井工煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境問題及保護(hù)方案研究—以某煤礦為例摘要目前，我國煤礦開采的主要形式是井下采礦，開采過程中產(chǎn)生了很多非常嚴(yán)重的地質(zhì)環(huán)境問題，其中主要有土體自身引發(fā)、水變化引發(fā)、煤自身引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境等問題。為了實(shí)現(xiàn)我國工業(yè)開發(fā)與自然環(huán)境持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，必須將自然環(huán)境的持續(xù)發(fā)展納入煤礦開采的過程中，要充分利用礦物資源促進(jìn)社會發(fā)展，就必須促進(jìn)社會工業(yè)發(fā)展。準(zhǔn)格爾旗煤礦開采時間已有數(shù)百年歷史，煤礦儲量也居全國第二，是我國重要的煤礦基地。準(zhǔn)格爾旗煤礦的開采利用不僅對內(nèi)蒙古的發(fā)展有重要作用，而且對我國能源開發(fā)有一定促進(jìn)作用。本文通過以準(zhǔn)格爾旗窯溝煤礦為例，針對井工煤礦區(qū)煤礦開采引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題提出單一問題的防治及保護(hù)方案，結(jié)合礦區(qū)實(shí)際，提出適合當(dāng)?shù)氐闹卫韺Σ?，改善礦山的生態(tài)環(huán)境。關(guān)鍵詞：井工煤礦；地質(zhì)環(huán)境問題；地質(zhì)災(zāi)害；治理對策目錄TOC\o"1-4"\h\u20800第一章引言 引言由于我國煤炭資源的大都被埋藏地底需要進(jìn)行井下采礦，因此井下開采目前是我國煤炭開采的主要方式，在礦山作業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。煤礦是我國重要的一項(xiàng)礦產(chǎn)資源，其開采和利用將對改善我國國民經(jīng)濟(jì)有直接影響。根據(jù)研究數(shù)據(jù)表明，礦產(chǎn)資源市場不斷擴(kuò)大且需求量越來越大，國內(nèi)新礦山的開發(fā)數(shù)量也呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。而粗放、雜亂的礦山開采也在一定程度上破壞了礦山地質(zhì)資源，引起的地質(zhì)災(zāi)害問題也日趨嚴(yán)重。因此，在礦山開采過程中應(yīng)注意保護(hù)礦山的地質(zhì)環(huán)境，有效地預(yù)防二次地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，并采取防治合理的采礦原則，進(jìn)一步加強(qiáng)對井下煤礦開采地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)。實(shí)施礦山地質(zhì)環(huán)境管理，確保煤礦的地質(zhì)環(huán)境得到有效改善，確保當(dāng)?shù)厣鐣?，?jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。本文以井工煤礦為例,詳細(xì)研究了煤礦開采引起的地質(zhì)環(huán)境問題及災(zāi)害種類,同時提出了防治和保護(hù)對策。1.1選題背景與研究意義1.1.1選題背景中國礦業(yè)開采史源遠(yuǎn)流長且開發(fā)強(qiáng)度高以及當(dāng)今礦產(chǎn)資源大規(guī)模的開發(fā)利用，為人類經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展產(chǎn)生極大的推動作用REF_Ref30844\r\h[1]。由于礦產(chǎn)資源的過度開采引發(fā)了地球表面下沉，同時破壞了巖石圈的平衡狀態(tài)誘發(fā)了采空區(qū)地面塌陷、崩塌、水土流失等一系列嚴(yán)峻的地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)問題。與礦山資源開采直接或間接相關(guān)的地質(zhì)與環(huán)境問題不僅僅被認(rèn)為是影響我國地區(qū)經(jīng)濟(jì)與社會生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的一個重要障礙，同樣也被認(rèn)為是對于國家生態(tài)安全的一個重大威脅。因此，在礦產(chǎn)資源開發(fā)之前，提前為預(yù)測和研究地表移動變形運(yùn)行狀態(tài)的恢復(fù)可以提供一個基礎(chǔ)，可以為礦產(chǎn)資源開發(fā)利用提供依據(jù)與環(huán)境保護(hù)。1.1.2研究意義礦產(chǎn)資源可以說是當(dāng)前我國重要的戰(zhàn)略性資源，同樣也可以說是推動人類經(jīng)濟(jì)社會的生存與發(fā)展所必需的物質(zhì)基礎(chǔ)。20世紀(jì)末以來，我國采礦業(yè)發(fā)展迅速帶動礦山經(jīng)濟(jì)開采迅速發(fā)展。雖然現(xiàn)在我國的礦業(yè)開發(fā)生產(chǎn)已經(jīng)對于我們國民經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展已經(jīng)做出了巨大的的貢獻(xiàn)，但由于采礦理論和技術(shù)的不成熟以及管理概念和制度的落后，與采礦環(huán)境有關(guān)的一系列地質(zhì)問題。如滑坡地裂縫、水資源的污染、地面塌陷等。礦山環(huán)境的這些地質(zhì)問題不僅僅嚴(yán)重影響礦區(qū)居民的日常生活，而且可能對采礦生產(chǎn)產(chǎn)生反作用，阻礙該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展。