广东省梅县明山煤矿矿山地质环境影响分析及治理对策

汤春新

摘 要：在扼要介绍梅县明山煤矿矿山地质环境的基础上，着重分析了该关闭矿山存在的主要地质环境问题与成因。综合考虑其危害程度，提出了治理对策。通过防治，可使矿山地质环境问题得到有效遏制，消除或减弱矿山地质灾害安全隐患，并全面恢复矿山地质环境。

关键词：梅县明山煤矿；矿山地质环境；分析；治理对策

中图分类号：TD167 文献标志码：A 文章编号：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 矿区地质环境背景

梅县明山煤矿为老矿山，已有100多年的开采历史，于2005年8月因政策性原因彻底关闭。早期的开采多集中于近地表的浅层煤矿，老窿较多，老窿的分布特征及其内的积水情况基本不可能查清楚了。上世纪八十年代以后，矿山开始向下部开采，以平硐开采为主，浅部的煤层基本采空。

1.1 气象水文

1.1.1 气象

梅县明山煤矿属亚热带季风气候，雨量充沛，夏长冬短，气温较高，光照充足，雨季与旱季分明，雨季长且多集中在4～9月份，雨量充沛，年均降雨量1442.49m。年平均日照1882.9小时，年平均气温21.3℃，最高气温为39.5℃（1971年7月25日），最低气温为-7.3℃（1955年1月12日）。全年一月最冷，平均气温11.2℃；七月最热，平均气温27.9℃。

1.1.2 水文

矿区位于梅县西阳镇东侧，南东部紧临大埔县，矿区仅见小溪，溪流量随季节变化，旱季流量减少，雨季流量随降雨量的增大而增大，通常是四季长流。矿区西侧3km有鲤溪河自北西向东流淌，鲤溪河为梅县内较小的河流，常年流水，矿区各溪流均汇聚于鲤溪河中。鲤溪河属梅江的二级支流。

1.2 地形地貌

梅县明山煤矿地貌属坡谷地带，为丘陵地貌，矿区最高点为鸭凫嶂，海拔标高+569.7m，最低点为西部河谷水田地，海拔标高+267.0m，相对高差302.7m。山体自然坡度15～30°，坡形断面一般为凸形坡，沟谷地带为复合型坡。山顶较平缓，呈浑圆状。植被发育，覆盖率高，一般可达90%以上。

1.3 矿区地层与岩石

1.3.1 区域地层

根据区域地质资料、矿山勘查资料及实地调查资料，矿区内出露的地层自老至新有：震旦系、二叠系、三叠系、侏罗系及第四系地层。其中二叠系上统龙潭组为主要含煤地层。

1.3.2 岩浆岩

矿区内岩浆岩比较发育，属燕山期岩浆活动的产物。大致可分为石英斑岩、正长石斑岩、辉绿岩三类。其中以石英斑岩分布最广，见于煤系基底大片出露，且侵入煤系，横贯井田南北，呈岩墙产出。

2 矿山地质环境影响分析

2.1 主要礦山地质环境问题类型、特征及其危害

2.1.1 煤矿开采破坏占用土地

梅县明山煤矿土地占用和破坏主要来自破坏用地、煤堆及矸石堆占用土地，并破坏地形地貌。各煤矿井口附近的矸石堆，妨碍林木正常生长。少部分地区由于浅层采煤导致地面变形，影响植被正常生长。目前，较大型的煤矸石堆场3个，占地约占209862m2，堆放量约31万m3，主要为零星物分散的一些废弃物。

2.1.2 矸石堆污染环境

煤矸石由含炭质的岩石（炭质泥岩、炭质灰岩和少量煤屑）和其它岩石（泥岩、砂岩等）组成。矸石粒度大小不等，有粉状和块状，一般直径大于10cm。风天引起扬尘，其中所含的硫化物散发后会污染大气和水源。梅县明山煤矿目前虽已关闭，但原采煤或挖掘坑道产生的煤矸石仍在井口附近露天堆放，其表面并没有覆盖粘土或绿化，风吹易引起扬尘，对矿区环境造成严重污染。

2.1.3 生态景观被破坏

梅县明山煤矿峒口布置在山沟两旁，大部分煤矸石都堆放在峒口下部低洼地段或周围沟谷，地表植被及原有生态环境遭到极大的破坏，生态环境日趋恶化，与附近山清水秀的景观形成强烈的反差，影响了当地自然环境和自然景观。由于煤矸石大部分在原峒口附近乱堆放，矸石山被风蚀扬尘，尘埃落在建筑物上，使其失去原来色调，还会降低空气清洁度和大地的光照度，使矿区环境浑浊不清， 破坏了生态环境。

2.1.4 环境水污染

根据明山煤矿可采煤层的煤质分析成果，矿石中含有灰份、挥发份及硫等污染成分，煤矸石遭受降雨淋滤时，局部暗色地表水横流，其中有毒、有害组分灰份、挥发份及硫等可溶解于水中，会迁移到附近的水体中，造成水土污染，水体直接流入下游农田中，污染农田和地表水资源，破坏环境。

