摘 要:在煤礦開(kāi)采所產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害里,開(kāi)采沉陷對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響和破環(huán)可以說(shuō)是非常嚴(yán)重的?;诖耍疚尼槍?duì)煤礦開(kāi)采沉陷所產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害及其防治對(duì)策進(jìn)行了相關(guān)研究。
關(guān)鍵詞:開(kāi)采沉陷;地質(zhì)災(zāi)害;防治
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.072
1 開(kāi)采沉陷對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響
1.1 地表塌陷對(duì)于土地環(huán)境造成的影響
主要是因?yàn)榈乇懋a(chǎn)生的塌陷會(huì)使得土地出現(xiàn)一定寬度的裂縫和不同程度的落差。在一些坡度超出40°之上的陡崖和斷巖或者是凸形的邊坡位置,還可能出現(xiàn)采動(dòng)崩塌甚至滑坡。
1.2 地表塌陷對(duì)于水環(huán)境造成的影響
首先是地表塌陷裂縫在某種程度上使地面大氣降水的徑流和匯水條件產(chǎn)生改變, 從而令一些地表水通過(guò)塌陷裂縫滲入到地下,造成地面水系流量不斷減少甚至干涸。其次是開(kāi)采沉陷所產(chǎn)生的塌陷裂縫,對(duì)上覆巖層含水層以及松散含水層會(huì)造成不同程度的損壞,同時(shí)其中的一些松散層以及上覆基巖含水層里的的地下水會(huì)沿著塌陷裂縫滲入到采空區(qū)或者是開(kāi)采煤層下方的深部含水層,從而造成采空區(qū)地下水位降低,開(kāi)采區(qū)及其影響范圍內(nèi)的井、泉、地表水源的水量不斷減少,嚴(yán)重的還會(huì)干涸。
1.3 地表塌陷對(duì)植被的影響
地表塌陷對(duì)于樹(shù)林與草灌產(chǎn)生的影響不大,因?yàn)闃?shù)木的根系相較農(nóng)作物的根系發(fā)育范圍要大一些,僅塌陷裂縫范圍內(nèi)的樹(shù)木根系損傷會(huì)比較嚴(yán)重。
1.4 地表塌陷對(duì)于人工環(huán)境造成的影響
建筑物、構(gòu)筑物的地基基礎(chǔ),其抗變形的能力一般不足以抵御地表塌陷時(shí)產(chǎn)生的地表變形,尤其是在重復(fù)采動(dòng)的情況下,如不采用特殊的保護(hù)措施,塌陷范圍中建筑物以及構(gòu)筑物都可能會(huì)受到不同程度的損壞。
2 預(yù)防及減少地表沉陷與煤礦礦區(qū)環(huán)境治理的措施
2.1 防止及減小地表沉陷與破壞的措施
(1)留設(shè)保護(hù)煤柱。也就是在需要進(jìn)行保護(hù)的對(duì)象的下面留出一定面積的受護(hù)面使其成為煤柱,煤柱的大小按照相關(guān)規(guī)程規(guī)范以礦區(qū)獲得的移動(dòng)角進(jìn)行設(shè)計(jì)。留設(shè)保護(hù)煤柱的目的在于將損失的煤炭資源作為代價(jià)使其能夠讓受護(hù)對(duì)象得到安全保護(hù),優(yōu)點(diǎn)是能夠極大程度地降低受到保護(hù)的地表產(chǎn)生的沉陷和變形,使得受護(hù)對(duì)象自身能夠保持安全,缺點(diǎn)是會(huì)永久性地?fù)p失大量煤炭資源,降低礦井效益。
(2)充填開(kāi)采。使用砂石和煤矸石等相關(guān)材料,以水力和風(fēng)力作為主要?jiǎng)恿Γ?及時(shí)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行填充,避免頂板與覆巖沉降,從而減小地面產(chǎn)生的變形。
(3)部分開(kāi)采。在受護(hù)對(duì)象其保護(hù)煤柱的范圍中采出一些煤炭,留下一部分煤炭作為支撐,控制地表產(chǎn)生的變形在許可的范圍內(nèi)。開(kāi)采方式一般分為兩種,分別為條帶法及刀柱法。刀柱法其自身的采寬與留寬都不大,但工作面需經(jīng)常變動(dòng), 對(duì)機(jī)械化作業(yè)不利。按照當(dāng)前的資料分析,假如條帶開(kāi)采其自身留寬度設(shè)計(jì)準(zhǔn)確, 那么地表下沉值大概是全部回采的2%~20%,與充填開(kāi)采相同,在應(yīng)用上也十分便利,所以應(yīng)用前景十分廣闊。
2.2 受護(hù)對(duì)象的防護(hù)和礦區(qū)環(huán)境治理的相關(guān)措施
(1)礦區(qū)內(nèi)的主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)和居民區(qū),以及重要工業(yè)區(qū)和交通、水利、電力、重點(diǎn)文化旅游等設(shè)施,保護(hù)柱應(yīng)按規(guī)定留存保護(hù),采取措施提高受保護(hù)體抵抗采礦和變形的能力,使其不會(huì)因采煤崩塌而遭到破壞。
(2)簡(jiǎn)易車(chē)間、構(gòu)筑物、二級(jí)道路、排水道、低壓線(xiàn)路、小村莊,次級(jí)工業(yè)、交通、水利、電力等設(shè)施,宜采取搬遷或工程恢復(fù)措施。
(3)農(nóng)田垮塌的土地一般應(yīng)進(jìn)行回收利用。輕度和中度跨塌的農(nóng)業(yè)用地可以通過(guò)工程措施按原使用類(lèi)型進(jìn)行恢復(fù)。嚴(yán)重跨塌的耕地可被開(kāi)墾為林地或草地。
(4)貧瘠山坡和荒坡地、灌木林、荒草地等未利用地的塌陷地一般只填充水土保護(hù)措施。
(5)結(jié)合煤炭產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效調(diào)整,大力提升煤炭產(chǎn)業(yè)的科技水平與集約化程度,如煤炭地下氣化技術(shù),使生態(tài)環(huán)境與礦區(qū)環(huán)境獲得有效地改善。
3 結(jié)束語(yǔ)
除對(duì)受保護(hù)對(duì)象采取措施治理外,必要時(shí),對(duì)建筑物、構(gòu)筑物以及在可能產(chǎn)生崩塌和滑坡的地區(qū)設(shè)置監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng),以在緊急的狀態(tài)下提前處置,從而避免或降低地表沉陷災(zāi)害造成的危害。同時(shí)大規(guī)模的植樹(shù)種草,既能減小地表沉陷帶來(lái)的危害,也能美化環(huán)境,提高生活品質(zhì)。
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作者簡(jiǎn)介:劉德勝(1974-),男,四川劍閣人,本科,水工環(huán)工程師,主要從事地質(zhì)災(zāi)害防治工程中的勘查設(shè)計(jì)施工監(jiān)理與工程地質(zhì)勘察工作。