遲 波

(東北煤田地質(zhì)局一O三勘探隊(duì)，遼寧 遼陽(yáng)111000)

1 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)概況

紅格爾北段礦區(qū)東鄰額合寶力格煤田哈日高華礦區(qū)，南鄰紅格爾礦區(qū)，位于東烏珠穆沁旗西南部，錫林浩特的西北，東西長(zhǎng)16 km，南北寬5.6 km，面積91.19 km2，其中含煤面積24.4 km2。

本區(qū)在自然條件下，沒(méi)有較大規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境污染等問(wèn)題，礦區(qū)地面穩(wěn)定性較好，但生態(tài)環(huán)境比較脆弱。

未來(lái)礦井開(kāi)采可能會(huì)引起地下水流場(chǎng)變化、局部地表變形、地下水污染和大氣污染等地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境污染等問(wèn)題，但對(duì)環(huán)境地質(zhì)影響較弱，且通過(guò)必要的治理措施亦不會(huì)對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成較大的破壞。

此外，煤矸石中化學(xué)成份基本穩(wěn)定，亦無(wú)其它環(huán)境地質(zhì)隱患。依據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》(GB12719－91)確定本區(qū)地質(zhì)環(huán)境類型為第二類，即礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量中等。

2 礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題

本區(qū)為典型的草原地貌，第四系松散層廣泛分布，地形起伏較小，地表植被較少，生態(tài)環(huán)境比較脆弱。經(jīng)鉆探施工、地球物理測(cè)井，對(duì)鉆孔內(nèi)巖石、煤層的采樣測(cè)試、化驗(yàn)等，均未發(fā)現(xiàn)放射性異常及大量有害氣體。目前本區(qū)尚未大規(guī)模開(kāi)發(fā)，空氣清新，水質(zhì)良好，地表未發(fā)現(xiàn)有危害性的污染物，從環(huán)境角度講，本區(qū)目前環(huán)境地質(zhì)質(zhì)量良好。但隨著礦區(qū)不斷的開(kāi)發(fā)建設(shè)，將帶來(lái)一系列與環(huán)境地質(zhì)有關(guān)的問(wèn)題。

2.1 煤炭資源開(kāi)采對(duì)環(huán)境的影響

2.1.1 生態(tài)環(huán)境

煤田開(kāi)采破壞了原有的地層結(jié)構(gòu)，將會(huì)造成地面凹陷，伴隨地面凹陷圍巖產(chǎn)生大量的裂隙，使淺層承壓水涌出地表，形成湖沼，伴隨蒸發(fā)作用，地表形成大量鹽分富集，必將改變地表植被生存環(huán)境，造成土地鹽漬化。可直接導(dǎo)致露天區(qū)附近植被枯死，也加劇了水土流失、土地沙化的速度。

2.1.2 環(huán)境污染

采礦生產(chǎn)和煤炭堆積、運(yùn)輸?shù)炔豢杀苊獾禺a(chǎn)生粉塵、煤塵、噪音等，都可危害人體的健康。采礦生產(chǎn)過(guò)程中堆積的煤及夾矸等，也將占去大量的土地資源。據(jù)化驗(yàn)資料，煤及矸石中含有多種有害元素，經(jīng)風(fēng)吹、日曬、雨淋后，再通過(guò)氧化、溶解、擴(kuò)散等作用，可直接污染空氣、水體、土壤等，使周圍環(huán)境逐年惡化。

2.2 地震與礦區(qū)穩(wěn)定性

據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306－2001)劃分，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，地震基本烈度為6度。

據(jù)內(nèi)蒙古地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，2004年3月24日9時(shí)53分在錫林郭勒盟西烏珠穆沁旗與東烏珠穆沁旗之間(北緯45°19';東經(jīng)118°22')發(fā)生5.9級(jí)地震，本區(qū)有較為強(qiáng)烈震感。

本區(qū)為草原地貌，地形起伏較小。第四系埋藏較淺，水位15米左右，。因此本區(qū)沒(méi)有地震液化現(xiàn)象，建筑的場(chǎng)地類別為Ⅱ類，屬于抗震設(shè)防有利地段。

