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摘 要:我国煤矿开采日益严重,导致了开采区的水土流失加重,对于煤矿开发地区环境破坏的情况,有学者进行了分析,并且对于这种情况提出了相应的解决措施,我国应大量的引进国外先进的煤矿开采技术,预防过度开采煤矿而导致地面塌陷,多次利用与净化矿井水,保护煤矿周边生物圈的平衡。
关键词:煤矿开采;水土保持;水土流失治理
【中图分类号】S157.1 【文献标识码】A 【文章编号】2236-1879(2017)03-0271-02
1 煤矿开采引起水土流失的特点分析
1.1 损坏水土保持功能:煤矿开采容易损坏环境的水土保持能力。在煤矿开采的范围内,都会破坏地表的植被,还会破坏煤矿周边的土壤结构特征,地表植被生态系统,甚至会破坏土壤的水土保持能力,一旦开矿破坏了水土保持能力,就会导致土壤中的有机物等营养成分流失,造成土壤肥力严重下降,最终会导致植被无法生长,出现土地荒漠化等情况。
1.2 加剧水土侵蚀、改变土壤结构:煤矿开采会改变土壤的结构。过度的煤矿开采会使得开采区的地表塌陷、降低,会改变开采区周边领域的地貌,使得开采区周边地区高低不平,这样会使得在原先环境下生存的植被死亡,缺少了植被的根系固定土壤,将会使得水土流失化变严重。煤矿开采等人类活动会引起地表塌陷、产生裂缝,产生的裂缝会使得土壤的结构松动,并且地下水会随着裂缝逐渐流失,没有了地下水的滋润将会让地表的植被缺水而死,同理,缺少了植被,根系的固定,土壤产生松动,很容易被雨水冲刷掉,加剧了水土流失。
1.3 开采中缺乏整体性的水土保持:在煤矿的周边环境中植被少,水土保持能力较差,若是开采的过程中不好好的保护环境,将会严重的破坏环境。因此在煤矿开采的过程中,要对采矿设备进行选择,如开采区域的场地护坡、排水管沟、防洪、防汛基础设施等在煤矿主体工程的设计中都将涉及,并按相关的要求实施修建;煤矿开采时会有岩石等固体废物产生,这些固体废物堆积在周边,会对周边的环境产生一定的影响,但是影响较小。
2 造成煤矿开采区水土流失的原因和危害
2.1 造成煤矿开采区的水土流失的原因:造成煤矿开采地区水土流失的原因主要有地质问题和当地气候条件问题,这两种问题是自然因素并非人为因素,煤矿开采过程时破坏周边环境主要还有人为因素的影响,并且人为因素的影响占大部分。煤矿开采时会破坏地表的植被覆盖,会严重的损坏自然环境,使得煤矿山的植被覆盖率越来越低。
2.2 水土流失的危害。其危害主要表现为:破坏了自然的环境供给平衡,降低了环境的再生能力,导致环境容易发生自然灾害。煤矿一旦开发过度,会使得环境水土流失情况加重,所谓的水土流失指的是水资源的流失会带走土壤中的细小颗粒以及有机物,植物所需的氮、磷、钾等微量元素、无机盐,减少了土壤中的养料,使得植物在土壤上不易成活。
影响了煤矿周边地区的生态平衡,破坏了周边地区的生态环境。过度的开采煤矿会使周边地区的生态平衡受到影响,严重时会让周边环境水土流失,地表土壤含水量不足会让植被缺水而死。
水土流失还会使得农田沙漠化,农田一旦沙化会让土壤流失,沙化的土壤流入到河流当中,堵塞河流或者沉积在河床上。煤矿开采区产生的大量泥沙流入到周边的水库、河流、湖泊当中,沉积在河床上,使得河床升高,河床一旦达到一定的高度,会降低水库的蓄水能力,减少河流的流量,抬高湖泊的淤泥,严重的甚至会影响泄洪能力,一旦发生洪水等自然灾害,会出现水资源聚集在地表上,发生水涝等自然灾害。砂石堆积在水库底部,直接使得水库的调节能力降低,增加了洪水危害人们的可能性。
