礦山開采沉陷對生態(tài)環(huán)境的影響(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上礦山開采沉陷對生態(tài)環(huán)境的影響諸葛祥華(山東東山王樓煤礦有限公司，山東 濟寧 ）摘 要：對地表沉陷變形特征:裂縫、塌陷、塌方、滑坡和擠壓等不同形式的地表沉陷和變形規(guī)律進行了分析，研究了開采沉陷對生態(tài)環(huán)境的影響程度。關(guān)鍵詞：開采沉陷；生態(tài)環(huán)境；變形1 礦山地表沉陷變形特征地表沉陷變形的移動,根據(jù)采掘工作面的推進而呈動態(tài)連續(xù)變化。變形移動一般分為4個階段:初時階段、活躍階段、衰退階段和穩(wěn)定階段。每個階段的延續(xù)時間和下沉速度與開采面積和上覆巖層厚度特性有關(guān)。采煤引起的沉陷變形,在垂直方向上同時也發(fā)生移動變形。開采引起的覆巖移動影響高度和范圍,主要決定于煤層頂板特性、構(gòu)造、煤層

2、開采厚度、開采方法,以及上覆巖層的厚度和特性。一般可分為冒落帶、裂隙導(dǎo)水帶和沉陷帶。冒落帶、裂隙帶的高度有一些經(jīng)驗公式可以計算?，F(xiàn)有調(diào)查和研究成果表明,煤礦在開采過程中,在采動范圍內(nèi),沉陷變形主要有裂縫、塌陷、塌方、滑坡和擠壓等不同形式。(1) 裂縫表裂縫有張性和壓性兩種,一般張性裂縫比較普遍,分布范圍也廣,在塌陷帶平均每米有1條,如西山龍泉溝等。據(jù)野外調(diào)查與井上下對照,張性裂縫一般發(fā)生在推進工作面的前方和采空區(qū)邊界,地表下沉邊緣拉伸變形區(qū),其特點,一般為“V”字形,開口大,愈往深愈小,與巖層層厚有密切關(guān)系。(2)塌陷當?shù)乇硐鲁粱蛄芽p兩側(cè)有一定落差時稱塌陷,也可以稱為斷裂和洼陷,或稱臺階狀裂縫

3、。塌陷發(fā)生的具體位置一般在采區(qū)邊界、大巷煤柱附近,特別在黃土沖溝和巖層峭壁地段容易發(fā)生。(3)塌方在斷裂和沖溝形成的陡崖山區(qū)和巖層風化后形成的陡崖和溝谷地帶,由于暴雨沖蝕、冰雪融化,地面建筑破壞土石基底,井下采空后裂縫容易發(fā)生塌方,其范圍大小因上述條件不同而變化。如西山中谷咀,由于山高,溝低坡度大,發(fā)生大面積階梯狀塌方,高差達百米;小峪礦區(qū)王坪煤礦在斷層附近,由于地貌反差大,塌方、塌陷和大型裂縫在同一段連續(xù)發(fā)生。(4)滑坡在地質(zhì)構(gòu)造和地貌復(fù)雜的山區(qū),特別是黃土沖溝陡崖地段,由于地貌反差大、巖層風化劇烈,小斷層和節(jié)理裂隙發(fā)育,在峭壁懸崖區(qū),采礦工作面的前方,采空區(qū)邊界,常有發(fā)生滑坡的可能,一般多

4、在河溝卸壓地帶和斷層陡坡附近出現(xiàn)。如官地礦在虎峽風井東,由于滑坡面積大,堵住溝底成為自然水庫。(5)擠壓(或稱壓縮)野外調(diào)查和巖移觀測資料表明,在地貌變化很大和開采煤層上覆巖層厚薄不一的陡峭山區(qū),或在丘陵平原區(qū),在采區(qū)中心部位,或在河谷的卸壓地帶,常有擠壓或壓縮現(xiàn)象發(fā)生。如陽泉二礦由于溝底留有保安煤柱,拱橋頂部向上頂起成楔形,兩側(cè)向內(nèi)擠壓,拱形遭到破壞,該溝上游水壩,也遭到破壞。2 沉陷對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響煤炭開采對生態(tài)的影響主要有兩個方面:是煤礦生產(chǎn)排污對生態(tài)環(huán)境的影響,主要表現(xiàn)為廢氣、廢水、廢渣排放對生態(tài)的影響,即污染生態(tài)影響;是煤炭開采引起的地表沉陷對生態(tài)環(huán)境的直接破壞,即非污染生態(tài)影響

5、。地表沉陷是地下采動破壞發(fā)育到地表的一種表現(xiàn)形式。在沉陷過程中,地表高度、坡度、水平位置發(fā)生變化。因此,對位于沉陷影響范圍內(nèi)的地下水、土地、植被、建(構(gòu))筑物等都將受到不同程度的影響。(1)開采沉陷對土地資源的影響采煤沉陷使地表變形,形成地表移動盆地,產(chǎn)生地裂縫和塌陷坑,破壞了原有的地表形態(tài)。地表坡度的變化,使原有的徑流發(fā)生改變,坡度大徑流量大,引起的水土流失和土壤侵蝕也越嚴重。地表裂縫的產(chǎn)生,地表水與地下水向深部滲漏,使?jié)撍幌陆?導(dǎo)致土壤濕度減小,土地變得更加干燥。同時,土壤中的營養(yǎng)元素也會隨著裂隙、地表徑流流入采空區(qū)或洼地,造成許多地方土壤養(yǎng)分短缺,土地承載力下降。另外,當沉陷深度超過該

