采煤塌陷及對周邊環(huán)境影響

1、摘要：簡要分析采煤塌陷區(qū)的形成機理、我國采煤引起的地面塌陷問題，以及對 周邊環(huán)境的影響，展開了采煤塌陷區(qū)對區(qū)域土壤、區(qū)域水域、區(qū)域大氣，以及地 表生物和非生物的影響，進行了系統(tǒng)深入地分析，并介紹采煤塌陷區(qū)土地復墾的 方法分析。關鍵詞：采煤塌陷區(qū) 區(qū)域影響 土地復墾引言：我國是世界第一煤炭生產(chǎn)和消費國，煤炭占全國能源生產(chǎn)和消費總量的 70%。我國煤炭主要是井工開采，導致地表大面積的塌陷，同時也對周邊環(huán)境造 成了很大的影響。我國煤炭開采塌陷土地累計已達110104hm2,造成的經(jīng)濟損 失累計已超過500億元。按礦區(qū)人口計算，人均采空塌陷面積為1. 86 hm2。如 果采煤塌陷土地以0. 2- 0.

2、 3 hm2/ 104 t估算，全國每年新增塌陷地面積約為 (2. 74. 1) 104 hm2。隨著我國煤炭工業(yè)的持續(xù)發(fā)展及煤炭產(chǎn)量的逐步增 長，煤礦塌陷區(qū)的面積還會繼續(xù)增加。本文將針對采煤引起的地面塌陷及其對環(huán) 境的影響及土地復墾方法進行分析.一、采煤塌陷區(qū)的形成當?shù)叵旅簩颖徊沙鲋?，采空區(qū)的頂板巖層在自身的重力和其上覆巖層的壓力作 用下，產(chǎn)生向下的彎曲和移動。當頂板巖層內(nèi)部所形成的拉張應力超過該層巖層 抗拉強度極限時，直接頂板發(fā)生破碎和斷裂并相繼冒落，接著上覆巖層相繼向下 彎曲、移動進而發(fā)生斷裂和離層。隨著采煤工作而向前推進，受到采動影響的巖 層也不斷擴大。當煤層開采擴大到一定程度時,在

3、地表就會形成一個比采空區(qū)大 得多的近似橢圓形的塌陷盆地，從而影響了區(qū)域生態(tài)安全。二、采煤塌陷對區(qū)域環(huán)境的影響分析2.1、采煤塌陷對區(qū)域土壤的影響分析2.1.1、塌陷對土地侵蝕的影響開采塌陷形成了下沉盆地,下沉盆地使地表傾斜、坡度改變。坡度越大則徑流量 越大，沖刷量也越大，引起水土流失和土地侵蝕也越嚴重，所以根據(jù)地面傾斜程度 估算侵蝕程度是恰當?shù)摹?.1.2、沉陷對土壤質(zhì)量的影響土壤水分及其強度是對土壤生產(chǎn)力影響的重要因素。土壤重度是反映土壤強度的 指標。采煤引起土體下沉，增加土壤密實度,導致土壤重度加大的現(xiàn)象。大氣降水 或灌溉水在土壤中的入滲能力主要取決于土壤的導水率和水壓梯度，其中土壤導 水

4、率由土壤結(jié)構(gòu)決定，而水壓梯度則決定于降雨或灌溉水量的大小。采煤發(fā)生大 而積塌陷、地下水位下降，塌陷區(qū)地表產(chǎn)生大量裂隙，改變了土壤的質(zhì)地結(jié)構(gòu)， 增大了土壤的導水率。土壤有機質(zhì)及化學特性是影響作物生長的重要因素。開采 塌陷造成地表形成了許多裂縫和相對的坡地和洼地，土壤中許多營養(yǎng)元素隨著裂 隙、地表徑流流入采空區(qū)或注地造成許多地方土壤中養(yǎng)分的短缺,嚴重影響了農(nóng) 作物的生長。研究結(jié)果表明，受采空區(qū)影響,土壤養(yǎng)分最短缺的部位是塌陷拐點， 因為此部位裂縫發(fā)育良好，極容易漏水漏肥。塌陷中心情況不盡相同，一般與采深 有關，采深越淺，土壤養(yǎng)分越短缺;采深越深，養(yǎng)分短缺越不明顯，有時還會出現(xiàn)養(yǎng) 分集中的現(xiàn)象，這與

5、養(yǎng)分沿坡度向塌陷中心移動及采空區(qū)頂板巖性有關。所以在 復墾時要分區(qū)、分情況而采取不同的復墾辦法進行治理。2.2、采煤塌陷對區(qū)域水系的影響分析采煤塌陷對區(qū)域水環(huán)境的影響，主要表現(xiàn)在4個方面，即對地表水體的影響、對 包氣帶土壤水的影響、對地下水系統(tǒng)的影響以及對水體污染的影響。采煤塌陷會 通過消減補給來源和直接截取地表水體兩種方式使河、泉等地表水體流量減小， 最終甚至會干涸。采煤塌陷也可能通過形成地裂縫、破壞土壤結(jié)構(gòu)和改變微地貌 等方式，影響包氣帶土壤水分的補給、運移及蒸發(fā)。通過影響地下水補給方式、 改變含水層結(jié)構(gòu)、加大儲水空間和減少地下水可用資源量對地下水系統(tǒng)造成影 響。如果出現(xiàn)地裂縫、塌陷洞等現(xiàn)