以內(nèi)蒙古鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗窯溝煤礦井下地質(zhì)環(huán)境問題為例，研究了主要礦井環(huán)境地質(zhì)問題的現(xiàn)狀、成因、預(yù)測和防治對策。準(zhǔn)格爾煤礦是鄂爾多斯第一煤礦大旗，經(jīng)過長期的開采，出現(xiàn)了許多環(huán)境地質(zhì)問題。主要是土體自身問題、水變化引起的地質(zhì)問題、煤自身地質(zhì)問題三類，這些都是煤礦開采引起的具有代表性的礦山環(huán)境地質(zhì)問題類型。明白這些礦山環(huán)境地質(zhì)問題的產(chǎn)生，恰當(dāng)準(zhǔn)確地認(rèn)識這些問題帶來危害，采取科學(xué)合理的對策，能夠以最大限度地降低開采對礦區(qū)居民生活的不利及影響程度，對提高采礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)水平具有重要意義。1.2我國煤礦環(huán)境地質(zhì)問題的現(xiàn)狀及原因1.2.1煤礦地質(zhì)環(huán)境問題的現(xiàn)狀在我國，煤礦開發(fā)造成的道路塌陷和坑洞不斷增多，塌陷造成的破壞面積廣。許多城市發(fā)生了采礦塌陷災(zāi)難，經(jīng)濟(jì)損失極大。根據(jù)數(shù)據(jù)分析，這些年來由于煤礦井下開采引發(fā)的地面塌陷、地裂縫事故極其嚴(yán)重，導(dǎo)致我國人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全利益遭到了嚴(yán)重的威脅，造成經(jīng)濟(jì)巨大損失，其中直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)億元以上人民幣。煤礦開采產(chǎn)生的煤矸石及其他固體廢物年排放量大，防治到恢復(fù)處理率較低。此外，露天采礦和廢物傾倒嚴(yán)重導(dǎo)致土地的直接破壞與占用。這種情況不僅沒有得到遏制，而且每年都在成倍增長。煤礦排放占工業(yè)廢水總量的10%以上，處理水平較低；煤礦開采產(chǎn)生的廢水直接排入湖泊、河流與海洋，結(jié)果嚴(yán)重水環(huán)境污染；礦山開采產(chǎn)生的廢氣、煤炭粉塵與廢渣量大且控制治理力度不高；導(dǎo)致對空氣造成破壞性污染，導(dǎo)致酸雨事件接連不斷REF_Ref8065\r\h[2]。植被和水生態(tài)問題更加突出，這造成了嚴(yán)重的問題，例如地下水位降低，滑坡和地面沉降。1.2.2我國煤礦地質(zhì)環(huán)境問題惡化的原因在我國煤礦資源開始大規(guī)模開發(fā)的情況下，引發(fā)的礦山地質(zhì)環(huán)境問題及災(zāi)害日益突出。即使我國礦山地質(zhì)環(huán)境的問題的保護(hù)措施方面獲得了較大的進(jìn)展，礦山環(huán)境保護(hù)法規(guī)體系已初步建立，依據(jù)實(shí)際對礦山環(huán)境保護(hù)加強(qiáng)管理，礦山地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)治理的力度不斷加強(qiáng)。但是，對礦山地質(zhì)環(huán)境的惡化情況并不能有效地阻止礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。導(dǎo)致井下采礦地質(zhì)環(huán)境問題惡化的主要原因是：在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動下，發(fā)展秩序混亂，以犧牲環(huán)境為代價，對礦產(chǎn)資源的大規(guī)模開采破壞地質(zhì)環(huán)境；發(fā)展程度低且開發(fā)規(guī)模小、分散，制約了我國礦產(chǎn)資源的集中利用；煤礦企業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，開發(fā)工藝落后，造成的地質(zhì)環(huán)境問題也比較多；在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動下，某些采礦業(yè)主大肆砍伐土壤并破壞植被，以獲得煤炭開發(fā)的最大利益，這也是造成煤礦地質(zhì)環(huán)境惡化的原因REF_Ref32464\r\h[3]。1.3研究內(nèi)容隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)，由采礦引起的地質(zhì)災(zāi)害問題也日趨嚴(yán)重。礦山地質(zhì)災(zāi)害不僅對礦山生產(chǎn)構(gòu)成威肋，而且對礦山周邊人員、設(shè)備財(cái)產(chǎn)及環(huán)境安全構(gòu)成威脅。本文主要以井工煤礦為實(shí)例，研究了礦山開采過程中引起的各種地質(zhì)環(huán)境問題類型，同時提出了勘查方法、防治對策。煤礦開采過程引起的地質(zhì)環(huán)境問題種類繁多，本文按照礦山開采引起地質(zhì)環(huán)境問題的誘發(fā)原因不同可分為以下三類。土體自身原因引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，如：井巷冒頂災(zāi)害、礦井崩塌滑坡、地面塌陷、地裂縫等;水變化引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,如：水土流失與土地沙漠化、水資源污染等；煤自身引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害：瓦斯災(zāi)害、煤塵爆炸等，煤礦地質(zhì)災(zāi)害類型多樣，誘發(fā)因素也各不相同。針對煤礦地下開采引發(fā)的問題提出了解決方法及防治措施，施工人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的特點(diǎn)來設(shè)計(jì)和選擇合適的采礦方案。