煤矿生态环境影响评价专题.doc

10生态环境影响评价 10.1生态环境影响评价原则 1、评价等级 根据中华人民共和国环境保护行业标准环境影响评价技术导则 非污染生态影响(HJ/T191997)中关于生态环境影响评价等级的规定，本区环境影响评价等级为二级。其理出如下： (1)本矿并规模为900kt/a，服务年限为156.8年，开采范围为27.5km2，最终土地塌陷范围小于27.5km2。 (2)本区届半干旱黄土丘陵地貌，地下水位较深，塌陷后95%地表不会出现积水；再根据多年土地复垦研究成果，确定该矿区塌陷后，除塌陷边缘裂缝密集处林灌植被生物量有一定的影响，绝大部分塌陷地的生物量没有明显降低，旱地农作物的单产减少量也在10-30%之间，对物种的多样性没有明显的影响。 (3)本区塌陷后，在塌陷边缘的地带，降水资源的利用率，由于水土流失加剧而有所降低，但不会导致区域土壤理化性质恶化和土地荒漠化。 (4)本工程影响范围内无自然历史遗产、自然保护区、风景名胜区和水源保护区，不属于敏感地区。 因此，本次环境影响评价等级确定为二级。 2、评价范围 生态环境影响评价范因为井田范围，即南北约5.5km，东西约5km，面积27.5km2，主要包括地表塌陷区域等，对水环境的影响将涉及到周边有关范困。 3、评价对象 以土地地表塌陷为中心，评价其水土流失、水资源损耗、生态植被等。 4、评价方法 采用实地调查、类比分析、图形测量、专家咨询、模式预测等相结合的方法。 102生态环境现状评价调查 1、植被类型的调查与分析 通过现场踏勘和统计分析，本区主要包括6种植被类型，如表10-2所示。 农田作物主要为谷子、大豆、玉米、高粱、小麦及杂粮作物等，两年三熟或一年两熟。由于农田几乎为旱地，土壤养分含量除速效钾外，有机质、全氮、速效磷居中等偏低水平，土壤生产力水平较低，高梁、玉米、谷子产量约3000-3500kg/hm2。 自然植被主要残存在陡坡、路旁、地边及非耕地上。主要类型有荆条、园枣、绣线菊、沙蓬、狗尾草、高类、白草、苦舌菜、刺儿菜、知母、甘草、枸杞、矸草等旱生型植被。其次还有零星分布的各种果树(如梨、果、桃、合、核桃、枣等)及用材林和木树林(杨、柳、榆、槐、椿等)。河谷区主要植被类型有高类、沙蓬、车前子、披矸草、芦苇、狗尾草、二棱草、蒲草、灰菜，以一年生草本植物为主。其次，零星分布有杨、柳、榆、槐、松、柏等。 从表10-2-1可以看出，本区以农田植被为主，占评价面积48.9%，乔灌植被包括自然植被和人工栽培的果树仅占12.4%。植被覆盖率较低，农林牧结构不合理，系统抗逆能力较差。 2、水土流失现状调查与分析 评价区主要地貌类型为黄土丘陵区，侵蚀的主要形式为水蚀，土壤侵蚀模数为3500t/km.a，属中度侵蚀。 水土流失与当地的土壤母质、降雨(降雨量与历时)、地形(坡度)、植被覆盖(覆盖度、植被类型)等因素密切相关。 (1)土壤母质 土壤侵蚀的形成与发展，很大程度上取决于侵蚀区的母岩岩性，母岩种类不同，其侵蚀方式、侵蚀强度、侵蚀率也不同。矿区的土壤母质以黄土母质占主体，有机质含量低，疏松易蚀。 (2)地形与植被覆盖 矿区多为黄土丘陵，耕地近50。在耕地中，旱垣地约占20，梁坡地(包括梁坡田)约占70，沟河地约占10。研究结果表明，在520。坡度时，侵蚀量随坡度增加比较缓慢；26。时，侵蚀量突然增大，增加量约为10。时的2倍；坡度在2640。时，侵蚀伴随沟蚀一崩蚀一滑坡一崩塌发展，再加上植被覆盖度不高，从而使水土流失进一步加剧。 (3)降雨 降雨侵蚀是降雨和土壤相互作用的结果。侵蚀程度决定于降雨侵蚀力和土壤可蚀性，降雨侵蚀力为降雨总动能与10分钟最大降雨强度的乘积，即R22 E13。，出于矿区的平均年降水量仅505。41mmp降雨多集中在69月，且多为暴雨常央有冰雹，所以降雨总动能和10分钟最大降雨强度都较大，这就决定了它的降雨侵蚀力较大。 综上所述，本评价区区域性土壤侵蚀为中度，但在坡度较陡的地方为强度。 地表塌陷后的局部地块水土流失趋于强度。 3、土地利用现状调查与分析 矿井田范围面积为2744hm2，土地利用可分为八大类，即耕地、园地、林地、牧草地、居民点及独立工矿用地、交通用地、水域、未利用土地。