江西省萍乡市湘东区小型煤矿开采引发主要环境地质问题现状及预测分析

发布时间:2013-05-16 09:44:52   来源:文档文库   
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《资源节约与环保》2013年第1期论文与案例交流江西省萍乡市位于江西省最西部,矿产资源丰富,已探明的矿藏主要有煤、铁、锰、铜、石灰石、粉石英、瓷土等,其中以煤炭的储量最多,素有“江南煤都”之称。煤层主要产自中生代三叠纪安源煤系,属滨海和海陆交互相沉积[1]。小型煤矿长期的采煤活动引发了诸多的环境地质问题。地下采空区以及引起的地表移动盆地范围的不断扩大;矿坑的长期疏干排水,导致地下水位的下降以及降落漏斗的形成,并有可能引发大面积的岩溶地面塌陷;各煤矿在开采过程中产生的弃土和废石矿碴任意堆放于采矿点周围的山坡坡麓或沟谷中,为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源,这些弃土和废石矿碴在强降雨作用下很有可能顺坡沿沟而下诱发或加剧泥石流的发生以及水土流失等环境地质问题。萍乡市湘东区的共有数十个小型煤矿,主要集中分布于湘东区东北部的大屏山井田以及中部的胡家坊矿区、巨源井田南面,大多已有数十年至近百年的的开采历史。本文将富盛煤矿为例,针对该地区较为突出的地面塌陷及变形、矿坑充水等环境地质问题,初步分析和预测未来开采活动可能引发和加剧上述环境地质问题的形成机理和影响范围。进而采取科学合理地开采方式和有效的防治措施,最大限度地降低开采对当地地质环境、生存环境的破坏,促进矿区资源开发与环境的协调发展。1矿山概况萍乡市湘东区富盛煤矿位于萍乡市城区以西14千米处。1998年建井投产,矿区面积0.0673km 2,原核定年生产规模3万吨/年,开采范围由+123米至+25米标高。扩界后矿区面积0.6843km 2,开采标高+190~-140m 。2矿山地质环境条件简述矿区地貌类型为侵蚀低丘陵地形,地形标高95.0—183.5米,坡度15°—30°。区内构造较发育,区域上位于萍乐坳陷带西端、袁水复向斜西端,腊市至巨源的胡家坊向斜内,富盛煤矿位于胡家坊不对称复向斜西部、狮子坡井田南东面乌岗井田的中部第20-17勘探线之间。矿区内断裂较发育,构造线方向以北北东向为主,构造复杂。主要出露的地层自老至新依次为二叠系下统茅口组灰岩、三叠系上统安源组紫家冲段煤系地层(以砂岩为主)以及第四系松散层。矿区主要可采煤层为2、3、4煤层。平均厚度分别为1.43米、1.28米、1.40米。3采矿引发的主要环境地质问题矿山经多年开采,引发的主要环境地质问题表现为地面塌陷,次为堆积于沟谷内或两侧矸石等松散堆积物在强降雨的作用下诱发的泥石流灾害,尤为突出的是采矿活动引起的地面塌陷。本矿的采煤方法为走向短壁式采煤法,历史上采用短壁开采方式的区段是发生突然的重要隐患区[2】。3.1地面塌陷现状分析3.1.1地面塌陷的分布特征矿区内及周边共发现了19处地面塌陷,其类型包括采煤而引发的采空塌陷、疏干排水而引发的岩溶塌陷,其中8个为采煤引起的采空塌陷,11个为矿坑排水引起的疏干岩溶塌陷,稳定性较差-差,易灾规模大型-巨型。其分布大致与煤层的走向一致,呈北东向分布。3.1.2地面塌陷的成因分析1、上覆岩层力学性质的影响:上覆岩层岩性坚硬的条件下,岩层及地表移动具有如下特征:采空区悬顶面积大、地表易产生非连续性变形,地表易出现塌陷坑或塌陷漏斗;上覆岩层岩性较软的条件下岩层及地表移动特征,与覆岩坚硬的条件下的相反。区内采空区顶板多为软硬相间岩石(页岩、砂岩或灰岩),地表变形不均,采空塌陷坑多为大型或巨型。2、小窑老空区活化影响:矿区周边采矿历史长达百年,浅部采空区常充满积水。开采活动波及到采空区,形成活化和疏放水条件,极易带来活化问题。促使小煤窑老空区上覆岩层重新活动,引起地表移动。3、沿煤(岩)层薄弱面滑移:当煤岩层倾角较大时,一般在煤层倾角α大于沿煤岩层最软弱接触面的摩擦角时,而最浅部开采深江西省萍乡市湘东区小型煤矿开采引发主要环境地质问题现状及预测分析王瑞苹(江西地勘局赣西地质调查大队南昌330001)摘要:小型煤矿集中分布和多年、多煤层重复开采,地下采空区范围不断扩大,致使地面出现沉陷变形以至塌陷,造成居民房屋及地面设施不均匀沉降而损坏;矿坑的长期疏干排水,导致地下水位的下降以及降落漏斗的形成,并有可能引发大面积的岩溶地面塌陷。本文以富盛煤矿为素材,针对该地区较为突出的采空地面塌陷及变形、矿坑疏排水引发的岩溶地面塌陷等环境地质问题进行初步分析和预测,力图在今后的开采过程中,采取科学合理的治理保护措施,最大限度地避免对矿山地质环境的影响和破坏。关键词:小型煤矿;地面塌陷;环境地质08

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/858345d7a58da0116c1749bf.html

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