廣東省梅縣明山煤礦礦山地質環境影響分析及治理對策

湯春新

摘 要：在扼要介紹梅縣明山煤礦礦山地質環境的基礎上，著重分析了該關閉礦山存在的主要地質環境問題與成因。綜合考慮其危害程度，提出了治理對策。通過防治，可使礦山地質環境問題得到有效遏制，消除或減弱礦山地質災害安全隱患，并全面恢復礦山地質環境。

關鍵詞：梅縣明山煤礦；礦山地質環境；分析；治理對策

中圖分類號：TD167 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）18-0123-02

Abstract： On the basis of a brief introduction to the geological environment of the Mingshan Coal Mine in Meixian County， the problems of geological environment of closed mines and their causes are emphatically analyzed. Considering the degree of harm， the countermeasures are put forward. Through prevention and cure， the problems of geological environment of the mines can be effectively contained， the hidden dangers of geological hazards of the mines can be eliminated or weakened， and the geological environment of the mines can be comprehensively restored.

Keywords： Meixian Mingshan Coal Mine； geological environment of mines； analysis； countermeasures for treatment

1 礦區地質環境背景

梅縣明山煤礦為老礦山，已有100多年的開采歷史，于2005年8月因政策性原因徹底關閉。早期的開采多集中于近地表的淺層煤礦，老窿較多，老窿的分布特征及其內的積水情況基本不可能查清楚了。上世紀八十年代以后，礦山開始向下部開采，以平硐開采為主，淺部的煤層基本采空。

1.1 氣象水文

1.1.1 氣象

梅縣明山煤礦屬亞熱帶季風氣候，雨量充沛，夏長冬短，氣溫較高，光照充足，雨季與旱季分明，雨季長且多集中在4～9月份，雨量充沛，年均降雨量1442.49m。年平均日照1882.9小時，年平均氣溫21.3℃，最高氣溫為39.5℃（1971年7月25日），最低氣溫為-7.3℃（1955年1月12日）。全年一月最冷，平均氣溫11.2℃；七月最熱，平均氣溫27.9℃。

1.1.2 水文

礦區位于梅縣西陽鎮東側，南東部緊臨大埔縣，礦區僅見小溪，溪流量隨季節變化，旱季流量減少，雨季流量隨降雨量的增大而增大，通常是四季長流。礦區西側3km有鯉溪河自北西向東流淌，鯉溪河為梅縣內較小的河流，常年流水，礦區各溪流均匯聚于鯉溪河中。鯉溪河屬梅江的二級支流。

1.2 地形地貌

梅縣明山煤礦地貌屬坡谷地帶，為丘陵地貌，礦區最高點為鴨鳧嶂，海拔標高+569.7m，最低點為西部河谷水田地，海拔標高+267.0m，相對高差302.7m。山體自然坡度15～30°，坡形斷面一般為凸形坡，溝谷地帶為復合型坡。山頂較平緩，呈渾圓狀。植被發育，覆蓋率高，一般可達90%以上。

1.3 礦區地層與巖石

1.3.1 區域地層

根據區域地質資料、礦山勘查資料及實地調查資料，礦區內出露的地層自老至新有：震旦系、二疊系、三疊系、侏羅系及第四系地層。其中二疊系上統龍潭組為主要含煤地層。

1.3.2 巖漿巖

礦區內巖漿巖比較發育，屬燕山期巖漿活動的產物。大致可分為石英斑巖、正長石斑巖、輝綠巖三類。其中以石英斑巖分布最廣，見于煤系基底大片出露，且侵入煤系，橫貫井田南北，呈巖墻產出。

2 礦山地質環境影響分析

2.1 主要礦山地質環境問題類型、特征及其危害

2.1.1 煤礦開采破壞占用土地

梅縣明山煤礦土地占用和破壞主要來自破壞用地、煤堆及矸石堆占用土地，并破壞地形地貌。各煤礦井口附近的矸石堆，妨礙林木正常生長。少部分地區由于淺層采煤導致地面變形，影響植被正常生長。目前，較大型的煤矸石堆場3個，占地約占209862m2，堆放量約31萬m3，主要為零星物分散的一些廢棄物。

2.1.2 矸石堆污染環境

煤矸石由含炭質的巖石（炭質泥巖、炭質灰巖和少量煤屑）和其它巖石（泥巖、砂巖等）組成。矸石粒度大小不等，有粉狀和塊狀，一般直徑大于10cm。風天引起揚塵，其中所含的硫化物散發后會污染大氣和水源。梅縣明山煤礦目前雖已關閉，但原采煤或挖掘坑道產生的煤矸石仍在井口附近露天堆放，其表面并沒有覆蓋粘土或綠化，風吹易引起揚塵，對礦區環境造成嚴重污染。

2.1.3 生態景觀被破壞

梅縣明山煤礦峒口布置在山溝兩旁，大部分煤矸石都堆放在峒口下部低洼地段或周圍溝谷，地表植被及原有生態環境遭到極大的破壞，生態環境日趨惡化，與附近山清水秀的景觀形成強烈的反差，影響了當地自然環境和自然景觀。由于煤矸石大部分在原峒口附近亂堆放，矸石山被風蝕揚塵，塵埃落在建筑物上，使其失去原來色調，還會降低空氣清潔度和大地的光照度，使礦區環境渾濁不清， 破壞了生態環境。