水土流失还会造成土地的污染,恶化环境。水土流失会使植被死亡还会造成泥石流、山体滑坡等可怕的自然灾害,一旦发生这些自然灾害,将会给人类造成经济上以及资源上的损失,还会威胁人们的生命。
3 煤矿开采区的水土流失与防治
3.1 大力推广应用保护性煤矿开采技术:为了防止采矿时水土流失,我国应该大力的推广保护性煤矿开采技术。开采煤矿时最容易引发地面的塌陷,一旦发生地面塌陷,则会造成采矿地区发生地质的改变以及容易产生生态环境危害。若要想控制水土流失情况的发生,就要从地面塌陷的方面入手,首先采矿时要尽量的减少采矿区域发生地面塌陷,其次要减少植被的破坏量,因此在开矿时,我国应该大力的推广保护性的煤矿开采技术。
3.1.1 在采矿的过程中可以将挖出来的岩石土壤等固体废弃物运送到岩石电厂进行再次利用,这样就可以减少岩石堆放所占的面积,减少水土流失问题,若是不能送往岩石电厂再次利用,也可以先将岩石堆放在一旁,当岩石增加到一定数量后,再将岩石填回到矿洞内,这样就可以将水土流失量控制到最小。将岩石重新填回矿洞可以利用井下岩石初理技术,该技术对煤矿具有保护性,利用该技术进行回填岩石可以有效地减少岩石等固体废弃物堆放造成的面积,也可以减少水土流失情况的发生率,也能防止地表没有岩石支撑而塌陷的情况发生。
3.1.2 煤层保水开采技术应用在较浅煤层的矿井中,如果隔水土层和基岩的厚度较大,可以选择煤矿条带开采技术。对开采煤层的采流比参数进行科学的计算,并且拟定分层开采的方法,尽量的保护水层的完好性,实现煤层保水开采的目的,可大幅减少煤矿水资源的流失。
3.2 礦井水的净化与重复利用:矿井水的净化与重复利用对保护环境十分重要。煤矿开采的过程中会有大量的矿井废水产生,这些矿井废水中含有许多的重金属、矿井煤粉,若是直接排放到河流当中,将会严重的污染地表水资源,一旦地表的水资源被污染将会破坏矿产的周边环境,造成水资源的损失。所以在矿井边上开设一家水污染处理厂十分的有必要,充分的利用化学杀菌技术、循环过滤、生物处理技术以及沉淀对污水进行处理,将处理后的矿井废水再重新用于矿井开发过程中的除尘、洒水,这样就大大的减少了废水的产生。
3.3 地面沉陷破坏的恢复及整治
3.3.1 在采矿的过程中,会产生大量的煤研石,若是不对这些煤研石进行处理的话,将会严重地污染周边的空气。我们可以利用煤研石对矿井进行填充,一来可以防止矿井塌陷,二来可以防止污染空气,也可以减少煤研石堆放所占的大量面积,快速的恢复采矿破坏的土壤。
3.3.2 根据场地地面的培育作物的特征、土壤的厚度、耕种机械化的需要、坡度来科学的确定梯田的长宽高。再根据边坡地区原始坡度的大小、灌溉水源流经路线等来确定改造梯田的坡度大小和坡向。梯田复垦改造在煤矿开采区积水较多的沉陷区域,以及地下潜水水位较低的边坡地区,可将土地局部小范围进行平整处理,将其改造成梯田进行土地的复垦利用。
4 总结
对于如何防治水土流失,国家和政府一直在努力。煤矿的开发能够有效地带动国家的经济发展,但是煤矿开发也会影响环境,这就需要政府不断的完善煤矿开发政策,政府要对水土流失工作加大力度,要积极的号召防止水土流失,在开矿之前找到一种有效防止水土流失的技术。综上所述,开采煤矿时一定要注意水土流失地面塌陷的情况发生,一定要在以保护环境为前提下,发展经济。
参考文献
[1] 谈兵水利工程水土流失防治及治理对策研究[J]河北水利,2012,8.