6、區(qū)地表潛水位時,土地受淹而常年積水,處于沉陷邊坡區(qū)域的土地,易發(fā)生鹽漬化,造成土地質(zhì)量退化。(2)開采沉陷對植物的影響地表大面積塌陷,影響植物的生長發(fā)育,甚至造成綠色植物的大幅度的減少。土地塌陷對植物的影響情況與礦區(qū)的地形、地貌、地質(zhì)、區(qū)域氣候、地下潛水位高低等自然要素和采礦條件有關(guān),可按地形、地貌和潛水位高低大致劃分為4個影響區(qū)類:a.高潛水位的平原礦區(qū)。通常高潛水位平原礦區(qū)地面沉陷后,地表會出現(xiàn)積水。位于常年積水區(qū)的土地不能耕種,綠色植物大幅度減少;位于季節(jié)性積水的土地會減少種植茬數(shù)或造成嚴重減產(chǎn)。b.低潛水位的平原礦區(qū)。在潛水位較低的平原礦區(qū),由于開采沉陷使地勢變低和抬高潛水位,一方面在

7、雨季很容易出現(xiàn)洪澇,使土地沼澤化;另一方面,在旱季潛水蒸發(fā)變得強烈,地下水易于攜帶鹽分上升到地表,使土地鹽堿化。土地出現(xiàn)沼澤化和鹽堿化,使作物生長明顯受到抑制,在一些重鹽堿土上甚至寸草不生。在草原地帶,由于潛水位上升影響牧草的生長發(fā)育,積水區(qū)會變成沼澤地,使牧草絕產(chǎn)。c.丘陵礦區(qū)。在丘陵地區(qū),當?shù)叵麻_采使地表上凸部分下沉時,將減小地面凸凹不平的程度,有利于植物生長;當?shù)叵麻_采使地表下凹部分下沉時,將增大地面的凸凹不平的程度,不利于植物生長;另外,在干旱的丘陵地區(qū),如果地下開采引起地表裂縫發(fā)育,將使地表水易于流失,土壤變得更為干燥,亦會影響植物的生長。d.山區(qū)礦區(qū)。在山區(qū),開采沉陷對植物的影響情

8、況主要與區(qū)域氣候和地質(zhì)條件有關(guān)。一般情況下,山區(qū)開采沉陷對植物影響不大。但在某些干旱的山區(qū),由于開采沉陷引起的地表裂縫、臺階、塌陷坑、滑坡等破壞形式,地表水流失嚴重,土壤微氣候變得更為干燥,土地更容易被風、水等侵蝕,也嚴重影響植物生長,造成農(nóng)作物減產(chǎn)。(3)開采沉陷對水資源的影響一方面由于開采沉陷,地表出現(xiàn)下沉、裂縫、塌陷坑等破壞形式,這些破壞在一定程度上改變了地面降水的徑流與匯水條件,使地表水通過裂縫滲入地下,引起河流水系的流量減少,嚴重時地表水系甚至出現(xiàn)斷流現(xiàn)象;另一方面沉陷過程中,煤系上覆巖層受到破壞,巖層裂隙增多,煤系上覆巖層的含水層在水位和流向上受到干擾,地下水沿著發(fā)育的裂隙加速向采

9、空區(qū)或深部巖體滲漏,使水位降低,嚴重時導(dǎo)致地下水疏干,井泉干涸。由于水源的破壞,直接影響到礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和居民生活用水。(4)開采沉陷對地表建(構(gòu))筑物的影響沉陷對地表建(構(gòu))筑物的影響,一般有以下幾種情況:a.地表大面積、平緩、均勻的下沉和水平移動,一般對建筑物影響不大,但當下沉量很大而地下潛水位又很高時,由于沉陷后盆地積水很深,排水困難,將使建筑物長期浸泡在水中而導(dǎo)致破壞;b.地表傾斜使采動影響范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物產(chǎn)生歪斜,會使管道、公路和鐵路的坡度改變。道路坡度的變化使車輛的運行阻力增大或減小,以致交通事故增加;c.地表曲率變化破壞建筑物基礎(chǔ);d.水平變形使建筑物表面產(chǎn)生裂縫,使地下

10、管道被拉斷,公路路面開裂,鐵路的軌距和軌縫等發(fā)生變化。除以上影響之外,開采沉陷有可能對野生動物也產(chǎn)生一定影響。這是因為野生動物的生長繁殖要有適宜的環(huán)境條件,由于開采沉陷使礦區(qū)的自然景觀發(fā)生劇變,影響綠色植物的生長發(fā)育,改變了動物的棲息環(huán)境,因而,使一些野生動物由于不適應(yīng)環(huán)境的變化或由于缺少食物而死亡或遷移。一般說來,開采沉陷會導(dǎo)致礦區(qū)原有野生動物的種群和數(shù)量下降。3 結(jié)語礦山開采沉陷對礦區(qū)環(huán)境造成的影響是極為嚴重的，如果不進行防治，沉陷將對礦區(qū)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。因此,針對礦山開采沉陷可能給礦區(qū)環(huán)境帶來的危害，正確處理環(huán)境保護與煤炭開采之間的關(guān)系,積極采用新技術(shù)、新方法使之相互協(xié)調(diào),相互促進,真正實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的和諧統(tǒng)一。參考文獻1毛文永.生態(tài)環(huán)境影響評價概論.北京:中國環(huán)境科學出版社,20032郝永新.論煤