2.3 地質(zhì)災(zāi)害

區(qū)內(nèi)煤層較厚，又因煤層頂?shù)装鍖贅O軟巖類巖石，由于區(qū)內(nèi)煤層埋藏較淺，大規(guī)模的開(kāi)采必將巖層應(yīng)力將發(fā)生變化，引起巖體失穩(wěn)，誘發(fā)地面產(chǎn)生沉降和塌陷，從而使地表建筑物(構(gòu)筑物)失穩(wěn)遭到破壞等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)生，開(kāi)采后要及時(shí)采取回填措施，以防止地面塌陷及沉降造成地質(zhì)災(zāi)害。同時(shí)地下水也會(huì)順冒落導(dǎo)水裂隙帶涌入礦井，給礦井生產(chǎn)及人身安全帶來(lái)極大的危害。

2.4 礦區(qū)水環(huán)境

礦區(qū)地下水資源豐富。除牧民家零星的有幾個(gè)機(jī)井外，礦區(qū)內(nèi)沒(méi)有開(kāi)發(fā)地下水資源。地下水水質(zhì)較好，能夠滿足生活用水的標(biāo)準(zhǔn)。礦區(qū)內(nèi)沒(méi)有地下水開(kāi)發(fā)利用。

地下水廣泛地分布在礦區(qū)內(nèi)，第四系之后，40～120m是地下水富集地段。礦井降水，導(dǎo)致地下水水位下降，隨著人類采礦活動(dòng)的增加，必然改變了區(qū)內(nèi)地下水的自然賦存條件，使地下水平衡遭到破壞。其結(jié)果將改變地表的徑流模式，使生態(tài)環(huán)境發(fā)生改變。

本區(qū)地處干旱、半干旱大陸性氣候區(qū)，區(qū)內(nèi)降水量較少且集中，加之人類大規(guī)模的采礦活動(dòng)，促使草原植被銳減，覆蓋率降低，最終導(dǎo)致植物枯死，地表裸露，形成大面積的水土流失，加劇了土地沙漠化的進(jìn)度。

2.5 礦區(qū)有害物質(zhì)

砷(As.d)

1)煤層采取46個(gè)層點(diǎn)樣中在1～28 μg/g間，平均為2 μg/g。按煤中砷含量分級(jí)(MT/T803－1999)標(biāo)準(zhǔn)劃分，屬一級(jí)含砷煤。

2)煤層采取25個(gè)層點(diǎn)樣中在1～75μg/g間，平均為6μg/g。按煤中砷含量分級(jí)(MT/T803－1999)標(biāo)準(zhǔn)劃分，屬二級(jí)含砷煤。

本區(qū)1煤中705號(hào)孔原煤砷含量為55 μg/g，浮煤為4 μg/g，2煤中506號(hào)孔原煤砷含量高達(dá)75μg/g，按單個(gè)樣點(diǎn)看其為四級(jí)含砷煤，也反映出本區(qū)煤中砷在局部區(qū)塊富集，而砷是煤中的有害元素，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，對(duì)人體更加有害，所以本區(qū)雖為二級(jí)以下含砷煤，但局部煤中含砷富集，在四級(jí)含砷煤以上，因而在采煤和煤的利用上業(yè)主和有關(guān)部門要高度重視。

通過(guò)煤層化驗(yàn)分析表明，礦區(qū)煤質(zhì)為特低硫、低磷、低灰質(zhì)長(zhǎng)焰煤。煤礦屬于低瓦斯礦井，因此礦井有害物質(zhì)較少。但采礦活動(dòng)中煤矸堆放礦井生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)不可避免地產(chǎn)生粉塵、煤塵、瓦斯等，礦井生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的煤矸堆載占去大量土地的同時(shí)，煤矸石中含有的多種有害元素經(jīng)風(fēng)吹日曬，再經(jīng)溶濾、氧化、擴(kuò)散等作用亦可直接污染空氣、水體、土壤等，洗選會(huì)浪費(fèi)費(fèi)大量的水資源同時(shí)會(huì)給礦區(qū)造成地下水的污染，使周圍環(huán)境逐年惡化。同時(shí)豐水期降雨將煤塵、煤泥帶到下游對(duì)下游地表水及淺層地下水造成污染。