据在邻近煤矿的矿坑水样分析，矿坑水属SO4·HCO3-Mg·Ca或HCO3-Na型，矿化度180.56～735.43mg/L，pH值6.0～6.3，侵蚀性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超過生活饮用水限量。

2.2 矿山地质灾害类型、特征及其危害

梅县明山煤矿因地下采煤，易引起地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。

2.2.1 潜在采空区地面塌陷

根据已有资料计算，矿区采空区冒落带最大高度17m，破裂带高度可达32m。矿区上部各平峒除入口处深度较浅外，各开采平峒距离地表的高度均较大，随着煤矿多年的开采，形成了大量的采空区和采空坑道，容易引发地面塌陷。但矿区地表未形成采空区地面塌陷和裂缝。随着矿井地下停止开采，存在出现地面变形的可能性，存在采空区顶板冒落而引发的地面变形的可能性。

由于前期私人小煤窑较多及乱挖乱采，老窿采空区和采空区废井、闭坑矿井较多，加上私人小煤窑设计和开采方法欠合理、矿坑支护不当及安全柱间距过大、措施不当等原因，在采空区堆载和建筑，易引起采空区地面塌陷。

2.2.2 潜在崩塌、滑坡

崩塌、滑坡主要发生于主井口建设工业广场、新修道路等地，由于矿区地形起伏较大，为平整场地，矿区部分坡体需开挖，从已开挖地段来看，坡体表层土体较松散，坡体开挖易发生崩塌、滑坡等地质灾害。

矿区地表开挖范围多限于主斜井井口附近及切坡修路地段，矿区在矿山开采中会产生大量的废料，沿山体斜坡形成废石堆。由于矸石山的堆积，在雨水冲刷浸润和重力作用下，容易使土体失稳而产生边坡失稳。若不采取防护措施，矿区大量矸石山体边坡存在崩塌、滑坡的可能，局部处潜藏诸如崩塌、地裂缝、泥渣流等矿山地质灾害隐患。

2.2.3 潜在泥石流

矿区属丘陵地貌，相对高差较大，地形切割较深，一般自然坡度15°～35°，局部较陡，这些自然地貌特征为泥石流的形成创造了特定的地形地貌条件。由于废石堆土场设防不当，3个堆场均因山势堆放，堆积量在10～70万m3之间，堆积高度在5～30m左右，坡度一般约40°～60°，个别位于山坡部位坡度在60°左右。三个堆场所在的集雨面积在0.5～1km2左右。在雨季的强降雨天气，山洪可能引发泥石流（矿石流），或在适当的地形条件下，大量的水体冲刷作用下，使矿山排土场堆存岩土和泥质或软弱面边坡饱含水而降低稳定性，在自身重力作用下形成了泥石流。直接威胁临时堆场安全，对下游产生危害，使生态环境遭到破坏。

3 矿区地质环境治理对策

3.1 煤矸石堆放场治理

梅县明山煤矿区现有土地破坏主要为煤矸石堆场，矿区内主要有3个堆场，堆放面积约209862m2，堆放高度在5～60m，总堆放量约300～400万m3。对煤矸石堆放场地质环境治理措施：堆场整治，按平台堆放，高度为10m，坡度为30°，平台宽度为10m，清运部分矸石堆（陡坡、险段，坡度大于30°的堆场地带）；场地平整，部分矸石堆边坡加固，修建挡土墙和排水沟，并建蓄水沉淀池，防治水污染。选择矸石堆绿化先锋品种，乔、灌、花草混种，少量配土栽植阔叶林，带土球移植常青针树和拌土播种等，进行复绿。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环山带整地方法，且由高处向低处顺序修整。

3.2 煤矸石堆和部分回填区复绿治理

选择矸石堆绿化先锋品种，乔、灌、花草混种，少量配土栽植阔叶林，带土球移植常青针树和拌土播种等，进行复绿。

3.3 环境水治理

环境水治理采取清、污分流的措施进行，在堆场的外围修建截排水沟，将外围的汇水通过排水沟引出堆场外，同时有堆场的下游修建沉淀池，将堆场的渗出液引入沉淀池经沉淀后溢流排放。

3.4 采空区塌陷治理

由于峒口已被炸塌封堵，因此采空区塌陷已不可能采用洞内回填等方法进行治理，结合现状，采空区主要位于丘陵地带，居民较多，人类活动较强烈。因此，治理主要采取监测及警示措施，主要的手段为：在采空区布设监测点，每年进行监测，同时在采空区周边路口树立警示牌，以警示周边村民。

参考文献：

[1]广东省梅县矿务局槐岗煤矿明山二区矿产资源储量报告[R].广东省梅县矿务局，2002，6.

[2]1：20万广东省区域地质调查报告（梅县幅）[R].广东省地质局，

1972，8.