煤矿矿区

煤矿矿区（精选十篇）

煤矿矿区 篇1

关键词：地面沉降,地面塌陷,地裂缝,地面变形

1 矿区地质概况

1.1 地形地貌

矿区位于太行山中段西侧的山前地带。地貌类型为清漳河的二级阶地,其地表均为第四纪黄土覆盖,地势平坦,区内海拔标高900 m～940 m,相对高差40 m,整体趋势为东高西低。

1.2 地层概况

区内大面积为第四系黄土覆盖,据钻孔揭露情况,由老到新有古生界的奥陶系、石炭系和二叠系,新生界的第四系,主要煤系地层特征如下:石炭系上统太原组:矿区主要含煤地层之一。岩性特征主要由灰黑色泥岩、砂质泥岩、石灰岩、中～细粒砂岩及煤层组成。有K2,K3,K4,K5,K6五层较稳定的石灰岩,沉积有7号,8号,9号,10号,11号,13号,14号,15号煤层。本组地层以K1细砂岩为底界与下伏本溪组呈整合接触,厚89.54 m～132.67 m,平均厚120.7 m。二叠系下统山西组:矿区主要含煤地层之一。岩性特征主要由泥岩、砂质泥岩、中～细粒砂岩组成,含1号,2号,3号煤层。本组以K7细砂岩为底界与下伏太原组呈整合接触,厚39.49 m～58.45 m,平均厚55 m。该矿区内现开采3号煤层,煤层厚度5 m～7 m,埋藏深度200 m～300 m之间。

1.3 地质构造

据勘探钻孔及煤矿开采揭露,矿区内地质构造属简单一类,整体为走向北东、倾向北西的单斜构造,其上叠加宽缓的褶曲构造,地层较为平缓,倾角2°～14°,矿区构造以褶曲为主。

1.4 水文地质条件

矿区水文地质条件简单,各含水层水力联系甚微,补给条件差,主要可采3号煤层顶板砂岩含水层单位涌水量0.071 3 L/(s·m),据矿方提供井下排水量为6 720 m3/d。历年来的开采未受水害影响,防治水工作简单,故此确定矿井水文地质类型为简单。

2 地面变形现状

小寨村西工作面地表塌陷坑北部一带形成地下水位降落漏斗,水流方向自小寨村一带向漏斗处汇集。由于地下水位的变化,可在地面相应范围内引起不同程度的沉降,居民住宅出现了不同程度的裂缝。据煤矿地质资料,该煤矿于1996年7月开采至今,小寨村已造成工作面上方土地的塌陷以及村居民房屋的损坏。工作面地表形成了长约1 500 m,宽约380 m的塌陷坑,坑内积水,并伴有长约10 m～200 m、宽0.1 m～0.2 m的地裂缝。

3 地面变形分析

3.1 煤矿采空区引起地面变形分析

当地下煤层被大面积采出后形成了采空区,会使煤层顶部上覆岩层成为一种架空结构,煤层上部失去了支撑,周围的岩体的原始应力平衡状态被破坏,应力重新进行分配,在巷道两侧和采空区四周产生应力集中,在巷道和采空区内应力下降,从而改变了原来矿区的应力分布。应力场的改变导致采空区顶板岩层在自身重力和其上覆岩(土)体的压力作用下,产生向下弯曲与移动。当顶板岩层内部形成的拉张应力超过该岩层的抗拉强度极限时,直接顶板发生冒落,上覆岩层弯曲、移动、破裂,随着采空范围扩大,在地表形成塌陷变形及地裂缝灾害(见图1)。

在地表塌陷区边缘,相邻两点在变形过程中,处于拉伸状态,水平距离趋于增大,在地表形成拉张裂缝。如图2所示,取地表a,b两点,由于两点下沉量不同,其差值为ΔW=Wb-Wa(其中,Wb为b点的下沉量;Wa为a点的下沉量),线段ab由水平状态变为倾斜状态。其倾斜度为:i=Wb-Wa/ab。

由于两点水平位移不同,其差值为ΔU=Ub-Ua(其中,Ub为b点的水平位移;Ua为a点的水平位移),使线段ab拉长,土体变形而产生地表裂缝。

当井下开采面积足够大时,将引起上覆岩层移动、破坏。当面积达到一定值时,这种破坏将传到地表,对地表和地表建筑物产生影响。位于小寨村南部的1301,1303工作面,1996年开采至今,在地面形成塌陷及地裂缝,裂缝延伸方向与地下开采工作面布置方向一致。

3.2 抽排地下水引起的地面沉降分析

该矿区位于河流二级阶地,第四系松散覆盖层厚度为226 m,大体可划为0 m～20 m,20 m～120 m,120 m～226 m三段,其中,0 m～20 m为亚黏土;20 m～120 m以粉细砂为主,大都夹有土呈块状,有塑性,少数为松散状;120 m～226 m以粉细砂为主,下部有少许中砂夹小砾石,粉细砂中多数夹土不纯,底部呈半胶结状。地层结构是透水性差的隔水层(亚黏土层)与透水性好的含水层(砂质土层、砂层、砂砾层、流砂层)互层。通过对实测水位资料的分析可以知道,由于在1305工作面地表塌陷坑内连续抽排水,改变了原有地下水流场,水流方向由四周向抽水点一带汇集,形成降落漏斗。该排泄区造成了小寨村周边潜水层水位下降,致使孔隙水压力降低,造成上覆土层的压密变化,形成了地面沉降。

3.3 黄土湿陷性影响分析

通过对小寨村10个取样点的土样进行的物理性质及湿陷性试验分析,小寨村黄土具有湿陷性,结果见表1。

分析可知,小寨村黄土湿陷是黄土结构和成分本身、地下水位的变化和上部建筑物荷载共同作用的结果。

4 地面变形的防治

4.1 地质环境监测预测

根据本区地面变形现状、地下水降落漏斗中心,以及不同地区引发地面变形的因素,建立以精密水准测量为主的地面监测系统,实现对地面变形严重地区的监控,在重点地面变形区,设置分层标、基岩标孔隙水压力标、水动态监测点,掌握不同含水层地下水开采的地面变形特征。对地面变形及相关参数进行监测,是预测和防治的重要基础,监测的主要内容有:地下水水位长期监测,地面沉降的水准测量,地面沉降分层标、基岩标的高程长期观测。

4.2 地表变形控制措施

4.2.1 顺序开采法和协调开采法

为了减轻分层采煤对地表变形的影响,往往采取顺序开采或协调开采的方法。顺序开采,要求分层按顺序开采,两层开采间隔的时间要足够长,在第一层开采的影响消失后,再采第二层,从而达到地表缓慢变形的目的。协调开采,是利用全柱数层同时开采的方法,将几个工作面错开一定的距离,使开采一个煤层所产生的地表压缩区与开采另一层所产生的地表拉伸区准确重叠,从而使地表变形应力相互抵消。除此之外,为了减轻采煤对地表变形的影响,还应注意以下几个问题:1)下开采对地表的有害影响主要在开采边界两侧,所以不要使停采线位于村庄或建筑物之下。2)村庄或建筑物下要做到干净回采,不留煤柱,因为煤柱能引起地表变形的迭加。3)适当安排工作面与建筑物长轴的关系,或者采取对称背向开采的方法,有助于减缓条形建筑物的变形量。

4.2.2 合理开采地下水

对地下水的开采,应根据本区的水文地质情况进行合理规划布局,并根据需求进行地下水资源合理分配,根据水资源条件,限制地下水开采量,防止地下水水位大幅度持续下降,控制地下水降落漏斗规模,对不符合规划要求的开采井予以封闭,做到有计划的开采地下水。形成节水观念,实行一水多用,充分综合利用地下水,使有限的地下水发挥更有效的作用。

