煤矿山生态地质环境保护与治理的基本思想

2024-12-31 13:24:22

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回答1：

煤矿山生态地质环境问题是原煤生产缺少环境控制引发的综合现象。对其防范和治理是一项系统工程。依照标本兼治的思想，治本必须从问题产生的源头即生产方式和生产工艺入手，这需要多个管理部门和从事不同技术的专业人员的协调与配合，在这方面，任重而道远，还需做许多的研究和探索。可以设想，即使未来最终实现了循环经济和清洁生产的煤矿山发展目标，仍不可能杜绝废弃物的产生和地面变形问题，生态地质环境问题的治理仍是一项长期的重要任务。此外，在此期间产生和历史遗留下来的问题如何解决，目前也必须制定相应对策。

煤矿山产生的煤矸石和矿坑废水就其本质而言，都属于自然之物。与其他自然物质的区别仅在于，它们是人为活动改变现代天然物质分布格局，特别是干扰煤矿山地下渗流场、化学场和岩土体原有结构的产物。这些物质之所以带来环境负效应，是因为它们有时被人为控制，出现在现代地表物质自然运动和空间分配本不应出现的地方，而且由于其数量、强度的巨大，难以凭借现代地表的自然物理、化学、生物作用在短时间内将其化解。为此，必须辅以人为措施予以解决。根据系统科学的基本原理，采取的措施应体现“隔离”和“调整系统结构”的思路。所谓隔离是指人为阻断系统某一局部与其整体之间的联系，让这一局部游离在原有大系统之外，成为一个独立的小系统，以防止它对大系统的干扰和破坏。调整系统结构是指在隔离区内对自然物、人工废弃物、自然作用和人工工艺进行重组和设计，以形成新的物理、化学、生物过程，强化隔离区这一小系统拦截、分解、矿化和埋藏的功能，最终达到生态环境治理的目标。

上述思路无论是解决煤矿山的水、土污染，还是解决采空区地面沉降和塌陷问题都是有效的。

对于水、土污染，首先应将含有污染组分的废弃物尽可能限制在排放口(点)或稍远于人口密集区的低洼地段，即水流的局部汇区，不让其向外扩散，进而利用物理、化学、生物的手段进行综合处理。应该指出，国内外大量环境工程实践证明，无论是治理土壤污染还是水体污染，采用投放人工试剂的单一化学处理方法往往有很大的局限性。这种做法的实质是将污染区视为一个化学反应釜，通过人工试剂与污染物的化学反应，使某种有害组分的存在形态发生改变。尽管在许多情况下，这种方法可以达到消除或降低污染危害的目的，但是，新的产物却可能成为新的污染物，带来二次污染，甚至由于人工试剂的加入，改变生态系统原有的物质组分比，导致更为复杂的生态负效应。所以，本书所谓的综合是指物理、化学、生物手段的协同，即综合一体化的处理方法。

防止或减小采空区地面沉降塌陷造成的损失，同样应遵循调整系统结构的思路。煤矿的采出会形成采空区，不同的开采阶段、岩层组合、采深采厚比，所形成的变形方式和空间大小不完全相同，对应的地面沉降塌陷量和损失程度也会因地而异，要减少地面变形带来的损失，就需通过工程手段对覆岩变形的方式和过程加以控制。控制分为事先控制和事后修复，事先控制主要在开采之前，对可能的变形区域和变形量进行预判，根据风险损失的大小，制定相应的生产方案和顶板管理策略。对于变形量大且危害严重的区段，可考虑采用充填法或保留矿柱的办法管理顶板，以保证岩层、巷道的变形控制在允许范围内;对于变形量较小，人口稀疏或预测损失轻微的区段，可采用自然崩落法，以节约开采成本。事后修复是针对采空区地面变形已发生的地段进行的土地整理。在大多数情况下，采空区都会出现地面变形现象，且存在一定时间长度的不稳定过程，所以，采空区的土地整理既要考虑时机的把握，又要针对具体的治理目标采用不同的方法。譬如，预期土地的用途为农业生产和绿化用地，土地整理时就要满足土地平整、耕作层理化性质和肥力要求;建筑、道路用地要考虑地基的稳定性和承载力的要求等。总之，无论是事先控制还是事后修复，都是通过工程手段对地质体的结构进行人工改造，从而使采煤生产和环境质量保护得以兼顾。

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