王強(qiáng) 張松玲

[摘要]本文就新疆煤田區(qū)環(huán)境資源進(jìn)行研究，分析了該地區(qū)煤炭、地下水、地域、氣候環(huán)境等資源條件，提出綜合利用這些資源條件的方法和途徑，并提出了基本設(shè)想。

[關(guān)鍵詞]煤礦 資源 立體 利用

[中圖分類號(hào)] P641.4+61 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-7-268-1

新疆正在投入地質(zhì)勘探工作的煤田區(qū)擁有豐富的煤炭、地下水、地域、氣候等環(huán)境資源，要針對(duì)新疆的特點(diǎn)，充分利用相關(guān)技術(shù)，合理利用這些資源，保障煤田區(qū)的可持續(xù)循環(huán)發(fā)展。

1煤田區(qū)環(huán)境資源要素簡(jiǎn)要分析

1.1煤炭資源條件

新疆正在投入地質(zhì)勘探工作的三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田煤炭資源主要特點(diǎn)為：煤炭資源埋藏淺、產(chǎn)狀較平緩、煤層單層厚度大、煤質(zhì)較好；煤田區(qū)地表缺少保證礦區(qū)建設(shè)的較大地表水源；煤層露頭多隱伏于淺層地下，含煤地層中的煤層、含水層和斷層多與其上覆較富水的松散層相接觸。

1.2地下水資源條件

在三塘湖、 淖毛湖煤田還具有相近的地下水資源條件。也就是說(shuō)具有中等以上的水文地質(zhì)類型條件。地下水資源及通道主要富存在淺部的第三系和第四系地層中。因此，在新疆的幾個(gè)主要大煤田，應(yīng)該充分利用礦區(qū)地下水。傳統(tǒng)的煤礦開(kāi)采工藝對(duì)環(huán)境造成污染和破壞，如果能將進(jìn)入煤礦區(qū)的地下水給予提前的勘查規(guī)劃和利用，采取疏與導(dǎo)的技術(shù)手段，既具有現(xiàn)實(shí)意義又能產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)效益[1]。

1.3地域資源條件

三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田具有相近的地域資源優(yōu)勢(shì)條件。 首先，是多處無(wú)人區(qū)或遠(yuǎn)離鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)；廣袤的戈壁荒漠即是未來(lái)礦區(qū)建設(shè)的良好地域也是即將遭受地表生態(tài)破壞的地區(qū)；其次，由于遠(yuǎn)離鄉(xiāng)鎮(zhèn)而造成礦區(qū)設(shè)施必需齊備，大規(guī)模的功能齊全的礦區(qū)生產(chǎn)生活設(shè)施的整體規(guī)劃建設(shè)也對(duì)地區(qū)各種資源條件有效綜合利用提供了可能。 如果將淖毛湖、三塘湖或大南湖、沙爾湖的煤田開(kāi)發(fā)與城鎮(zhèn)與區(qū)域運(yùn)輸溝通等整體開(kāi)發(fā)進(jìn)行總體規(guī)劃， 東疆地區(qū)以煤田開(kāi)發(fā)為龍頭的南北兩條經(jīng)濟(jì)潛力帶會(huì)自然形成。 同時(shí)會(huì)拉近新疆與相鄰國(guó)家或省份的交通運(yùn)輸距離， 加快與內(nèi)地的溝通和交流。

1.4氣候環(huán)境條件

三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田還具有相近的氣候環(huán)境條件。 主要表現(xiàn)在夏季酷熱干燥、冬季少雪多風(fēng)；全年日照時(shí)間長(zhǎng)；地表水體缺乏、地表降水集中且滲入強(qiáng)度大等特點(diǎn)。 廣袤的戈壁灘就是具有極大吸收集中降水的“最好海綿”和集中地下水的大水庫(kù)。 礦區(qū)建設(shè)所需的大量水源必然只能就近取自礦區(qū)內(nèi)的地下水，而后面的傳統(tǒng)礦井建設(shè)方式又勢(shì)必會(huì)破壞這些水源。 從區(qū)外引流或長(zhǎng)途拉運(yùn)都將是一個(gè)無(wú)法根本解決問(wèn)題的短期行為。

2綜合利用條件，構(gòu)建礦區(qū)立體建設(shè)

2.1綜合利用資源條件

三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田的開(kāi)發(fā)目前只是初期，各項(xiàng)基本建設(shè)的設(shè)計(jì)規(guī)劃剛剛開(kāi)始。要充分利用設(shè)計(jì)規(guī)劃單位各專業(yè)的優(yōu)勢(shì)，從地下水資源利用而言，由于礦區(qū)建設(shè)急需生產(chǎn)生活的供水水源，可礦井施工中又需要克服淺層富含地下水的疏干困難。因此，應(yīng)在地下水進(jìn)入礦區(qū)前就給予提前的抽取利用。三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田區(qū)都具有多年同期持續(xù)高溫的氣象記錄。大氣的持續(xù)高溫與地下巖層與水的低溫既可以形成自然通風(fēng)的條件，又可以形成對(duì)流空氣溫度互調(diào)的目的。如若輔助地源熱泵原理系統(tǒng)又是一個(gè)地源、空氣源自然綜合利用的綠色實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。日照時(shí)間長(zhǎng)是造成三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田區(qū)都具有多年同期持續(xù)高溫的重要條件。如果將大面積零星或集中分布的供水疏排井和礦井通風(fēng)都采用太陽(yáng)能動(dòng)力，不僅缺少了輸變電工程費(fèi)用，還減少了其在高溫、大風(fēng)和面大點(diǎn)少等困難條件下的特殊維護(hù)，更減少了其對(duì)礦區(qū)自然景觀的影響[2]。

