采煤沉陷的环境危害分类与对策分析.docVIP

采煤过程中怎样预防和遏制采空沉陷 何维忠 提 要 随着采煤技术的不断提高，采煤活动的不断加剧，采煤沉陷对环境已造成巨大危害，直接影响到人类的生活环境，如何预防和遏制采空沉陷已成为直接关系人类生产生活的重要问题。本文首先阐述了由采煤活动引起的沉陷机制和模式，然后提出了针对采煤沉陷的防治对策，从工程治理和国家政策上的支持两个方面来进行了阐述；以人民的根本利益、人类社会的长远发展为根本来讲述如何预防和遏制采空沉陷。 关键词：环境危害；对策 前 言 我国是一个煤炭大国，更是一个煤炭开采大国，相应的煤炭地下开采活动对环境造成了巨大破坏。包括破坏土地，改变地形，破坏地表生态，矿震，地裂缝等等。特别是煤炭的地下开采活动导致的西面沉陷对环境危害尤其巨大。采煤造成的地表沉陷可以认为是由于地下煤层被采出后而导致的地表运动，这是地下开采不可避免的结果。特别是一些依靠煤炭发展起来的城市，由于人口密集，高层建筑众多，不易搬迁避让等原因，采煤沉陷更易导致规模更大的，人力、物力损失更为严重和广泛的环境地质问题，据估算，全国平均每采出1万吨煤沉陷面积在0.2万m2以上，全国已有开采沉陷地45亿m2. 1 采煤沉陷机制 煤矿采空造成地面塌陷的机理主要有三种：一是采空区安全顶板厚度不够，采空引起顶板坍塌冒顶后地面塌陷；二是地下采空引起地下水位下降造成上覆土体失去顶托后发生的地面下沉；三是地下大面积采空后矿层上部失去支撑，岩体自上而下产生变形，最终在地面形成下沉变形的移动盆地。一般说来前两种塌陷机理发生在开采煤层埋深浅、开采规模不大的小型煤矿，后一种主要发生在煤矿规模大、埋深大、且地下大面积采空的大型煤矿。第一种一般范围和规模都比较小，影响区域也比较小，一般形成陷落坑。总体来说陷落的直径往往比采空区面积要大，但有时陷落部分反而小。但是这种塌陷具有突发性，一般多在人工地下采空，以及地面强烈扰动的情况下发生，不易预测。第三种一般突发性不强，多具渐变性，在地下采空面积比较大的地区发生，产生地表移动盆地，但是影响范围一般要比地下采空区投影面积大很多，甚至达到数倍，但是预测比较容易。 矿层开采后，采空区主要依靠洞壁和支撑柱位置围岩稳定。但由于在岩体内部形成一个空洞，使其天然应力平衡状态受到破坏，产生局部的应力集中。当采空区面积较大、围岩强度不足以抵抗上覆岩土体重力时，顶板岩层内部形成的拉张应力超过岩层抗拉度极限时产生向下的弯曲和移动，进而发生断裂、破碎并相继胃落，随着采掘工作面的向前推进，受影响的岩层范围不断扩大，采空区顶板在应力作用下不断发生变形、破裂、位移和冒落，自下而上出现冒落带、裂隙带和下沉带，结果在地表形成塌陷盆地。其中缓斜煤层的开采，塌陷盆地的沉降往往较为缓慢，相对均匀且影响范围广。急倾斜煤层开采形成的塌陷与之不同，范围虽小，但沉降剧烈。 2 采煤沉陷的对策讲究 2.1调查地质灾害，搞好城市地质工作 首先建立地质灾害监测系统，特别是在沉陷区的地面变形监测系统、防患于未然。同时提倡以防为主，防治结合的原则，在塌陷区形成之前，就采取超前防治措施，即在制定开采设计时就考虑预防措施。 2.2 搬迁避让 对于位于不稳定沉陷区内的建筑物，应实行地基加固，踏实回填的措施，尽量减缓地表沉陷和降低地质灾害对城市环境的影响，同时，在稳定沉陷区内，不宜再修建地下市政工程设施，特别是天然气管道，光缆等敏感设施。 2.3 沉陷区复垦的技术路线 利用成熟的复垦技术处理沉陷地，有效配置土地资源，节约利用土地，因地制宜，建立农、林、渔、牧、游的“大农业系统“。 结合沉陷地整治，改善城市的生态环境，为城市居民创造良好的生活质量以及休闲娱乐的场所，完备城市的生态结构，从而构筑“大生态”系统。 在塌陷地的整治过程中，有意识地利用当地人文条件和自然条件，建设有市场前景，有基础条件支撑的旅游项目，结合原有的旅游资源，纳入整个“大旅游”系统，进入更高的生态建设层次。这个层次可以从根本上改善城市现在的经济发展模式，提升原有的经济结构，为生态城市建设打下根基。 2.4 从政策上给予支持 2.4.1 加快建立生态、资源补偿机制 加快建立生态补偿机制：对因采煤塌陷造成粮食主产区的破坏和生态环境的破坏，实行合理补偿。加快建立资源补偿机制：对因采煤塌陷带来的居民搬迁安置、培训、就业和社会保障等问题，实行从资源收益中解决。比照《关于在山西省开展煤炭工业可持续发展政策措施试点的意见》（国函〔2006〕52号）精神，按照“资源有偿使用”的原则，吨煤提取15－20元用于采煤塌陷区综合治理工作。 2.4.2 建立可持续发展准备金制度 建立可持续发展准备金制度是可持续发展长效机制的核心内容，是解决采煤塌陷区问题的关键，是资源型城市可持续发展的制度保障。尽快出台《资源型城市可持续发展准备金管理试行办法》。同时，建议在淮南先行建