同時在施工的過程中要采取積極的地質(zhì)災(zāi)害勘探方法，將礦山開采的安全風(fēng)險扼殺在萌芽階段。采礦人員在采礦的過程中能夠做到良好的勘查，同時對于每一種災(zāi)害都能夠做好相應(yīng)的預(yù)防以及治理措施，才能夠完善采礦的要求，進(jìn)一步推動礦山采礦的可持續(xù)發(fā)展。本文以準(zhǔn)格爾旗窯溝煤礦為例（如圖1），分析窯溝煤礦主要的地質(zhì)環(huán)境問題、次生地質(zhì)環(huán)境問題以及潛在的地質(zhì)災(zāi)害，并根據(jù)地質(zhì)環(huán)境問題類型確定詳細(xì)防治技術(shù)方案及恢復(fù)和治理的方案。圖1準(zhǔn)格爾旗礦產(chǎn)分布圖資料來源：準(zhǔn)格爾年鑒（1992-2000）第二章井工煤礦的地質(zhì)環(huán)境問題2.1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(jìn)行合理的煤礦開發(fā)，并采取一切必要措施在進(jìn)行煤礦開發(fā)的同時做好環(huán)境保護(hù)，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）2.2礦山地下開采引發(fā)的地質(zhì)問題及誘發(fā)原因2.2.1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(jì)結(jié)果的研究表明，我國目前煤礦塌陷面積已達(dá)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(hù)措施，在煤礦礦區(qū)周圍生態(tài)環(huán)境的保護(hù)中，以避免工程安全事故發(fā)生和保護(hù)我國公民的生命和財(cái)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(diǎn)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(jìn)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(jì)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(hù)措施，就會出現(xiàn)邊坡滑落現(xiàn)象。而地下采礦主要是因?yàn)榈叵碌V區(qū)采空，進(jìn)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(jìn)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(jìn)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?dú)?、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。2.2.2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(dá)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?yàn)槊旱V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(jìn)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(hù)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(jìn)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(diǎn)，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(kuò)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(jìn)行煤礦挖掘會在很大概率上引起礦井突水。2.2.3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(jī)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(dá)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，但在實(shí)際施工采煤中所產(chǎn)生的大量煤塵懸浮到空氣中，當(dāng)濃度達(dá)到頂峰時，遇到明火或者高溫?zé)嵩幢憧蓜×曳磻?yīng)，從而引發(fā)煤塵爆炸。換句話說，煤塵到以下三個基本條件便可引發(fā)爆炸：①煤塵自身就可發(fā)生爆炸；②煤塵濃度要求在空氣中達(dá)到爆炸條件；③存在高溫?zé)嵩椿蛎骰?。煤塵爆炸的主要特征就是持續(xù)時間長、破壞性強(qiáng)、產(chǎn)生的溫度高和有毒氣體的產(chǎn)生等。礦山地下開采引發(fā)單一地質(zhì)問題解決方法3.1土體自身引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害解決方法首先，注重氣象災(zāi)害的發(fā)生；其次，根據(jù)災(zāi)害的成因特征以及通常情況下發(fā)生的季節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測工作?？辈烊藛T充分了解地理因素和氣象因素，建立不同的預(yù)測和預(yù)警系統(tǒng)，盡可能的避免災(zāi)害對采礦造成較大的破壞。在煤層開采之前，要進(jìn)行瓦斯、煤塵、水、沖擊地壓、火和頂板災(zāi)害進(jìn)行詳細(xì)的勘查，確定煤礦未來的災(zāi)害位置及災(zāi)害類型，對于災(zāi)害易發(fā)區(qū)進(jìn)行預(yù)測，并制定詳細(xì)的防治方案。