煤礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害鏈及其環(huán)境效應(yīng)

摘 要：地質(zhì)災(zāi)害是煤礦區(qū)環(huán)境污染的主要發(fā)生源，也是導(dǎo)致煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害鏈發(fā)生的主要原因。本文簡(jiǎn)要分析了煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的類(lèi)型和其組成，并簡(jiǎn)述地質(zhì)災(zāi)害鏈引起的環(huán)境效應(yīng)特征。

煤礦區(qū)的環(huán)境問(wèn)題在我國(guó)環(huán)境保護(hù)中顯得尤為突出，而煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害是其主要發(fā)生源。由于其環(huán)境效應(yīng)的顯著性，我國(guó)煤礦區(qū)開(kāi)發(fā)不科學(xué)，加之人類(lèi)活動(dòng)的影響，煤礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害影響嚴(yán)重，帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)影響。研究煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的分類(lèi)、環(huán)境效應(yīng)和影響，有利于煤礦區(qū)的環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理，以及盡可能的減少對(duì)環(huán)境的影響。

煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的群發(fā)性和衍生性是導(dǎo)致煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害鏈的主要原因。由于采煤的過(guò)程會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境的破壞，進(jìn)而導(dǎo)致一系列的地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)，而且這種災(zāi)害的發(fā)生往往不是孤立出現(xiàn)的，經(jīng)常在同一個(gè)煤礦區(qū)的相同時(shí)段發(fā)生一系列的災(zāi)害群。煤礦地質(zhì)災(zāi)害的災(zāi)種多，危害大，煤礦區(qū)的水環(huán)境、大氣環(huán)境、土壤環(huán)境和生態(tài)環(huán)境都或多或少的受到影響。這是由于煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害引起地質(zhì)環(huán)境的反饋，包括其效應(yīng)或產(chǎn)物導(dǎo)致對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的災(zāi)害，以及由這些原生災(zāi)害衍生的次生災(zāi)害。

在地質(zhì)學(xué)和環(huán)境科學(xué)為主要理論依據(jù)的前提下，探索有關(guān)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的基本任務(wù)，以此達(dá)到保護(hù)煤礦環(huán)境以及維持煤礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展的目的。在充分研究煤礦區(qū)災(zāi)害發(fā)生的原因以及發(fā)展機(jī)制和對(duì)環(huán)境的影響程度的基礎(chǔ)上，提出有效的預(yù)防和治理方法和措施，才能獲得最大化的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，做到煤礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年因?yàn)槊旱V地質(zhì)災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失多達(dá)一百五十億以上，尤其是一些小型的煤礦區(qū)，由于其技術(shù)力量薄弱，施工環(huán)境惡劣以及環(huán)境治理和保護(hù)也相對(duì)落后，進(jìn)而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境損失。因此，更要重視研究這些災(zāi)害，以及防止這些災(zāi)害，努力保護(hù)礦區(qū)的環(huán)境，保證煤礦區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

1 煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害鏈的組成

對(duì)于煤礦山來(lái)說(shuō)，地質(zhì)災(zāi)害鏈的是由于人為的開(kāi)采地下煤資源等活動(dòng)而產(chǎn)生的鏈?zhǔn)綖?zāi)害，由原生地質(zhì)災(zāi)害和次生地質(zhì)災(zāi)害組成。在這兩種主要的地質(zhì)災(zāi)害之間存在著一定的因果關(guān)系，進(jìn)而組成了復(fù)雜的地質(zhì)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。目前，我國(guó)的煤礦山的地質(zhì)災(zāi)害鏈主要由礦井瓦斯災(zāi)害鏈、高溫災(zāi)害鏈、礦井水災(zāi)害鏈和采空區(qū)災(zāi)害鏈組成。

1.1 礦井瓦斯和高溫災(zāi)害鏈

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的各種有害氣體的總稱(chēng)被稱(chēng)為煤礦瓦斯。如果單純的將瓦斯從礦井中排出會(huì)對(duì)大氣造成直接的污染，但是，不抽出瓦斯，若在井下達(dá)到一定的濃度，就會(huì)在其他的因素作用下造成瓦斯爆炸。隨著礦井深度的不斷增加，會(huì)造成井下的溫度不斷的升高；同時(shí)也可能由于不同的礦井結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致井下溫度的升高，給井下作業(yè)人員的安全造成威脅。

1.2 礦井水災(zāi)害鏈

煤礦開(kāi)采使地下水的循環(huán)系統(tǒng)遭到了嚴(yán)重的破壞，致使地下水、地表水和降水之間的關(guān)系發(fā)生了轉(zhuǎn)變，對(duì)地下水造成了嚴(yán)重污染，并出現(xiàn)了地面塌陷等一系列的地質(zhì)災(zāi)害。在煤礦范圍內(nèi)，如果地下水含量大量的下降，會(huì)導(dǎo)致地表變形，降水深入到地下的量增加，進(jìn)而減少了地表水的含量，造成該區(qū)的水文地質(zhì)發(fā)生變化，對(duì)周邊的農(nóng)作物生長(zhǎng)造成不利的影響。