[2] 郑连合,等迁安市矿山水土保持存在问题及治理措施田中国水利,2010,7(30)(责任编辑:陈凌霄).
关键词:煤矿开采;水土保持;水土流失治理
【中图分类号】S157.1 【文献标识码】A 【文章编号】2236-1879(2017)03-0271-02
1 煤矿开采引起水土流失的特点分析
1.1 损坏水土保持功能:煤矿开采容易损坏环境的水土保持能力。在煤矿开采的范围内,都会破坏地表的植被,还会破坏煤矿周边的土壤结构特征,地表植被生态系统,甚至会破坏土壤的水土保持能力,一旦开矿破坏了水土保持能力,就会导致土壤中的有机物等营养成分流失,造成土壤肥力严重下降,最终会导致植被无法生长,出现土地荒漠化等情况。
1.2 加剧水土侵蚀、改变土壤结构:煤矿开采会改变土壤的结构。过度的煤矿开采会使得开采区的地表塌陷、降低,会改变开采区周边领域的地貌,使得开采区周边地区高低不平,这样会使得在原先环境下生存的植被死亡,缺少了植被的根系固定土壤,将会使得水土流失化变严重。煤矿开采等人类活动会引起地表塌陷、产生裂缝,产生的裂缝会使得土壤的结构松动,并且地下水会随着裂缝逐渐流失,没有了地下水的滋润将会让地表的植被缺水而死,同理,缺少了植被,根系的固定,土壤产生松动,很容易被雨水冲刷掉,加剧了水土流失。
1.3 开采中缺乏整体性的水土保持:在煤矿的周边环境中植被少,水土保持能力较差,若是开采的过程中不好好的保护环境,将会严重的破坏环境。因此在煤矿开采的过程中,要对采矿设备进行选择,如开采区域的场地护坡、排水管沟、防洪、防汛基础设施等在煤矿主体工程的设计中都将涉及,并按相关的要求实施修建;煤矿开采时会有岩石等固体废物产生,这些固体废物堆积在周边,会对周边的环境产生一定的影响,但是影响较小。
2 造成煤矿开采区水土流失的原因和危害
2.1 造成煤矿开采区的水土流失的原因:造成煤矿开采地区水土流失的原因主要有地质问题和当地气候条件问题,这两种问题是自然因素并非人为因素,煤矿开采过程时破坏周边环境主要还有人为因素的影响,并且人为因素的影响占大部分。煤矿开采时会破坏地表的植被覆盖,会严重的损坏自然环境,使得煤矿山的植被覆盖率越来越低。
2.2 水土流失的危害。其危害主要表现为:破坏了自然的环境供给平衡,降低了环境的再生能力,导致环境容易发生自然灾害。煤矿一旦开发过度,会使得环境水土流失情况加重,所谓的水土流失指的是水资源的流失会带走土壤中的细小颗粒以及有机物,植物所需的氮、磷、钾等微量元素、无机盐,减少了土壤中的养料,使得植物在土壤上不易成活。
影响了煤矿周边地区的生态平衡,破坏了周边地区的生态环境。过度的开采煤矿会使周边地区的生态平衡受到影响,严重时会让周边环境水土流失,地表土壤含水量不足会让植被缺水而死。
水土流失还会使得农田沙漠化,农田一旦沙化会让土壤流失,沙化的土壤流入到河流当中,堵塞河流或者沉积在河床上。煤矿开采区产生的大量泥沙流入到周边的水库、河流、湖泊当中,沉积在河床上,使得河床升高,河床一旦达到一定的高度,会降低水库的蓄水能力,减少河流的流量,抬高湖泊的淤泥,严重的甚至会影响泄洪能力,一旦发生洪水等自然灾害,会出现水资源聚集在地表上,发生水涝等自然灾害。砂石堆积在水库底部,直接使得水库的调节能力降低,增加了洪水危害人们的可能性。
水土流失还会造成土地的污染,恶化环境。水土流失会使植被死亡还会造成泥石流、山体滑坡等可怕的自然灾害,一旦发生这些自然灾害,将会给人类造成经济上以及资源上的损失,还会威胁人们的生命。