3.1.1地面塌陷和地裂縫防治措施建立地表警戒線，進(jìn)行地表變形監(jiān)測，對采空區(qū)進(jìn)行處理，局部塌陷坑和地裂縫進(jìn)行回填、壓實(shí)、植樹綠化REF_Ref21456\r\h[10]。設(shè)置地表變形監(jiān)管監(jiān)察系統(tǒng)，主要對垂直或水平位置的移動情況進(jìn)行監(jiān)控，計(jì)算地表傾斜及其水平位置變形，判斷地表變形的形狀極其范圍。3.1.2崩塌、滑坡防治措施對于已發(fā)育的礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀發(fā)生崩塌，應(yīng)對該邊坡上松動的巖土體進(jìn)行清除或加固；有關(guān)滑坡災(zāi)害的防治，應(yīng)對其進(jìn)行削坡，使邊坡達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，同時加強(qiáng)監(jiān)控預(yù)警。礦區(qū)內(nèi)部所有的土質(zhì)邊坡都是屬于潛在的崩塌、滑坡容易發(fā)生的區(qū)段，對此我們應(yīng)該合理地設(shè)計(jì)一個穩(wěn)定的坡率，及時地做好對邊坡的支擋和削坡，以及對坡頂、坡面的截水防滲等保護(hù)工作，而對處于不穩(wěn)定狀態(tài)的邊坡則要應(yīng)因地制宜采用漿砌石擋土墻等支護(hù)措施，防止由于邊坡失穩(wěn)而產(chǎn)生崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害REF_Ref21495\r\h[11]。同時做好防排水工作，對頂板不穩(wěn)定的巷道，要及時支護(hù)。3.1.3井巷冒頂?shù)姆乐未胧┰诘V井巷道頂部應(yīng)安裝可視化的變形監(jiān)控器，隨時檢測各個巷道的彎曲和變形值，當(dāng)發(fā)我們現(xiàn)其中的變形值太高或是變形加快了，應(yīng)采及時取加固措施以增強(qiáng)支護(hù)或主動做好放頂減壓，以免給人員及設(shè)備帶來損害。在掘進(jìn)巷道及回采巷道任何地方都要定期進(jìn)行水文觀察，詳細(xì)記錄巖石表面滲水、淋水情況，分析具體地原因并清楚明確其狀況，及時采取相應(yīng)措施來處理，應(yīng)對水量突然增加或是水質(zhì)突然渾濁、以及水中含砂量的增加或降低，措施包括鉆孔后地放水減壓、工作表面封堵等。建立巷道頂板的變形和其工作表面水文監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)先通過各個監(jiān)測巷道頂板的豎向運(yùn)動以及其水平方向運(yùn)動，計(jì)算其傾角和水平方向運(yùn)動的變化，確定各個巷道頂板變形形狀和與其影響范圍。同時應(yīng)該對工作區(qū)域的水文地質(zhì)狀況進(jìn)行不間斷檢測，及時分析和預(yù)測各種地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生情況并采取與之相關(guān)對應(yīng)措施。監(jiān)測系統(tǒng)與各個工作區(qū)域運(yùn)行狀態(tài)同步，確保有人在任何時候進(jìn)行監(jiān)控，并在任何時候都能收集和分析監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。3.2水變化引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害解決方法按照不同類型礦山所處的地質(zhì)條件及地形特征，將其劃分為重點(diǎn)防治區(qū)、次重點(diǎn)防治區(qū)和一般防治區(qū)REF_Ref24678\r\h[12]。通過原地種植大量的花草樹木來重新保護(hù)和修復(fù)被壞的原始森林及植被，減少人為對地質(zhì)環(huán)境的破壞，保護(hù)動植物的自然生長環(huán)境并注意保持水土。3.2.1水土流失與土地沙漠化防治措施根據(jù)主體工程施工過程中可能造成的水土流失的原因，結(jié)合主體工程施工總平面布置，實(shí)施相應(yīng)的水土保持預(yù)控措施。為有效疏導(dǎo)工業(yè)用地內(nèi)部徑流，在工業(yè)用地內(nèi)部布設(shè)一道砼排水溝；進(jìn)行礦區(qū)綠化美化可以直接選擇在礦區(qū)中閑置的位置上施行，植樹或者是種草（如圖4）；在土建工程中，對于受到車輛擾動的施工現(xiàn)場要進(jìn)行澆水、灑水，以防塵土對其周圍環(huán)境造成影響，從而導(dǎo)致進(jìn)一步的水土流失。在各項(xiàng)主體工程竣工后，在各生產(chǎn)、居住地區(qū)及時進(jìn)行凹坑回填和垃圾處理，并對土地進(jìn)行整治；為避免在施工過程中發(fā)生的匯水影響到施工地段和生活區(qū)周邊，分別設(shè)置了一條臨時排水溝、沉沙池。在排矸場所屬范圍內(nèi)應(yīng)臨時布設(shè)截水溝、急流槽、消力池、臨時性的排水溝和沉沙池，對供水管線施工現(xiàn)場還應(yīng)進(jìn)行凹坑面的回填、地面修復(fù)、灑水碾壓。建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)牢固地樹立環(huán)境保護(hù)地理念，切實(shí)地重視水土保持和控制地工作，采取一切有效的手段來切實(shí)地做好對水土保持的預(yù)防和控制；應(yīng)有效地避免擴(kuò)大擾動地帶的面積，并切實(shí)做好對于工程施工中的臨時防治和保護(hù)工作，以便于將整個工程施工過程中各項(xiàng)水土流失和防治措施能夠真正貫徹落實(shí)到位；并且建議各個項(xiàng)目工程建設(shè)單位應(yīng)加強(qiáng)與外部有關(guān)單位的聯(lián)系，盡量使煤矸石外銷或回填采空區(qū)，提高煤矸石綜合利用率，減少各個項(xiàng)目地區(qū)煤矸石堆放量和時間。