處理煤矸石堆放占地污染

1、處理煤砰石堆放占地污染摘要：煤礦開采過程中，會引起兩大環(huán)境問題：煤肝石的堆積占地污染和采空 區(qū)地表塌陷問題，這是煤炭企業(yè)可持續(xù)開展中亟待解決的問題，由于新建礦井前 期采空區(qū)塌陷地短期內(nèi)很難形成規(guī)模，造成煤阡石處理問題更為突出。本文通過 在塌陷區(qū)內(nèi)進(jìn)行超前復(fù)墾技術(shù)，將煤肝石的處理和塌陷地復(fù)墾有機(jī)的結(jié)合在一 起，贏得良好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。關(guān)鍵字：煤砰石處理；采空區(qū)塌陷；超前復(fù)墾；效益；可行性研究青東煤礦礦井井田及砰石存量、塌陷影響范圍概況青東煤礦簡介青東礦井位于安徽省灘溪縣與渦陽縣的交界處，行政區(qū)劃屬于灘溪縣（見圖1-1） 0該礦資源條件比擬好、儲量豐富、建設(shè)條件優(yōu)越，是淮北礦區(qū)總體規(guī)劃的 1

2、0對礦井的一對大型礦井，屬國家鼓勵建設(shè)的大型現(xiàn)代化礦井。青東礦井采用 三個水平開采，一水平標(biāo)高為-620nb二水平標(biāo)高為-920nb三水平標(biāo)高T200m, 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為68. 7年。青東礦井及選煤廠由淮北礦業(yè)集團(tuán)投資建設(shè)，青東礦井屬新建的煤礦資 源開發(fā)工程，設(shè)計(jì)原煤生產(chǎn)能力為1.8mt/a;配套的坑口選煤廠屬新建的原煤洗 選加工工程，設(shè)計(jì)原煤入選能力為1. 8mt/a.2肝石山存量及年產(chǎn)肝石概況自2004年青東煤礦開始籌備到現(xiàn)在，礦井開采產(chǎn)出的肝石一直未得到有效的處 理，目前青東煤礦肝石總量大、肝石山高度偏高、阡石山占地面積逐年增加，這 些不利因素可能引發(fā)砰石山自燃、崩塌等次生災(zāi)害。此外

3、，根據(jù)集團(tuán)公司下達(dá)的近年巷道掘進(jìn)進(jìn)尺數(shù)和2012年一2016年預(yù)產(chǎn)出肝石 量的統(tǒng)計(jì)，我礦煤巷、巖巷掘進(jìn)年均產(chǎn)出砰石量約為45. 8萬噸，另外按年產(chǎn)煤量 的20%計(jì)提砰石，青東礦綜采產(chǎn)出砰石18萬噸/年。這進(jìn)一步加劇了我礦肝石處 理的嚴(yán)峻性和迫切性。3塌陷影響范圍概況青東礦井全井田開采結(jié)束后，將形成沉陷區(qū)面積為54.20km2,其中積水區(qū)（下 沉2m以上）面積20.32 km2,其中最大下沉深度10. 8m。根據(jù)地表變形的最大預(yù) 測值結(jié)果說明，青東礦井煤礦開采引起的水平拉伸變形值較小，一般不會產(chǎn)生裂 縫等非連續(xù)變形。2、超前復(fù)墾理方法分析【1】超前復(fù)墾又稱作預(yù)排砰充填復(fù)墾技術(shù)，就是在建井過程和生

4、產(chǎn)初期，在采 空區(qū)上方地表預(yù)計(jì)要發(fā)生下沉的地區(qū)，將表土取出堆放在四周，按預(yù)計(jì)的下沉等 值線圖，將砰石預(yù)先排放，肝石充填到預(yù)定水平，待穩(wěn)沉與地表標(biāo)高一致，再將 堆放四周的表土推到砰石層上覆土形成可耕種農(nóng)田，實(shí)現(xiàn)煤肝石無害化處理處置 的目標(biāo)。82采區(qū)超前復(fù)墾具體施工工藝流程和效果分析1. 182首采區(qū)情況介紹青東礦82首采區(qū)北至-585m等高線，東至fll斷層，西至f6及fs96斷層，南 至fsll-1及fs98斷層，面積約1. 15km2o 82采區(qū)地表為第四系及第三系地層覆 蓋，地層平均厚約260米，地面地勢平坦，沒有大的河流經(jīng)過，但人工溝渠縱橫。 地面村莊有羅莊、陳油坊、劉菜園、辛莊及李小廟

5、等，回采時，地面可能形成塌 陷區(qū)（見表2-1）。由井下井上對照圖可知，在82采區(qū)內(nèi)726、728、828及二、 三水平的綜采面的可采煤總厚度約為7. 5-8. 5m,通過開采沉陷技術(shù)預(yù)計(jì)沉陷 量，82采空區(qū)平均下沉深度為5. 17m,預(yù)計(jì)出復(fù)墾標(biāo)高約為56m。2. 1. 2具體施工工藝流程具體實(shí)施階段：1、根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)部的測量和設(shè)計(jì)單位提供數(shù)據(jù)資料，選定超前復(fù)墾區(qū)域（優(yōu)先 選取塌陷區(qū)域內(nèi)老村址區(qū)域）；2、先對表土進(jìn)行剝離約1m,表土、底土等適于植物生長的地層物質(zhì)，均應(yīng)進(jìn)行 保護(hù)性堆存和利用，可優(yōu)先用作塌陷地復(fù)墾時的土壤重構(gòu)用土；3、做好肝石山回填區(qū)域內(nèi)防滲、集排水措施（【2】采用土工布料作業(yè)，

