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【摘 要】通过治理，消除了采空区引发的地面塌陷的影响，从而保障运输公路及周围居民的生命财产安全。基本恢复矿区及附近居民的生产、生活环境，确保当地经济的稳步发展和持续发展，为当地农牧民提供良好的生存环境，利于社会稳定。对矿区地质环境的治理，恢复塌陷区地形地貌及植被，恢复植被提高矿区水土保持条件，改善生态环境，对矿区生态环境保护具有一定环境意义。
【关键词】矿山；采空区；治理；生态环境保护
1、引言
1.1矿山基本情况。新疆铁厂沟煤矿位于伊宁市西北方向的铁厂沟内,行政区划属伊利县巴彦岱镇。目前主要开采A组、B组浅层煤，经过四十多年的开采，已基本采完。目前A组、B组浅层煤开采后形成多处采空塌陷坑，对矿区生态环境造成极大的危害。
1.2矿区地质环境现状
1.2.1自然地理概述
（1）地形、地貌。铁厂沟煤矿矿区位于伊宁盆地的北缘，北天山南麓的低山丘陵地带，区内冲沟发育，地形变化较大，矿区地形总体西北高、东南低，向东南方向倾斜，区内海拔高程725-915m，相对高差190m，在A组、B组煤的第一水平采空区形成多处地面塌陷坑。
（2）气象、水文。矿区属典型的大陆性气候，昼夜温差大，多年平均降雨量428.10毫米，蒸发量2364.8毫米，氣候干燥，光照时间长。多年平均气温8.66℃，极端最高气温40.1℃，最低气温-39℃，最大冻土深度1.8m，多年年平均日照数2764.6小时，全年风速不大，风向以西北为主，且多集中在夏秋两季，最大风速为5.0级，一般在2-3级。矿区苏阿勒马特河穿过矿区，是矿区唯一地表水系，为常年性水流，年平均流量0.24m3/s。
1.2.2地质概况。矿区出露地层主要有三迭系（T）、侏罗系（J）、第三系(E+N)和第四系(Q)。
1.2.3水文地质概况。矿区地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙潜水和碎屑岩类裂隙水。
1.2.4工程地质条件。（1）区域稳定性。矿区位于区域活动断裂附近，地震设防基本烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度为0.2g，根据地质指标和地震指标，矿区属次稳定区。（2）矿区岩土体的工程地质条件。根据矿区出露的地层岩性将岩土体划分为岩体和土体两大类：①岩体。矿区内出露的岩体属较坚硬—软弱互层状的砂岩、泥岩岩组以层状构造为主，软化系数低，抗水、抗风化性能弱，力学性质较差。②土体。矿区内出露的土体属碎石土及粉土，广泛分布于矿区，覆盖于侏罗系之上，工程力学性质较差。
1.3矿山地质环境问题
矿区地质环境问题主要是采空塌陷区的影响。铁厂沟煤矿较大规模开采始于1957年，目前主要开采A组、B组浅层煤，经过四十多年的开采，已基本采完，目前形成30余处采空塌陷坑，塌陷坑深度多在10m左右，最深可达30m，形状多为椭圆状和圆状，直径多在10-20m，最大可达30m。
矿山地面塌陷坑主要危害对象为区内煤矿矿井、工业广场、矿区运煤公路、运煤车辆、生活区、生产办公区及矿区工作人员。
2、恢复治理的意义
通过对矿区地质环境的治理，恢复塌陷区地形地貌及植被，从而使矿山资源尽可能得到最大利用，恢复植被提高矿区水土保持条件，改善生态环境，对矿区生态环境保护具有一定生态环境意义。
3、地质环境治理的目标和任务
3.1实施的目标。通过项目实施消灭或尽量减少矿区存在的威胁当地人民群众生命财产的各种隐患。通过项目实施基本恢复矿区及周围的生态环境努力建设“绿色矿山”。通过项目实施充分利用社会各种力量，整合各种资源，投资多元化，解决生产矿山的无废开采与废弃矿山（物）的综合开发利用。
3.2地质环境治理的任务。地质环境治理的主要任务是消除或减轻现状采空区，预防发生新的由采空区引发的地面塌陷；清除、充填现有采空塌陷区，科学、合理的设计防治方案；恢复治理工作符合矿山安全、水土保持、土地复垦和环境保护工作的有关规定,使地表环境恢复到自然状态；通过此次矿区采空区的环境恢复治理，消除、减少地面塌陷的发生。
4、地质环境治理实施方案
4.1地质环境治理原则及工作程序
4.1.1地质环境治理原则。依据矿区存在的地质环境问题，本着“以人为本”的方针，拟定矿区地质环境治理原则。采取综合治理，标本兼治，治灾与兴利相结合，绿色设计与绿色施工，保护和美化环境治理原则。坚持以治理矿区地质环境，控制人为采煤破坏生态环境，解决治理矿区探矿工程及矿山开采形成的地表及草场植被破坏、地面塌陷等隐患区地质灾害问题，改善生态环境，为子孙后代留下一个美好的生存环境。