圖4礦區(qū)水土流失防治地帶（來源：百度圖片）3.2.2水資源污染防治措施煤礦水資源防治與保護(hù)是煤礦環(huán)境保護(hù)和實(shí)施煤炭可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略所重點(diǎn)需要解決的問題。為了實(shí)現(xiàn)我國煤礦開采的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，水資源環(huán)境的保護(hù)成為重中之重，必須依賴于水資源的開發(fā)和利用，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)水的資源化，實(shí)施礦區(qū)水綜合開發(fā)利用和有效保護(hù)并舉。資源化的基本途徑有：礦井水處理后作生活用水或工業(yè)用水，工業(yè)廢水處理后回用，礦區(qū)生活污水處理后做工業(yè)用水和其它用水REF_Ref9114\r\h[13]。根據(jù)國家相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜页醪筋A(yù)測，目前對于我國各個礦區(qū)水資源合理綜合利用率若能夠達(dá)到40%~50%，煤礦的自用水就可以得到基本解決，而且未來還有很大可能為推動全國各地人民經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供大量飲用水。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，除在水處理技術(shù)上有新的突破，引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，努力解決現(xiàn)有水處理工程中存在的問題之外，還應(yīng)該采取優(yōu)惠政策，如免收水資源費(fèi)等，從政策上鼓勵和支持使用處理后的水資源。這是煤礦井水資源得到有效開發(fā)利用和保護(hù)的根本保證。為此，必須加強(qiáng)水文地質(zhì)與工程地質(zhì)的研究工作，加深陸地水文環(huán)境與水文地質(zhì)以及地下水動力學(xué)的研究和認(rèn)識，加強(qiáng)地下水資源管理，完善地下水資源測試技術(shù)和手段。3.2.3礦井突水防治措施針對礦井突水地質(zhì)災(zāi)害，就需要采取一種科學(xué)合理的自然災(zāi)害防治和控制措施，來真正做到防患于未然，快速地消除隱患，保障礦井工作人員的生命安全，生產(chǎn)有序進(jìn)行。礦井突水的防治措施應(yīng)該預(yù)防為主、預(yù)防與治理結(jié)合起來，在開采之前一定要確定開采地段的地形是明確的。在煤礦礦區(qū)開采前必須根據(jù)其地質(zhì)構(gòu)造、水文分布、觀測孔等數(shù)據(jù)，了解礦區(qū)附近水文地質(zhì)情況，預(yù)測易發(fā)突水區(qū)、規(guī)劃易發(fā)突水區(qū)及相對安全區(qū)。在預(yù)測的同時，也可以通過放射性檢測或物理學(xué)檢測的手段來預(yù)測突水可能發(fā)生的位置和時間。在井下煤炭開采時，會對自然巖石層造成破壞，極大的降低了巖石的初始強(qiáng)度，含水層中的水極易直接侵入井下，必須通過采取一些防水措施來盡量減少或徹底消除地下水的危害，井下工程防水通常主要采用以下幾種防水措施。第一進(jìn)行超前探水，在一些屬于礦井內(nèi)部正常工作面附近的地區(qū)進(jìn)行鉆孔放水或可以提前進(jìn)行探水，在有探測水時，依據(jù)探出的水量及其大小，將煤礦中的水排出來再進(jìn)行開采；第二井下截堵水，在井下修建水閘墻、防水煤柱或水閘門等設(shè)施，在井下突然涌水可以臨時或是永久地堵住水，使這一地點(diǎn)不威脅整個礦區(qū)，再根據(jù)實(shí)際情況采取靈活的疏水措施；第三注漿堵水，借助注漿技術(shù)把漿液注入到地表下預(yù)定位置漿液將會擴(kuò)散、凝固最后硬化在礦井突水時將會堵住補(bǔ)給水源以及加固底層;第四采取疏水降壓，將一些嚴(yán)重威脅采煤安全的含水層借助人工的手段和排水設(shè)備將這些水合理地排到井外REF_Ref9878\r\h[14]。3.3煤自身引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害解決方法根據(jù)井下地質(zhì)勘查成果，確定煤礦災(zāi)害地質(zhì)類型，根據(jù)災(zāi)害類型確定詳細(xì)的防治技術(shù)方案和應(yīng)急方案。例如根據(jù)頂板巖性特征制定相應(yīng)的支護(hù)方案，根據(jù)不同的水患類型制定詳細(xì)的探放水施工工藝，根據(jù)瓦斯、煤自燃及爆炸性制定詳細(xì)的防治規(guī)程。3.3.1瓦斯突出防治措施優(yōu)先選擇煤炭保護(hù)層開采含有瓦斯突出危險性高的煤層區(qū)域，無突出危險或可能是危險性相對較低的煤層就能夠緩解有突出危險性煤層的壓力，釋放出大量的瓦斯，使瓦斯突出的危險減弱甚至消失。對于一些已經(jīng)具備了煤炭開采保護(hù)層作業(yè)條件的突出煤層，應(yīng)堅(jiān)定不移的繼續(xù)進(jìn)行煤炭開采保護(hù)層作業(yè)；對不能滿足保護(hù)層采礦作業(yè)要求的突出煤層，不予以安排采礦作業(yè)，與此同時為研究解決保護(hù)層采礦作業(yè)問題的新技術(shù)創(chuàng)造了有利的條件。煤層開采前預(yù)先對煤層進(jìn)行瓦斯抽排，瓦斯應(yīng)在煤層進(jìn)行開采前排放、增強(qiáng)開采煤層的透氣性、使煤層高地應(yīng)力消失，消除開采時煤層出現(xiàn)突出情況。