6、土工布 料是一種多功能產(chǎn)品，具有排水、過濾、隔離、加筋、防滲、防護(hù)六大功能）， 防止淋溶水污染地表水和地下水；4、將砰石運(yùn)抵回填區(qū)域進(jìn)行均勻填埋、分層壓實(shí)操作待堆積高度到達(dá)設(shè)定高度, 3并對砰石廢棄物中引入微生物，促進(jìn)植物和根瘤菌的生成，從而促進(jìn)植物 迅速生長、加快固體廢棄物風(fēng)化成土。待充分采動穩(wěn)定之后，對超前回填區(qū)域進(jìn) 行覆土（考慮到土壤耕層、作物種類以及水土流失因素，最正確復(fù)墾土壤上部覆蓋 層厚度為600mm以上），將其改造成為可耕種補(bǔ)充用地。努力形成耕地一一煤礦 采煤沉陷一一綜合治理一一形成新的耕地一一綜合利用的“占補(bǔ)平衡”局面。2超前復(fù)墾工程結(jié)束后有關(guān)遺留問題解決方法由于采空塌陷區(qū)的沉

7、降速率相比照擬緩慢，不免會造成兩三年之內(nèi)預(yù)排砰石高出 地面一定高度的局面，如遇雨水天氣大量肝石淋漓水可能對周邊農(nóng)田造成污染； 堆積肝石如沒有采取有效加固，也可能造成次生地質(zhì)災(zāi)害。為解決這些問題，可 采取在周邊及時修整疏水溝渠以解決砰石污水排放問題，減少對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的 影響?；靥钸^程中除對堆積肝石進(jìn)行加固外，壩面、壩坡也應(yīng)采取種植植物和覆 蓋等措施，防止揚(yáng)塵、滑坡和水土流失。待地表沉陷穩(wěn)定后，對此區(qū)域進(jìn)行大規(guī) 模的平整和修復(fù)，將其變成永久性可用耕地。3超前土地復(fù)墾效益分析經(jīng)濟(jì)效益礦井產(chǎn)出煤礦石及時運(yùn)往預(yù)塌陷區(qū)域既解決了煤肝石堆放占地問題，又為后續(xù)土 地復(fù)墾完成了大局部的工程。另一方面征地費(fèi)用一

8、般是要超出復(fù)墾所需費(fèi)用的幾 倍，所以進(jìn)行這樣方式的土地復(fù)墾不僅有利于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)，而且優(yōu)先解決了 全局處理煤砰石的重大難題，同時為企業(yè)節(jié)省了數(shù)量可觀的征地費(fèi)用，大大降低 了原煤生產(chǎn)本錢；并且完成土地復(fù)墾后，國家相關(guān)職能部門依據(jù)復(fù)墾規(guī)模和質(zhì)量 給予企業(yè)相關(guān)政策的補(bǔ)貼和獎勵，由此可見超前復(fù)墾不但解決了肝石處理難題， 而且給企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。2環(huán)境生態(tài)效益超前復(fù)墾的環(huán)境效益是顯而易見的，如不進(jìn)行超前復(fù)墾，一方面砰石山對土地的 壓占和污染，另一方面沉陷區(qū)的地面因裂縫、滑坡而支離破碎，水土流失更加嚴(yán) 重，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境將遭受嚴(yán)重的破壞，所以煤礦沉陷區(qū)和肝石山壓占土地在統(tǒng)一 規(guī)劃下進(jìn)行復(fù)墾，實(shí)質(zhì)上

9、也是礦區(qū)環(huán)境綜合治理工程最重要的組成局部?！?】 將煤肝石用于沉陷區(qū)的充填治理，不僅使被采礦破壞的土地資源重新得到利用， 而且還處置了煤肝石，既美化了環(huán)境，又恢復(fù)了礦區(qū)的自然生態(tài)，收到了資源開 發(fā)與保護(hù)環(huán)境雙重效益。3社會效益分析(1)明顯改善礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，減少了肝石堆積引起的土壤侵蝕和大氣飄塵， 為礦區(qū)從事生產(chǎn)、管理、生活人員提供一個良好的生態(tài)環(huán)境和生活空間。(2)采煤沉陷區(qū)經(jīng)過覆土造地治理改良后，轉(zhuǎn)變?yōu)槊缙苑N植地、經(jīng)濟(jì)林地、水 產(chǎn)養(yǎng)殖塘，土地利用等級提高，經(jīng)濟(jì)效益比原來的耕地和草地高。4、結(jié)論無論在理論依據(jù)還是在具體實(shí)施過程中，超前復(fù)墾方案的可行性是值得肯定的， 對于新建礦井的煤肝石的處理問題的解決是有積極意義的。同時實(shí)現(xiàn)了復(fù)墾后的 經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一。參考文獻(xiàn)1曹建軍王福龍郭廣禮劉永娟煤炭塌陷區(qū)的開發(fā)與應(yīng)用(a).礦業(yè)平安與環(huán)保.2003(4)2王萍胡振琪.煤