山煤矿位于生态脆弱区，在采取上述恢复治理措施时，应尽量减少大型机械设备的使用，在恢复治理各场地时，应首先考虑将建筑利用为住宅或其他途径，在不适合利用时，应将其恢复治理成与周围地类相应的土地类型。本文提出的恢复治理措施，为陕北煤矿区的矿山地质环境保护与恢复治理工作提供了可供参考及推广的恢复治理技术。
参考文献
[1]李永红，何意平，康金栓，等.陕北煤矿区地质环境保护与恢复治理措施-以神府矿区郭家湾煤矿为例[J].中国煤炭地质，2014，26（4）：41-45.
[2]王结义，李明武，张建生，等.陕西涌鑫矿业有限责任公司庙哈孤矿区安山煤矿可行性研究报告（修改）[R].北京：北京圆之翰煤炭工程设计有限公司，2009年1月.
[3]王结义，李明武，冷峰，等.陕西涌鑫矿业有限责任公司庙哈孤矿区安山矿井矿产资源开发利用方案[R].北京：北京圆之翰煤炭工程设计有限公司，2011年7月.
[4]刘翔，任忠胜，从常奎.陕西涌鑫矿业有限责任公司庙哈孤矿区安山煤矿矿山地质环境保护与治理恢复方案[R].西安：中煤科工集团西安研究院，2011年8月.
[5]中华人民共和国国土资源部. TD/T 1014-2007， 第二次全国土地调查技术规程[S].北京：中国标准出版社，2007.
[6]中华人民共和国国土资源部.DZ/T 223-2011，矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范[S].北京：中国标准出版社，2011.
[7]贾晓，吕晓静.对矿山地质环境恢复治理的综合探讨[J].科技致富向导，2013（18）： 276.