基本情况如表10一22和图10一21所示。从表10一22可看出，井田范围耕地占土地总面积为48.9，园地为32，林地为62，草地为30，居民及工矿用地为56，交通用地为10，水域仅12%而未利用土地竟占到土地总面积的247。 调查矿区周边地区的32812hm2的土地利用状况，其利用结构与井田范围内的土地利用结构没有大的变化。 从本区土地利用现状可看出，本区耕地绝大部分为旱地，产量主要受降水影响；园地、林地、牧草地三者仅占15人左右，植被覆盖率低；而未利用地占较大面积，主要出荒草地、裸岩石砾地、田坎组成。由于农作物的抗性较差，而林、牧的抗性强，所以本区目前农、林、牧结构不合理，林牧潜力较大。因此，可通过人工植草造林，扩大绿地面积，使生态环境向良性状态转化发展。 在现场调查中看到，本地区农田几乎为旱地(如梯田、坡地等)，无水浇地，从当地农户了解到，受当地自然条件和气候干旱等多种因素影响，土壤有机物含量和营养成份少，土地贫瘠，适于种植的粮食品种较少，主要以高梁等耐旱作物，粮食收成取决于当年大气降水量的多少，也就是“靠天打“靠天吃饭”。 103井田开发对生态环境的影响预测 1031矿井排污对生态环境影响预测分析 建设项目生产排污主要为矿井涌水、固体废弃物、锅炉烟气、运输扬尘。出于矿井涌水尽量回用，剩余部分达标排放，影响不大。从固体废物产生情况与分析，大量歼石的排放，将造成压占土地，恶化景观，给农业生产带来不利影响；如处置不当，还可能产生自燃，导致大气、水环境、土壤环境的污染。但从技改采取的处理方式来看，如果严格管理，采取出上到下，分层碾压，覆盖黄土后绿化，恢复植被，对生态环境可产生有利的影响。至于锅炉烟气、运输扬尘、储煤场扬尘，出于其为局部影响，如果采取一些除尘措施，加强绿化，营造防护林带，其影响是可以避免的。 (七)地表塌陷对环境的影响预测 煤矿采用长壁式进行多煤层开采，垮落式管理煤层顶板。对地表建(构)筑物和一切附着物造成的影响是不同的。受采动影响的矿井工业广场地内建筑物、村庄民房、土地、农田、植被及河流，以及公路、铁路专用线等交通道路通过。 1、对地面建筑物的影响 在井田受采动影响的建筑物主要是矿井工业场地内各种建(构)筑物及村庄民房。 煤矿技改工程投产后，通过对工作面采动地表移动变形预计值和井田内最大移动变形值，与规程中所列建筑物的破坏等级(见表10319)对比可知，3号煤开采后对建筑物的破坏等级，采深h250m范围为级，采深200h400m为级，采深h400m为级；9号煤及以卜煤层开采后，对建筑物的破坏等级为级。因此，需采取保护措施。 2、对土地、农田及植被的影响 对土地、农田造成破坏原因是地表移动变形产生的裂缝，塌方或小滑坡。地表裂缝主要使土地、农田被分割而破碎，影响耕种，裂缝带可造成少量农田毁坏。塌方及小滑坡，主要发生在地形较陡峭、黄土层较厚的地方，造成地表农层土滑移、松动、岩石裸露，庄稼、树木、植被不能正常生长。地表裂缝、塌方或小滑坡，对地表土层原始内聚力和附着力产生了“质”的改变，使得在原有侵蚀力不变的情况下，侵蚀模数将加大，加剧了水土流失的强度，加速水、土、肥的流失，使土地、农田变得贫瘠。 根据本矿评价区的塌陷特征和其他地区类比调查结果，矿区地表塌陷对生态环境的影响预测如下： A、水土流失及地质灾害 采煤后地表会出现盆型、马鞍型、波浪型等塌陷形式。但不论何种形式，地面都会出现不同程度的变形下沉和坡度增加。在变形下沉的边缘必然开裂产生裂缝。塌陷地边缘坡度变陡、裂缝较多，出裂缝开始逐渐向下沉形成的盆地中央倾斜。在荒地中央的大部分地块，水土流失与塌陷前没有多大变化。但在局部的边缘地块，出于坡度增加和裂缝增多，水力侵蚀会由塌陷前的中度侵蚀(侵蚀模数为25005000t/km2a)增加到强度侵蚀(侵蚀模数为50008000t/km2.a)。但在沟谷。陡坡丘陵区，出于局部错位较大、裂缝较多，地面径流汇集，深层渗漏，增加了滑坡、泥石流等地质灾害的机率。 B、土壤物理性状 土壤质地和容重是重要的土壤物理性状。经调查，矿区主要土壤类型有山地褐土、淡褐土性土、浅色草甸土、淡褐土四类，其质地和容重如表10320所示。 