煤層注水，被水充分濕潤后的煤力學(xué)性能會改變，塑性增強(qiáng)、彈性模量下降直接導(dǎo)致地層應(yīng)力分布趨于均勻化，彈性壓力潛能也會下降，瓦斯釋放的速度和在空氣中放散的初速度減慢，最大幅度地減少了瓦斯在突出過程中的作用，降低了瓦斯壓力和含量。根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況，只要采取通風(fēng)與瓦斯抽放等各種綜合性的防突處理措施，進(jìn)行合理的開采、布置、突出危險性預(yù)測、防突措施的效果檢驗(yàn)，就可以降低甚至避免這種災(zāi)難性事故的發(fā)生，如圖5。圖5防治瓦斯突出流程圖REF_Ref32519\r\h[15]REF_Ref32519\r\h3.3.2瓦斯、煤塵爆炸防治措施針對連續(xù)發(fā)生煤塵爆炸的必要條件和發(fā)生爆炸的主要情況，在防治發(fā)生煤塵爆炸應(yīng)至少包括：降低煤塵的濃度、消除熱源、限制煤塵爆炸區(qū)域范圍擴(kuò)展。通過控制或減少地下礦井空氣中的煤灰和廢物濃度，在進(jìn)行煤炭開采時應(yīng)盡量減少其他煤灰和廢物的產(chǎn)生并有效防止其懸浮于空氣中。必須明確禁止在煤礦開采過程中使用所有熱源，在開采中對于有可能會產(chǎn)生熱量的熱源必須進(jìn)行嚴(yán)格的管理與控制，防止其引發(fā)煤塵爆炸。需要通過采取各種防爆措施及一些隔離煤塵爆炸的手段，以限制煤塵爆炸的范圍；礦山在進(jìn)行開采時含有大量煤塵，但對有可能發(fā)生煤塵爆炸的礦山必須用巖粉棚或水棚將該礦山的兩側(cè)、相鄰的煤層及其主要工作區(qū)分開。第四章窯溝煤礦地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理方案4.1窯溝煤礦概況準(zhǔn)格爾旗地處于內(nèi)蒙古的西南部，位于蒙晉陜的三省交界處，又有黃河環(huán)繞，地處北緯39°16'~40°20'，東經(jīng)110°O5'~111°27'REF_Ref10273\r\h[16]。準(zhǔn)格爾旗礦產(chǎn)資源豐饒，稀土、有色金屬等礦產(chǎn)資源極具發(fā)展?jié)摿?，其煤炭資源是全國最大的煤炭產(chǎn)縣之一。準(zhǔn)格爾旗煤炭面積占全旗總土地面積的五分之四，煤炭總儲量為544億噸左右，預(yù)測儲量超過一千億噸。全旗的總占地面積為7693平方里公左右，由于土地遭受降雨、風(fēng)蝕等各種自然因素的影響及礦業(yè)開采等各種人為因素的沖擊和作用，導(dǎo)致產(chǎn)生了嚴(yán)重的水土流失問題。該煤田共被劃分為六個主要礦區(qū)，窯溝為其中的一個煤礦露天采礦區(qū)，位于煤田最北部，如圖6-7。圖6準(zhǔn)格爾旗窯溝煤礦衛(wèi)星定位圖7準(zhǔn)格爾旗窯溝衛(wèi)星圖4.2窯溝煤礦主要地質(zhì)環(huán)境問題及潛在地質(zhì)災(zāi)害準(zhǔn)格爾旗北部地貌主要為風(fēng)沙地貌、半固定和固定沙丘，分布范圍廣泛，受到風(fēng)沙侵蝕嚴(yán)重；南部地貌主要為黃土丘陵，由于其土地不平、溝壑繁多和風(fēng)沙侵蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致了嚴(yán)重的水土流失問題；簡而言之，準(zhǔn)格爾旗是黃河流域水土流失、風(fēng)沙侵蝕和自然環(huán)境問題極多的地區(qū)之一。4.2.1水土流失的問題準(zhǔn)格爾旗由于地處高度受東南季風(fēng)氣候影響的交錯帶地區(qū)，其大陸性氣候條件特點(diǎn)十分明顯，具有干旱、少雨、多風(fēng)、多發(fā)性暴雨、強(qiáng)風(fēng)與較大的溫差等不良?xì)夂蛞蛩刂率怪卫砝щy，引發(fā)了水土流失現(xiàn)象的產(chǎn)生。嚴(yán)重的水土流失直接導(dǎo)致大面積的優(yōu)質(zhì)草場和良田被淹沒，形成難以得到充分利用的侵蝕溝，對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)牧業(yè)的生產(chǎn)和自然生態(tài)建設(shè)有都著相當(dāng)大的抑制作用。大規(guī)模開發(fā)建設(shè)，雖然極大地促進(jìn)了我旗居民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，但卻造成了新的侵蝕來源不斷擴(kuò)大，水土流失的強(qiáng)度也在不斷提高，使本來脆弱的自然生態(tài)環(huán)境快速惡化。全旗僅煤炭開采就造成了大面積的地面塌陷、裂縫，這使大片農(nóng)田棄耕甚至達(dá)到14公頃，直接影響了農(nóng)牧業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)步和發(fā)展，降低了當(dāng)?shù)赝寥婪柿Α⑵茐牧肆继?，使全旗能夠正常進(jìn)行耕作的田地減少，造成大量的土地沙化、石化，破壞了地面自然生態(tài)完整性，加劇我國山體滑坡洪水等自然災(zāi)害的泛濫，污染了水環(huán)境，阻礙了準(zhǔn)格爾旗地區(qū)的人民社會經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展和社會文明進(jìn)步。圖8準(zhǔn)格爾旗水土流失圖（來源：百度圖片）4.2.2采煤塌陷問題準(zhǔn)格爾礦區(qū)地下煤田的建設(shè)尚且還處于初期建設(shè)階段，許多地下礦井、地面煤礦建筑均正在前期建設(shè)之中，自正式開采以來，采空區(qū)還處于沒有基本建設(shè)完成時，塌陷問題己經(jīng)顯現(xiàn)了出來，而且隨著礦區(qū)煤田開采建設(shè)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)展，塌陷的危害范圍也正在逐漸呈現(xiàn)上升的趨勢增加，并這對準(zhǔn)格爾礦井安全生產(chǎn)運(yùn)營、礦區(qū)居民生活等各個方面也都構(gòu)成了嚴(yán)重的安全威脅。塌陷危害現(xiàn)象普遍發(fā)生，塌陷范圍分布面積廣、新老煤礦塌陷共同存在，是準(zhǔn)格爾旗礦區(qū)采煤塌陷防治工作的一個重要特點(diǎn)。塌陷是新生煤炭資源初始開發(fā)所致新生環(huán)境地質(zhì)問題，發(fā)生常在煤炭資源初始開采后挖掘工作進(jìn)行完不久。