-PAGE2-井工煤礦的地質(zhì)環(huán)境問題分析綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u9937井工煤礦的地質(zhì)環(huán)境問題分析綜述 169291.1井工煤礦開采對地質(zhì)環(huán)境的影響 112781.2礦山地下開采引發(fā)的地質(zhì)問題及誘發(fā)原因 116921.2.1土體自身引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害 2187541.2.2水變化引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害 3229781.2.3煤自身引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害 41.1井工煤礦開采對地質(zhì)環(huán)境的影響礦業(yè)開發(fā)或多或少會對地質(zhì)環(huán)境造成影響破壞，有些礦山地質(zhì)環(huán)境問題的產(chǎn)生具有必然性，有些礦山地質(zhì)環(huán)境問題的產(chǎn)生則與礦業(yè)行為的規(guī)范程度關(guān)系密切，總而言之，導(dǎo)致礦山地質(zhì)環(huán)境問題產(chǎn)生的因素主要有采礦行為、采選冶及治理技術(shù)以及自然因素，如圖2。在煤礦的地下開采方法中，需要占用大片的土地資源面積，且開采深度較深，這將對我國的地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響REF_Ref32258\r\h[4]。所以，為了減少井工開采影響我國地質(zhì)環(huán)境問題，有必要進行合理的煤礦開發(fā)，并采取一切必要措施在進行煤礦開發(fā)的同時做好環(huán)境保護，改善井工煤礦開采的環(huán)保性能。圖2礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)（來源:中國地質(zhì)大學(xué)<武漢>，李小倩，2019）1.2礦山地下開采引發(fā)的地質(zhì)問題及誘發(fā)原因1.2.1土體自身引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害井工煤礦開采導(dǎo)致煤層上覆巖土體變形，從而引起的煤礦地質(zhì)災(zāi)害，按空間分布可分為地表地質(zhì)災(zāi)害和井下地質(zhì)災(zāi)害。一．地面塌陷和地裂縫問題地面塌陷按形成原因和影響因素可分為采空地面塌陷和巖溶地面塌陷，煤礦開采引發(fā)的地面塌陷主要是采空地面塌陷REF_Ref6504\r\h[5]。在我國大型煤礦的開采中，塌陷主要是由于開挖采空區(qū)以上的巖層在煤礦開采后由于重力作用而彎曲、脫落和塌陷。它的產(chǎn)生和變化主要由煤層深度、開采厚度、頂板巖性、巖土技術(shù)特征和開采條件等決定。根據(jù)有關(guān)研究人員對統(tǒng)計結(jié)果的研究表明，我國目前煤礦塌陷面積已達2萬平方公里，對土地資源造成了非常嚴(yán)重的影響。因而,以免破壞我國的煤礦地質(zhì)環(huán)境，至關(guān)重要的是有關(guān)礦業(yè)公司采取礦山地質(zhì)環(huán)境保護措施，在煤礦礦區(qū)周圍生態(tài)環(huán)境的保護中，以避免工程安全事故發(fā)生和保護我國公民的生命和財產(chǎn)。二．礦山崩塌、滑坡災(zāi)害如果礦山開采區(qū)發(fā)生了采空區(qū)塌陷現(xiàn)象，那么該片區(qū)域就很有可能發(fā)生崩塌滑坡事故。崩塌、滑坡也是一種常見的礦山地質(zhì)災(zāi)害，如圖3。這種類型的災(zāi)害可能發(fā)生的地點范圍十分廣泛，無論是在露天的開采區(qū)還是深藏在井下或礦山內(nèi)部的開采區(qū)都有可能會發(fā)生，只是具體的表現(xiàn)形式會不同，都會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的崩塌與滑坡災(zāi)害，不僅會造成人員傷亡，還會阻礙礦山生產(chǎn)進度REF_Ref8931\r\h[6]。采空區(qū)塌陷是井下或礦山內(nèi)部開采區(qū)域發(fā)生崩塌、滑坡事故主要表現(xiàn)形式為地表塌陷和崩塌。一般情況下，深藏在井下或礦山內(nèi)部的開采區(qū)發(fā)生崩塌滑坡事故，所能造成的影響遠遠比露天開采區(qū)發(fā)生的崩塌、滑坡事故更嚴(yán)重，其造成的經(jīng)濟損失也與兩種類型的開采有很大的差別。在露天采礦中，如果沒有做好邊坡的防護措施，就會出現(xiàn)邊坡滑落現(xiàn)象。而地下采礦主要是因為地下礦區(qū)采空，進而引發(fā)崩塌。因此就必須做到防患于未然，有效掌控影響因素，進行科學(xué)合理防治。圖3塌陷區(qū)裂縫REF_Ref11586\r\h[17]三．井巷冒頂災(zāi)害冒頂災(zāi)害主要是由于煤礦巷道內(nèi)的頂板在自重作用下突然下降造成的，各類大型煤礦地下長期開采生產(chǎn)過程中一般都會經(jīng)歷冒頂災(zāi)害情況的發(fā)生。