高學(xué)良

【摘 ?要】保水采煤的基本思想是在1990年后形成的，保水采煤技術(shù)合格有兩個(gè)檢驗(yàn)指標(biāo)，沒有造成泉水干涸和大幅度減流、植被生長(zhǎng)未受到大的影響?，F(xiàn)階段，保水采煤技術(shù)成為我國(guó)西北地區(qū)煤炭工業(yè)健康發(fā)展的研究熱點(diǎn)。對(duì)于煤炭行業(yè)而言，煤炭的開采與煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)，合理、有效、安全的開采也是行業(yè)未來的發(fā)展方向。本文通過概括高強(qiáng)度采煤的危害和西北高強(qiáng)度采煤區(qū)保水采煤技術(shù)存在的問題，提出相關(guān)對(duì)策解決保水采煤出現(xiàn)的問題。

【關(guān)鍵詞】保水采煤技術(shù);西北地區(qū);高強(qiáng)度采煤;研究現(xiàn)狀

前言

當(dāng)前，煤炭行業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)與流程都面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。比如煤炭開采環(huán)節(jié)，目前還存在因規(guī)劃不精準(zhǔn)而導(dǎo)致的資源浪費(fèi)和生態(tài)破壞，煤炭安全事故也是時(shí)有發(fā)生[1]。針對(duì)這一特點(diǎn)，保水采煤技術(shù)開始得到較多關(guān)注，保水開采的目標(biāo)是在防治采場(chǎng)突水的同時(shí)，對(duì)水資源進(jìn)行有意識(shí)的保護(hù)，使煤炭開采對(duì)礦區(qū)水文環(huán)境的擾動(dòng)量小于區(qū)域水文環(huán)境容量[2]。如何確保礦區(qū)地下水位劇烈變化的同時(shí)，地質(zhì)和地表的環(huán)境未發(fā)生破壞性的變化，是煤炭行業(yè)應(yīng)該思考的問題。

（一）高強(qiáng)度采煤的危害

1. 植被破壞

要想采地下的煤，必須把地表的樹木和草清理掉。樹木和草等植被的作用是保持水土不流失，從而提高水土保持能力，減少土地荒漠化，物種多樣性。煤炭開采需要大量的木材，開采一萬噸煤炭平均消耗150立方米左右的木材。全市僅煤炭開采業(yè)一年需消耗木材約10萬立方米，木材的供不應(yīng)求迫使煤礦行業(yè)多渠道收購木材，從客觀上講，助長(zhǎng)了濫砍濫伐，導(dǎo)致了育伐比例失調(diào)[3]。同時(shí)地下水位下降，地表含水層含水量減少，使植被生長(zhǎng)受到影響。

2. 空氣污染

采煤的流程是采煤機(jī)割煤，刮板機(jī)往外運(yùn)，液壓支架支護(hù)放頂，破碎機(jī)破碎煤，轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載到皮帶上，最后通過皮帶運(yùn)到地面。這一系列的過程都建立在使用機(jī)器的基礎(chǔ)上，煤中有大量的粉塵，煤炭有相當(dāng)一部分靠汽車運(yùn)輸，撒漏現(xiàn)象非常嚴(yán)重，大量煤炭流失，使街道煤塵飛揚(yáng)，造成空氣污染[4]。人的生命和空氣的健康息息相關(guān)，因此要對(duì)空氣的質(zhì)量重視起來，如果不及時(shí)采取控制空氣污染的措施，人們的健康將受到嚴(yán)重威脅。

3. 地面水受到污染

礦井廢水中懸浮物等污染物濃度較高，特別是流經(jīng)含硫鐵礦煤層的礦井水，酸性很大，不僅具有腐蝕作用，還污染水資源，據(jù)西北地區(qū)某一的礦井廢水抽樣檢測(cè)，其懸浮物濃度平均值為290mg/L，平均化學(xué)耗氧量濃度值為527mg/L，硫酸根離子濃度高達(dá)2500mg/L，最低PH值僅為2.8。這類礦井廢水如不經(jīng)處理就外排，將嚴(yán)重污染地面水體，淤塞河道和農(nóng)田渠道，造成土壤板結(jié)，對(duì)農(nóng)作物影響很大，對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞將無法彌補(bǔ)。