采煤塌陷不僅使地表形態(tài)發(fā)生改變，而且改變了地下水潛水位的賦存條件，導(dǎo)致給水源被破壞，因而直接影響地表上的農(nóng)作物和野生動植物的生長繁殖，改變了動植物的自然棲息地和植物生長地的環(huán)境，而且還會造成地面村莊或村莊內(nèi)其他地方建筑物的遭到嚴(yán)重破壞，從而直接就會導(dǎo)致許多村莊和當(dāng)?shù)氐木用癖黄刃缘倪w移或一些房屋的重建，導(dǎo)致社會不穩(wěn)定因素加劇。圖9準(zhǔn)格爾旗礦區(qū)采煤塌陷REF_Ref5848\r\h[17]4.2.3礦業(yè)開發(fā)占用損毀土地資源及地形地貌景觀破壞礦業(yè)開發(fā)生產(chǎn)中需要改變周邊地形地貌，改變原有土地類型，占用、損毀土地方式主要為露天采場、工業(yè)廣場、煤矸石堆場以及地面塌陷，共造成損毀土地面積較大REF_Ref5848\r\h[17]。4.3恢復(fù)到治理方案地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理是以特定治理方向?yàn)榍疤幔瑢κ艿刭|(zhì)環(huán)境破壞的上地的適宜程度作出判斷分析基礎(chǔ)上采取合理行動，離開了治理方向，地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)就失去了意義。土地資源的利用體系是人類、經(jīng)濟(jì)、社會三者的復(fù)合體，礦山的地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治到理的初步方向，應(yīng)與當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境相適應(yīng)，進(jìn)一步能夠達(dá)到更好地充分發(fā)揮該礦山工程項(xiàng)目的長遠(yuǎn)效益，使之獲得更好的社會經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益（如表1）。表1地質(zhì)環(huán)境問題治理方案治理方案方案內(nèi)容作用地面塌陷和地裂縫進(jìn)行地表變形觀察，對采空區(qū)回填處理，局部塌陷坑和地裂縫進(jìn)行回填、壓實(shí)、植樹綠化。防止毀壞良田、造成公共設(shè)施與道路交通破壞、破壞地表水及地下水資源等自然資源，控制我國的水土流失問題，避免各類安全事故發(fā)生，對我國國民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障。崩塌、滑坡邊坡松動的巖土體進(jìn)行清除或加固，加強(qiáng)監(jiān)控預(yù)警，做好邊坡的支擋和削坡，因地制宜采用漿砌石擋土墻等支護(hù)措施，同時做好防排水工作，對頂板不穩(wěn)定的巷道，要及時支護(hù)。保護(hù)工作人員安全，維護(hù)礦山生產(chǎn)進(jìn)度，減少崩塌、滑坡造成的經(jīng)濟(jì)損失。井巷冒頂安放變形監(jiān)測裝置，采取加固措施加強(qiáng)支護(hù)、放頂減壓，建立巷道變形及工作面水文監(jiān)測系統(tǒng)。避免大面積冒頂，保護(hù)井巷造成人員傷亡和設(shè)備損毀外。水土流失對礦區(qū)周圍空閑地進(jìn)行綠化美化，對采空區(qū)進(jìn)行回填壓實(shí)，提高煤矸石的綜合利用率,減少煤矸石及其他肥料堆放量和時間。防止地下水位下降，防止地表水隨著裂縫進(jìn)入地下，導(dǎo)致地表道水流量變小甚至枯竭，減少土地肥力流失，維持農(nóng)業(yè)的發(fā)展。水資源污染加強(qiáng)地下水資源管理、完善地下水資源測試技術(shù)，工業(yè)廢水處理后回用，采取優(yōu)惠政策，從政策上鼓勵和支持使用處理后的水資源。避免了地下水環(huán)境受到污染，實(shí)現(xiàn)我國煤礦開采的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。礦井突水超前探水，井下截堵水，注漿堵水，疏水降壓。降低了我國的經(jīng)濟(jì)損失，保護(hù)了礦區(qū)周圍居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。瓦斯突出優(yōu)先開采保護(hù)層，煤層開采前預(yù)先抽排瓦斯，煤層注水。保護(hù)井下工作人員生命安全。瓦斯、煤塵爆炸降低空氣中煤塵濃度，消除引爆熱源，限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大。保護(hù)井下工作人員的身體健康安全，維護(hù)煤礦開采的可持續(xù)發(fā)展。4.3.1水土流失治理方案準(zhǔn)格爾旗地區(qū)是我國黃河流域各個地區(qū)水土資源流失較為嚴(yán)重的地區(qū)之一，雖然多年來的治理取得了立竿見影的成效，但是部分地區(qū)的治理規(guī)劃仍然不合理，治理難度大，必須因地制宜開發(fā)與保護(hù)相并存，來對該地區(qū)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改善。該地區(qū)的水土保持、防治水可以充分利用當(dāng)?shù)厣?、工程、農(nóng)業(yè)等各種科學(xué)技術(shù)措施相結(jié)合，正確地合理規(guī)劃水土資源，提高當(dāng)?shù)赝恋刭Y源的綜合利用率，不僅可以有效的治理當(dāng)?shù)厮亮魇?，還可以提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)村居民的人均收入，提高當(dāng)?shù)鼐用裆钏?。?shí)施新型沙棘栽培工程項(xiàng)目，退耕還林工程與國家重點(diǎn)建設(shè)中的黃河大支流水保工程項(xiàng)目緊密結(jié)合，在切實(shí)建立好管理現(xiàn)有水保項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，推行牲畜圈養(yǎng)。