广 东 地 质 GUANGDONG GEOLOGY 茂名姑占岭煤矿 矿山环境地质问题及 治理措施梁 汉 奇（广东省地质勘查局水文工程地质一大队， 湛江 524049）摘 要 茂名姑占岭煤矿在 20 世纪 90 年代末已关闭，但煤矿开采过程中的废弃物大量积存，对当地生态环境造成严重破坏，还造成附近水体和土地污染；采空区出现地面塌陷，使良田成为水塘和荒草地，严重影响当地群众生产生活、社会的稳定和社会经济的可持续发展根据野外调查及钻探资料，分析了煤矿矿山环境地质问题并提出了治理措施关键词 矿山环境地质问题 治理措施 茂名姑占岭煤矿茂名姑占岭煤矿位于广东省高州市石鼓镇基山境内，是茂名矿务局地质储量较多和矿井生产条件较好的矿井，向下延深到-300 m 水平，矿区面积约 41 km2至 1990 年末，累计探明储量 10 242.4 万 t，保有储量 9 123.3 万 t1999 年秋，由于-230 m 水平南上山 -210 m 水平片盘断层大量渗水，造成特大透水事故，于 1999 年底被逼关闭矿井姑占岭煤矿开采过程中的废弃物大量积存，对当地生态环境造成严重破坏，还造成附近水体和土地污染；采空区出现地面塌陷，使良田成为水塘和荒草地，共毁坏耕地 13.34 hm2，严重影响当地群众生产生活、社会的稳定和社会经济的可持续发展。
尽快制定科学合理的矿山地质环境治理恢复方案，对该煤矿矿山进行地质环境治理，恢复姑占岭矿区的生态环境显得非常迫切1 矿山地质环境问题茂名姑占岭煤矿于 1999 年停产后，遗留下来的主要环境地质问题主要有：采空区地面塌陷、排土场边坡失稳、排土场水土流失、环境水污染、固体废弃物占用破坏土地、煤矿渣污染大气环境等1.1采空区地面塌陷1.1.1分布及发育特征采空区地面塌陷分布于西基山村北西部一带，影响范围约 133 340 m2在西基山村北西部矿区附近一带的稻田、旱地、水塘等处发生地面沉陷现象较为严重，较明显的有 3 处本文 2007 年 9 月收到，12 月改回 其中，发育密度最大的西基山村北西 300 m 处的种植地，在 100 m×100 m 范围内发生塌陷9 处，塌陷均呈近圆形、椭圆形盆状，直径一般 1～3 m，最大 4.8 m；塌陷深度一般0.5～1.2 m，最大 1.68 m，均充填粉质粘土、粘土，部分塌陷坑呈长条状分布，近北西—南东向，分布范围长约 40 m，均被充填或半充填；局部地段见塌陷坑积水成塘1.1.2危害情况采空区地面塌陷主要是由于地下煤矿体开采，造成大范围采空，导致地面塌陷及变形，危害对象主要为耕地、农作物及民房，危害严重地段造成部分农田因地面沉陷而积水成潭或成沼泽地，农作物被毁坏或整块田地无法耕作而丢荒。
至 1999 年矿山停产，地面沉陷累计影响面积约 133 340 m2目前姑占岭煤矿矿区需处理复垦的农田塌陷面积约 68 000 m2煤矿塌陷不仅破坏了土地、植被资源，而且对周围群众的生产生活带来严重的影响1.1.3成因及发展趋势姑占岭煤矿由于各矿段含煤地质条件、开采技术工艺、开采规模、开采年代与开采深度的差异，形成面积大小不等的采空区，煤矿采空区地面塌陷是由于煤层采出后，开采区域周围岩体的原始地应力平衡遭到破坏，随着开采工程活动进行，采空区上方岩层在重力作用下发生弯曲、离层以致冒落而形成姑占岭煤矿采空地面塌陷多为缓变型，平面形态一般呈圆形、椭圆形盆状其发生发展过程及地表形态特征主要取决于煤层埋藏深度、开采厚度、顶板岩性、工程地质特征等姑占岭煤矿采煤历史长、强度大，伴随着采空范围的不断扩大，采空地面塌陷不断发生（主要发生在矿山开采过程和开采后一段时间） 1999年底停产后，地下水位开始恢复，采空区塌陷积水成塘由于矿山已停采十多年，现塌陷已相对稳定，近期未见继续发展趋势1.2 排土场边坡失稳 煤炭开采中矸石固体废弃物堆放于石鼓砖厂一带，分布长 160 m，宽 70 m，体积 161 146 m3，形成周边长约 460 m 的边坡，高约 10 m，坡度 60～70°，结构松散。