土地塌陷后，在局部的坡度变陡和裂缝密集地块，由于水土流失，表层土壤中的粘粒下移，使表层土壤砂化。此现象可由西山矿九院村矿的测试数据证明，西山矿九院村矿，耕地土质多底Q3新黄土。经过取样分析结果为：砂粒为339-374，粉粒为468506，粘粒为131-159，与1956年该区取样分析结果相比(见表10-321)，砂粒含量增加了109-124，粉粒含量减少了182-18。5。 C土壤化学性状 土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾是重要的土壤化学性状。经调查，矿评价区地貌类型有土石山丘陵区土壤、黄土丘陵区土壤、河谷土壤，以后两种为主。其土壤化学性状如表10322所示。出表10322可知，在矿区三种地貌类型的土壤中，养分状况为：河谷土壤黄土丘陵土壤土石山地土壤，总体为中等肥力水平。 对矿区耕地主要土类的养分状况的调查结果表明，养分含量般为淡褐土浅色草甸土淡褐土性土山地褐土(表10323)。 土地塌陷后，在局部的坡度变陡和裂缝密集地块，由于地表径流加剧，土壤有机质、全氮、速效磷养分含量会减少，但速效钟的含量变化不大，从而影响到作物的产量。影响大小顺序是：黄土丘陵区土壤河谷土壤土石山丘陵区土壤；淡褐土性土淡褐土浅色草甸土。 D景观变化、生态植物与系统稳定 采煤后地表会发生倾斜下沉和垂直变形，从而形成出裂缝和盆地组成的特殊的塌陷景观。 但在占总面积80的沟谷陡坡丘陵区，出于其原地貌起伏较大，故塌陷荒地景观不明显，但坡度变化和地裂缝能明显看到。而在占总面积20的河谷缓坡丘陵区，原地貌起伏较小，塌陷盆地景观较为明显，但塌陷地边缘坡度变化和裂缝不如前者明显。 影响生态植被的变化主要与植物生长的土壤性质变化，尤其是水分和养分变化有关。大样本取样分析结果表明，矿区土壤表层有机质含量一般在6.0-20g/kg之间，全区加权平均值为16.9g/kg，其中生长自然植被的土壤较高，平均为27.2g/kg；种植农作物的耕种土壤较低，平均为10.9g/kg，全氮含量多在0.5-1.0g/kg之间，速效磷含量多在5-20mg/kg之间，加权平均值为12.8mg/kg，而土壤速效钾含量大部分在50-150 mg/kg之间，加权平均为105mg/kg。 矿井工开采土地塌陷后，出于理化性状在局部地段发生了变化，对养分的利用率和降水的利用率降低，从而影响到植物群落生物量及农作物产量。其中，出于坡度增大和裂缝增加，地表径流、深层渗漏和无效蒸发，降水资源利用率可能比塌陷前减少10-20，但出于本区地下水位较深，塌陷前后地下水利用率仅从地表植物这一角度来看没有多大变化。 具体到自然生长的多年生乔、灌植被，除过错位严重的少部分地段处，植物根系严重拉断，影响其植物群落生物量外，大部分地区没有影响。而人工栽植的果树，在相同程度破坏的地块，其受害程度要严重于自然生长的多年生乔、灌植被；破坏严重处绝产。 种植农作物的耕地，出于99是旱地，在下沉盆地的中央部位，作物产量减产不明显；但在部分边缘地带，旱地下降10-30。极少部分的水地，出于采煤塌陷引起覆岩冒顶裂带和地表裂缝带，使矿区地卜水和地表水发生不同程度的泄露，农田水利设施受到破坏，从而在一定期限内影响地表水和地下水的循环，进一步影响农作物生长，产量下降50左右。少数季节性积水区和采动滑坡区，土壤破坏严重，会造成土地绝产。 塌陷后生态系统的稳定性，可通过对植被异质性程度的改变程度来度量的。出于异质的组分具有不同的生态位，给动物和植物种的栖息、移动以及抵御内外干扰，提供了复杂和微妙的相应利用关系。因此，异质性的变化是评价生态系统稳定性的核心问题。出于矿原地貌自然植被覆盖率较低，塌陷后绝大部分面积上的植被没有发生根本性的变化，而这绝大部分面积上的植被不是该区域具有动态控制能力的组分，因此，项目实施与运行对该区域自然体系中组分自身的异质化程度影响不大。 10322煤矿开采对水环境的影响预测与评价 1、预测评价依据、方法 煤矿开采对水环境的影响，是一个复杂的问题，既涉及到自然因素，又涉及到人为因素。其评价主要依据如下： A根据矿井排水量大小和采区附近井、泉流量，水位变化和污染程度，一般矿井排水量大，地下水位下降就大，对含水层疏降也快，影响范围也大，在其影响范围的井泉流量减少甚至断流，对水环境影响严重，反之则影响轻微。 