2.1.4 環境水污染

根據明山煤礦可采煤層的煤質分析成果，礦石中含有灰份、揮發份及硫等污染成分，煤矸石遭受降雨淋濾時，局部暗色地表水橫流，其中有毒、有害組分灰份、揮發份及硫等可溶解于水中，會遷移到附近的水體中，造成水土污染，水體直接流入下游農田中，污染農田和地表水資源，破壞環境。

據在鄰近煤礦的礦坑水樣分析，礦坑水屬SO4·HCO3-Mg·Ca或HCO3-Na型，礦化度180.56～735.43mg/L，pH值6.0～6.3，侵蝕性CO2 9.72～43.32mg/L，HCO3- 1.618～3.541mmoL/L，Cl- 9.12～15.23mg/L，SO42- 22.00～362.00mg/L，∑Fe 0.60～34.40mg/L，Mn 0.00～0.42mg/L，F- 0.09～0.12mg/L。pH、∑Fe和Mn超過生活飲用水限量。

2.2 礦山地質災害類型、特征及其危害

梅縣明山煤礦因地下采煤，易引起地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地質災害。

2.2.1 潛在采空區地面塌陷

根據已有資料計算，礦區采空區冒落帶最大高度17m，破裂帶高度可達32m。礦區上部各平峒除入口處深度較淺外，各開采平峒距離地表的高度均較大，隨著煤礦多年的開采，形成了大量的采空區和采空坑道，容易引發地面塌陷。但礦區地表未形成采空區地面塌陷和裂縫。隨著礦井地下停止開采，存在出現地面變形的可能性，存在采空區頂板冒落而引發的地面變形的可能性。

由于前期私人小煤窯較多及亂挖亂采，老窿采空區和采空區廢井、閉坑礦井較多，加上私人小煤窯設計和開采方法欠合理、礦坑支護不當及安全柱間距過大、措施不當等原因，在采空區堆載和建筑，易引起采空區地面塌陷。

2.2.2 潛在崩塌、滑坡

崩塌、滑坡主要發生于主井口建設工業廣場、新修道路等地，由于礦區地形起伏較大，為平整場地，礦區部分坡體需開挖，從已開挖地段來看，坡體表層土體較松散，坡體開挖易發生崩塌、滑坡等地質災害。

礦區地表開挖范圍多限于主斜井井口附近及切坡修路地段，礦區在礦山開采中會產生大量的廢料，沿山體斜坡形成廢石堆。由于矸石山的堆積，在雨水沖刷浸潤和重力作用下，容易使土體失穩而產生邊坡失穩。若不采取防護措施，礦區大量矸石山體邊坡存在崩塌、滑坡的可能，局部處潛藏諸如崩塌、地裂縫、泥渣流等礦山地質災害隱患。

2.2.3 潛在泥石流

礦區屬丘陵地貌，相對高差較大，地形切割較深，一般自然坡度15°～35°，局部較陡，這些自然地貌特征為泥石流的形成創造了特定的地形地貌條件。由于廢石堆土場設防不當，3個堆場均因山勢堆放，堆積量在10～70萬m3之間，堆積高度在5～30m左右，坡度一般約40°～60°，個別位于山坡部位坡度在60°左右。三個堆場所在的集雨面積在0.5～1km2左右。在雨季的強降雨天氣，山洪可能引發泥石流（礦石流），或在適當的地形條件下，大量的水體沖刷作用下，使礦山排土場堆存巖土和泥質或軟弱面邊坡飽含水而降低穩定性，在自身重力作用下形成了泥石流。直接威脅臨時堆場安全，對下游產生危害，使生態環境遭到破壞。

3 礦區地質環境治理對策

3.1 煤矸石堆放場治理

梅縣明山煤礦區現有土地破壞主要為煤矸石堆場，礦區內主要有3個堆場，堆放面積約209862m2，堆放高度在5～60m，總堆放量約300～400萬m3。對煤矸石堆放場地質環境治理措施：堆場整治，按平臺堆放，高度為10m，坡度為30°，平臺寬度為10m，清運部分矸石堆（陡坡、險段，坡度大于30°的堆場地帶）；場地平整，部分矸石堆邊坡加固，修建擋土墻和排水溝，并建蓄水沉淀池，防治水污染。選擇矸石堆綠化先鋒品種，喬、灌、花草混種，少量配土栽植闊葉林，帶土球移植常青針樹和拌土播種等，進行復綠。平面上，采用推平整地法平整矸石堆。坡面上，采用直接在矸石堆上用反坡環山帶整地方法，且由高處向低處順序修整。

3.2 煤矸石堆和部分回填區復綠治理

選擇矸石堆綠化先鋒品種，喬、灌、花草混種，少量配土栽植闊葉林，帶土球移植常青針樹和拌土播種等，進行復綠。

3.3 環境水治理

環境水治理采取清、污分流的措施進行，在堆場的外圍修建截排水溝，將外圍的匯水通過排水溝引出堆場外，同時有堆場的下游修建沉淀池，將堆場的滲出液引入沉淀池經沉淀后溢流排放。

3.4 采空區塌陷治理

由于峒口已被炸塌封堵，因此采空區塌陷已不可能采用洞內回填等方法進行治理，結合現狀，采空區主要位于丘陵地帶，居民較多，人類活動較強烈。因此，治理主要采取監測及警示措施，主要的手段為：在采空區布設監測點，每年進行監測，同時在采空區周邊路口樹立警示牌，以警示周邊村民。

參考文獻：

[1]廣東省梅縣礦務局槐崗煤礦明山二區礦產資源儲量報告[R].廣東省梅縣礦務局，2002，6.

[2]1：20萬廣東省區域地質調查報告（梅縣幅）[R].廣東省地質局，

1972，8.