1、引言
石壕煤礦位于河南省三門峽市陜縣東部,于60年代由武漢煤炭設計院設計,開采二1煤層,1971年底開始建井,1984年底建成投產(chǎn)。全井田共布置四個采區(qū),11采區(qū)已回采結(jié)束,12采區(qū)和13采區(qū)為礦井目前的開采采區(qū),14采區(qū)尚未開采。礦區(qū)包括煤炭生產(chǎn)加工區(qū)(工業(yè)場地區(qū))、煤矸石區(qū)(矸石山區(qū))、生活中心區(qū)、公路及鐵路區(qū)。
2、礦山地質(zhì)環(huán)境
2.1地層巖性
井田內(nèi)西部及北部基巖廣泛出露,據(jù)地表基巖出露和鉆孔及生產(chǎn)礦井揭露,地層由老至新發(fā)育有奧陶系、石炭系、二疊系、新近系和第四系。
2.2地質(zhì)構(gòu)造
石壕煤礦井田位于陜澠煤田西部,處于澠池向斜仰起端的北部,基本處于澠池向斜的軸部,總體為一傾向E的單斜構(gòu)造,礦井構(gòu)造復雜程度應為中等構(gòu)造。
2.3含煤地層
本區(qū)含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組。其中山西組下部的二1煤層為普遍可采煤層,太原組下部的一3煤層為局部可采煤層。
3、礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估
3.1評估范圍和級別
3.1.1評估范圍
根據(jù)石壕煤礦井田資料及礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查結(jié)果,礦區(qū)采掘活動影響范圍沒有超過井田范圍,故本次評估以該煤礦的井田邊界作為評估區(qū)邊界。
3.1.2評估級別
(1)評估區(qū)重要程度。石壕煤礦評估區(qū)內(nèi)共有1個鄉(xiāng)鎮(zhèn),涉及自然村莊15個,其中集中居住區(qū)人口500人以上的自然村莊有3個,井田范圍內(nèi)有隴海鐵路和310國道通過,破壞耕地、園地,因此評估區(qū)重要程度確定為重要區(qū)。(2)礦山生產(chǎn)建設規(guī)模。石壕煤礦現(xiàn)有實際生產(chǎn)能力為0.9Mt/a(90萬噸),根據(jù)礦山生產(chǎn)建設規(guī)模分類標準,其礦山生產(chǎn)建設規(guī)模為中型。(3)礦山地質(zhì)環(huán)境條件復雜程度。評估區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育,礦井進水邊界條件中等。二1煤層頂板多為大占砂巖,巖體穩(wěn)定性好;二1煤層底板以黑色砂質(zhì)泥巖為主,巖體穩(wěn)定性中等。井田內(nèi)現(xiàn)有地下采空區(qū)面積2.6km2,現(xiàn)狀條件下采空區(qū)面積較大,地面下沉量為1~6m,現(xiàn)狀條件下,礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型少,危害小。地處丘陵區(qū),微地貌形態(tài)較復雜,地形起伏變化中等。綜上,可判定評估區(qū)內(nèi)礦山地質(zhì)環(huán)境條件復雜程度為中等。(4)評估級別判定。綜上,確定石壕煤礦井田礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估級別為一級。
3.2現(xiàn)狀評估分區(qū)
(1)嚴重區(qū)(I)。主要位于工業(yè)場地及其它場地、11、12、13采區(qū)已采空區(qū)域,根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型與影響程度差異,將礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重區(qū)又細分為3個亞區(qū),分別是①工業(yè)場地及其它場地礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重區(qū)(I1)、②井田西部礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重區(qū)(I2)、③井田北部礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重區(qū)(I3)。(2)較輕區(qū)(III)。位于石壕煤礦井田東部和南部,該區(qū)地貌以丘陵為主,地形起伏不平,現(xiàn)階段地表以村莊、農(nóng)田及未利用土地為主。該區(qū)目前受開采活動影響小,礦山地質(zhì)災害危險性小,礦業(yè)開發(fā)對地形地貌景觀影響程度為較輕,對含水層破壞較輕,基本不對土地資源造成影響和破壞。
3.3預測評估分區(qū)
(1)嚴重區(qū)(I)
根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型與影響程度差異,將礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重區(qū)又細分為4個亞區(qū),分別是①工業(yè)場地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重區(qū)(I1)、②井田北部礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重區(qū)(I2)、③井田西部礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重區(qū)(I3)、④井田南部礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重區(qū)(I4)。
(2)較輕區(qū)(III)
主要分布于礦山環(huán)境影響程度嚴重區(qū)以外的其它區(qū)域,該區(qū)在預測年限內(nèi)不受開采活動影響或受開采活動影響程度較輕。
4、礦山地質(zhì)環(huán)境防治
4.1近期礦山地質(zhì)環(huán)境治理
按石壕煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復工作部署,在治理近期,安排礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復工程2個,包括地面塌陷及地裂縫治理工程1個、矸石山滑坡防治工程1個。
4.1.1地面塌陷及地裂縫治理方式
(1)地面塌陷治理方式
本次地面塌陷治理工程設計中盡可能采取“矸石充填法”或“挖高墊低法”增加地面標高,或采用“疏水排導法”消除陷區(qū)積水等方式實施土地平整,盡量減少開挖取土坑獲取土源充填的方式。
(2)地裂縫充填方式
對不同規(guī)模的裂縫,其處理方式不同,針對裂縫特征,可采用自然恢復、人工治理和機械治理3種方法。
4.1.2矸石山滑坡防治
為防止矸石山發(fā)生滑坡、渣石流等地質(zhì)災害,在矸石山下游用地邊界采取維護結(jié)構(gòu),如擋渣墻、沙袋等。本方案設計采用矸石山坡腳擋墻,目的在于防止因疏松或暴雨沖刷而產(chǎn)生滑坡。遵循經(jīng)濟、安全與施工便利兼顧的原則,采用漿砌石重力式擋渣墻,墻型采用墻背直立型。
4.2中期礦山地質(zhì)環(huán)境治理
按石壕煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復工作部署,在治理中期,安排礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復工程2個,包括12采區(qū)地面塌陷及地裂縫治理工程和13采區(qū)地面塌陷及地裂縫治理工程。
4.3遠期礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程
按石壕煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復工作部署,在治理中期,安排礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復工程2個,包括14采區(qū)地面塌陷及地裂縫治理工程、工業(yè)場地土地整理工程和矸石山生態(tài)恢復工程。
4.4礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測
主要有地面塌陷和地裂縫的監(jiān)測、地下水監(jiān)測、地表水監(jiān)測三項。
5、結(jié)論
石壕煤礦礦山地質(zhì)環(huán)境條件復雜程度為中等,礦山規(guī)模為中型,確定該礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估級別為一級?,F(xiàn)狀評估劃定礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重區(qū)3處,較輕區(qū)1處;預測評估劃定礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重區(qū)4處,較輕區(qū)1處。部署治理恢復工程8個。其中,地面塌陷及地裂縫治理工程4個,矸石山滑坡防治工程1個,工業(yè)場地土地整理工程1個、矸石山生態(tài)恢復工程1個和礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測工程1個。
(作者單位:河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)勘查院)