4.1.2地质环境治理工作程序。地质环境治理工作程序如下：
现场调查-可行性研究-前期勘查-施工组织设计-地质环境治理-植被恢复。
4.2地质环境治理方案
根据地质环境治理工作主要包括采空区勘查和采空塌陷治理两个步骤。根据现场调查结果，初步确定矿区A组、B组煤层的第一开采水平采空区为地质环境治理范围，治理方式初步确定为放顶回填碾压，根据开采现状确定治理面积约360000m2，现状塌陷坑深度10-15m。
4.2.1勘查阶段。由于矿山开采已有四十多年的历史，形成了大面积的采空塌陷区，为了做出科学合理的治理工程施工方案，必需进行前期采空区勘察工作，详细、准确的查清采空区边界、埋深、走向、体积、顶底板状况以及围岩的工程力学性质等。
勘查工程主要采用资料分析研究、工程测量、工程物探（包括地面物探和和钻孔内物探，如：浅层地层地震法、高密度电阻率法、瞬间瑞利波法、岩体声波纵波测试、钻孔超声成像等）、井探、钻探、室内测试等工作手段和方法。[1]
4.2.2治理阶段。根据其它煤矿治理采空区经验及相关规定，结合实地调查，针对采空区的规模及力学特征制定专门的治理方案：根据勘查结果对A组、B组煤层的第一开采水平未塌陷地段的采空，区进行放顶，为回填碾压的选择提供依据。经过治理加固后，还应做好地表的防护工作，在地表上植树种草，以达到生态环境治理的综合利用目的。
5、社会效益和环境效益
5.1社会效益。通过治理，消除了采空区引发的地面塌陷的影响，从而保障运输公路及周围居民的生命财产安全。基本恢复矿区及附近居民的生产、生活环境，确保当地经济的稳步发展和持续发展，为当地农牧民提供良好的生存环境，利于社会稳定。通过对矿区地质环境的治理，防止地质灾害的发生以及对人民生产及生活的影响，从而有效地保护了矿山生产设施，确保煤矿改建后安全生产，使矿山资源尽可能得到最大利用。铁厂沟煤矿目前正处于改扩建阶段，塌陷坑的存在对矿山的建设也构成了潜在的威胁，治理后将更有利于矿山建设开发。
5.2环境效益。通过对矿区地质环境的治理，恢复塌陷区地形地貌及植被，恢复植被提高矿区水土保持条件，改善生态环境，对矿区生态环境保护具有一定环境意义。
参考文献
[1] 匡忠祥,宋卫东.《地下金属矿山灾害防治技术》冶金工业出版社,期刊杂志 1~75业.
作者简介
王晨玮（1984年-），陕西安塞人，男，助理工程师，研究方向：煤田地质勘查技术
王建利（1969年-），男，河南密县人，讲师，研究方向：计算机图形学；网络信息安全
【关键词】矿山；采空区；治理；生态环境保护
1、引言
1.1矿山基本情况。新疆铁厂沟煤矿位于伊宁市西北方向的铁厂沟内,行政区划属伊利县巴彦岱镇。目前主要开采A组、B组浅层煤，经过四十多年的开采，已基本采完。目前A组、B组浅层煤开采后形成多处采空塌陷坑，对矿区生态环境造成极大的危害。
1.2矿区地质环境现状
1.2.1自然地理概述
（1）地形、地貌。铁厂沟煤矿矿区位于伊宁盆地的北缘，北天山南麓的低山丘陵地带，区内冲沟发育，地形变化较大，矿区地形总体西北高、东南低，向东南方向倾斜，区内海拔高程725-915m，相对高差190m，在A组、B组煤的第一水平采空区形成多处地面塌陷坑。
（2）气象、水文。矿区属典型的大陆性气候，昼夜温差大，多年平均降雨量428.10毫米，蒸发量2364.8毫米，氣候干燥，光照时间长。多年平均气温8.66℃，极端最高气温40.1℃，最低气温-39℃，最大冻土深度1.8m，多年年平均日照数2764.6小时，全年风速不大，风向以西北为主，且多集中在夏秋两季，最大风速为5.0级，一般在2-3级。矿区苏阿勒马特河穿过矿区，是矿区唯一地表水系，为常年性水流，年平均流量0.24m3/s。
1.2.2地质概况。矿区出露地层主要有三迭系（T）、侏罗系（J）、第三系(E+N)和第四系(Q)。
1.2.3水文地质概况。矿区地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙潜水和碎屑岩类裂隙水。
1.2.4工程地质条件。（1）区域稳定性。矿区位于区域活动断裂附近，地震设防基本烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度为0.2g，根据地质指标和地震指标，矿区属次稳定区。（2）矿区岩土体的工程地质条件。根据矿区出露的地层岩性将岩土体划分为岩体和土体两大类：①岩体。矿区内出露的岩体属较坚硬—软弱互层状的砂岩、泥岩岩组以层状构造为主，软化系数低，抗水、抗风化性能弱，力学性质较差。②土体。矿区内出露的土体属碎石土及粉土，广泛分布于矿区，覆盖于侏罗系之上，工程力学性质较差。