B根据水文地质条件，地质构造复杂程度及矿床充水类型，一般含水层补给来源广泛，地下水储量大，含水层厚，导水性强，煤层位于区域地下水位以下，顶底板在三角影响范围内，与地下水有直接关系，则水文地质条件复杂，对水环境影响大；反之则简单，影响小。 地质构造复杂程度，特别是断裂构造对地下水起有严重的控制作用，一般构造愈复杂，岩体愈破碎，断裂带构造裂隙和岩溶就发育，导水性就强，煤矿开采排水量就大，对水环境影响也就严重，反之则轻。 C根据开采面积，煤层埋深对矿井排水量有一定关系，同一条件地区开采面积大的比开采面积小的矿井，排水量绝对值要大，因而影M向也要大，山西各矿区大小煤矿对比均有相似规律。 D根据开采沉陷，地面变形移动，裂缝塌陷大小对环境及地面建筑的影响程度，浅部煤矿开采沉陷后，可能波及地面，使地面变形移动，产生裂缝塌陷，在松散层厚度小的地区引起降水，河水、风化带裂隙水直接入渗矿坑，导致三水补给关系转化，形成以矿井为中心的降落漏斗，对附近水源井、泉等供水工程或地表径流产生较大影响，反之则影响小。 E.根据地貌条件和特征，一般山区对水环境影响大，丘陵区居次，平原区则小，特别是第三、四系松散层伏盖厚的平原区，影响更轻微。 根据上述评价依据，结合半干旱区煤矿开采水环境调查案例和研究成果，采用实地调查，类比分析等方法，首先分析矿与水环境有关的各方面因素；然后根据半干旱区煤矿开采水环境影响程度分类，确定矿开采对水环境的影响程度。 2、矿开采对水环境影响因素分析 (1)地貌类型及水文地质条件对水环境的影响 矿所在区的地貌为黄土丘陵地貌，梁峁比较发育，沟谷多呈“U”字形宽谷。井田地势总趋势为西高东低，北高南低，最高点在井R1西南的寺儿沟，标高12473m，最低点在井田东南的寺庄，标高为10627m；矿区所在的寿阳县最低海拔高度为8131m。 井田地层出老到新依此为：奥陶系中统，石灰岩中、上统； 二叠系；第二系；第四系。井田总体构造为走向东西，向南倾斜的单斜构造。地层倾角2-12。 在此背景发育有此级的褶曲、断层、陷落柱构造。落差较大的断层较少，小规模的陷落柱较多，井下遇断层及陷柱时，一般无水或水很少。矿井主要充水含水层为山西组砂岩裂隙含水层，及太原组石灰岩溶蚀裂隙 含水层，各含水层富水性弱。矿井含煤地层总厚18078m，煤层总厚1783m，最下一层可采煤层15#下底板标高为600m，低于矿区所在的寿阳县侵蚀而以下2131m，而其他3#、9#、15#可采煤层层位与矿区所地的寿阳县的侵蚀面的差距都在200m以下。 因此，地貌类型为丘陵区，其水文地质条件及构造中等，对水资源的影响较为明显。 (2)煤矿开采对矿井排水量的影响 矿坑排水量是影响水环境的最主要的因素，而它的变化又和以下因素有关。 A采矿不同时期对矿并排水量的影响。煤矿开采不同时期，矿井排水量变化很大。 煤矿开采初期，即出基建到达产期间，揭露的含水层相对多，各含水层处于自然饱和状态，含水性就强，随着巷道的进展，开采面积的增大，就会逐步发生顶板冒落，裂隙导水带，煤系顶部含水层中地下水就会直接渗入矿坑。在有河沟地段煤层浅的矿井，地表水也可能渗入矿坑，在补给量大于排水量的条件下，矿井排水量将相对增大。 矿井开采进入中期以后，一般不会揭露新的含水层，出于开采时间的增长，含水层水位不断降低，以矿井为中心的降落漏斗已经稳定，部分含水层出承压转为无压?达到疏排高峰时段，补给量等于排水量时，矿井排水量就不再增加，处于补、径、排平衡状态。 矿井开采进入后期，有关含水层水位已由承压转到无压状态时，部分被疏干，导水裂隙带和节理裂隙逐步被充填，补给量小于排水量，逐步排放含水层贮存量时，部分裂隙逐步被充填，上部补给量、地表渗漏量逐步减少；则矿井排水量逐步衰减。 到达矿井末期(停采)，在其影响范围内，矿坑排水变小或不排水。但出于煤系底部有隔水层存在，采空区逐步积水成为“地下水库”，各含水层水位就会逐步得到恢复，在有条件的地区还可能恢复到原自然状态，如霍县下马洼泉、沁水龙王池开采过程中泉水流量减小，停止采煤后水量又逐步恢复。