4.3 地面沉降防护措施

采取的主要防护措施是修建或加高加固防洪堤、疏导河道,兴建排洪排涝工程,垫高建设场地,适当增加地下管网强度等。另外,为了减轻地面设施的破坏程度,采前加固、迁移和处理是一条行之有效的减灾途径。某一地面设施,针对不同性质、不同量级的地表变形,应采用不同的加固处理措施。对于铁路、公路等交通线,预计沉陷量较大,修复困难时,应考虑改道重建,以免影响正常的运输。对于输电、通信线路和地下管道,也应采取类似的改道措施,以保证这些线路或管路的正常运营。

5 结语

本文系统叙述了煤矿矿区地面沉降、地面塌陷和地裂缝等地面变形的现状及危害,根据实地勘察,采煤、地表抽排水和黄土湿陷是引起小寨村地面沉降、地面塌陷和地裂缝的主要原因,提出了小寨村地面沉降、地面塌陷和地裂缝等地面变形的监测预测、控制、防护措施和建议。随着经济的高速发展,对各种资源的需求将会进一步增加,为控制地面沉降、地面塌陷和地裂缝等地面变形的进一步发展,应借鉴其他地区的治理经验,有效地控制其发展速度,获得经济发展与环境保护双赢。

参考文献

[1]邢忠信,李和学,张熟,等.沧州市地面沉降研究及防治对策[J].地质调查与研究,2004,27(3):157-163.

[2]史同广,黄培竹.煤矿区采煤沉陷灾害分析与对策研究[J].自然灾害学报,1994,3(1):95-99.

某煤矿矿区地质环境影响评价 篇2

某煤矿矿区地质环境影响评价

根据评价区地质环境条件,结合矿山开采及拟建工程特征,预测矿山工程建设可能诱发或加剧的地质灾害类型.对评价区进行地质灾害危险性综合评价,并划分出地质环境影响等级分区.

作 者：夏志国 XIA Zhi-guo 作者单位：广东省物料实验检测中心,广州,510080刊 名：重庆科技学院学报(自然科学版)英文刊名：JOURNAL OF CHONGQING UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCES EDITION)年，卷(期)：12(2)分类号：X196关键词：地质环境 地质条件 地质灾害 环境预测

浅谈煤矿矿区的地质勘探方法 篇3

摘要：煤矿矿区地质勘探方法是探明位置区域地质条件、保障煤矿开采安全的重要技术手段，从勘探位置角度可分为地面综合地质勘探和井下勘探，地面综合地质勘探主要是遥感、地面三维地震探测和地面钻探；井下勘探主要是巷探、井下物探和井下钻探。

关键词：地质勘探；地面；井下；煤矿；分析

煤炭资源的开发和利用为我国经济发展提供了坚实的能源保障，但是煤炭的资源的开发和利用技术却有待提升，尤其是煤矿的地质勘探工作，更是关系着资源开发的有效性和安全性。随着采煤深度及综合机械化的发展，为了保证采掘工作有计划地推进，必须准确地掌握开采的地质条件。所以，为保证矿井的安全高效生产，提前进行地质勘探已成为各大煤矿重中之重。

1 地面综合地质勘探

1.1 遥感地质勘探

近20年来，随着航空航天对地观测技术、计算机技术和电磁波信息传输技术等的深入研究，遥感技术得到了迅猛的发展，在实用化方向上迈出了重要的一步，并被广泛应用于煤矿初步地质调查与勘探中。

遥感分为主动遥感和被动遥感。遥感的基本原理主要是利用各种物体反射或发射电磁波的性能，由飞机、卫星、宇宙飞船等航空、航天运载工具上的传感器，从遥远距离接收或探测目标物的电磁波信息。遥感技术在煤矿地质调查过程中的具体应用就是对含有丰富图像信息和数字信息的航空相片和卫星相片的判读，是对煤田内的断裂构造、褶曲构造、节理密集带及赋存煤的具体情况提供了一种有效技术手段。

1.2 地面地球物理勘探

地球物理勘探是利用岩石具有不同的物理性质（如密度、磁性、导电性、弹性及放射性等）借助物探仪器，测出地下各种岩石对地球物理场所产生的异常而得到的物理数据，并利用测得的数据来圈定含煤地层分布范围，确定被掩盖区深处煤层的位置，控制地质构造及解决其他地质问题的技术手段。

地面地球物理勘探包括电法、磁法和重力法及地震法。1.电法勘探是根据岩石的导电性差异来寻找矿产资源和研究地质构造。它可以探明含煤地层的构造轮廓，了解埋藏深度，圈定老窑、岩溶陷落柱、岩浆岩体的分布范围。2.磁法勘探是岩石和矿石具有不同的磁性，可以产生磁场，这些磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。通过研究磁异常，可以寻找矿产和研究地质构造。3.重力勘探是利用组成地壳的各种矿体的密度差异所引起的重力变化，借助仪器找出重力异常区，寻找和圈定低密度煤炭矿产资源。4.地震勘探是利用人工爆破产生的地震波在不同岩层中传播速度的差异，来探明含煤地层的埋藏深度、控制大断层，判定地质构造的勘探手法。

1.3 地面钻探工程

钻探工程是通过钻探机械向地下钻进直径小而深度大的圆孔，并从孔内取得岩、煤芯地质资料，获得全钻孔岩性柱状图。从而揭露掩盖地区和深部的整个煤系地层，取得地层、岩性、构造及水文地质等多方面资料。

钻探工程根据地质目的的不同，钻孔分为探煤孔、构造孔、水文孔、水源孔、取样孔、井筒检查孔、验证孔等。如：开平煤田详查阶段设置的探煤地质孔，可以对煤层的深度、厚度、范围等有个详细了解。为了弄清岩溶发育及富水情况，需要设计水文观测孔等。钻探工程是最重要最常用的技术手段。它能适用于任何地区，尤其是在表土覆盖很厚的地区，成为探测深部岩层、煤层的主要手段。钻探工程不仅在煤田勘探各个阶段都使用，而且在矿井建设和生产时期也常使用。钻探工程有时也可布置在井下巷道中采用小型钻机探查煤层顶板、底板、煤厚或水平钻进探测地质构造。

2 地下综合地质勘探

2.1 采区地震勘探

采区设计前，通过采用地下地震勘探手段，查明采区构造形态和断层发育规律，查明煤层赋存状况及底板起伏形态，对影响开采的含水层富水性进行评价，为采区设计提供可靠的地质资料。

同时本阶段的主要工作也是进一步查明采区范围内的小构造，根据采区衔接的要求，应提前布置实施。现已成熟的地下探测技术包括三维地震勘探法、瞬变电磁法、矿井直流电法、放射性测井法等。

2.2 井下综合物探及钻探

井下物探种类繁多，我们可以针对不同的工作面，不同的地质条件，采用不同的物探手段，探明异常区地质情况，然后采用少量的钻探手段对重点异常区进一步验证。

（1）井下高密度電法仪：其目的是探测采掘巷道前方及下方是否存在着导水构造、底板含水层的集中富水带。（2）井下瞬变电磁法超前探测： （简称TEM），当发射电流开启和关断时，由于电磁感应作用产生电压脉冲，电压脉冲的衰减产生感应磁场（即一次磁场）。一次磁场随着时间的推移，在地下介质中产生涡流。地下涡流的变化又生产二次磁场，由于不同地质体其电性特征存在差异，其二次场的衰减亦存在差异。瞬变电磁法超前探测可以探测前方富水区异常区针对探测结果进行探放水。（3）地震仪：通过捶击地面产生地震波，地震波在传播过程中，遇到不同的地质界面，波形会发生变化。利用波形图可以推测主要构造的发育情况、存在的具体过程，还可以探测巷道老硐位置。

综上所述，任何一种单一的勘探方法，只能大致探明某一处地质因素，而对于整个开采范围内地质情况是难以探明的。所以采用单一的探查方法显然是不够的。我们要以钻探工程为主，其他工程相辅，联合多种勘探手段相结合的方式进行地质勘探。使其相互补充、相互验证，综合取得十分显著的技术效果。

3 结论

煤矿地质勘探的发展方向是将所有可利用的物探方法与技术进行系统地有机结合。针对某一区域采用多种物探手段查明该区域内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。然后针对性地进行钻探排查，为煤矿开采地质条件提供技术服务，提前避免突发性事故的发生，保证煤矿安全生产。

参考文献

[1]张德栋，陈继福.煤矿实用地质[M].北京：化学工业出版社，2007.8

[2]赵艳斌.综合地质勘探方法在煤矿生产中的应用[J].煤矿现代化，2008，4：49-50.