3 治理措施

前述已知，本區(qū)為生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)，礦區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè)無(wú)疑將加劇本區(qū)環(huán)境的進(jìn)一步惡化，因此在礦區(qū)建設(shè)之前應(yīng)制定一個(gè)行之有效的防治措施，具體建議如下:

3.1 加強(qiáng)水資源的管理力度

選用水質(zhì)良好、便于保護(hù)的水源地作為生活用水，節(jié)約水資源。對(duì)于礦井的疏干水應(yīng)清污分流，未受污染的水可直接作為工業(yè)用水，對(duì)污水和生活污水必須進(jìn)行“凈化”處理及二次利用。只有這樣，才能即減少?gòu)U水排放量又節(jié)約了水資源，最大限度地保護(hù)好原始的地下水平衡狀態(tài)。

3.2 對(duì)采煤頂板要進(jìn)行有效支護(hù)

限制采空范圍并留出足夠的防水煤柱。采用充填技術(shù)充填采空區(qū)，合理布置開(kāi)采順序，避免因沉降或塌陷等對(duì)環(huán)境造成的破壞。如發(fā)現(xiàn)地表變形、開(kāi)裂等必須及早采取相應(yīng)的治理措施，如回填煤矸石等廢棄物，并在其上植樹(shù)種草。

3.3 開(kāi)展“三廢”的綜合利用

盡量減少?gòu)U水、廢渣、廢氣的排放量，對(duì)煤矸石應(yīng)采取井巷充填、地表掩埋或煤矸石制磚等綜合利用，盡量減少地表堆放量。本區(qū)煤灰成分大部為高嶺石類粘土礦物，主要由二氧化硅和三氧化二鋁組成。礦物成分細(xì)膩，是工業(yè)水泥生產(chǎn)的好原料，所以，煤矸石和洗選后的殘?jiān)勺魃a(chǎn)水泥原料既環(huán)保又創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 礦區(qū)應(yīng)種草植樹(shù)

通過(guò)提高植被覆蓋率涵養(yǎng)水份，控制水土流失。對(duì)采礦活動(dòng)所誘發(fā)的裂隙應(yīng)及時(shí)填埋處理，防止沙土的裸露及雨水沿裂隙的滲漏，增加飽氣帶土壤的含水量，減少水土流失。對(duì)建設(shè)中的土石方開(kāi)挖，應(yīng)盡量避免在雨季施工，如雨季施工時(shí)應(yīng)避免破壞邊界外的自然植被和排水系統(tǒng)，防止因積水沖刷而引起的水土流失發(fā)生。

總之，只要采取切實(shí)有效的防護(hù)措施，有效地遏制人為破壞造成的水土流失，保護(hù)好現(xiàn)有的植被，邊建設(shè)，邊治理，是能夠達(dá)到防止水土流失、保護(hù)生態(tài)環(huán)境之目的。

4 結(jié)語(yǔ)

人類能夠更好的生存，必須有一個(gè)良好的生活環(huán)境。因此，礦區(qū)在開(kāi)發(fā)建設(shè)前應(yīng)制定一個(gè)行之有效的防治環(huán)境地質(zhì)污染的措施。

以上措施與建議僅供有關(guān)部門參考，環(huán)境地質(zhì)綜合防治工作尚處于嘗試階段，需在今后工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以便更好地為礦區(qū)服務(wù)，造福當(dāng)?shù)鼐用瘛?/p>

[1]內(nèi)蒙古自治區(qū)東烏珠穆沁旗 額合寶力格煤田紅格爾礦區(qū)北段勘探報(bào)告.東北煤田地質(zhì)局103勘探隊(duì).2008.

[2]環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境 (HJ 610－2011).中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社出版.2011.

[3]礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范GB12719－1991國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.1991.