花溝西煤礦環境地質評價

賈德建，王保進，林 岑

（1.安徽省煤田地質局第三勘探隊，安徽 宿州 234000；2.安徽亳州煤業有限公司，安徽 亳州 236800）

1 引言

煤炭資源的開發，對其周圍環境地質造成了極大破壞，生態環境承載能力下降，嚴重影響了當地人民生活與安全，同時也制約了當地的經濟發展。礦山開采易引起一系列的環境地質問題［1～9］，煤礦開采區已成為資源、環境、災害與人口矛盾相對集中顯現的區域之一。由于非常復雜的環境地質條件，現階段對礦區的地質環境評價還不夠成熟［10］。因此，加強研究井田環境地質特征及影響因素顯得至關重要，同時對復雜環境地質的評價有助于井田的設計和礦產的開發。本文以安徽花溝西煤礦勘探資料為基礎，開展礦井環境地質現狀評價、環境污染問題及環境地質預測，在此基礎上對礦井開采環境地質質量進行評價，最后簡要分析環境地質保護的措施。

2 環境地質現狀評價

本井田位于地形平坦的淮北平原，人口稠密，區內主要為物產豐富的農業區，無大型的工業及影響環境質量的污染源。渦河河水由于受上游城鎮工業和生活污水排放的影響，目前河水色度較大，NH4＋含量較高，F含量1.0～1.2mg／L，按《GB383～88地面水環境質量標準》，超過Ⅲ級水標準，超標率10%～20%，水質已經受到輕度污染。新生界松散層第一含水層（組）地下水是井田內的供水水源，據小井水樣資料，地下水水質較好。綜合分析，目前該井田環境地質質量較好。

2.1 生態環境現狀

本井田以人工農田生態系統為主，面積大，分布廣，遍布整個井田。其次為居落生態系統，呈斑塊狀分布，水域生態系統主要是渦河，還有一些池塘，呈條狀分布。

2.2 地表水環境質量現狀

目前河水色度較大，NH4＋含量較高，F含量1.0～1.2mg／L，按《GB383～88地面水環境質量標準》，超過Ⅲ級水標準，超標率10%～20%，水質已經受到輕度污染，可達地表水Ⅳ類標準。

2.3 地下水環境質量現狀

淺層地下水質尚好，除氟化物和部分地段氨氮略有超標外，其他水質均能滿足地下水三類標準。

新生界松散層第一、二含水層地下水是井田內供水水源，埋藏淺，易受污染。據本井田4個鉆孔水樣化驗資料，水質類型分別為 HCO3·Cl－Ca·Mg、HCO3－Ca·Mg·K＋Na、HCO3·Cl－Mg·Ca·K＋Na、HCO3－ Ca·Mg型水，礦化度0.519～1.552g／L，總硬度23.85～56.94德國度，目前水質一般（表1）。

表1 水樣水質分析資料統計

2.4 聲環境質量現狀

本區的聲環境質量現狀較好，尚未受到強噪聲源的干擾，晝間環境噪聲和夜間環境噪聲符合《城市區域環境噪聲標準》（GB3096－93）中二類標準。

2.5 大氣環境質量現狀

根據相鄰井田的監測顯示：區域環境空氣質量較好，據附近監測資料顯示：TSP日均濃度為0.209～0.299mg／m3，SO2日均濃度為0.010～0.016mg／m3，TPS、SO2日均滿足《環境空氣質量標準》（GB3095－1996）中二類區標準。

綜上所述，井田范圍內無大型工業和對環境地質產生影響的污染源，目前環境地質質量良好。

3 環境污染問題及環境地質預測

3.1 主要污染源和主要污染物

固體污染源主要有煤矸石及生活垃圾，煤矸石及生活垃圾中主要含有：硫、磷、氯、砷等有害元素及有毒、病菌物質。污水污染源主要有礦井排水、工業場地及生活服務區的生活污水等。污廢水主要含有COD、BOD5、SS等污染物。噪聲污染源有主、副井井塔提升機房、扇風機房及排風擴散塔、鍋爐房的鼓、壓風機房、坑木加工房、引風機、主廠房、機修車間及選煤廠的破碎車間等。大氣主要污染源是鍋爐煙囪排放的煙氣。

3.2 環境地質預測

3.2.1 礦井開采和生產可能引起的生態及環境變化

（1）小區域性城鎮化。隨著礦井的建設，本勘查內特別是工業場地及周圍將成為人口聚集和物資流通的場地，使其區域慢慢地城鎮化，但是區域城鎮化是一把雙刃劍，既有利，也有弊，有利的一面是區內居民的衣食住行以及配套的醫療衛生和教育設施得到了很大的進步，區內的生活水平得到了顯著的提高；不利的一面則表現在由于人類的活動對環境造成的負面影響，使得環境污染加劇，環境壓力日趨加大。綜合自然和社會經濟的雙重影響，礦井的建設可能會造成本區域局部的生態系統類型發生改變，促使本區由原本的“農業型”向“工業型”的社會經濟結構轉變，即由農田生態系統向城鎮生態系統轉變。