[3]吴钦宝，陈同俊，陈凤云.中国东部煤矿深部开采中的地质勘探技术[J].地球物理学进展，2005，20（2）：370-373.

谈煤矿矿区生态环境的恢复治理 篇4

煤炭的开采形成了以煤矿为中心的工业产业的发展, 由于生产的特殊性, 其在促进地域性的社会经济发展的同时不可避免的破坏了矿区周边自然生态环境, 造成大气、土壤、水域等的污染。随着煤矿矿区经济快速发展与人口增长和生态环境恶化间的矛盾产生, 改善人居生态环境、维护自然生态平衡成为促使社会、经济和环境协调发展的必由之路。各地煤矿把矿区生态环境的恢复治理工作作为改善人居环境, 实现矿区可持续发展的首要目标。

1 煤矿矿区生态环境破坏的主要影响因素

1.1 大量粉尘飞扬是形成空气污染的主要因素

露天堆放的储煤堆、逐年生产形成的矸石山、运煤皮带走廊、地销系统汽车外运时产生的粉尘以及燃煤锅炉产生的烟气等等, 由于煤的湿度小, 在生产过程中、存放、运输时均产生大量粉尘, 造成空气中二氧化碳、二氧化硫和硫化氢等有害有毒气体超标, 严重危害人们身体健康, 且局部地区大气能见度差, 交通受到一定影响。且大量粉尘造成矿区及周边建筑表面、地面、道路等场所尘土堆积, 遇到大风天气尘土飞扬是矿区“脏”形成的主要因素。

1.2 逐年形成的矸石山是影响矿区生态环境的主要因素

煤矸石产生的总量包括掘进、采煤过程中开采出来的矸石以及洗煤厂生产过程中洗选出的矸石, 约占原煤总量的15%~20%, 例如年产600万t的矿井, 年产矸石90万t~120万t, 总容积60万m3~80万m3, 按堆积高度20 m计算, 则需占地3 hm2~4 hm2, 因而煤矸石的堆放需占大量土地。

矸石堆放时如不采取一定措施, 通过雨淋渗透将会对土壤和水体造成一定的污染;且煤矸石中所含的黄铁矿 (主要成分为二硫化铁) 易被空气氧化, 放出的热量可使煤矸石中所含煤炭风化以至自燃, 燃烧时发出难闻的气味和有害的烟雾对人的身体造成危害。常年积累的矸石堆放成山, 造成矿区生态环境的逐年恶化。

1.3 塌陷地对环境的破坏

我国的煤炭多埋藏在数百米乃至千米以下, 因而采煤方式多为井巷开采法, 煤炭资源开采完毕后当撤去支护设施, 采煤后的空巷往往会冒顶, 造成岩层下降从而引发地面沉降, 而地表塌陷还会诱发泥石流、山体滑坡、崩塌等自然灾害;同时对地面的建筑物、构筑物、道路、铁路和输电线路造成不同程度的破坏, 如在人口密集的村庄, 大量的裂缝引起人口迁移, 造成村庄搬迁等。

1.4 水体的破坏与污染

煤矿开采使岩层产生竖向裂缝从而引起区域性水位下降, 并造成地面干涸、居民用水困难, 使人们生活用水越采越深。而在采煤过程中必须排出工作面四周的水或潜水, 而大量排出的水形成径流, 破坏了区域性的良性补水途径, 造成水资源的不平衡。

煤矸石在堆放过程中, 经降水淋洗后部分物质被溶解, 并形成地表径流流进水体, 其所含的有害成分污染水体。

2 矿区生态环境恢复治理的原则

矿区生态环境恢复治理应贯穿煤炭生产的全过程, 坚持“预防为主、防治结合、过程控制”的原则, 根据矿区生态环境的现状及气象、地理因素, 合理确定生态环境治理的内容, 优化矿区生产和生活的空间布局, 秉承以人为本, 全面、协调、可持续的科学发展观, 创建“人与自然和谐发展”的新环境。实现安全稳定, 对人类和动植物不造成威胁;对周边环境不产生污染;与周边自然环境及景观相协调;恢复土地基本功能, 因地制宜实现土地可持续利用;区域整体生态功能得到恢复。

在生态环境恢复治理过程中要遵循“循序渐进、生态有序、经济合理”的原则, 有计划、有步骤的实施, 最终创建“绿色、环保、可持续发展”的花园式新矿区。

3 矿区生态环境恢复治理追求的目标

矿区生态环境恢复治理不是盲目的, 作为企业需具备一定的社会责任, 但更多的是追求经济利益, 以最小的投入求得最大的产出, 因而在生态环境恢复治理过程中要达到与功能性、生态性、视觉性和经济性有效结合的目标。

3.1 与功能性的结合

矿区生态环境恢复治理是与煤矿生产息息相关的, 而生态环境恢复治理涉及生产过程中的各个方面, 从影响生态环境的各个环节出发, 才能彻底恢复区域小气候、小环境。通过改造地面生产系统、储装运系统、煤场等来解决粉尘污染问题;通过矸石山、塌陷地治理解决绿化、水体污染问题, 进而还林、还耕以造福百姓。

3.2 与生态性的结合

结合自然环境充分考虑当地气候、气象、地形、地貌影响和基础设施建设情况等因素, 因地制宜、以人为本, 做到人与自然和谐统一。通过对矿区生产、生活区的改造, 建筑空间变得井然有序;行道树的种植、小游园的设置、矸石山的绿化等等手段, 使矿山绿化率、绿地率逐年攀升, 矿区空气日渐清新, 达到小区域生态系统的良性循环。

3.3 与视觉性的结合

矿区建筑空间的合理整合、道路系统的分流、粉尘的治理、绿化的增多使矿区面貌焕然一新, 空气质量越来越好, 原来矿区给人们的“脏、乱、差”现象不复存在, 现代化、工业化、标准化、花园式的具有煤炭企业文化特色的新矿山展现在人们面前。

3.4 与经济性的结合

企业在对消耗环境资源进行补偿的过程中, 要讲求经济效益, 确保以最小的经济投入通过合理的技术手段治理恢复生态环境, 达到恢复生态的目的, 企业的投入只有得到回报才有治理和恢复的动力, 以保证矿区发展的可持续性。

4 矿区生态环境恢复治理的方法

生态环境的恢复需循序渐进、由简入繁、从近至远逐步实施, 使矿区“绿化、净化、亮化、美化”, 以达到以人为本、人与自然和谐共处的生态环境。

4.1 绿化

植树造林、植草护坡、扩大植被是调节局部生态小环境的有效途径, 绿化的场所包括生活区、生产区、塌陷地、矸石山等场所, 通过设置小游园、绿地、公园、种植行道树等手段来改善人们工作、生活的场所, 从而增加了绿化面积、净化了空气。