这就是煤矿开采排水经历增大、平衡、衰减到停止排水逐步恢复的一般变化过程，但出于地质构造条件和开采方式不同，恢复程度也有差异， 一般是向斜、单斜构造，竖井和斜井开采基本可以恢复；而平恫开采很难恢复到自然状态。 B开采面积与排水量的变化规律。随着煤矿开采面积逐年增大，排水量发生规律性变化。在初期矿井面积与排水有相互增长的规律，到达开采中期后，则排水与开采面积成相反方向发展，因为矿井排水量主要受水文地质条件等条件决定。即使有人为因素的干扰，也不能改变上述几个阶段的基本规律。例如晋城矿务局王台铺矿，开采初期19611976年，矿井排水量与开采面积呈正相关系，到19761988年，两者呈反相关系变化，即矿井开采面积大幅度增加，煤矿产量增大，矿井水系数总体上则呈下降：凤凰山矿也有类似情况。 C开采深度与矿井排水量的关系。本矿采用竖井和斜井开采，其开采深度与矿井排水量有直接关系。在一定深度内，开采深度越大，揭露含水层愈多，矿井排水量也相应增大。但出于本矿地层产状平缓，倾角多在100以下，同时又是多煤层地区，大部矿井开采深度增加不大。在同矿井中，顶部和底部煤层高差不超过100m左右。同时，出于本矿最终开采深度最深不超过500m，矿井排水量增加不明显。根据调查研究，初步分析，在水文地质条件复杂，地下水补给来源丰富的地区，在500m深度以内，随开采深度增加，排水量有所增加，超过此深度后，矿井排水量一般不增加，可能还会逐步减少，其原因：一是煤层埋藏越深，地下水补给条件越困难，即使补给条件好，地下水处于滞缓流动状态。二是岩层埋藏越深，节理裂隙岩溶发育程度越差，补给条件也差，因而含水量要减，但在构造带可能例外。 D开采沉陷与排水量关系。开采沉陷与矿井排水量有密切的关系，一般是开采煤层越厚，三带影响越大，贯通含水层多，矿井排水就增大，其增加大小，主要决定于开采深度和岩层含水性。一般在浅部比较明显，浅部开采沉陷后，裂隙导水带直接影响到地面，即可使地表水、降水直接入渗井下，又可使浅部风化带含水层水流速加快入渗井下，因而增大矿并排水量，其增加大小，主要决定于、带含水层的渗透系数和含水性，如果、 带范围内含水层少，隔水层多，或带没有含水层，则矿井排水量也不增加，或增加很小，如五阳 煤矿在浊漳河底下采煤，地面发生沉降，矿井排水最也不增加。 (3)煤矿开采对地表水的影响 本矿位于黄土丘陵区，井田内较大的河流为龙门河，自北西向南东流经井田中部，为季节性河流，平时干涸，仅在雨季形成洪流。当煤矿斤采至河床附近时，留有保安煤柱，河床底部与下伏煤岩层之间有隔水层存在，当煤矿开采沉陷未波及到地面时，地表水和矿坑水之间没有直接水力联系，彼此不发生影响；当采空面积不断扩大，采空区导水裂隙带和地面沉陷范围也随之扩大，在局部地段，三带与地表水发生水力联系，地表水渗入地下或矿坑，因而使河流量减少。在大同十里河、怀仁小峪河、朔州七里河、孝义兑镇河、左权清漳河、晋 城长河等地均有此种现象。阳泉桃河也不例外。据阳泉水文站观测，该站控制流域面为503km2，主要为砂岩、泥岩裸露山区。阳泉矿务局一、二、三、四矿位于桃河流域中上游，周围还有许多小煤窑，自20世纪70年代以来，大量开采，至90年代初期，各类矿采空面积累达100km2左右，占该流域面积20左右。据调查，保安沟、蒙村沟、马家坡等支流，煤矿开采前与后，径流量变化较大，开采前河沟常有清水流过，开采后雨季有水，旱季大部河沟断流。有些河段在采空区河水下渗，到下游又从地下溢出排入河沟，如马家披等。 (4)煤矿开采对煤系裂隙水的影响 煤矿开采直接受影响的地下水是煤系裂隙水。 A煤矿排水局部改变了地下水自然流场。煤、水资源并存于同一地质体中，在天然条件下，各有自身的赋存条件和变化规律，出于煤矿开采排水打破了地下水原有的自然平衡状态，形成以矿井为中心的降落漏斗，使地下水向矿坑汇流，在其影响半径内，地下水流速加快，水位下降，贮存量减少，局部由承压转为无压，导致煤系地层裂隙水，煤系顶部裂隙水，都要受到明显的影响。 B开采排水局部破坏了煤系含水层补、径、排关系。在开采沉陷、冒落、裂隙导水带范围内，含水层要受到破坏，地下水直接涌入矿坑，改变了自然条件下补、径、排关系。如井田北部有老窖及原黄月沟煤矿四采区，井下采空区061km2，已废弃多年，井下积水达44万m3。 