（2）土地利用變化。礦井建設占地將導致被占土地的耕地面積、土地資源總面積等減少，并破壞當地植被，從而導致被占土地的利用類型發生改變

（3）對植被及野生動物的影響。礦井建設占地不會滅絕某種植被類型，但會在一定程度使被占土地的植被類型發生改變。生態環境的變化以及人類在區域內的活動，可能造成該區域內的動物種群數量減少。

3.2.2 煤巖層中有害元素的污染

根據各煤層取樣化驗分析結果可知，一些對人體有害元素如硫、磷、氯、砷和氟等含量較低，雖然不會影響深層地下水的水質，但會稍微污染地表水體和淺層地下水

3.2.3 地面塌陷和地面沉降

隨著礦井建設和生產規模的逐漸擴大，地下采空區面積將不斷增加，同時地層原始應力分布狀態也會發生改變，地面沉降和地面塌陷等地質災害時有發生，因此造成大面積的民用建筑和耕種農田發生破壞，同時也對鐵路、公路、水利設施造成嚴重的影響

3.2.4 礦井排水及生活污水的污染

礦井地下水的大量排放，將引起地下水水位持續下降，造成水資源的枯竭。相鄰臨海童生產礦井由于疏排太灰水，太灰水位標高已降至－152.73m（臨渙礦），淺層地下水水位也呈持續下降狀態。

礦井排水中S含量較高，如果直接排放將對渦河等地表水造成污染。

礦井排放生活污水COD、N－NH3等指標均超標，如不進行治理也會污染附近地表水。

3.2.5 煤矸石長期堆放產生的污染

煤矸石的堆放不僅占用土地，而且在長期的堆放過程中，由于長期的風化作用，經過雨水的沖刷，煤矸石中的有害元素就會隨之流失，對環境造成一定的危害。

3.2.6 空氣灰塵對環境的影響

工業場地內煤炭加工、儲裝、運輸過程中將產生揚塵，臨時排矸場（即矸石周轉場）產生揚塵，鍋爐燃燒排放煙塵和二氧化碳，對大氣環境有一定的影響。

3.2.7 噪音對聲環境的影響

通風機房、鍋爐房、壓風機房、篩分破碎車間、選煤廠主廠房、提升機房、坑木加工房，以及場外鐵路專用線、運煤公路等都產生較大的噪聲。

4 環境地質質量評價及保護措施

4.1 環境地質質量評價

花溝西井田范圍內無大型工業和對環境產生影響的重大污染源，目前環境地質質量良好。煤層開采后可存在地表變形、沉降、塌陷，水資源的破壞、礦井排水的污染、煤與矸石中有害元素的污染、噪音和空氣污染等許多不良環境地質問題。瓦斯、煤塵爆炸，煤層自燃、地溫、地壓等其它開采技術條件因素復雜，可產生嚴重的地面塌陷、氣害、熱害等危害。根據《固體礦產地質勘查規范總則（GB／T13908－2002）》、《礦區水文地質工程地質勘探規范》（GB12719－91）中環境地質類型分類標準，環境地質質量為不良即Ⅲ類。

4.2 環境地質保護措施

本井田所在區域為淮北平原農業耕作區，無自然保護區、風景旅游點和文物古跡保護單位。煤層開采后地表塌陷和沉降，可能導致部分村莊需要搬遷。受地表塌陷和沉降影響的村莊是主要的環境保護目標。環境地質保護的方法和措施主要有以下幾方面。

（1）矸石的處理和綜合利用，如燒磚、鋪路、回填塌陷區。

（2）塌陷區的利用和綜合治理，如回填復墾、發展水產養殖業和植樹造林。

（3）礦井排水的處理和綜合利用。礦井排水處理后，主要的消耗用于地面灑水、井下消防灑水、選煤廠補充用水、黃泥灌漿用水等，也考慮處理后電廠和煤化工用水。

（4）空氣和噪音污染的治理，如矸石堆澆水、道路灑水和安置減少噪音裝置。

5 結論

（1）花溝西井田范圍內無大型工業和對環境產生影響的重大污染源，目前環境地質質量良好。

（2）煤層開采后可存在地表變形、沉降、塌陷、水資源的破壞、礦井排水的污染、煤與矸石中有害元素的污染、噪音和空氣污染等許多不良環境地質問題。瓦斯、煤塵爆炸，煤層自燃、地溫、地壓等其它開采技術條件因素復雜，可產生嚴重的地面塌陷、氣害、熱害等危害。

（3）根據《固體礦產地質勘查規范總則（GB／T13908－2002）》、《礦區水文地質工程地質勘探規范》（GB12719－91）中環境地質類型分類標準，花溝西煤礦環境地質質量為不良，即Ⅲ類。

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