焦作煤矿区主要环境地质问题与对策研究

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1、万方数据第17卷第3期20O6年9月地质灾害与环境保护JournalofGeologicalH矗zardsandEnvironmentPreservationV01．17，No．3September2006文章编号：1006—4362(2006)03一O005一05焦作煤矿区主要环境地质问题与对策研究孙越英，徐宏伟，王子刚，王佩钰(河南省地质矿产勘查开发局第二地质队，焦作454002)摘要：焦作市是以煤炭工业发展起来的工业城市，经过几十年的强力开发，使得矿区地质环境日益恶化，煤矿开采引发的环境地质问题主要有t地面变形、水

2、资源污染、矿坑突水、瓦斯突出、煤矸石污染等，随着地质环境条件的不断恶化，引发的环境地质问题日益突出。已严重制约着焦作煤炭工业的发展。本文就煤矿开采引发的环境地质问题进行了剖析并提出了相应的防治对策。关键词：焦作煤矿I环境持染I地质灾害，防治对策中图分类号：TDl67；X501文献标识码：A1问题的提出焦作市位于河南省西北部，北依太行山，南临黄河。焦作是以煤炭工业发展起来的工业城市，经过几十年的强力开发，使得矿区地质环境日益恶化，加之特定的自然地质环境和不合理的人类经济活动，在矿区周边引起了许多环境地质问题。煤矿开采引发的

3、环境地质问题主要有，地面变形、水资源污染、矿坑突水、瓦斯突出、煤矸石污染等，尤其是矿区周边地质灾害日益突出，已成为制约该市社会经济持续发展的重要因素之一。矿区的生态地质环境恢复治理已成为矿区人民的强烈要求和迫切愿望。为促进焦作市资源、环境协调发展，实施可持续发展战略，就必须对矿区环境地质灾害进行恢复治理。2矿区环境地质条件焦作市地处太行山脉与豫北平原过渡地带，属暖温带大陆性气候，地表水系比较发育，河流纵横，分属黄河、海河两大流域。纵观全区地形，西北高，东南低，地貌类型齐全；区内出露地层主要有太古界变质岩、震旦系石英砂岩、

4、寒武系和奥陶系碳酸盐岩、石炭系和二叠系煤系地层、三叠系页岩、新近系砂岩、泥岩、第四系黄土；焦作市处于新华夏系太行山隆起的南端与晋东南山字型构造东翼反射弧的前收稿日期：2005一05—30改回日期：2005一08一05缘和东秦岭纬向构造带之北缘相交联合弧地带。区内广泛发育燕山运动以来所生成的多种构造形迹[1]，多以高角度正断层为主。根据构造形迹及其生成关系和空间展布特征大致可分为：东西向构造体系、山字型构造体系、新华夏构造体系及北西向构造体系，经过矿区的主要断层有盘古寺断裂、凤凰岭断层、九里山断层等；矿区主要含水岩组为碳酸

5、盐岩裂隙岩溶水，分布在凤凰岭断层及焦作矿区等地，含水层岩性为奥陶系中下统灰岩，构造裂隙及岩溶发育，其次为碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙岩溶水，主要分布在焦作矿区石炭系砂岩和灰岩互层，灰岩可达九层，其中第二层和第八层灰岩为主要含水层(2]。3煤矿开采引起的主要环境地质问题焦作是以煤炭工业发展起来的工业城市，经过几十年的强力开发，使矿区地质环境日益恶化，同时人为诱发的地质灾害(如地裂缝、采空塌陷等)发育程度日益加重，煤矿开采引发的环境地质问题主要有：地面变形、水资源污染、矿坑突水、瓦斯突出、煤矸石污染等。随着地质环境的不断恶化，引发的

6、环境地质问题目益突出，已严重制约着焦作市社会经济持续发展。3．1地质灾害3．1．1地面塌陷地面塌陷主要分布在焦作市中站区、解放区、山万方数据6地质灾害与环境保护阳区、马村区及修武县。焦作矿区地面塌陷主要是地下采矿活动造成的，据调查，现有地面塌陷坑18个，总塌陷面积51．6km2(表1)。表1焦作矿区主要地面塌陷灾害一览表Table1ThemaingmundsubsideinJiaozuominesection地面塌陷主要是地下开采煤矿形成的大面积采空区，采空区上部各种岩层从顶板开始向下依次脱离、弯曲，向采空区位移而形成。

7、地面塌陷范围和最大塌陷幅度与矿层开采的范围、深度、厚度及开采方式有关[3]。根据焦作市及周边地质采矿条件相似地区有关资料，在不考虑井下抽排水及断层影响情况下，采空塌陷最大下沉值为枷。一gM(g为下沉系数(mm／m)，一般取0．01～o．95)，由此式计算可知：马村下沉区、冯营下沉区基本稳定，田门下沉区、东夏庄下沉区、方庄下沉区趋于稳定(表2)，预测结果与实际情况基本相符。裹2焦作矿区采空塌陷区最大沉降量计算一览表T曲】e2MostsinkamountofgroundsubsidenceinJiaozuoMine竺竺三篓三

8、二翼二三二羔：二马村下沉区2．5～6O．06～5．706．0田门下沉区2．15～6O．06～5．75．6冯营下沉区2．24～6．6o．063～5．996．o东夏庄下沉区2．24～6O．06～5．705．5方庄下沉区1～5．50．05～5．205．0(1)采空塌陷对地面村庄建筑物的影响矿区为多煤层分层开采，累计总采厚度