1.3矿山地质环境问题
矿区地质环境问题主要是采空塌陷区的影响。铁厂沟煤矿较大规模开采始于1957年，目前主要开采A组、B组浅层煤，经过四十多年的开采，已基本采完，目前形成30余处采空塌陷坑，塌陷坑深度多在10m左右，最深可达30m，形状多为椭圆状和圆状，直径多在10-20m，最大可达30m。
矿山地面塌陷坑主要危害对象为区内煤矿矿井、工业广场、矿区运煤公路、运煤车辆、生活区、生产办公区及矿区工作人员。
2、恢复治理的意义
通过对矿区地质环境的治理，恢复塌陷区地形地貌及植被，从而使矿山资源尽可能得到最大利用，恢复植被提高矿区水土保持条件，改善生态环境，对矿区生态环境保护具有一定生态环境意义。
3、地质环境治理的目标和任务
3.1实施的目标。通过项目实施消灭或尽量减少矿区存在的威胁当地人民群众生命财产的各种隐患。通过项目实施基本恢复矿区及周围的生态环境努力建设“绿色矿山”。通过项目实施充分利用社会各种力量，整合各种资源，投资多元化，解决生产矿山的无废开采与废弃矿山（物）的综合开发利用。
3.2地质环境治理的任务。地质环境治理的主要任务是消除或减轻现状采空区，预防发生新的由采空区引发的地面塌陷；清除、充填现有采空塌陷区，科学、合理的设计防治方案；恢复治理工作符合矿山安全、水土保持、土地复垦和环境保护工作的有关规定,使地表环境恢复到自然状态；通过此次矿区采空区的环境恢复治理，消除、减少地面塌陷的发生。
4、地质环境治理实施方案
4.1地质环境治理原则及工作程序
4.1.1地质环境治理原则。依据矿区存在的地质环境问题，本着“以人为本”的方针，拟定矿区地质环境治理原则。采取综合治理，标本兼治，治灾与兴利相结合，绿色设计与绿色施工，保护和美化环境治理原则。坚持以治理矿区地质环境，控制人为采煤破坏生态环境，解决治理矿区探矿工程及矿山开采形成的地表及草场植被破坏、地面塌陷等隐患区地质灾害问题，改善生态环境，为子孙后代留下一个美好的生存环境。
4.1.2地质环境治理工作程序。地质环境治理工作程序如下：
现场调查-可行性研究-前期勘查-施工组织设计-地质环境治理-植被恢复。
4.2地质环境治理方案
根据地质环境治理工作主要包括采空区勘查和采空塌陷治理两个步骤。根据现场调查结果，初步确定矿区A组、B组煤层的第一开采水平采空区为地质环境治理范围，治理方式初步确定为放顶回填碾压，根据开采现状确定治理面积约360000m2，现状塌陷坑深度10-15m。
4.2.1勘查阶段。由于矿山开采已有四十多年的历史，形成了大面积的采空塌陷区，为了做出科学合理的治理工程施工方案，必需进行前期采空区勘察工作，详细、准确的查清采空区边界、埋深、走向、体积、顶底板状况以及围岩的工程力学性质等。
勘查工程主要采用资料分析研究、工程测量、工程物探（包括地面物探和和钻孔内物探，如：浅层地层地震法、高密度电阻率法、瞬间瑞利波法、岩体声波纵波测试、钻孔超声成像等）、井探、钻探、室内测试等工作手段和方法。[1]
4.2.2治理阶段。根据其它煤矿治理采空区经验及相关规定，结合实地调查，针对采空区的规模及力学特征制定专门的治理方案：根据勘查结果对A组、B组煤层的第一开采水平未塌陷地段的采空，区进行放顶，为回填碾压的选择提供依据。经过治理加固后，还应做好地表的防护工作，在地表上植树种草，以达到生态环境治理的综合利用目的。
5、社会效益和环境效益
5.1社会效益。通过治理，消除了采空区引发的地面塌陷的影响，从而保障运输公路及周围居民的生命财产安全。基本恢复矿区及附近居民的生产、生活环境，确保当地经济的稳步发展和持续发展，为当地农牧民提供良好的生存环境，利于社会稳定。通过对矿区地质环境的治理，防止地质灾害的发生以及对人民生产及生活的影响，从而有效地保护了矿山生产设施，确保煤矿改建后安全生产，使矿山资源尽可能得到最大利用。铁厂沟煤矿目前正处于改扩建阶段，塌陷坑的存在对矿山的建设也构成了潜在的威胁，治理后将更有利于矿山建设开发。
5.2环境效益。通过对矿区地质环境的治理，恢复塌陷区地形地貌及植被，恢复植被提高矿区水土保持条件，改善生态环境，对矿区生态环境保护具有一定环境意义。
参考文献
[1] 匡忠祥,宋卫东.《地下金属矿山灾害防治技术》冶金工业出版社,期刊杂志 1~75业.
作者简介
王晨玮（1984年-），陕西安塞人，男，助理工程师，研究方向：煤田地质勘查技术
王建利（1969年-），男，河南密县人，讲师，研究方向：计算机图形学；网络信息安全