3 煤矿开采区的水土流失与防治
3.1 大力推广应用保护性煤矿开采技术:为了防止采矿时水土流失,我国应该大力的推广保护性煤矿开采技术。开采煤矿时最容易引发地面的塌陷,一旦发生地面塌陷,则会造成采矿地区发生地质的改变以及容易产生生态环境危害。若要想控制水土流失情况的发生,就要从地面塌陷的方面入手,首先采矿时要尽量的减少采矿区域发生地面塌陷,其次要减少植被的破坏量,因此在开矿时,我国应该大力的推广保护性的煤矿开采技术。
3.1.1 在采矿的过程中可以将挖出来的岩石土壤等固体废弃物运送到岩石电厂进行再次利用,这样就可以减少岩石堆放所占的面积,减少水土流失问题,若是不能送往岩石电厂再次利用,也可以先将岩石堆放在一旁,当岩石增加到一定数量后,再将岩石填回到矿洞内,这样就可以将水土流失量控制到最小。将岩石重新填回矿洞可以利用井下岩石初理技术,该技术对煤矿具有保护性,利用该技术进行回填岩石可以有效地减少岩石等固体废弃物堆放造成的面积,也可以减少水土流失情况的发生率,也能防止地表没有岩石支撑而塌陷的情况发生。
3.1.2 煤层保水开采技术应用在较浅煤层的矿井中,如果隔水土层和基岩的厚度较大,可以选择煤矿条带开采技术。对开采煤层的采流比参数进行科学的计算,并且拟定分层开采的方法,尽量的保护水层的完好性,实现煤层保水开采的目的,可大幅减少煤矿水资源的流失。
3.2 礦井水的净化与重复利用:矿井水的净化与重复利用对保护环境十分重要。煤矿开采的过程中会有大量的矿井废水产生,这些矿井废水中含有许多的重金属、矿井煤粉,若是直接排放到河流当中,将会严重的污染地表水资源,一旦地表的水资源被污染将会破坏矿产的周边环境,造成水资源的损失。所以在矿井边上开设一家水污染处理厂十分的有必要,充分的利用化学杀菌技术、循环过滤、生物处理技术以及沉淀对污水进行处理,将处理后的矿井废水再重新用于矿井开发过程中的除尘、洒水,这样就大大的减少了废水的产生。
3.3 地面沉陷破坏的恢复及整治
3.3.1 在采矿的过程中,会产生大量的煤研石,若是不对这些煤研石进行处理的话,将会严重地污染周边的空气。我们可以利用煤研石对矿井进行填充,一来可以防止矿井塌陷,二来可以防止污染空气,也可以减少煤研石堆放所占的大量面积,快速的恢复采矿破坏的土壤。
3.3.2 根据场地地面的培育作物的特征、土壤的厚度、耕种机械化的需要、坡度来科学的确定梯田的长宽高。再根据边坡地区原始坡度的大小、灌溉水源流经路线等来确定改造梯田的坡度大小和坡向。梯田复垦改造在煤矿开采区积水较多的沉陷区域,以及地下潜水水位较低的边坡地区,可将土地局部小范围进行平整处理,将其改造成梯田进行土地的复垦利用。
4 总结
对于如何防治水土流失,国家和政府一直在努力。煤矿的开发能够有效地带动国家的经济发展,但是煤矿开发也会影响环境,这就需要政府不断的完善煤矿开发政策,政府要对水土流失工作加大力度,要积极的号召防止水土流失,在开矿之前找到一种有效防止水土流失的技术。综上所述,开采煤矿时一定要注意水土流失地面塌陷的情况发生,一定要在以保护环境为前提下,发展经济。
参考文献
[1] 谈兵水利工程水土流失防治及治理对策研究[J]河北水利,2012,8.
[2] 郑连合,等迁安市矿山水土保持存在问题及治理措施田中国水利,2010,7(30)(责任编辑:陈凌霄).