1.3 采空區(qū)災(zāi)害鏈

由于長(zhǎng)期的地下礦區(qū)資源的開(kāi)采勢(shì)必會(huì)形成地下的采空區(qū)，導(dǎo)致巖體內(nèi)原有應(yīng)力場(chǎng)的改變，為了適應(yīng)新的礦質(zhì)環(huán)境，應(yīng)力場(chǎng)必須重新達(dá)到一個(gè)平衡。采空區(qū)的內(nèi)部壓力會(huì)消失，巖體聚集的彈性能被釋放，進(jìn)而導(dǎo)致采空區(qū)鄰近地區(qū)巖體的移動(dòng)和變形。如果這種移動(dòng)持續(xù)不斷的發(fā)生，就會(huì)導(dǎo)致地面塌陷和地面裂縫的出現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致地震的出現(xiàn)。而且，如果伴隨著暴雨的惡劣天氣的出現(xiàn)，可能會(huì)造成對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境更為嚴(yán)重的損失。

2 煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的類(lèi)型

為更好的有針對(duì)性的研究和防治煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害及其發(fā)生。有必要對(duì)煤礦區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分類(lèi)。

2.1 根據(jù)災(zāi)害發(fā)生持續(xù)時(shí)間的分類(lèi)

主要可以概括為兩類(lèi)：突發(fā)性和漸發(fā)性煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。前者造成的破壞是最大的，因?yàn)橥话l(fā)性持續(xù)的時(shí)間短，能量大，會(huì)在瞬間內(nèi)造成大量的人員傷亡和對(duì)井下環(huán)境和地表生態(tài)環(huán)境帶來(lái)很大的破壞性。后者的發(fā)生則相對(duì)緩慢，但是持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)對(duì)煤礦區(qū)的大氣、水和土壤造成嚴(yán)重的影響。

2.2 根據(jù)動(dòng)力作用方式的分類(lèi)

不同的動(dòng)力作用可以導(dǎo)致不同地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，而一種動(dòng)力作用可以形成不同的地質(zhì)災(zāi)害。有證據(jù)表明，當(dāng)前的煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境越來(lái)越受到生產(chǎn)力和生產(chǎn)技術(shù)的影響，而由此產(chǎn)生的災(zāi)害也越發(fā)的嚴(yán)重。根據(jù)動(dòng)力作用方式，可將地質(zhì)災(zāi)害劃分為兩大類(lèi)（自然動(dòng)力類(lèi)型地質(zhì)災(zāi)害和人為外動(dòng)力與自然動(dòng)力復(fù)合類(lèi)型地質(zhì)災(zāi)害）。其中自然動(dòng)力類(lèi)型地質(zhì)災(zāi)害包括內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)災(zāi)害、內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)災(zāi)害可誘發(fā)的災(zāi)害以及自然外動(dòng)力地質(zhì)災(zāi)害；人為外動(dòng)力與自然動(dòng)力復(fù)合類(lèi)型地質(zhì)災(zāi)害包括人為外動(dòng)力與內(nèi)動(dòng)力復(fù)合地質(zhì)災(zāi)害和人為外動(dòng)力與自然外動(dòng)力復(fù)合地質(zhì)災(zāi)害。

3 煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害鏈的特征分析

3.1 環(huán)境效應(yīng)終端的一致性

煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害最終所造成的影響可以總結(jié)為經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)效應(yīng)，這是因?yàn)槊旱V環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害所導(dǎo)致的環(huán)境效應(yīng)是可以影響到很多方面的，包括大氣、水、土等，同時(shí)也對(duì)礦區(qū)周?chē)沫h(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成影響，這些影響包括直接經(jīng)濟(jì)損失和間接經(jīng)濟(jì)損失的影響；對(duì)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的影響；對(duì)本地區(qū)以及周?chē)罕娚詈托睦淼挠绊懙取?/p>

3.2 人類(lèi)的工程活動(dòng)是導(dǎo)致災(zāi)害鏈發(fā)生的主要原因

煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生可以是自然因素導(dǎo)致的，例如巖漿活動(dòng)和地質(zhì)構(gòu)造的改變等，同時(shí)也可以通過(guò)人為的外力作用而發(fā)生改變，例如人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)，有時(shí)也會(huì)受到這兩者的共同作用而產(chǎn)生。但是，從目前來(lái)看，我國(guó)大多數(shù)的煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生是因?yàn)槿祟?lèi)的采礦工程以及人類(lèi)工程活動(dòng)的非科學(xué)性以及不規(guī)范的工程操作造成的。大量的事實(shí)也證實(shí)了，由于煤礦生產(chǎn)力和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，人為因素導(dǎo)致的礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害愈來(lái)愈嚴(yán)重，約占總地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的50%以上。

3.3 礦區(qū)災(zāi)害鏈的環(huán)境效應(yīng)具有較廣的覆蓋面

煤礦區(qū)發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害種類(lèi)多、作用強(qiáng)、破壞性大等特點(diǎn)使得煤礦區(qū)的環(huán)境問(wèn)題在全國(guó)各行業(yè)中最為突出。尤其是煤礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害所引發(fā)的一系列水污染、大氣污染、土壤污染等，對(duì)整個(gè)煤礦區(qū)以及周邊的居民生活帶來(lái)嚴(yán)重的威脅，成為煤礦區(qū)主要的環(huán)境問(wèn)題，直接影響著礦區(qū)人們生活的方方面面，也因其環(huán)境效應(yīng)具有很廣的覆蓋面。

參考文獻(xiàn)

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