（二）西北高強(qiáng)度采煤區(qū)保水采煤存在的問題

1. 地質(zhì)條件勘測(cè)識(shí)別

西部礦區(qū)因?yàn)樘厥獾淖匀粭l件，比其他地區(qū)更依賴地下水，而地下水的植被在煤層開采過程中會(huì)約束受保護(hù)含水層富水性精準(zhǔn)識(shí)別，還會(huì)影響隔水層隔水性空間變異精準(zhǔn)識(shí)別。如果不及時(shí)采取有效措施，加強(qiáng)地質(zhì)條件勘測(cè)識(shí)別的精準(zhǔn)度，會(huì)影響煤炭開采的進(jìn)度，同時(shí)還可能因?yàn)樽R(shí)別不精確，導(dǎo)致煤炭的過度開采，影響生態(tài)環(huán)境的平衡。

2. 生態(tài)重構(gòu)與修復(fù)

高強(qiáng)度采煤區(qū)會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度開采和重復(fù)開采的現(xiàn)象，在此條件下，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)水裂隙帶的高度探測(cè)和預(yù)測(cè)方法受到影響。沒開采一處礦區(qū)，生態(tài)環(huán)境都會(huì)受到或多或少的破壞，礦山開采沒有規(guī)范的生態(tài)損害檢測(cè)與評(píng)價(jià);對(duì)于過分開采的礦區(qū)，礦山土地復(fù)墾問題得不到有效落實(shí);生態(tài)重建技術(shù)和生態(tài)修復(fù)策略還需完善，高強(qiáng)度開采區(qū)的生態(tài)還得不到保障。

3. 水與生態(tài)約束條件

由于植被對(duì)地下水依賴性識(shí)別與量化沒有固定標(biāo)準(zhǔn)，也沒有精確的儀器進(jìn)行識(shí)別與量化，因此地下水與地下植被種類無法被識(shí)別。無法維系生態(tài)安全的水位閾值，植被對(duì)水位驟降的響應(yīng)也沒有落實(shí)。另外沒有構(gòu)建生態(tài)環(huán)境損害檢測(cè)體系，高強(qiáng)度開采和重復(fù)開采條件下巖層控制及礦山生態(tài)環(huán)境機(jī)制受到影響。

（三）解決保水采煤技術(shù)問題的相關(guān)對(duì)策

1. 加強(qiáng)地質(zhì)條件勘測(cè)識(shí)別的精準(zhǔn)度

開采煤炭前要對(duì)此項(xiàng)開采工程進(jìn)行可行性分析，地質(zhì)條件勘測(cè)識(shí)別和量化就是其中一項(xiàng)重要指標(biāo)。只有保證地質(zhì)條件勘測(cè)識(shí)別的精確度，才能使開采的程度、開采措施合理，為煤礦的順利開采奠定基礎(chǔ)。

2. 完善開采后的生態(tài)修復(fù)策略

對(duì)部分廢棄外排的廢水進(jìn)行治理。部分煤礦雖然停止了采煤，但仍有礦井廢水外排。主要是部分煤礦的采煤巷道間接相通，礦井廢水全部從標(biāo)高最低的井口外排，并將原有老巷道巖石斷層和風(fēng)化層中硫鐵礦中的鐵離子等浸取出來，導(dǎo)致廢水中鐵離子和硫酸根離子的濃度很高，嚴(yán)重污染水體環(huán)境。所以，對(duì)部分廢棄礦井外排的廢水必須進(jìn)行治理，修建沉淀池，井投加石灰等藥劑，經(jīng)中和、反應(yīng)、沉淀處理后，再達(dá)標(biāo)外排。政府部門也要加強(qiáng)監(jiān)督，對(duì)違反規(guī)定的礦區(qū)采取懲罰措施。

3. 慎重高強(qiáng)度開采和重復(fù)開采

對(duì)于高強(qiáng)度采煤區(qū)，每一次開采都要進(jìn)行精密的分析，切勿出現(xiàn)過度開采影響生態(tài)平衡，慎重高強(qiáng)度開采和重復(fù)開采。實(shí)施封山育林，采取植草、人工造林和疏林補(bǔ)方式，提高地表涵養(yǎng)水源、保持水土的能力。

結(jié)語

綜上所述，通過各個(gè)部門的不斷努力，保水采煤技術(shù)得到了很大的發(fā)展，也取得了提出生態(tài)水位概念、深入研究了含水層分布及生態(tài)價(jià)值等重要成就。本文概括了在地質(zhì)條件勘測(cè)識(shí)別、生態(tài)重構(gòu)與修復(fù)、水與生態(tài)約束條件方面存在的問題，提出加強(qiáng)地質(zhì)條件勘測(cè)識(shí)別的精準(zhǔn)度、完善開采后的生態(tài)修復(fù)策略、慎重高強(qiáng)度開采和重復(fù)開采三個(gè)相關(guān)對(duì)策。為煤炭行業(yè)提供新的參考價(jià)值。

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（作者單位：山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)毛則渠煤炭有限公司）