充填采煤技术在解决煤矿中敏感环境问题的应用探讨.doc

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1、充填采煤技术在解决煤矿中敏感环境问题的应用探讨摘要：指出了充填采煤技术作为一项绿色环保采煤技术已经在国内煤矿中有较多应用，通过充填开采不仅能减缓采煤地表下沉対地面环境的破坏程度，同时可以消耗大量煤肝石、粉煤灰等固体废弃物，减少固体废弃物对土地资源的占用。近些年來，水源地、城镇村庄、土地资源和河流等重要敏感环境问题与煤矿建设的冲突日益突出，以矿区环境影响评价为例，对充填采煤技术在解决煤矿环境制约因索问题的应用进行了探讨。关键词：充填采煤；技术；环境影响评价；环境保护中图分类号：TD82文献标识码：A文章编号:16749944（2013）080196031充填采煤

2、技术应用现状充填采煤技术在采煤过程中利用矿井等固体废弃物充填采空区，从而抑制地表沉陷［1］。充填采煤技术在我国已经有了较为广泛的应用，山东鲁泰煤业公司太平煤矿、山东能源淄博矿业集团岱庄煤矿、峰峰集团小屯矿等均已经有建成的工程实例。充填采煤技术的出现最早的初衷是解决煤炭资源枯竭问题。我国“三下（建筑物、水体、铁路）”压煤数量巨大，尽管条带开采等技术能够冋收部分压煤资源，但采出率仅有30%左右［2］。我国华北、东北地区煤炭资源相对紧张，不少企业面临资源枯竭问题，为了最大限度地回收煤炭资源、维持后续生产，充填开采是最具潜力的采煤技术，而《产业结构调整指导目录》（20

3、11年本）也将矿井采空区I?干石冋填技术开发与应用，建筑物下、铁路等基础设施下、水体下采用煤歼石等物质充填采煤技术开发与应用类项目列为鼓励类项目。2煤矿建设的环境制约因素和解决新思路随着国家对环境保护的重视程度增加，煤矿建设与坏境保护的问题也日益突出，除了早期煤矿建设所关注的“三下”采煤问题之外，目前煤矿建设往往会涉及到浅层地下水、水源地、森林公园、自然保护区、文物、风景名胜区、城市城镇村庄、高速公路、湿地、水库、河流、基本农田（草原）等重要敏感环境保护目标。采煤会对这类敏感环境目标造成影响，这通常是由于采煤后引起地表塌陷、从而造成对地表物的破坏所引起，尤其在

4、生态环境脆弱区、敏感目标集中区、浅层地下水丰富、多厚煤层区采煤,形成的破坏程度更加严重。以往在环境影响评价工作中或煤矿工程设计工作中对环保目标的保护措施通常为留设保护煤柱，这虽然能够确保采煤不对煤柱留设区内的环保冃标造成较大影响，但留设煤柱占用了大量煤炭资源，这对于开采稀缺煤种将造成较大浪费、同时对于敏感坏境保护廿标数量多或分布分散的情况下也无法实施。充填采煤在建筑物下的研究相对较多，如利用膏体充填法在保护建筑物的同时进行建筑物下采煤［3］,而在平原区农出大面积分布地区利用充填法采煤来保护农田的方法也开始出现［4］,在水资源紧张的西北地区，为了保护宝贵水资源，

5、充填保水采煤法也开始作为一类重要保护水资源的措施而提出［5］。充填采煤技术通过将充填料充填至采空区，在回收煤炭资源的同时也达到了减缓地表下沉，消耗大量煤肝石、粉煤灰筹充填料的目的，同时减少了固废对土地资源的占压，具有极大的环境效益，而这给环境影响评价工作中解决敏感环境问题提供了新的思路。3充填采煤在煤矿环境影响评价中的应用本文以内蒙古自治区呼伦贝尔市牙克石五九矿区为例，对充填开采解决矿区规划实施屮的环境制约问题进行介绍。3.1五九矿区概况五九矿区地处大兴安岭林区腹地，矿区分为东、西两区，各规划矿井均为多煤层开采矿井，各区可采煤层都在10层以上。全区煤层都显示为

6、薄〜中厚煤层，少数煤层达到了厚煤层。矿区西区规划矿井3个，东区规划矿井1个，规模各1.2Mt/年,矿区总规模为4.8Mt/年，面积234.17km203.2矿区存在的环境制约问题五九矿区的东区位于山地区，西区有海拉尔河干流穿过。整个西区位于海拉尔河冲积平原区，地势平缓。海拉尔河是区域的重要河流，流域上游分布有重要野生鱼类繁殖地，下游分布有越冬场，矿区位于重要鱼类的泪游通道内。此外，在河流两侧分布有湿地和基本农川。该区域地下水资源丰富，潜水含水层埋深1.56-4.Im之间。总体而言东区环境敏感程度较低、四区高。五九矿区各矿井为多煤层开采，累计开采深度均在10m以

7、上，结合西区的环境条件，采煤塌陷后将形成较大的沉陷盆地，不仅会导致浅层地下水出露破坏基本农田、湿地，也会某种程度地引起水文情势变化对重要鱼类牛境造成不确定影响。由于矿区所在区域涉及基本农田数量较多，同时地势平坦采煤易引起地下水出露，实施禁采措施将导致矿区规划无法实施，因此在矿区环境影响评价工作中提出了充填开采的方法解决采煤导致的环境问题。3・3充填采煤方案效果对比充填开采的技术方法较多，在五九矿区环评工作中推荐采用膏体、似膏体充填式开采方法，膏体充填多用于建筑物下采煤以避免村庄搬迁，该充填方法具有代表性和可靠性，下沉系数小。在五九矿区坏境影响评价工作中分别设定

8、不充填开采和充填开采两种情况下对采煤后