勘查區位于渾善達克沙漠東南端,區內半固定沙丘及移動沙丘廣布。區內干燥少雨,無滑坡、泥石流等地質災害發生。由于本區位于正蘭旗草原,當地居民以放牧為主,工業相對比較落后,尚未明顯的環境污染問題。目前勘查的主要環境地質問題是草原的沙漠化。
一、煤礦開采對地質環境的影響
(1)煤礦開采對植被、水土流失以及土地沙漠化的影響。礦區地表植被稀少,生態環境脆弱,煤礦開采時,必然會造成大面積毀林毀草,致使水土流失,從而引發土地沙漠化。防治措施:建設單位做到:礦井建設與環境建設同步進行,提高植被覆蓋率,減少水土流失。(2)礦坑排水對地質環境的影響。礦區為了正常生產,需疏排礦井水,其結果必然會導致地下水位下降,井泉干涸,植被枯死,從而影響當地居民的生活用水及農田灌溉用水。另外,礦井產生的各種生活污水及工業廢水如不處理,可造成地下潛水和土壤污染,直接污染其附近水源。防治措施:設計部門應考慮防范措施。(3)煤礦生產對地面環境的影響。大規模的開采,礦井必將形成大面積的采空區,使煤層頂板失穩下沉,出現地裂、地面塌陷、地面沉降等地面變形,重者可使地面建筑物、公路、管道等公共設施遭到嚴重破壞。防治措施:在采掘中應注意保護建筑物、公路等地面設施。保安煤柱應留設,采空塌陷區應及時回填,恢復植被。(4)固體廢棄物對地質環境的影響。煤礦主要固體廢棄物為井巷掘進的廢石及煤矸石,廢棄物堆放可能產生的環境地質問題有:侵占草原和耕地、減少土地資源,污染土壤;廢棄物中有害元素因降水的長期淋濾往往富集在水中,污染水資源。防治措施:煤礦生產時廢棄物堆放盡量少占草原和耕地,堆放處應鋪設隔水的粘土層,以減少對水資源的污染。
二、地震與礦區穩定性
據中國地震局主編的《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2001)劃分,本區所在地,地震動峰值加速度為0.05g,地震烈度相當于Ⅵ度。錫林浩特市西烏珠穆沁旗境內曾發生5.9級地震,錫林浩特市、赤峰市等地有感。防治措施:礦區地面建設時必須采取防震與抗震措施,防患于未然。礦區內目前尚未發生過較大規模的崩塌、滑坡、泥石流等地質災害和較為嚴重的環境污染問題,自然狀態下不會有不良自然現象發生。因此,地殼的穩定性較好。
三、地質災害
(1)礦井生產往往形成大面積采空區,放頂后出現地裂、地面塌陷、地面沉降等地面變形。從計算結果分析,導水裂隙帶(包括最大冒落帶)最大高度未達地表,但采空區放頂后,彎曲帶(整體位移帶)可能波及到第四系。另外,采空區放頂后,部分地段導水裂隙帶達到了第三系松散層,松散層會對礦井直接充水,會導致地下水位下降,從而引起某些地段地面沉降、地面塌陷。防治措施:采掘中應注意建筑物及公路等地面設施保安煤柱的留設,采空區及采空塌陷區應及時回填,恢復地面植被等綜合治理措施。(2)地下水的污染。礦區地下水的污染源有礦坑污水、煤礦工業及生活廢水,礦坑廢石、煤礦工業廢渣、生活垃圾。地下水污染的防治措施有:一是液體廢棄物防治。積極引進礦井生產新技術,發展無污染新工藝;重復利用廢水,減少污水排放量;加強技術改造,實行廢水資源化;堅持嚴格的廢水排放標準;生活飲用地下水源必須設置衛生防護帶,上游或影響半徑范圍內不得有各種污染源存在。二是固體廢棄物防治。首先要發展無廢工藝,減少廢物生成量,土地復墾;其次是要開拓固體廢棄物資源化新途徑,即從固體廢棄物中回收有用物質,以獲得新的用途;最后是要采用物理、化學、生物等技術對固體廢棄物進行減量與凈化處理,并選擇安全排放場地,不但能防止地下水污染,而且還能防止土壤的污染和減少土地的占用量。
四、礦區水環境及有害物質
煤礦初期開采,礦坑排水所形成的地下水降落漏斗范圍較小,地下水位下降幅度小。隨著煤礦開采范圍的不斷擴展,礦坑長期疏干排水,造成地下水降落漏斗范圍不斷擴大,其后果將會導致區域地下水位持續下降。該現象的長期存在不僅會直接造成取水工程效益下降或報廢,還會誘發水井干涸、地面沉降、地下水質惡化等生態環境地質問題。防治措施是:首先采取有效方法保護水源地,防止水質惡化;其次對排出的礦坑水進行水質凈化處理,達到水質標準后再用于生產和生活,做到礦坑水排供結合,綜合利用。
根據化驗資料分析,本礦區煤及矸石中含有砷、磷、氟、硫等多種有害元素。這些有害元素通過氧化、溶解、淋濾、擴散等作用,使周圍環境受到污染。污染的特點是隱蔽性和難以逆轉性。固體廢棄物通過大氣降水、澆灌水及礦坑排水的淋濾,使其中的有害物質周期性從污染源通過包氣帶土層滲入含水層,從而污染地下水。另外,礦坑廢石、煤矸石、工業廢渣等將占去大量的土地資源。礦區有害物質分布不均勻,無規律可尋。有害元素含量甚微,對地質環境一般不會造成大的影響。