由于排土场未作有效的防护处理，每年汛期一到都会出现滑坡、崩塌等现象，堵塞乡村道路，加剧水土流失，并破坏地形地貌景观而引起生态环境恶化目前边坡失稳灾害稳定性较好，潜在危害小，危险性小1.3 排土场水土流失煤矿石固体废弃物堆土占地面积约16 292 m2，土质疏松而未经压实 ，植被稀少，坡顶和坡面在雨水冲刷作用下，易产生水土流失水土流失主要造成排土场坡顶和边坡面受破坏，堵塞排水沟、冲淤农田，破坏生态环境，影响自然景观等1.4 环境水污染 煤炭开采中有矸石固体废弃物堆放于矿区周围公路及水塘边，由于未及时处理，煤矸石遭受长期降雨淋滤时，其中有毒、有害组分迁移到附近的水体中，造成地表水体污染矿渣污水流入附近鱼塘、农田会造成鱼塘、农田污染，使鱼塘和农田减产；由于地表水受污染，渗入地下也会造成地下水受污染此外，矿渣污染也会造成生态环境恶化1.5 固体废弃物占用破坏土地由于煤矿开采中矿石固体废弃物不合理堆放，占用了大量肥沃农田、林地、居民地和工矿用地等土地资源，并破坏地形地貌和生态环境同时废弃厂房也压占土地，破坏植被，使区内本来不多的土地资源变得更加紧缺目前，姑占岭煤矿渣石堆占用土地约 13 334 m2，废弃物总积存量达 5 万 t。
大量堆放的废矿渣不仅对土地资源和地貌景观造成破坏，而且给重力地质灾害及其它灾害的发生留下隐患1.6 煤矿渣污染大气环境煤矿渣露天堆放对大气环境的影响主要有两方面：一是煤矸石风化扬尘增加了大气中的总悬浮物粒；二是矸石堆燃烧释放出大量有害气体处于自然干燥状态下的煤矸石堆，在长期的风化作用下，矸石表面易形成大量细小颗粒，在一定的风速下，这些细小颗粒可通过风的作用进入大气中，增加了大气中的总悬浮物微粒浓度此外，矸石燃烧造成矸石堆表面温度升高，并释放出大量的 SO2、CO2、CO、H2S 等有害气体，造成附近居民患上呼吸道疾病；当大气中的硫化物达到一定浓度时，形成酸雨危害2 煤矿矿山地质环境治理措施综合塌陷区工程地质、水文地质、降雨影响、边坡高度、邻近建筑物、生态环境条件、施工条件等因素的影响，本着安全可靠，经济合理的原则，因地制宜选择治理措施2.1 砌石挡土加固塘堤主要通过设置重力式挡土墙和塘堤顶面加高工程的双重保护，达到消除引起崩塌等不良工程地质作用，充分发挥水塘养殖的经济效益2.2 修建涵道及溢洪水坝塌陷区北西角有一条河涌入口，在雨季会有洪水汇集到塌陷中心区水塘，严重影响堤围和周边安全，修建涵道及溢洪水坝非常重要。
2.3 修建专用涵道进行不同深度的洪水排泄，确保农田用水、养殖用水和安全排洪的综合要求2.4 修建机耕路及田埂便道沿塌陷区西南涵道端环绕水塘四周修建机耕路利用堆场废弃煤矸石铺设路基，充分利用废弃资源护坡处理：考虑水塘水力的冲击及雨季的强大的洪水冲刷，沿机耕路临水塘侧的坡面进行护坡处理 2.5 修建排水系统沿机耕路靠山坡高处设排水沟沿农田区机耕路布置水泥管，注意保证外倾坡度，便于泄水2.6 清淤挖塘（沟）与农田整治塌陷区中心区沉陷较深，采用挖塘清淤办法，开发塘面，发展珍贵水产养殖同时通过把淤泥运到三个农田区进行抬田改造，使相对低洼的农田抬高了地面，恢复了耕作功能在靠近塘埂周边的沉陷洼地的边缘积水线以上区域，适当地进行深沟抬田采用挖塘清淤与造田相结合，成本较低，达到土地复垦和综合开发的效果2.7整治固体废弃物堆场堆场上的煤矸石通过清理，直接运到塌陷区作为路基及护坡工程的基底用料对无法利用的其他固体废弃物，则清理运走利用粘土进行覆土覆绿，为复垦阶段的植被重建打基础对矿区废弃地、闲置地、固体废弃物堆放地等地段进行削高填低，整平地面，全面规划，宜林则林，宜果则果，宜耕则耕，宜园则园，使矿区生态环境逐步走向良性循环。