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勘查区位于浑善达克沙漠东南端,区内半固定沙丘及移动沙丘广布。区内干燥少雨,无滑坡、泥石流等地质灾害发生。由于本区位于正兰旗草原,当地居民以放牧为主,工业相对比较落后,尚未明显的环境污染问题。目前勘查的主要环境地质问题是草原的沙漠化。
一、煤矿开采对地质环境的影响
(1)煤矿开采对植被、水土流失以及土地沙漠化的影响。矿区地表植被稀少,生态环境脆弱,煤矿开采时,必然会造成大面积毁林毁草,致使水土流失,从而引发土地沙漠化。防治措施:建设单位做到:矿井建设与环境建设同步进行,提高植被覆盖率,减少水土流失。(2)矿坑排水对地质环境的影响。矿区为了正常生产,需疏排矿井水,其结果必然会导致地下水位下降,井泉干涸,植被枯死,从而影响当地居民的生活用水及农田灌溉用水。另外,矿井产生的各种生活污水及工業废水如不处理,可造成地下潜水和土壤污染,直接污染其附近水源。防治措施:设计部门应考虑防范措施。(3)煤矿生产对地面环境的影响。大规模的开采,矿井必将形成大面积的采空区,使煤层顶板失稳下沉,出现地裂、地面塌陷、地面沉降等地面变形,重者可使地面建筑物、公路、管道等公共设施遭到严重破坏。防治措施:在采掘中应注意保护建筑物、公路等地面设施。保安煤柱应留设,采空塌陷区应及时回填,恢复植被。(4)固体废弃物对地质环境的影响。煤矿主要固体废弃物为井巷掘进的废石及煤矸石,废弃物堆放可能产生的环境地质问题有:侵占草原和耕地、减少土地资源,污染土壤;废弃物中有害元素因降水的长期淋滤往往富集在水中,污染水资源。防治措施:煤矿生产时废弃物堆放尽量少占草原和耕地,堆放处应铺设隔水的粘土层,以减少对水资源的污染。
二、地震与矿区稳定性
据中国地震局主编的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)划分,本区所在地,地震动峰值加速度为0.05g,地震烈度相当于Ⅵ度。锡林浩特市西乌珠穆沁旗境内曾发生5.9级地震,锡林浩特市、赤峰市等地有感。防治措施:矿区地面建设时必须采取防震与抗震措施,防患于未然。矿区内目前尚未发生过较大规模的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害和较为严重的环境污染问题,自然状态下不会有不良自然现象发生。因此,地壳的稳定性较好。
三、地质灾害
(1)矿井生产往往形成大面积采空区,放顶后出现地裂、地面塌陷、地面沉降等地面变形。从计算结果分析,导水裂隙带(包括最大冒落带)最大高度未达地表,但采空区放顶后,弯曲带(整体位移带)可能波及到第四系。另外,采空区放顶后,部分地段导水裂隙带达到了第三系松散层,松散层会对矿井直接充水,会导致地下水位下降,从而引起某些地段地面沉降、地面塌陷。防治措施:采掘中应注意建筑物及公路等地面设施保安煤柱的留设,采空区及采空塌陷区应及时回填,恢复地面植被等综合治理措施。(2)地下水的污染。矿区地下水的污染源有矿坑污水、煤矿工业及生活废水,矿坑废石、煤矿工业废渣、生活垃圾。地下水污染的防治措施有:一是液体废弃物防治。积极引进矿井生产新技术,发展无污染新工艺;重复利用废水,减少污水排放量;加强技术改造,实行废水资源化;坚持严格的废水排放标准;生活饮用地下水源必须设置卫生防护带,上游或影响半径范围内不得有各种污染源存在。二是固体废弃物防治。首先要发展无废工艺,减少废物生成量,土地复垦;其次是要开拓固体废弃物资源化新途径,即从固体废弃物中回收有用物质,以获得新的用途;最后是要采用物理、化学、生物等技术对固体废弃物进行减量与净化处理,并选择安全排放场地,不但能防止地下水污染,而且还能防止土壤的污染和减少土地的占用量。
四、矿区水环境及有害物质
煤矿初期开采,矿坑排水所形成的地下水降落漏斗范围较小,地下水位下降幅度小。随着煤矿开采范围的不断扩展,矿坑长期疏干排水,造成地下水降落漏斗范围不断扩大,其后果将会导致区域地下水位持续下降。该现象的长期存在不仅会直接造成取水工程效益下降或报废,还会诱发水井干涸、地面沉降、地下水质恶化等生态环境地质问题。防治措施是:首先采取有效方法保护水源地,防止水质恶化;其次对排出的矿坑水进行水质净化处理,达到水质标准后再用于生产和生活,做到矿坑水排供结合,综合利用。
根据化验资料分析,本矿区煤及矸石中含有砷、磷、氟、硫等多种有害元素。这些有害元素通过氧化、溶解、淋滤、扩散等作用,使周围环境受到污染。污染的特点是隐蔽性和难以逆转性。固体废弃物通过大气降水、浇灌水及矿坑排水的淋滤,使其中的有害物质周期性从污染源通过包气带土层渗入含水层,从而污染地下水。另外,矿坑废石、煤矸石、工业废渣等将占去大量的土地资源。矿区有害物质分布不均匀,无规律可寻。有害元素含量甚微,对地质环境一般不会造成大的影响。