C采区水位下降，井泉流量减少。据调查，汗采山西组和太原组煤层，出于多年来煤排水，形成以矿井为中心的降落漏斗，煤系含水层水位大幅度下降，在其影响半径内，泉水断流，水量水位下降，流量减少，浅层地下水局部被疏干。据90年代研究煤系地层对井泉的影响结果，阳泉市共有煤系含水层机井235眼，由于周围煤矿开采，近年降水量减少和过量开采影响，水位普遍下降，水量减少，当时已有96眼水位下降，占408，其余近60，管井水小或断流。例如盂县原有机井147眼，1987年以后，因区内煤矿排水员猛增，水位大幅度下降，水量锐城，目前有46的机井干涸。平定贵十沟、许家岭一带共有石炭系机井8眼，同位于一个向斜构造，原单井出水量为10002000m3/d，平定东三联营矿开采15号煤后，1980年投产，年均产量11万吨，1980年排水1095146万m3(30004000m3/d)，以后逐年减少目的年排水量为226万m3。桃河西岸，原有石炭系机井13眼，单井出水量为5001000 m3/d，周围煤矿开采后，水位普遍下降，水量减少，如平坦脑水位下降56m，单井出水量减为30960m3/d，平坦脑以北机井基本断流。 D矿井排水，局部改变了三水转化关系 自然状态下，降水、地表水与地下水存在一定的补排关系，出于矿井排水，在浅部地段，导致“三带“连通，使地表水转化为地下水，涌入矿坑再排出；在下游又转化为地表水，在矿井密集地段，则形成降水地表水入渗、排出、再入渗、再排出的不良循环状况，成为地表水、地下水互相转化，互相补给，既影响了水质，又浪费了水资源，还造成了经济上的浪费。 (5)煤矿开采对深层岩溶水的影响 深层岩落水主要是煤系底部奥陶系(O2)灰岩岩清水，为矿区主要含水层位，也是当地工农业供水的主要对象。该含水层下伏于煤系地层，能否发生水力联系，主要决定于断裂构造和煤系底部隔水层厚度。据现有资料，本矿奥入水位标高为630m，该水位标高仅在井田南一窄条带略高于15#、15#下煤层，绝大部分煤层底板高于岩清水位标高，一般不发生水力联系，没有影响。 (6)煤矿开采对松散层孔隙水的影响 第三、四系松散层孔隙水，主要位于断陷盆地，而本矿为黄土丘陵地貌，地表覆盖有部分冲积层，部分松散层被侵蚀冲刷，所以松散层孔隙水在煤田内很少，故一般不发生水力联系和影响。 出于受地质构造、采煤方法等多种因素的影响，本评价根据规程中的公式计算冒落带和导水裂隙带最大高度，对采煤后对地下水含层影响进行定量和定性相结合的方法进行分析。 本矿井采用冒落式开采方式，煤层顶板发生垮落，对煤层上覆的含水层有一定的破坏影响。根据地质报告所述含水层和煤层间距情况，并结合本井田内受开采煤层产生的“两带”高度，其地下含水层受影响情况见表10一324。 本矿井受开采影响的含水层主要为二叠系下石盒子砂岩、山西组、太原组含水层。下石盒子砂岩主要为K8砂岩含水层，山西组主要为K7砂岩含水层，出于井田北部(段王煤矿铁路专用线以北)煤层(15#、15#下煤)埋藏相对较浅，一般为100m左右，而开采15#、15#下煤两带影响高度为785m，因此该区域第四系浅层地下水将会受到影响。这从原黄丹沟煤矿的八采得到证实，井田北部的东安公村水井正好位于采空区附近，水井深30余米，水位深25m，出于黄月沟煤矿的开采该水井被疏干， 目前该村已与矿方签定协议，由矿方负责村民吃水。对于井田南部出于3号煤埋深为400 m左右，而两带影响高度为472m，故对第四系浅层地下水影响甚微。评价认为：煤矿的计采会对井田XXXXXXXXXXXXXXX等村居民饮用水井产生影响，水量会减少，甚至疏干；对井田南部的上峪、寺庄等村的水井基本没有影响。 井田内奥灰水位标高为+630m左右，最下一层可采煤层15下号煤层地板最低标高为600m，奥灰水位标高仅在并田南缘一窄条带略高于15、15下号煤层，出于隔水层的存在，一般情况下不会形成地板灾水，从而对奥灰水不造成影响。 本矿井3号煤层开采煤层平均采深为H=260m左右，3#煤层产生的“两带”最大高度为472m，地表裂缝按10m考虑，采煤产生的“两带”距离地表为203m，所以，开采3号煤层不尝对地表水直接造成败坏影响。但在冲沟较深，地下有隐含断裂构造时，有可能构通地表裂缝，使地表水向地下渗漏。