6、象，則直接增加了采礦廢水、砰石山淋溶污水 等污染物的入滲通道，使得水體污染進一步加劇。煤層淺層干旱區(qū)長期大面積采 煤，導致采空區(qū)面積不斷擴大，采空區(qū)導水裂隙帶和地面塌陷范圍隨之擴大，使地 表水與地下水、礦坑水發(fā)生了直接聯(lián)系，造成沙川徑流大量滲漏、徑流量明顯減 少。煤炭開采對不同類型的地下水產(chǎn)生不同的影響。由于煤礦開采使地表水水量 減少，必然導致第四系孔隙水補給減少，而一部分第四系含水層底板被采煤裂隙 所波及，進而又增加了含水層向下部基巖的垂直入滲，因此，采煤是導致孔隙水水 位下降、水量減少的原因之一。由于采煤塌陷造成的地裂縫的存在，當降雨強度 很大，地面出現(xiàn)積水并產(chǎn)生徑流時，徑流經(jīng)過塌陷裂縫時

7、都會被截流，從而縮短 了降雨入滲補給時間，減少蒸發(fā)，加大入滲量。因此，采煤塌陷使降雨入滲補給 量增加，并且通過包氣帶實現(xiàn)對潛水的補給，對地下水補給的影響為正效應，但 也因此影響了水在自然界的正常循環(huán)，導致地表水含量減少。2.3、采煤塌陷區(qū)的大氣污染井下排出的廢氣以及煤計石自燃釋放出一氧化硫、一氧化碳，致使塌陷區(qū)大氣受 到污染。2.4、采煤塌陷對地表生物及非生物的影響分析地下煤炭的開采引起地表大面積下沉，影響植物的生長發(fā)育，甚至造成綠色植物 的大幅度減少。但是，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、地下水位高低等自然要素和采礦條件有關。高潛水位的平原礦區(qū)，通常 地面沉陷后潛

8、水露出地表,下沉盆地內(nèi)常年大面積積水,造成大量土地不能耕種, 使綠色植物大幅度減少；有盆地的季節(jié)性積水部分,減少植茬或造成嚴重減產(chǎn)。 盆地的其他部分因產(chǎn)生附加坡度而形成坡耕地,不利于農(nóng)作物生長。采煤塌陷地 面積的不斷擴大和環(huán)境的日益惡化，將迫使大批農(nóng)民離開賴以為生的土地，加 劇了本來就十分尖銳的人地矛盾。失去了農(nóng)業(yè)發(fā)展的支撐，地方經(jīng)濟必然受到很 大的影響地面塌陷對農(nóng)田造成破壞的同時，還會引起地面建筑物傾斜、開裂,甚至 倒塌,危及人類生命和財產(chǎn)的安全，使水利工程遭破壞，造成鐵路塌陷、停運等等。 三采煤塌陷地治理一一復墾方法分析由于采煤塌陷地的特點是土地資源和生態(tài)環(huán)境破壞嚴重、面積大、數(shù)量多且程度

9、 深，因此，塌陷地復墾工作非常復雜，不僅涉及經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境與社會問題，而 且存在歷時長、見效慢、長期性和近期實施問題。因此，要做好塌陷地高效復墾 和生態(tài)重建工作，解決煤炭資源開采帶來的一系列問題，除需要在國家有關法 律法規(guī)和政策的指導下進行外，還必須要做好塌陷地和生態(tài)環(huán)境情況的調(diào)查， 摸清情況，確定塌陷地復墾土地的利用方向，制定切實可行的煤礦塌陷地土地 復墾和生態(tài)環(huán)境重建方案，具體方法:疏排法復墾、地表沉陷區(qū)充填復墾、平整 和修建梯田復墾、挖深墊淺復墾、生物復墾、生態(tài)復墾.以上是幾種常用的土地 復墾方法，我們應該因地制宜，選擇合適方法復墾。對于復墾后養(yǎng)分和物理特性 能接近正常農(nóng)田的區(qū)域，可正常

10、開展農(nóng)業(yè)種植，塌陷區(qū)內(nèi)深度較大的區(qū)域可挖 成水塘，用于水產(chǎn)養(yǎng)殖。這樣農(nóng)業(yè)種植與水產(chǎn)養(yǎng)殖并舉，大大緩解農(nóng)民因采煤塌 陷喪失耕地而影響正常生活的緊張局面。四結(jié)束語煤炭資源的開發(fā)對經(jīng)濟的發(fā)展和進步起到巨大的作用，但同時也造成了十分嚴 重的土地破壞，堅持用可持續(xù)發(fā)展思想指導土地復墾工作，走采煤塌陷土地可 持續(xù)利用之路，邊采煤邊治理，既可將塌陷造成的不利因素消除在礦區(qū)的生產(chǎn) 建設中，又可相對降低治理難度和治理投入，達至繃七害為利，變廢為寶，創(chuàng) 造更多的社會財富之目的是塌陷土地復墾工作的必然選擇。實踐證明，對塌陷地 進行復墾治理，既能增加可用耕地，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，又能改善生態(tài)環(huán)境，提 高群眾生活質(zhì)量，緩解人地矛盾，也為城鎮(zhèn)發(fā)展提供了土地資源，使企業(yè)得到 了更大發(fā)展空間，實現(xiàn)政府、企業(yè)和農(nóng)民之間的關系和諧