4.2 净化

地面生产系统、储装运系统、地销系统、燃煤锅炉、矸石山等场所是煤矿产生粉尘的主要场所, 达到净化的目的首要任务是防止粉尘飞扬, 有效的手段即是封闭、治理。

1) 地面生产系统、储装运系统、地销系统:a.运煤走廊的封闭, 且在走廊内设置喷洒设施, 保证煤的湿润度, 减少皮带运输中的粉尘。b.储煤场的封闭, 最初经济条件稍差时煤场四周设置挡风抑尘墙从而形成半封闭煤场, 再加上喷洒系统湿润煤, 根据风的作用原理达到防止粉尘扩散的作用;经济条件许可后实现原煤不落地的原则, 设置储煤仓来堆放原煤、块煤等 (保证储量满足日生产量3 d~7 d的产量) 。储煤仓直接和装车系统连接。c.煤炭在地销时要求地销场地硬化并洒水防尘, 运输车辆应采取围挡、遮盖等措施。

2) 燃煤锅炉:设置脱硫设施, 减少有害气体的排放, 净化空气。

3) 煤矸石山:复垦利用是煤矸石治理的最好办法, 进而恢复已破坏的生态环境。为解决煤矸石山给人们带来的危害, 一是搬掉矸石山, 将矸石运往塌陷区或低洼地作为充填复垦的填充物;二是对矸石进行综合利用;三是对矸石山整形改造, 植树造林, 达到消除危害, 美化环境的目标。

4.3 亮化

矿山亮化的重点是矸石的治理, 消除矸石山对周边环境的影响, 植树造林或复垦, 使矸石山成为当地一大亮点。矸石治理分两种情况:一是既有矸石山的治理;二是新产生矸石的治理。

1) 既有矸石山治理:a.综合利用, 可用于平整工业场地、修筑路基、建材原料、充填塌陷区等;b.整形改造、植树造林;c.如为自燃矸石堆则应先灭火, 然后改造。

2) 新产生矸石:《煤矸石综合利用管理办法》规定“禁止建设永久性煤矸石堆放场 (库) 。确需建设临时堆放场 (库) 的, 原则上占地规模按不超过3年储矸量设计, 且必须有后续综合利用方案。”因而在选择场地时尽量选择在荒弃的缓坡峡谷, 且地基稳定地区, 适宜封场后用于复垦或植树造林, 还耕还林, 造福百姓。

4.4 美化

建筑物的井然有序, 粉尘的治理, 矸石山植树、栽花、种草, 在废弃地建设公园等等措施, 使矿山生态恢复, 减少了污染, 矿山处于绿色的海洋中, 美景如画。

5 结语

在当前推行“绿色、环保”的大背景下, 生态环境的恢复治理工作任重道远, “预防为主、防治结合、过程控制”的原则应始终如一, 依靠生态系统的自我调节能力和自我组织能力, 逐步恢复生态功能, 改善人们的生存环境, 做到人与自然和谐。

参考文献

[1]冯国宝.煤矿废弃地的治理与生态恢复[M].北京:中国农业出版社, 2009.

[2]HJ 651—2013, 矿山生态环境保护与恢复治理技术规范 (试行) [S].

茶林堡煤矿调整矿区范围申请书 篇5

国土资源厅：

根据黔煤兼并重组办[2014]14号、黔国土资源管函[2014]1050号、黔国土规划院储审字[2014]85号、黔国土资储资函[2015]15号、黔地资凭[2015]0072号等相关文件精神，德源能投投资有限责任公司正安县小雅镇茶林堡煤矿完成了煤矿兼并重组、预留矿区范围获批、矿区勘探等工作，提交的《贵州德源能投投资有限责任公司正安县小雅镇茶林堡煤矿（预留）资源储量核实及勘探报告》通过了专家评审、储量备案、资料汇交的全部程序，特此申请划定矿区范围，望厅相关部门及时批复为盼！

附：

1：申请范围拐点坐标表； 2：申请矿区范围图；

贵州德源能投投资有限责任公司

晋城煤矿矿区初始地应力场反演分析 篇6

位于晋城的成庄矿, 年产达到400万吨。其东西长度约为10千米, 南北约为9.7千米宽, 总面积达到了75平方公里。低山丘陵区便是井田的主要地形, 沟谷较多。中部地势相对较高, 而西部和东部的地势相对较低, 1146米为矿区最高点的标高, 最低点的标高则为691米, 有近455米的高差。东部有极长的河道, 西部则多被黄土掩盖, 而山区和森林在中部较为广泛。

二、初始地应力场的概念

地质的环境和地质稳定性的重要评价资料便是初始地应力场, 学术界与工程界对初始地应力场也在进行长期的关注。而其形成的原因是错综复杂的, 其映射的复杂关系是传统的测试方法不能有效反映出来的。自学习、容错力较强的处理方式是线性回归方式具有的特点, 初始地应力之间的复杂映射关系可以很好地通过线性回归方式来寻找, 初始地应力场的反演目的也能够轻松达到。因而, 反演初始地应力场也广泛地采用了线性回归的方法。

三、反演分析的方法

(一) 地应力分析

重力和构造运动在综合作用下便形成了地应力。根据形成的起源便形成了这样几类:构造应力;自重应力;剩余应力。地应力的形成是极复杂的, 地应力场在分布的时候也会受到很多的影响, 为了能够在研究和分析的时候更加方便, 在构造应力和自重应力两个方面能够考虑全面即可。

(二) 线性回归法

线性回归模型应用最广泛的便是BP网络, 它是多阶段的线性回归, 算法是按照误差的反向传播来计算的。输入的节点和输出节点以及输入信号和隐含层的节点是线性回归主要包括的, 隐含节点接受传播来的数据, 隐含节点的输出信息是通过激活函数在传输到输出节点的, 从而得到最终的输出结果。

(三) 模拟基本的地应力场

自重应力和构造应力的线性组合便是最初始的地应力, 所以如果将最初始的地应力场进行解剖再施加边界位移的方法来分析, 最后再模拟分解后的应力, 计算应力场再通过组合得到。在回归计算的过程中之需要对自重应力和四个边界的水平构造力进行考虑即可。

四、模型建立

根据实际的工程来考虑, 研究的范围应该有明确的区域划分, 将多面地质剖面图作为依据建立出的几何模型应该和研究区域内的地形尽可能的相符, 同时还要处理好边界条件, 模拟好岩体的材料, 模型的优化参与的对象同时还应该有变形模量和泊松比以及边界位移等, 再将三维有限元的计算模型建立起。

五、反演和计算的方法

在构造应力场中, 在某个方向中的一个侧面中施加0.1米水平的位移, 从而来模拟这个方向中的水平构造力, 方向位移所运用的情况便是非加载侧面和底面的模拟中, 用上述的方法再模拟另一个方向在水平的构造作用力;模型的整体的平衡性要首先进行考虑的, 将方向约束以及0.1米斜向上的水平位移施加到某个方向的侧面上。同样, 模拟另外的水平剪切应力场的方法便是将相同的位移约束施加到另一个方向的侧面上。分析反演的过程中要将各个参数的取值范围进行调算, 最好采用均匀设计法, 将通过有限元所计算的应力值建立起构造函数, 需要点的应力函数是通过非线性拟合能力得出的, 再将应力值计算出来。