3#煤层下面的煤层(9#、15#、15#下)开采时出于采深加深，对地下水或地表浅层水影响很小。 地表裂缝有可能造成地表潜水及浅层水下海，水位有所下降，经过一段时间即可恢复。主要受裂缝深浅、宽窄的不同，以及大气降水对地表裂缝填充、泥土淤积快慢程度，其水位恢复时间长短不一。 104生态治理和恢复措施 1041已塌陷土地的治理概况 矿并是原地方国营XXX煤矿，位于华北沁水煤田的北部边缘，与XXX矿区XXX区的XXX相邻。原矿井设计生产能力为100kt/a，1979年投产。之后矿井进行改扩建拟将生产能力提高到300kta，因资金不足井产生产系统未能形成。矿并1998年实际生产原煤210 kt/a。 原XXX煤矿开采15、15下号煤层，造成地表塌陷，给XXXXXXXXXXX等4个村庄的农田造成一定的破坏影响来，影响农民耕种，并造成粮食减产。原黄丹沟煤矿于1996年冬季，对其中 365亩土地进行了复垦和修复，投入土地复星的资余约21万元(575元亩)，使土地、农田得以恢复。同时，根据土地受损的情况，对农民进行了经济补偿。 复垦标准：复土厚度为自然沉实土0.5m以上，耕地厚度不小于0.2m，复土层内不含任何障碍层，土体内砾石含量不大于5，复土后场地平整，地面坡度不超过7。，来年农作物产量恢复到原耕地作物的的45以上，2-5年内全部恢复到原有作物的产量水平。 原XXXXXX煤矿开采15、15下号煤层，15号煤采厚38m，15下号煤采厚26m，盖山厚度65m。采后地表塌陷一般深度为0.1-10m，平均为04m，下沉最深处为3m；裂缝宽04m，最宽为1m，最长的达214m，裂隙最深达十几米。 从原XXX煤矿开采造成的地表塌陷影响程度上看，出于受地表山坡、陡崖和坡梯田的地形影响，大部分土地受采动影响比较轻微，只有少部分土地受裂缝和下沉的综合影响，形成的台阶式塌陷地或塌陷坑，造成这部分土地不能耕种，使农田实际种植面积减少，最终造成粮食减产。 1042待塌陷土地水土保持与土地复垦方案 评价区处于黄土丘陵区，只有少部分为河谷沟坪地，极少部分为土石山区。 为制定出切实可行的水土保持和土地复垦方案，经调查研究和多年的试验以及复垦的经验，归纳为六类模块：(1)塌陷坡地的整理；(2)塌陷裂缝的整理；(3)塌陷沟川地的整理；(4)塌陷林地的整理；(5)塌陷果园的整理；(6)煤矸石山的整理。 1、塌陷坡地的整理 采煤塌陷区多有厚层黄土覆盖，故应在坡地修筑水平梯田。 以住在平整土地时，将表层30cm左石的上层称为热土，30cm以下的上层称为生土，平整时，首先将表土剥离，堆放在平整地之外，然后按设计要求，用人工或机械进行平整。土地平整完工后，再将所剥离熟土覆盖在所平整土地表面。此种作法，费时费工，加大平整土地成本。采用生熟土混堆法适地复垦，深施农家肥和化肥，选用适宜于当地种植的作物和优良品种，使用先进的旱作农业技术，当年可达平产、超产之效，已经证实。 水平梯田的标准应是外高里低，24小时降雨50mm时，水不出地，土不流失，肥不出田的三保田标准。 现代农业特征之一是农业机械化。机械进入耕地是大势所趋。在机修水平梯田的规划中，必须考虑中、小机械进入耕地的操作方便。 水平梯田断面设计参数的确定，依据下列条件：动土方的工作量(输送每亩土方的吨公里)最少；梯田坎占地少；有一定的抗暴雨冲毁的安全保证率；方便机械操作；尽量减少胁地现象，对作物减产的影响；田坎土壤的物理力学性能。确定水平梯田断面设计参数，如表1041。 2、塌陷裂缝的整理 依据塌陷破坏程度和土地利用类型，针对不闹地层构造和土层厚度，而应有不同的裂缝处理方案。 (1)轻度破坏，土层较厚、裂缝未贯穿土层的耕地。对这种类型裂缝，采用现在矿区填堵方法，也就是将裂缝挖开，填土夯实，此方法经济可行。 (2)破坏程度严重、裂缝透穿土层的林、果地。塌陷严重，水土流失严重，生态日益恶化。对这种类型裂缝，应该反滤层的原理去填堵裂缝的孔洞。所谓反滤层，就是首先用粗砾料填堵孔隙，其次用次粗砾，再次用砂、细砂、土填堵。当塌陷稳定，用反泥层填堵后，可防止水土流失，使生态逐渐恢复。 (3)水道等水域中的裂缝。要依据破坏程度和裂缝是否影响矿井生产而区别对待。