一、煤矿开采对地质环境的影响
(1)煤矿开采对植被、水土流失以及土地沙漠化的影响。矿区地表植被稀少,生态环境脆弱,煤矿开采时,必然会造成大面积毁林毁草,致使水土流失,从而引发土地沙漠化。防治措施:建设单位做到:矿井建设与环境建设同步进行,提高植被覆盖率,减少水土流失。(2)矿坑排水对地质环境的影响。矿区为了正常生产,需疏排矿井水,其结果必然会导致地下水位下降,井泉干涸,植被枯死,从而影响当地居民的生活用水及农田灌溉用水。另外,矿井产生的各种生活污水及工業废水如不处理,可造成地下潜水和土壤污染,直接污染其附近水源。防治措施:设计部门应考虑防范措施。(3)煤矿生产对地面环境的影响。大规模的开采,矿井必将形成大面积的采空区,使煤层顶板失稳下沉,出现地裂、地面塌陷、地面沉降等地面变形,重者可使地面建筑物、公路、管道等公共设施遭到严重破坏。防治措施:在采掘中应注意保护建筑物、公路等地面设施。保安煤柱应留设,采空塌陷区应及时回填,恢复植被。(4)固体废弃物对地质环境的影响。煤矿主要固体废弃物为井巷掘进的废石及煤矸石,废弃物堆放可能产生的环境地质问题有:侵占草原和耕地、减少土地资源,污染土壤;废弃物中有害元素因降水的长期淋滤往往富集在水中,污染水资源。防治措施:煤矿生产时废弃物堆放尽量少占草原和耕地,堆放处应铺设隔水的粘土层,以减少对水资源的污染。
二、地震与矿区稳定性
据中国地震局主编的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)划分,本区所在地,地震动峰值加速度为0.05g,地震烈度相当于Ⅵ度。锡林浩特市西乌珠穆沁旗境内曾发生5.9级地震,锡林浩特市、赤峰市等地有感。防治措施:矿区地面建设时必须采取防震与抗震措施,防患于未然。矿区内目前尚未发生过较大规模的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害和较为严重的环境污染问题,自然状态下不会有不良自然现象发生。因此,地壳的稳定性较好。
三、地质灾害
(1)矿井生产往往形成大面积采空区,放顶后出现地裂、地面塌陷、地面沉降等地面变形。从计算结果分析,导水裂隙带(包括最大冒落带)最大高度未达地表,但采空区放顶后,弯曲带(整体位移带)可能波及到第四系。另外,采空区放顶后,部分地段导水裂隙带达到了第三系松散层,松散层会对矿井直接充水,会导致地下水位下降,从而引起某些地段地面沉降、地面塌陷。防治措施:采掘中应注意建筑物及公路等地面设施保安煤柱的留设,采空区及采空塌陷区应及时回填,恢复地面植被等综合治理措施。(2)地下水的污染。矿区地下水的污染源有矿坑污水、煤矿工业及生活废水,矿坑废石、煤矿工业废渣、生活垃圾。地下水污染的防治措施有:一是液体废弃物防治。积极引进矿井生产新技术,发展无污染新工艺;重复利用废水,减少污水排放量;加强技术改造,实行废水资源化;坚持严格的废水排放标准;生活饮用地下水源必须设置卫生防护带,上游或影响半径范围内不得有各种污染源存在。二是固体废弃物防治。首先要发展无废工艺,减少废物生成量,土地复垦;其次是要开拓固体废弃物资源化新途径,即从固体废弃物中回收有用物质,以获得新的用途;最后是要采用物理、化学、生物等技术对固体废弃物进行减量与净化处理,并选择安全排放场地,不但能防止地下水污染,而且还能防止土壤的污染和减少土地的占用量。
四、矿区水环境及有害物质
煤矿初期开采,矿坑排水所形成的地下水降落漏斗范围较小,地下水位下降幅度小。随着煤矿开采范围的不断扩展,矿坑长期疏干排水,造成地下水降落漏斗范围不断扩大,其后果将会导致区域地下水位持续下降。该现象的长期存在不仅会直接造成取水工程效益下降或报废,还会诱发水井干涸、地面沉降、地下水质恶化等生态环境地质问题。防治措施是:首先采取有效方法保护水源地,防止水质恶化;其次对排出的矿坑水进行水质净化处理,达到水质标准后再用于生产和生活,做到矿坑水排供结合,综合利用。
根据化验资料分析,本矿区煤及矸石中含有砷、磷、氟、硫等多种有害元素。这些有害元素通过氧化、溶解、淋滤、扩散等作用,使周围环境受到污染。污染的特点是隐蔽性和难以逆转性。固体废弃物通过大气降水、浇灌水及矿坑排水的淋滤,使其中的有害物质周期性从污染源通过包气带土层渗入含水层,从而污染地下水。另外,矿坑废石、煤矸石、工业废渣等将占去大量的土地资源。矿区有害物质分布不均匀,无规律可寻。有害元素含量甚微,对地质环境一般不会造成大的影响。