(1) 基本原理应用的是多元回归, 应变量便是地应力回归的计算值, 相应的实测点所测得的应力值是在有限元计算中得到的, 再经过最小二乘法的计算公式来计算出相应的结果。每个测点的每一组有限的计算数值都有相对的回归数值与之对应, 回归值和实测值在偏离上的程度也是由两者数的值差来体现的。

(2) 做出对回归效果的评价, 往往回归结果需要得到有效的评价便通过计算相关系数来做出的, 再计算偏相关系数来对各基本应力场所具有的显著性进行分析。通过公式对复式的计算说明, 回归的效果越好那么相应的复式关系数也越接近。因为相容性是各个基本构造应力场之间的共性, 造成其他因素退化的原因也必然是因为引入了新的因素, 从而, 要将不太显著的因素去除掉, 而去除的依据便是偏相关系数。偏相关系数在工况中数值越小, 那么实测值所受到的影响也就越小。

(3) 要根据钻井在工作面的布置情况。将坐标远点设在此区域中左下角的顶点处, 开挖的方向便要与x轴平行, 宽度方向就应该与y轴平行。几何特征在计算的区域中体现为以下几点:0-3673米为x轴方向的长度, 0-1180米便是y轴方向长度, 以海拔0米到实际的地表高为z方向长度来建立起的几何坐标系。

在建立好的模型中带入实测点的应力数值, 有限元进行模拟计算中会用到的岩体的力学参数和边界条件便是带入后计算得到的输出结果。在有限元模型中再带入岩体自身的力学参数和输出后的边界位移, 通过计算后便能够得到所研究的区域中的初始地应力场。

依据对地势的勘察结果来看, 地层平缓的矿区倾斜角在3至15度, 一般不会超过10度。, 从钻孔取样的样品中看, 泥岩与砂岩就是这个矿区底层的主要矿石类型, 都拥有着一致的岩性。

根据上述的资料变能够建立起相应三维的模型来进行计算, 计算区域一共划分成了若干个六面体的单元, 和若干个节点, 模拟计算是采用有限元划分的方法进行的。设置一种材料的属性便进行计算是因为岩性在矿区底层性质和参数是基本一致的。

(4) 根据测量的结果, 便在80米至340米深度的范围内进行钻孔取样, 主应力在最大水平的方向测量应该是要重点注意的。破裂缝的总体方向基本一致也是仔细测量后得到的结果。

六、结论

(1) 本文通过实例建立的反演的模型, 水平的主应力数值和实测数值经过反演分析的计算误差在10%, 说明拥有合理的计算结果, 工程的要求也得到了计算精准度的满足, 说明这种模型采用的方式和方法是可行的。根据反演的结果再结合实测得到的资料, 分析了内岩体的水平应力之后得知内岩体的应力为中等。而且因为特殊的地质结构, 影响了最大的水平应力所指向的方向。

(2) 自重应力为主导的特征不仅仅是地应力在该区域所显现出的特征, 同时水平构造下的应力场所具有的综合作用也对地应力场的特征有所改变。在反演地应力的计算过程中, 相互之间始终有着密切联系的便是测点在实测后的资料和回归拟合所得的效果。要将各种因素综合起来考虑, 相对大型的地位较重的一些工程项目, 对于地应力的资料要尽可能地去收集齐全;如果是对一般状况下的小工程, 也要大致地了解地应力的分布情况, 为了满足工程的需要可以只是了解施工区域的即可。

(3) 模型计算没有考虑到地热和水的因素是为了让模型的计算更为简便, 这个影响因素在今后的地应力研究模型中应该尽可能地考虑, 使得今后研究的计算结果也能够更加与实际相符。

参考文献

[1]刘大炜, 等.山西晋城煤矿区初始地应力场反演分析[J].煤矿安全, 2013, 07:187-189.

[2]张建国, 等.大岗山水电站坝区初始地应力场反演分析[J].岩土力学, 2009, 10:3071-3078.

对煤矿矿区的综合地质勘探的探讨 篇7

煤矿由于受矿井地质条件差、断层发育、煤厚变化大等地质因素的影响, 造成生产接续紧张, 单靠一种勘探手段很难摸清煤层赋存状况及构造发育规律, 采用综合勘探方法, 多种勘探手段结合并用, 地面采用三维物探手段, 井下先期施工多用途探巷, 配合钻探及井下物探等手段, 针对影响生产的地质因素开展各项专题研究, 不断进行资料的动态综合分析, 取得了较好的地质效果, 为矿井的安全高效生产提供了有利的地质保障。

合理选择勘探目的层, 充分利用井下巷道, 以大流量、大降深的井下放水试验为主, 钻探与物探相结合, 多种方法相互验证、相互补充的综合水文地质勘探方法, 是查清类似矿井水文地质条件, 解放受水害威胁的下组煤的有效技术途径。

1 传统水文地质勘探

1.1 方法

受岩溶承压水威胁的矿井, 底板突水是各类因素综合作用的结果, 突水机理主要包括:a.岩溶裂隙水网络的发育情况, 是发生底板突水的物质基础;b.隔水层的厚度及岩性特征, 是突水的制约因素;c.采矿活动造成底板的破坏, 是底板突水的诱导因素;d.断裂构造及原生构造裂隙的发育程度, 是导致底板突水的关键因素;e.水压与矿压的偶合作用也是导致底板突水的重要因素。

1.2 传统方法的局限性

而任何一种单一的勘探方法, 只能大致探明某一种突水因素, 如:采用传统的地面钻探、抽水及注水试验, 只能探明某一点的岩溶发育及富水情况, 对于整个开采范围的富水规律难以有效的探明。另外, 矿井突水是一个十分复杂的问题, 不可能用一个统一的规律进行描述, 也就是说, 随着空间的变化, 水文地质条件发生变化, 各类突水因素在突水过程中的作用相互交替变化, 如:断层导水型突水, 构造的突水机理起到了主导作用, 而底板破坏型突水, 采矿动压是突水的关键因素。因此, 要防止底板突水, 就必须对各类突水因素进行全面探查, 有针对性的实施综合治理, 才能有效的防止水害事故的发生。对水文地质条件的探查, 采用单一的探查方法显然是不够的。

2 采用综合方式进行地质勘探

2.1 采区地面地震勘探

采区设计前, 通过采用地面地震勘探手段, 查明采区构造形态和断层发育规律, 查明煤层赋存状况及底板起伏形态, 对影响开采的含水层富水性进行评价, 并提出水害防治措施, 为采区设计提供可靠的地质资料。

同时本阶段的主要工作也是进一步查明采区范围内的小构造, 包括落差5m左右的断层、陷落柱和采空区的空间分布形态, 根据采区衔接的要求, 应提前布置实施。现已成熟的探测技术包括三维地震勘探、瞬变电磁法、矿井直流电法和钻探。地面物探方法较矿井物探方法施工简单, 探测效率也高, 但受到地表条件的限制。因此, 在地表条件允许的前提下, 三维高分辨率地震勘探技术是首选方法。

2.2 微动测深勘查

微动是一种在时间域和空间域都极不规则的震动现象。根据波动理论, 微动记录既包含有体波也包含有面波。依据观测形式的不同微动测深探查主要分为一下几种形式:a.单点勘查。单点勘查方式观测台阵, 一般由两个不同半径的同心圆 (内接正三角形) 组成, 在圆心和圆周上内接正三角形顶点处各设置一套微动观测仪。这种观测方式勘查深度与台阵的大小成正比。根据勘查深度的要求, 可采用由3个或3个以上不同半径的同心圆组成观测台阵;b.测线勘查。在煤田勘查这种大面积勘探中, 单点勘查已经不能满足生产要求。可采用测线 (剖面) 观测系统, 获得S波速度剖面成果图。在测区内按一定间距布置这样的测线, 可实现二维微动测深勘探, 并反演测区三维S波速度结构, 结合钻孔及其它地质资料, 可进一步解释速度异常区域的地质意义;c.平面探查。在矿区或者要求更精细的勘探, 在仪器数量足够多的情况下可采用平面观测, 并反演测区三维S波速度体, 从而圈出速度异常体或者面。