如破坏程度轻微，不影响矿井生产，对其它各个方面也没有多大损害，则可按一般处理方法去处理。如裂缝下边又是正在生产的矿井，则应持审慎态度，深入研究，以求得合理的处理方案。 3、塌陷沟川地的整理 此类土地大多分布在河道及沟道的两旁。地块大多有防护洪水的护岸与堤坝，有的还有引洪放淤培地工程。首先要考虑防洪工程与引洪工程的恢复和提高它们的防洪标准。其次，这类土地出塌陷而引起的变形形状，以纵轴或横轴看，呈波浪形，因而平整土地，是治理这类破坏土地的主要内容。采用混堆法的平整方案是经济可行的。对于极少水地塌陷引发出来的问题，除输水系统的破坏外，还有土地的不平整以及裂缝的出现。裂缝处理仍按前面所述进行处理，它不涉及输水系统和土地平整。输水系统的恢复方案与平整土地的要求和灌溉方法有紧密联系。例如，采用漫水灌溉方法，则对土地平整要求较高，应按水地平整土地的要求去进行；而输水系统可用土渠、衬砌渠道、塑料管道。如采用喷灌灌水方法，输水系统则应出加压泵，压九管道、喷头组成；但土地平整要求，可放宽一些。最终采用那种输水系统与土地平整方案，要由水源保证率与社会发展对土地种植要求来决定。要通过调查、研究，具体地块分别对待，作出多种方案，投资回报合理的方案，万可做为选写方案。 4、塌陷林地的整理 主要是填补裂缝，扶正树体。同时根据海拔、坡向、地面坡度、土壤类型、土层厚度、植被等因素，选择新的品种，适地适树，增加植被覆盖度。 5、塌陷果园的整理 同林地整理方式类同。主要是通过复垦，选择市场较好的品种。目的苹果、梨的市场供大于求，只有品位较高，质量较好的苹果和梨才有较好的销路。核桃、枣等油、粮干果，市场前景较好。 6、煤研石山的整理 对研石山的堆放应结合景观，因地制宜、合理规划。堆置或填充的矸相应进行检测，以防止有害成份污染地下水和土壤。 矸石的治理，要从综合治理入手，而综合治理要本着变废为宝的方针，具体问题具体分析，深入细致调查研究，经多个方案分析比较，得出切实可行方案。矸石的主要成份为粘土矿物，如含硫量较低，含炭在10以上，有较高的发热量。因此可供给煤矸石发电厂做为沸腾炉燃料，废渣还可以作为水泥的掺加料。也可生产建设用砖，还可用于路基和塌陷地的充填材料。 1043待塌陷地水土保持与土地复垦工艺 1、塌陷坡地 采用生熟土混堆法，机修水平梯田的工艺流程如下。 (1)道路布设和地块划分 依据复垦地段的地面坡角，确定水平梯田的田面净宽、闸坎高度、田坎坡角。划分该地段的地块时，要布置出入地块的道路，而出入地块的道路又必须纳入该地段所在农田道路网络。然后依照确定的田面净宽、坎高和地形等实际情况，划分地块。 (2)塌陷处理 塌陷裂缝是水土流失的通道，是毁坏水平梯田的隐患，必须设法根除。对轻度、中度破坏的裂缝，应将全部裂缝、按裂深分段挖开，再分段分层回填夯实。耕作层以下裂缝回填夯实，要求容重达1.4吨/立方米以上。 (3)推平：在推土机进入地块之的，必须进行施工放线。放线内容包括：开始零线；填方边坡线；开拍边界线；坎顶高程。然后依序推平。 (4)拍棱：首先要技坎的设计规格进行施工。其次，要在土中含水量最适宜时拍棱。在现场掌握最宜含水量的方法是，将土用手捏成团，自出落地砰时，则此土中含水量为最适宜含水量。在最适宜含水量时拍坎，质量最好，工效最高，力求将距坎外侧4060cm范围内的容重达14t立方米以上。 (5)修整：为保证填方有一定蓄水保肥性，梯田应修成外高里低的田面。其逆坡应依棱坎高度，修成13。，棱坎高度高时，坡度大些；棱坎低时，坡度低些。棱坎顶部应修筑一蓄水顶埂，埂的宽度25cm，埂高20cm。 (6)深翻：梯田修整后，耕作土层的土体松紧程度度不一。机械来住操作，使田面许多地方被压实，有一些田面为露出的生土上，因此，必须将整个田面深翻一遍，达到耕种和蓄水保墒要求。 (7)生土熟化：采用混堆法机修梯田后，梯田耕作层的土壤大部分变为生土，不利于作物的生长，需要在深翻的同时，用氮、磷化肥各10kg(或者与之相当的农家肥)，进行深耕深施，培肥土壤。 (8)应用农业科技，选用适生良种。如第一年选用马铃薯间作大豆(晋豆12)；第二年选晋谷间作高梁(晋杂4 号)等，结合实施伏秋深耕、生物覆盖、桔杆还田、保持水