大面積冒頂災(zāi)害會破壞井巷，同樣會阻礙礦業(yè)地下采礦工作進度對采礦人員的生命安全造成威脅。在某些情況下，惰性氣體（氮氣、二氧化碳、甲烷等）突然被擠壓出工作面后方，造成地下開采工作人員窒息而造成死亡或井下區(qū)域發(fā)生爆炸事故；有的大面積冒頂可能甚至直接造成礦震和煤礦井下地面層坍塌。1.2.2水變化引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害井工煤礦開采導(dǎo)致水位及水質(zhì)發(fā)生變化，都會引起的煤礦地質(zhì)災(zāi)害。一．水土流失與土地沙漠化未來礦井建設(shè)需砍伐部分地面植被，同時煤礦地下開采還會使地下水位發(fā)生下降、地面變形，這些不良因素都將加劇本區(qū)水土流失的程度。水土流失的結(jié)果會使土地生產(chǎn)力下降、造成下游河道淤積、上游溝谷不斷下切，甚至導(dǎo)致滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生REF_Ref6952\r\h[7]。煤礦地下開采破壞了含水層的初始結(jié)構(gòu)，由于含水層的地下水直接滲入到采煤巷道與采煤區(qū)裂隙之中，從而造成地下水流量和水位的急劇減少，造成農(nóng)業(yè)灌溉困難和飲水水井枯竭；相比之下，當(dāng)?shù)叵铝芽p到達地球表面，在地表水滲入地下與裂縫這導(dǎo)致地表水的體積減少。正是因為煤礦地下作業(yè)對我國的地質(zhì)環(huán)境可能產(chǎn)生相對嚴(yán)重的影響，這一領(lǐng)域的科學(xué)合理研究才成為我國目前采礦作業(yè)的主要目標(biāo)。有關(guān)研究人員的研究結(jié)果表明，煤礦開采水土流失非常嚴(yán)重、地下水資源嚴(yán)重減少、隨著許多煤礦的建設(shè)，水土流失將逐漸加劇。二．水資源污染在進行井工煤礦的開采工作時，會加快礦石中各種硫化物和重金屬的溶解，在這些物質(zhì)溶解之后就會滲入到地下水中，對地下水的水質(zhì)造成十分嚴(yán)重的影響。此外，由于地下水中滲入了硫化物，一旦地下水流出地表之后，水中的硫離子與空氣接觸之后就會發(fā)生氧化，使水質(zhì)變酸，加劇水質(zhì)酸化REF_Ref9362\r\h[8]。根據(jù)相關(guān)的科學(xué)研究表明，煤礦開采會對地層中各個含水層的水質(zhì)造成十分嚴(yán)重的影響，并且一旦礦區(qū)中的各種化學(xué)物質(zhì)流入到地下水中，在人飲入了被污染的地下水還會對人們的生命安全造成十分嚴(yán)重后果。因此井工煤礦的開采時，相關(guān)的采礦單位應(yīng)當(dāng)確保礦區(qū)附近的地下水環(huán)境的保護措施，以避免對地下水環(huán)境污染，從而影響礦區(qū)附近居民的生命安全。三．礦井突水礦井突水災(zāi)害主要是礦山地下開采引發(fā)的一種突發(fā)性地質(zhì)環(huán)境問題，掘進或采礦過程中當(dāng)巷道揭穿導(dǎo)水?dāng)嗔选⒏凰芏?、積水老窿，大量地下水突然涌入礦山井巷的現(xiàn)象，具有來勢洶猛、瞬時涌水量大和損失巨大的特點，已成為影響煤礦安全生產(chǎn)的重大關(guān)鍵問題之一REF_Ref1335\r\h[9]。煤礦開采地區(qū)地質(zhì)條件一般是極其復(fù)雜的，隨著煤礦開采程度的不斷擴大以及水平的不斷提高，水壓增加從而導(dǎo)致突水；遇到煤巖壁掛汗、滲水等情況，不能及時發(fā)現(xiàn)這些預(yù)兆就將可能會直接導(dǎo)致突水；施工的時后工作人員不能在第一時間斷定含水層的分布、斷層的下落等情況，盲目的進行煤礦挖掘會在很大概率上引起礦井突水。1.2.3煤自身引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害在地下采礦過程中我們應(yīng)該特別注意防止瓦斯、煤塵爆炸、地?zé)岬鹊刭|(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，一旦發(fā)生了事故不但會引起連續(xù)的爆炸直接造成巷道和設(shè)備毀壞，而且會產(chǎn)生有毒氣體威肋井下工作人員生命安全，工作環(huán)境的惡劣也將會影響礦山的正常生產(chǎn)。一．煤與瓦斯突出礦井瓦斯是一種對人體有很大傷害的氣體（主要成分以CH4為主），是我國煤礦開采五種最嚴(yán)重自然災(zāi)害中的一種。一旦有突出發(fā)生，在煤礦中通常就會形成舌狀、梨狀或分叉狀的專門孔洞。在突出發(fā)生的情況下，井下的工作人員可能會被突出物掩埋、大量釋放的瓦斯氣體可能導(dǎo)致井下工人發(fā)生瓦斯窒息事故，甚至發(fā)生瓦斯爆炸。二．瓦斯、煤塵爆炸煤塵主要是在各個礦井中生產(chǎn)過程中就會出現(xiàn)，隨著各個礦山的密集度和機械化水平提高，對于煤塵的危害也逐漸加深。煤礦開采產(chǎn)生的煤塵被井下工作人員吸入身體造成傷害，當(dāng)其達到一定濃度的情況下遇到明火就會發(fā)生劇烈的爆炸，阻礙了煤炭企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。雖然煤炭自身不會發(fā)生爆炸，