2.3 井下钻探及综合物探

在放水试验对主要含水层的富水性达到宏观控制 (矿井、采区) 的基础上, 对富水区的每一工作面, 针对不同的条件, 采用各种物探手段, 探明局部导水构造、隔水层变薄带及局部富水带, 再用少量的钻探手段进一步验证, 有针对性的重点布置注浆改造、疏水降压等治水工程。

a.井下直流电法透视:从大的范畴来说, 井下直流电法透视仍属于矿井直流电法。其目的是探测采煤工作面内部的导水构造、底板含水层的集中富水带。b.TEM探测:瞬变电磁法 (简称TEM) , 它是利用大功率的发射装置向铺设在地面的矩形线圈 (或称发射框) 发送双极性大电流, 在电流开启和关断时, 由于电磁感应作用产生电压脉冲, 电压脉冲的衰减产生感应磁场 (即一次磁场) 。一次磁场随着时间的推移, 在地下介质中产生涡流。地下涡流的变化又生产二次磁场, 由于不同地质体其电性特征存在差异, 其二次场的衰减亦存在差异。因此, 通过研究二次场的衰减规律, 可达到推测、分析地下地质异常体的目的。TEM探测可以探测不同高程的相对富水区, 以便有针对性的采取防治水措施。c.弹性波CT:即地震层析成相技术, 可以推测主要构造的发育情况, 但由于该项技术起步比较晚, 还有待于进一步完善提高。d.瑞利波:利用瑞利波探测技术可以对掘进巷道前方的地质异常体, 特别是断裂构造进行超前探查, 预防突遇断层出水。该项技术对于探测前方构造效果较好。

综上所述, 对于受底板岩溶水害威胁的矿区, 对水文地质条件的探查, 应以各种规模的放水试验为主要探查手段, 以此为基础, 采用多种物探及钻探手段, 对局部的水文地质异常区进一步查明, 达到相互补充、相互验证, 充分体现多种勘探方法的综合效应, 可取得十分显著的技术效果。

3 结论

煤矿开采地质勘探技术的发展方向是将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合。利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等多元数据, 查明采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。利用地理信息系统作为平台建立矿井多元信息集成系统, 把三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等多元信息进行复合、综合分析后建立预测与评价模型, 实现地质资料的信息化、数字化和可视化, 为开采地质条件的快速评价、生产地质工作的动态管理、突发性地质灾害应变对策的制定提供技术支撑。

参考文献

[1]赵艳斌.综合地质勘探方法在煤矿生产中的应用[J].煤矿现代化, 2008, 4:49-50.[1]赵艳斌.综合地质勘探方法在煤矿生产中的应用[J].煤矿现代化, 2008, 4:49-50.

煤矿矿区 篇8

关键词：煤矿,水文地质,防治水

源兴煤矿位于晴隆县城南东面约21km处, 属晴隆县鸡场镇管辖。地理坐标为东经105°15′05″~105°16′50″, 北纬25°43′51″~25°45′14″。本区位于贵州省西南部, 区域地处云南高原向黔中高原过渡的斜坡部位。本区域属珠江流域北盘江水系, 矿区地处北盘江支流大桥河上游, 水文地质单元为地下水的补给、径流区。

1 矿区水文地质

该区地处黔中山缘西部, 区内地势南东较高, 北西低, 属中山侵蚀地貌。从区域构造上看, 矿区位于碧痕营穹隆构造北东部, 局部上碧痕营穹隆构造仅表现为一向北东倾伏的背斜构造。

1.1 矿区地表水

矿区位于北盘江二级支流大桥河流域内。区内大的地表水体不发育, 仅发育多条季节性小溪, 主要分布于矿区的南东部及北部, 向北或北西流出矿区, 在学官一带与大桥河汇合后, 主体流向转南东, 在下旧寨东部被麻沙河所纳, 流向转北东, 然后汇入北盘江。

1.2 地下水类型及岩层含水性

地下水赋存于其风化带及灰岩、碎屑岩的裂隙中, 为裂隙水及岩溶水, 沿岩层走向或倾向迳流, 在地势低洼及压力减少处以泉点形式排泄。按地层岩性及含水介质组合特征、水动力条件, 矿区地下水分为碳酸盐岩岩溶裂隙水、基岩裂隙水和松散岩类孔隙水等三种类型:

源兴煤矿一带在区域上属地下水补给———迳流区, 矿区内无大的地表水体, 开采煤层位于当地最低侵蚀基准面 (矿区内可采的最下一层煤C15煤层在矿区内埋藏最低标高+950m, 当地最低侵蚀基准面海拔高程约+840m) 之上, 地形有自然排水条件, 含水层富水性弱至强, 矿区直接充水水源为龙潭组碎屑岩基岩裂隙水和小窑、采空区积水, 断裂构造中等发育, 破碎带富水性中等。故本矿区属以顶板直接进水的裂隙充水矿床。综合分析源兴煤矿水文地质条件复杂程度为中等类型。水文地质勘查类型属Ⅱ类Ⅱ型。

1.3 矿坑涌水量预测

根据矿山水文地质资料, 采用比拟法预测未来矿山涌水量情况。根据资料收集和现场调查, 矿井目前最低开采标高约为+1180m, 最大涌水量达40m3/h, 正常涌水量为20m3/h。根据目前采矿许可证允许开采标高及煤层埋藏实际最低标高, 矿井涌水量计算范围为整个矿区煤层埋藏最低标高+950m以上至最高开采标高+1300m范围。预测的矿井正常涌水量为50.5m3/h, 最大涌水量为101.0m3/h。

1.4 矿井主要水害

区内可采煤层已形成一定规模的采空区, 采空区内有大量的积水, 对矿井形成充水或突水, 其影响程度较大。在采掘过程中, 要注意发生突水现象, 应该引起高度重视, 特别是在靠近煤层小窑采空区时, 一定要加强探防水工作, 确保安全生产。大气降水, 受季节影响, 动态变化较大, 大气降水对浅层含 (隔) 水层进行补给, 形成浅层地下水, 以渗流或越流形式对矿坑充水进行间接补给;局部通过导水裂隙带对含水岩组提供大量的补给直接进入矿坑, 增大矿坑涌水量, 大气降水对矿井采掘影响大。矿井开采龙潭组中的煤层时, 其上覆岩层夜郎组二段及下伏地层茅口组含岩溶水。在开采过程中或采空后, 易形成导水裂隙带, 对矿床充水产生直接或间接影响, 构成矿床顶、底板间接充水。区内主要地表水为矿区北西部及北部一带的溪沟水。开采浅部煤层时, 采空塌陷易影响到地表, 届时溪水将沿地裂缝、地面塌陷间接进入矿井。为矿井充水的间接充水水源。

综上所述, 矿区存在水害主要有小窑、采空区积水和顶板岩溶水可能产生的矿井突水。另外, 大气降水、地表水、裂隙水, 对矿井采掘影响较大。断裂带是可能产生水害的主要通道, 对矿井采掘影响较大。总之, 大气降水是该矿床充水的主要原因, 对地下水具有一定的补充作用, 浅部岩层渗透性好, 含水性弱。地表水与地下水之间有可能发生联系, 容易引起矿床充水。在采掘的过程中, 要注意发生突水现象, 应该引起高度重视, 特别是在靠近老窑采空区时, 一定要加强探防水工作, 确保安全生产。