同時(shí)，在三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田區(qū)進(jìn)行地面生產(chǎn)生活設(shè)施的建筑也存在著防風(fēng)、抗高溫等要求的特殊投入。如果利用地下洞室工程系統(tǒng)規(guī)劃出：前期為采掘運(yùn)輸巷道與采區(qū)系統(tǒng)，后期逐步轉(zhuǎn)化為回填工程和地下生產(chǎn)生活基本建筑物系統(tǒng)。既可生產(chǎn)生活同步走又可最大限度地保護(hù)了地面原本脆弱的自然生態(tài)環(huán)境。

如果以地下洞室的建設(shè)作為礦區(qū)房地產(chǎn)項(xiàng)目給予開(kāi)發(fā)投入，即可達(dá)到煤炭資源采空的完全回填；還可以避免因地下采空塌陷造成對(duì)煤系地層上覆含水層的水資源破壞和對(duì)地面建筑物的影響；更解決了資源枯竭礦區(qū)現(xiàn)在所面臨的問(wèn)題；井下水倉(cāng)還可兼顧污水處理池的功用或擴(kuò)建為地下污水處理廠，真正實(shí)踐新疆煤礦區(qū)的科學(xué)可持續(xù)發(fā)展[3]。

2.2礦區(qū)立體建設(shè)的基本設(shè)想

礦井通風(fēng)是礦井設(shè)計(jì)規(guī)劃的一部分。如果利用礦區(qū)地表地下溫差大的特點(diǎn)，不僅可以多設(shè)計(jì)自然通風(fēng)系統(tǒng)和節(jié)能減排的循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)，還可以結(jié)合地下洞室工程形成地源熱泵體系的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)工作，逐步改良礦區(qū)的局部小氣候。

地下水的抽排一直是礦井建設(shè)較耗資的一部分。礦井的抽排水系統(tǒng)也一直是礦井設(shè)計(jì)規(guī)劃的一部分。如果利用地面風(fēng)能抽排或循環(huán)礦井水，再結(jié)合抽排水系統(tǒng)和地下洞室工程形成地源熱泵綜合利用體系，使井上與井下循環(huán)互利達(dá)到立體建設(shè)新型環(huán)保礦區(qū)目的。

傳統(tǒng)的礦井設(shè)計(jì)與規(guī)劃中，基本都考慮采區(qū)回采的采空自然冒落方式。這樣即破壞了上覆含水層的補(bǔ)、逕、排環(huán)境，還增加了井下抽排水的工作量和礦井生產(chǎn)中水害出現(xiàn)的可能。如果能將井下巷道、地下洞室工程與地下洞室工程替代采空回填，將采煤工程作為煤礦區(qū)地下工程的“輔助工程”來(lái)規(guī)劃，再結(jié)合地面太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電作為井下運(yùn)輸、提升系統(tǒng)、抽排水系統(tǒng)和地源熱泵的運(yùn)行動(dòng)力系統(tǒng)的綜合利用體系，使現(xiàn)在的礦井系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃成未來(lái)礦區(qū)地下大城鎮(zhèn)整體建設(shè)的基礎(chǔ)工程，巷道運(yùn)輸系統(tǒng)與地下軌道系統(tǒng)建設(shè)同時(shí)兼顧，變采礦對(duì)礦區(qū)環(huán)境的嚴(yán)重破壞改成對(duì)綠色環(huán)保礦區(qū)的基礎(chǔ)投資和基本建設(shè)，那么，新疆的資源勘探與礦區(qū)建設(shè)才能真正的走向可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)軌道。

順應(yīng)新疆煤田區(qū)的自然與資源條件，充分合理地結(jié)合礦井系統(tǒng)建設(shè)特點(diǎn)，科學(xué)有效地規(guī)劃設(shè)計(jì)與綜合利用是新疆資源大開(kāi)發(fā)的現(xiàn)實(shí)需要。如果對(duì)于三塘湖煤田這樣大型整裝煤田進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃并綜合開(kāi)發(fā)利用，尤其具有得天獨(dú)厚的循環(huán)可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。同時(shí)也為資源勘探綜合利用與規(guī)劃建設(shè)開(kāi)創(chuàng)了先河，其潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的高回報(bào)率也勢(shì)必成為競(jìng)相仿效的榜樣。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)克然，蓋春平等.新疆煤礦區(qū)地下水資源開(kāi)發(fā)前景[J].科技信息，2010，12.

[2]閆連群，蓋春平.新疆煤礦區(qū)水資源的利用探討 [J]. 新疆煤炭，2008，2.

[3]羅穎峰，蓋春平，閆連群.新疆煤礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查動(dòng)因分析[J].科技信息，2012，9：379-380.