另外，自然恢復(fù)和人工治理之間的關(guān)系也需要及時進(jìn)行處理，重視基本農(nóng)田、飼養(yǎng)草料生產(chǎn)基地和小型水利項(xiàng)目建設(shè)，為改善農(nóng)、牧民生活環(huán)境條件，禁止放牧為封閉圈養(yǎng)創(chuàng)造條件，加快植被生長環(huán)境恢復(fù)。4.3.2采煤塌陷問題治理方案準(zhǔn)格爾地區(qū)本身的自然生態(tài)就脆弱，對于煤炭資源盲目的大量開采利用，致使地區(qū)生態(tài)環(huán)境被毀或者破環(huán)的情況日益嚴(yán)重。采煤塌陷地指處于在地下采煤活動干預(yù)下的被破壞地生態(tài)系統(tǒng)。它們具有很難完全恢復(fù)到正常狀態(tài)的特點(diǎn)，并且存在著一定程度上的不可逆性。于是，在對其進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的工作過程中，需要通過研究來判別采煤活動對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響，繼而制定出對不同受害系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)的方法。生態(tài)演替原理是受害生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的重要理論基礎(chǔ)。演替是指群落經(jīng)過一定的發(fā)展時期由一種類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N類型的順序變化過程，或者說是在一定區(qū)域內(nèi)群落的替代過程REF_Ref11586\r\h[18]。采煤塌陷災(zāi)害地區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境修復(fù)保護(hù)工作實(shí)質(zhì)上也就是人為的干預(yù)下自然進(jìn)行地區(qū)群落演替的一個過程，因此必須深刻認(rèn)識和充分了解地區(qū)群落演替的基本機(jī)理，遵循自然界群落演替的規(guī)律合理進(jìn)行人為干擾。如在矸石充填塌陷坑復(fù)土造田模式中，按照其演替的發(fā)展進(jìn)程，通過綜合選取各種耐貧疙、速生的優(yōu)質(zhì)牧草以提高和迅速改善當(dāng)?shù)赝寥?，恢?fù)當(dāng)?shù)赝恋胤柿?，進(jìn)而通過綜合采取各種豆科優(yōu)質(zhì)農(nóng)作與各種優(yōu)質(zhì)蔬菜、雜糧的田間輪作的方式，達(dá)到有機(jī)耕種地、養(yǎng)殖復(fù)土造田相結(jié)合。采煤塌陷區(qū)生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的宗旨無論是從原來恢復(fù)至原有農(nóng)田的生態(tài)系統(tǒng)，還是再造至重建形成的社會-經(jīng)濟(jì)-自然的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，都將被認(rèn)為是一個復(fù)雜多層次的生態(tài)系統(tǒng)。要想促進(jìn)該系統(tǒng)獲得較高的生產(chǎn)能力、生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，就必須保證其結(jié)構(gòu)完整、功能健全。因而，在進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施的過程中，應(yīng)當(dāng)特別注意建立和完善生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，以提高其生態(tài)效益。4.3.3土地資源及地形地貌景觀恢復(fù)在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行一些礦山工程建設(shè)和開采時，不隨意侵占、破壞或利用該礦區(qū)范圍內(nèi)的土地、植被等自然資源，盡量地多維護(hù)當(dāng)?shù)氐V區(qū)原生的地形、地貌及地表生態(tài)自然環(huán)境。按規(guī)定要求合理地堆放各類固體廢棄物到指定的排矸場內(nèi)；加大對煤矸石等固體廢棄物的處理和綜合利利用的力度，盡最大可能地用于礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理用料或用于建筑材料、發(fā)電材料等，減少對土地資源的占用和破壞REF_Ref14378\r\h[19]。對施工中采礦所形成的地面沉陷區(qū)、地裂縫進(jìn)行回填、覆土壓實(shí)、平整和播撒各種植物和花草籽，消除由于地裂縫地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的隱患，恢復(fù)被破壞土地自然資源的利用功能，改善其生態(tài)環(huán)境;并且還可以專門針對尚未經(jīng)過平整處理的采坑、矸石山等進(jìn)行綜合性的治理，對于一些并沒有嚴(yán)重影響周邊居民日常生活的非平整地區(qū)，可以考慮采取隔層蓄水的方法進(jìn)行農(nóng)作物的種植、養(yǎng)殖等。結(jié)論本文以準(zhǔn)格爾窯溝煤礦為例，闡述了井工煤礦開采時引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題及恢復(fù)到治理的保護(hù)方案。礦山開采引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題主要分為三大類型：土體自身引發(fā)、水變化引發(fā)及煤自身引發(fā)，針對礦山開采引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題一一做出了