2 矿井防治水措施

2.1 地表水的防治措施

雨季时应加强对地表水及工业广场防洪设施的巡查, 防止暴雨时山洪水及溪沟水对矿井造成危害。结合实际, 认真编制矿井防治水年度计划和中长期规划, 制定雨季防治水措施, 组织应急抢险队伍, 储备足够的防洪抢险物资。每年雨季前必须对防治水工作进行全面检查, 检查矿区及周边是否发生地面塌陷区、岩体裂缝等异常情况;每次降大到暴雨时和降雨后, 应派专人巡查。一旦出现上述现象, 必须及时采取有效措施, 防止地表水灌入井下。保持排水沟通畅, 保证山洪和矸石淋溶水顺利排出场外。保持矿井工业场地及地面建筑物排水系统完善通畅。

2.2 井下水患的防治措施

加强矿井地质和水文地质工作, 及时收集施工巷道、采掘工作面、断层破碎带等水文地质特征及涌水量的变化情况等有关资料, 跟踪调查和观测本矿井、周边矿井的采空区积水情况, 并在井上下对照图上标出其开采范围和积水情况, 防范积水区通过断层与开采井巷沟通。源兴煤矿上覆地层为岩溶含水岩组, 矿山开采期间除加强顶板监测外, 还应强调在雨季应防范顶板岩溶水突水, 特别是暴雨期间应停止采煤。对开采煤层上覆的采空区进行探防水后, 方可开采。建立地下水动态观测系统, 进行地下水动态观测、水患预报, 并制订相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。每年雨季前必须对井下防治水工作进行全面检查。要制定雨季防治水措施, 并组织应急抢险队伍, 储备足够的防洪抢险物资。每次降大到暴雨时和降雨后, 应及时观测井下水文变化情况, 根据需要采取相应防患措施。对可疑地段必须认真执行“预测预报, 有疑必探, 先探后掘, 先治后采”的防治水原则。探放水前必须查明老空水体的位置、范围、水压和积水量, 认真编制探放水设计, 制定并采取包括防止气体中毒窒息在内的探放水安全技术措施。

对已有的硐口、密闭巷道出水口的流量、水位、水质进行长期观测, 注意水量、水质的变化, 发现异常应及时查明原因, 分析判断是否会因巷道坍塌、堵塞形成新的积水区, 并提出防治意见。回采过程中, 必须尽量将采落的煤全部回收干净。如空区有淋渗水, 则必须将空区煤泥浆全部耙净, 使空区淋渗水形成长流清水, 保持空区泻水通道畅通, 不被残留煤炭淤塞形成新的积水区。每一个采掘工作面开工前, 矿井必须组织防治水安全技术论证。若采掘工作面在推进过程中可能遇到导水断层时, 应事先制定切实可行的防范措施, 并认真组织实施。矿区煤层露头线一带小窑较多, 开采历史长, 小窑按风氧化带60m和调查小窑采空区按60~100m范围划为充水区, 其它老采空区为充水区。小窑及采空区积水是矿山主要水害。

煤矿矿区 篇9

从现阶段的能源利用发展方向看来, 将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合将是煤矿深部开采地质勘探技术的最佳发展方向。在此过程中, 合理选择勘探目的层, 利用井下巷道, 以大流量、大降深的井下放水试验为主, 钻探与物探相结合, 多种方法相互验证、相互补充的综合水文地质勘探方法, 是查清类似矿井水文地质条件, 解放受水害威胁的下组煤的有效技术途径。

1 传统水文地质勘探的方法及局限性

1.1 传统的水文地质勘探方法

传统的水文地质勘探办法是为了查明水文地质条件, 开发利用水资源和其他专门目的, 其间可利用各种勘探手段, 并进行相应的水文地质工作研究。鉴于其建立在水文地质普查的基础上, 已经极大地缩小了所要进行勘察的范围。但由于其勘探方法和勘探工具的有限, 大多先进行水文地质测绘和地球物理勘探, 这些物理办法虽然过程较为简洁, 但是其操作结果的精确性很难得到保证。

1.2 传统方法的局限性

由于开采时间和条件的限制, 大多数勘探办法只能进行单一的突水元素勘探, 相对于普遍的地下水勘探而言, 煤炭的开采局面显得尤为尴尬。比较而言, 地下水测探需持续一个水文年, 此外还要进行实验室的分析与研究。但由于煤炭资源在我国能源供应系统中所占的比重, 决定煤炭的地质勘探是一个需遵守经济发展优先的过程。传统的地面钻探、抽水及注水试验只能探明某一点的岩溶发育及富水情况, 对于整个开采范围的富水规律难以有效的探明。另外, 由于传统的水文地质勘探已有基础导致再次勘探过程中缺乏耐心, 对于其他元素的勘探不够细致, 忽略资源的真正有效利用。

2 运用多种方式进行全方位的地质探查

2.1 地面地震勘探办法

地面地震勘探办法主要原理是利用地下介质弹性和密度的差异, 通过观测和分析地面对于人工激发的地震波的响应, 来推测下下岩层的性质和形态。在此过程中, 可根据各种地下资源对于地震波的不同反应来勘测。包括煤田、石油、天然气的开发可地址地壳的研究, 也为煤炭资源后续的开发利用和保护打下了基础。

2.2 微动测深勘查办法

微动是一种物理现象, 简而言之即地球表面日常微小的颤动。根据其在时间还是空间上所表现的不规则震动现象, 可以帮助进行地下资源可地质水文条件的勘察。它是一种在热火和时间和任何地点都能观测到的一种颤动, 因此对于勘探来说是一种稳定可靠的信息来源。微动不同于“微震”, 测深勘查方法就是利用这一占绝对优势的面波来感知地下地质结构的方法。同时, 依据观测形式的不同微动测深探查主要分为单点勘查、测线勘察和平面勘察。

2.3 井下钻探及综合物探办法

井下钻探和综合物探办法主要是运用井下直流电法透视来最大程度的探测水文地质异常区。也包括用瞬变电磁法探测电压脉冲的衰减产生感应磁场。地下介质中产生涡流, 地下涡流的变化又生产二次磁场, 通过研究磁场的异变来探知地下多种元素的存在情况。

除此以外, 通过坑透、槽波、脉冲干扰试验等其他手段, 也可以探测地质及水文地质异常区。对受底板岩溶水害威胁的矿区进行水文地质条件的探查, 最好采取各种规模的放水试验。同时采用多种物探及钻探手段, 对局部的水文地质异常区进一步查明, 达到相互补充、相互验证, 充分体现多种勘探方法的综合效应, 以此收获到良好的实验效果。

3 煤炭开采遗留的问题及后续开发利用

3.1 煤炭资源开采的遗留问题

以中国的产煤大省山西为例, 自新中国成立以来, 我国经济建设迅速发展, 陕西省的煤炭资源为国家建设发展发挥了历史性的作用。山西省的煤炭不仅关系到本省的经济发展和社会民生, 同时也与全国的能源供应和能源安全息息相关。这种情况下, 山西煤炭得到了大力的开采, 由于其部分煤炭开采区的资源富余, 导致遗留大量残留煤、边角煤和薄煤难采层, 不仅形成了资源的浪费还造成了环境的破坏和生态平衡的紊乱, 产生了一系列影响其可持续发展的问题。此外, 在中国的其他煤炭开采区产生更多性质恶劣的问题, 由于私人非法开采煤炭导致矿工的无辜身亡, 居住区的塌陷以及一些地质薄弱地区的地质灾害频发。

