海拉爾煤礦塌陷區地質環境恢復治理研究＊

王 麗 卜桂玲 郭文斌

（呼倫貝爾學院工程技術學院，內蒙古自治區呼倫貝爾市，021008）

海拉爾煤礦塌陷區地質環境恢復治理研究＊

王 麗 卜桂玲 郭文斌

（呼倫貝爾學院工程技術學院，內蒙古自治區呼倫貝爾市，021008）

由于重開發輕保護的無序開采，造成海拉爾煤礦采空區塌陷，致使礦區及周邊地質環境遭到嚴重破壞，影響了居民生活及生態環境。通過對該礦區地質環境現狀研及危害的調查研究，提出了該礦區地質環境恢復治理的方案和措施。

塌陷區 地質環境 恢復治理

海拉爾區是呼倫貝爾大草原的中心城市，2002年已被國家批準為生態示范區。20世紀80年代末至90年代初，在海拉爾東北，建設了海拉爾煤礦，2004年礦井被自治區關閉。由于當時只重開發忽視環境保護，礦山沒有進行地質環境恢復治理，致使煤礦開采后形成了大面積的塌陷區，造成周邊的草原沙化、水土流失、地裂等地質災害；同時也威脅周邊居民生命和財產安全。為了恢復本區域地質環境和改善自然生態環境，保護居民生命和財產安全，對本區域內地質環境恢復治理進行了研究。

1 礦區概況

海拉爾煤礦位于陳旗煤田寶日希勒礦區東北部，行政區劃隸屬內蒙古自治區呼倫貝爾市海拉爾區謝爾塔拉鎮。距海拉爾區約25 km，距寶日希勒鎮約5 km。自1995年開始建設，先后建成10對立井，生產規模為30萬t／a，屬小型礦井，開采面積0.3 km2，于2004年全面關停。

2 地質概況

海拉爾煤礦位于陳旗煤田寶日希勒勘探區東部詳查區的東北部，處于向斜北翼東端，地層較平緩，傾向西南，傾角4°～6°；無巖漿巖活動，構造屬簡單類型。

區內地層簡單，上部均有第四系覆蓋，中部為含煤地層，下伏地層主要為泥盆系上統的變質巖。第四系十分發育，廣泛分布于煤系地層之上。主要由沖積、洪積的更新統和湖沼沉積、風積的全新統組成，厚度在19.35～32.90 m之間。

含煤地層為扎賚若爾群大磨拐河組 （K1d5）的含煤段。含煤段主要由黑褐色煤、炭質泥巖、灰—深灰色泥巖、灰—淺灰色粉砂巖、細砂巖、中砂巖、粗砂巖、砂質礫巖等組成。井田內煤層自上而下發育有5層，其中21+2是該礦井開采煤層，最大可采厚度17.00 m，最小7.46 m，平均12.16 m，結構簡單；埋深在28.56～78.84 m，平均55.39 m。

3 自然環境

礦區地處呼倫貝爾草原深處，周圍均是天然草場和耕地，地勢較為平坦，地表被堿草等草原植被覆蓋。地處干旱半干旱地區，降水稀少，氣候寒冷，植被再生能力低。

4 塌陷區現狀及危害

4.1 塌陷區現狀

地面塌陷是指地表巖、土體系在自然或人為因素作用下，向下陷落并在地面形成塌陷坑 （洞）的一種地質現象。地面塌陷往往伴生地裂縫。地面塌陷、地裂縫具有發生面積大、危害性大的特點。海拉爾煤礦10對立井隸屬于海拉爾煤炭開發總公司，生產規模小，開采煤層距地表距離28.56～78.84 m。由于開采煤層距地表比較淺，采空區易塌陷，同時礦井在生產期間追求短期經濟利益，實行掠奪式開采，采富棄貧，亂采濫挖，越界開采，這些無序、不合理開采對地表環境的影響更為明顯，自2004年關閉后開始塌陷，在整個采區及鄰近的區域內，形成了大小數十個塌陷坑和地裂縫，規模不等，一般塌陷坑直徑約25 m，深20～30 m，最深的塌陷坑用肉眼看不到底。塌陷坑造成礦區內原有的建筑坍陷。雖然采區四周設置了圍欄，但牲畜掉入坑內的現象時有發生，這對周圍的村民和牧民的生命與財產的安全造成威脅。

4.2 塌陷區對地質環境的影響

4.2.1 水資源的危害

當地下煤礦開采面積達到一定范圍，地層移動將引起地表變形，使地表產生大面積塌陷，從而導致塌陷區的水系遭到破壞，引發農業地質環境的變化，導致生態變化。周邊大量耕地農作物不能得到及時灌溉，產量大面積減少，給農民的生活造成極大的損失。塌陷區內存放的大量矸石，在風化作用下粉碎，并隨著雨水的沖刷，通過塌陷坑和地裂縫灌入地下，造成地下水污染。

4.2.2 土地資源的危害

地下煤炭開采，常常引起地層的變形、裂縫，特別是大面積采煤塌陷區，破壞地表形態，使周圍環境結構與土地功能發生改變。一方面占用和毀壞了土地資源，破壞了地表植被和土壤結構、土壤成分，使植被面積減少、生物環境破碎。生物多樣性受損，造成土地貧瘠化，特別是對耕地的破壞，造成土地地表流失，加劇土地干旱；另一方面，煤礦開采時占用一定的土地面積堆放矸石，矸石污染土壤，直接導致土地生產能力的喪失。