3.2 煤炭资源的后续开发利用

针对以上出现的问题, 山西省开始进行一系列的煤炭资源整合, 推广煤炭的清洁生产, 陆续实现规模和系统的企业循环模式普及目标, 把培养生态型煤炭企业作为循环经济的基础工程, 提高资源的利用效率, 减少废物排放, 努力构建新的循环企业体系。在对待残留煤、边角煤和薄煤难采层问题上, 山西省的煤炭开采陆续由规模开采转向清洁开采, 同时对于煤炭资源的开采限量, 主导其进行有序和有节制的开采, 从最大程度上减少残留煤和边角煤的产生。另外, 针对已经存在的残留煤和边角煤, 山西省煤炭开采企业进行相对的回收和重新利用, 将资源利用最大程度上的开发。

令人庆幸的是, 由于各种先进勘探技术的出现和发展, 在煤炭开采的过程中, 开采者更多的注意到了与煤炭资源共生的各种矿产资源, 包括煤层气、铝土矿、高岭土以及一些珍贵的稀有元素。这些以前被忽略的共生资源和稀有元素成为煤炭资源开发利用过程中的一大新热点, 也成为当地经济发展过程中的一个新前景。

结束语

当前形势下, 将地球物理方法、基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合是煤矿开采地质勘探技术的行业前景。再根据所属地区的地质情况, 调明地区的地质灾害发生情况, 该地的地磁以及采区内断层分布、煤层埋藏深度与厚度、岩溶裂隙发育带的分布和隔水层厚度等。根据现代的多媒体信息技术建立多元信息集成系统, 将资源所在地区的矿井所在, 地质构造和水文分布等情况收集整理并进行分析, 建立预测和评价模型, 实现地质资料的信息化、数字化和可视化。用这样的方法才能够更好的将煤炭资源利用合理化科学化, 也才能最大程度上降低煤炭资源的浪费与消耗, 也能够为我国的可持续发展道路赢得更多有利的发展空间和更好的发展前景。

参考文献

[1]田茂虎, 马培智.埠村煤矿下组煤综合水文地质勘探方法[J].矿业安全与环保, 2006, 33 (2) :59-60, 63.[1]田茂虎, 马培智.埠村煤矿下组煤综合水文地质勘探方法[J].矿业安全与环保, 2006, 33 (2) :59-60, 63.

煤矿矿区 篇10

1 煤矿企业绿化建设的重要性

矿区绿化对环境保护, 改善生态平衡方面的作用是多方面的。集中在煤矿企业主要是吸滞烟尘和粉尘。煤矿企业造成的大气污染, 除有毒气体外, 主要是煤粉尘的危害。树木或草坪通过树冠、根系、地被覆盖等可以固着土壤、涵养水源、阻止或减少地表径流。树木在它的生命活动中, 除了利用太阳的光和热以外, 还可以吸收周围空气中的能量, 绿化后的环境将比露天地区气温低5~6℃, 而且湿度较大, 且变化缓慢, 可以造成特殊的“小气候”, 这样可以调节小环境中的温度与湿度。

2 矿区绿化的特点

山西的煤矿园林绿化根据山西气候条件及矿区现状又有其自身的特点, 一是冬季漫长, 枯黄期在5个月以上;二是空气干燥, 风沙大;三是污染严重, 灰尘多。根据这样的气候特点, 在矿区绿化中, 绿化应实行“三多三少”。第一, 树木要多, 草坪要少。绿化设计应以乔、灌、草复层混交为基本形式, 不宜以开阔的草坪为主。第二, 高大植物要多, 低矮植物要少。要以树为主、草为辅, 做到乔、灌、草相结合, 在树种选择上要以乡土树种为主, 兼顾环境效果, 种一些能吸收有害气体、能杀菌的树种, 居住区内的大乔木要以落叶树种为主, 夏季可遮荫, 冬季采光好, 真正体现以人为本的思想。第三, 自然景观要多, 人工雕琢要少。矿区的绿化并非整齐就好, 自然景观更有其观赏性。考虑到经济性, 现在西方不少发达国家正在走城市绿地景观自然化的道路。如果我们在矿区住宅开发中能够结合北方的气候特点, 因地制宜地搞好绿化, 我们一定会创作出更多的精品。

3 煤矿企业园林绿化规划基本理念

(1) 坚持以人为本的理念。人类生存于自然界, 改造自然, 创造历史, 倡导文明, 目的是让自然界为人类利用。贯彻“以人为本, 以生态效益为首”的理念, 已逐渐成为广大园林绿化工作者的广泛共识。矿区园林绿化建设的一切, 要围绕以人为本的基本要求开展。树立科学的生态观, 深入掌握生态学理论的内涵和实质, 坚持“以人为本”的理念, 是正确搞好煤炭企业绿化的基础。 (2) 坚持乡土优先的理念。煤矿企业绿化建设在顺应自然的同时, 乡土优先的观念贯穿到规划设计中来是很重要的。在中心区园林景观的规划中, 应注重营造中心景观绿化空间, 休闲活动绿化空间, 疏林绿化空间, 防护林带绿化空间。在运煤通道绿化中, 应以抗性强的树木为主, 有一定的吸灰尘抗烟尘保水土能力。在矿山植被恢复综合治理的规划中, 要根据矿山干旱、少雨、高寒、风大的实际情况, 因地、因时制宜地构筑乔、灌、草复层生态系统。防止水土流失, 改良土壤的理化性质, 促进煤矿地区、煤矿企业及周边生态环境的良性循环。 (3) 坚持整体规划、分步实施的理念。整体规划涵盖了一个区域园林绿化本身的园林造景规划等, 也包含了该区域园林绿化与其它建设项目相联系的规划。尤其是在煤炭企业, 遵循“整体规划”的理念, 进行有重点的分步绿化, 更有着广泛的现实意义和深远的历史意义。矿区绿化在企业的管理下开展, 由于企业绿化资金是随着企业的经济效益和发展规模而定, 每年或每一个阶段绿化建设资金有限, 企业领导的任期也是有时限, 不能换一任领导就搞一套规划, 因此, 遵循整体规划, 实行分步实施, 有利于煤炭企业绿化建设, 逐步打造出精品景观。

4 大力开展节能环保型的园林绿化养护

山西省是严重缺水地区, 尤其是在煤矿矿区, 水资源更是严重匮乏。为了确保煤矿矿区的园林绿化养护管理做到节水, 就要提高绿化用水的效率, 通过采用节流、开源的办法缓解园林绿化养护用水紧张的局面, 科学利用水资源, 维持矿区环境治理可持续发展。矿区人员较多, 树木种类繁多, 且密度较大, 草坪种植的面积也很大, 可由于大面积的园林绿化地表水不是很充足, 一遇到季节性干旱, 就必须用大量的自来水来浇灌, 该浇灌方式对水的利用率低, 是对水资源的一种极大浪费, 并且在整个浇灌过程中还要投入大量人力、物力。对此, 可以采用再生水利用技术与集雨技术, 将地面径流最大化地收集起来, 对土壤水与地下水加强入渗补给, 以减少绿化养护管理对自来水的应用。根据土壤情况、气候变化与不同植物的生长需要, 合理有效地调整灌溉作业, 尽量实现精准灌溉, 如果条件允许, 可以在园林绿地建设一套智能灌溉系统。同时, 还要加强对园林取水设备的维护与检查, 保证灌溉设备完好无损, 防止跑冒滴漏。在绿地的照明设备这方面, 要改变以往的管理模式, 应大力推行并使用节能灯具, 合理地调整关灯、开灯的时间, 减少电力资源的浪费。

5 积极推进园林绿化垃圾废物回用