4.2.3 草原及植被資源的危害

塌陷區周圍的地表產生裂縫，周邊的草原植被生長環境被破壞，植被明顯減少，地表產生張口裂縫、塌陷、漏斗，造成大量土層松散，加劇水土流失，破壞植物生長環境，加劇風蝕和沙化。煤礦地下開采過程需要疏干排水，導致區域性地下水水位下降，從而破壞了整個地表水、地下水系統均衡，使植物的生長明顯受影響，甚至死亡，改變了原有生態系統，致使草原沙化。

5 塌陷區地質環境治理存在的問題

5.1 礦山企業地質環境保護意識淡薄

海拉爾煤礦是在我國大力發展鄉鎮企業的經濟背景下建設的，企業只顧經濟利益，生產中重開發、輕保護，對保護地質環境意識淡薄。開采過程中造成礦區地表塌陷、水體污染、土壤植被破壞等環境問題，根本不進行礦山地質環境恢復治理。

5.2 礦山環境治理投入不足

礦山地質環境治理往往需要投人大量的資金。企業在經濟利益的驅動下，不愿意投入資金進行地質環境恢復治理。目前，該礦井停產遺留下來的礦山環境問題，由于資金投人少，礦山地質環境治理進展緩慢。

5.3 礦山地質環境狀況不明

該礦井在開采過程中，沒有專門的地質環境專題調查和地質環境監測資料，所以礦山開采對地質環境的破壞情況、采空區和采掘巷道位置布置、地面塌陷狀況等沒有詳細的技術資料，不能為編制地質環境恢復治理方案提供所需依據，為地質環境恢復治理工作帶來了技術困難。

6 治理措施

采煤塌陷區的治理是一項復雜的系統工程，對此，應該結合實際情況，因地制宜采取多項措施，恢復和治理塌陷區的地質環境，修復周邊的自然生態環境。

6.1 加大治理力度

煤礦雖已關閉，但按照 “誰開發、誰保護，誰污染、誰治理，誰破壞、誰恢復，誰使用、誰補償”原則，應投入一定資金，完成歷史欠賬。因此政府和企業應多方努力，加快治理，恢復該區域的地質環境和生態環境。

6.2 做好環境地質調查和勘查

在治理前必須對本區域進行測繪等工程勘查工作，對地質、水文地質進行調查，查明采空區的分布范圍、埋深、厚度，查明塌陷區的分布，預測采空區塌陷發展的趨勢，為治理工作提供依據。

6.3 充填復墾

根據塌陷區無積水、塌陷坑深淺不一、大小不等的情況，可以采用 “一填、二平、三復墾”的措施。“一填”是利用建筑垃圾、原有的矸石、采礦棄土，填埋治理區內塌陷坑。充分利用原有的地形，隨坡就勢，不要求治理區內按統一標高整平。這一過程中注意選用填充材料不要有污染，防止二次污染。“二平”是回填后要平整，使塌陷區地較平整并充分壓實。“三復墾”是在整平的地表上覆蓋0.3～0.5 m的腐植土，給填埋區地表植被創造一個生長的環境，然后人工種草或種植易生長的農作物或林木栽植，這樣可以逐漸改善塌陷區地質環境，恢復這一區域自然生態環境。

6.4 資源回收，廢地利用

該礦區開采煤層距地表淺，開采過程中工藝落后，坑下遺留煤柱過多，回采率過低，只達到30%左右。緊鄰該礦井東側新建順興露天煤礦，順興露天礦可以在塌陷區地質環境調查和勘查的基礎上，進行大面積剝離，回收遺留井下的煤炭資源，然后平整成為礦井的工業廣場，從而減少新建礦井再占用良田草地。

［1］張宏 .關于建立礦區生態環境恢復補償機制的思考［J］.中國煤炭，2008 （3）

［2］徐良驥，嚴家平.煤礦塌陷區地表水系綜合治理［J］.煤炭學報，2007 （5）

［3］劉克功 .礦區生態環境系統重構與可持續發展研究［M］.煤炭工業出版社，2009

［4］王宏英，曹海霞 .山西構建煤炭開發生態環境補償機制的實踐與完善建議 ［J］.中國煤炭，2011（10）

［5］許軍，李笑一，孫彩敏 .我國礦區土地復墾的主要問題及其對策 ［J］.中國煤炭，2010（12）

Study on the restoration and governance of geological environments of coal mine subsidence area in Hailer

Wang Li，Bu Guiling，Guo Wenbin
（Engineering and Technology Institute，Hulunbuir College，Hulunbuir，Inner Mongolia 021008，China）

Due to the disordered mining development of light protection，resulting in Hailar coal mine goaf collapse，resulting in the mining area and the surrounding geological environment has been severely damaged，affecting the lives of the residents and the ecological environment，my paper will tell you how to restore the mine geological environment governance，based on the investigation of geological environment and hazards research status of the mining area，the restoration of governance scheme of geological environment in the mining area and measures.

subsidence area，geological environments，restoration and governance

TD997

A

內蒙古自治區高等學校科學研究基金資助項目 “呼倫貝爾市海拉爾煤礦塌陷區地質環境恢復治理研究”（NJ10252）

王麗 （1967-），女，內蒙古海拉爾人，高級工程師，主要從事采礦及礦產資源開發方面的教學與研究工作。

（責任編輯 張大鵬）