地質環境保護和治理恢復技術
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實施礦山地質環境保護與治理恢復旨在綜合治理礦山地質環境，控制或消除礦山存在的地質災害隱患，恢復礦山建設、生產等活動對地質環境的破壞。礦山地質環境保護與治理恢復任務主要包括：
（1）布設監測孔，購置監測設備，建立完善的地質環境監測體系，開展礦區地面塌陷、地裂縫及含水層水位、水質、水量監測；采取樹立警示標志等措施建立地面塌陷、地裂縫預警體系，避免人員傷亡。
（2）按輕重緩急和塌陷區穩定程度分期開展地面塌陷、地裂縫治理工程，消除礦區地質災害威脅。
（3）制定和實施減緩地下水滲漏的措施；
（4）結合地面塌陷、地裂縫治理工程，采取綠化等措施，恢復受破壞的景觀。在大范圍積水區域，集中設計景觀設施，改善礦區小環境，營造休閑景觀帶；
（5）制定土地恢復方案，采取土地平整、覆土等措施恢復礦區耕地。
2礦山地質環境防治工程
根據煤礦實際，礦山地質環境防治工程主要有礦山地質環境預防保護措施、礦山地質環境治理恢復工程、礦山地質環境監測工程3大類。其中預防保護措施主要為礦山地質災害預防保護措施、含水層破壞的預防保護措施、地形地貌景觀破壞的預防保護措施；治理恢復工程主要為地面塌陷、地裂縫治理工程、土地資源恢復工程和地貌景觀恢復工程；監測工程主要包括地面塌陷監測、地裂縫監測、含水層監測、地形地貌景觀監測、土地資源監測等。
2.1礦山地質環境預防保護措施
2.1.1礦山地質災害預防保護措施
（1）應預留保護煤柱，或采用充填法開采，及時回填采空區，避免或減少采空塌陷和地裂縫的發生；
（2）矸石堆放要有序、合理堆放，設計穩定的邊坡角，必要時采取加固措施或修筑攔擋、排水工程。
2.1.2含水層破壞的預防保護措施
（1）修筑排水溝、引流渠、防滲漏處理等措施，防止有毒有害廢水、固廢淋溶液污染地下水；
（2）揭穿含水層的井巷工程，應采取止水措施，防止地下水串層污染；
（3）采取注漿隔水、灌漿堵漏、防滲墻等工程措施，最大限度阻止地下水進入礦井，減少礦井排水量，保護地下水資源。
2.1.3地形地貌景觀破壞的預防保護措施
（1）優化開采方案，盡量避免或減少破壞耕地；
（2）合理堆放矸石，加大矸石綜合利用量，減少對地形地貌的破壞；
（3）邊開采邊治理，及時恢復植被；
（4）采取圍欄、警示牌、避讓、加固等措施，保護文物古跡。
2.2礦山地質環境恢復治理工程
2.2.1地面塌陷、地裂縫治理工程技術措施
（1）地面塌陷治理工程技術措施：一是挖深墊淺法：對于塌陷較深地段，采用“挖深墊淺”方法對地面塌陷實施治理，治理方法是：將地表0.5m左右的表土取走，堆在四周，把沉陷較深地塊（積水區）規劃成取土坑，先行抽排積水，然后實施深挖，挖出的土充填在淺部塌陷區。確定取土坑位置后，將表層土下深挖出的土墊在沉陷較淺的地塊內，然后將熟土覆于其上。取土坑深度視需土量而定，一般4～6m。深挖后的取土坑可進行漁業養殖，淺部充填區域則進行復墾，還田于民。二是疏水排導法：對于地面傾角小于2度，雨季易發生季節性積水地段，可通過開挖配套支渠，建成旱能澆、澇能排的水利工程系統，使塌陷區內雨季積水迅速排泄。此類方法工程量小、見效快，可大大節省成本。三是平整法：對于地勢較高，潛水位埋深相對較大，地面無積澇現象，而地表凹凸不平地段，動用機械設備將地面平整后恢復耕種。
（2）地裂縫治理工程技術措施：根據地面塌陷破壞程度，適用不同的裂縫處理方案。對于輕度破壞，裂縫寬度＜20cm，延伸長度＜5m，對這種類型采用填堵法，即將裂縫挖開，填土夯實。裂縫回填夯實后，要求容重達到1.4t/m3以上；對于破壞程度嚴重，裂縫寬度＞20cm，延伸長度＞5m的，這類裂縫變形嚴重并極易造成水土流失，考慮采用反濾層的原理去填堵裂縫孔洞。即首先用粗礫料填堵孔隙，其次用次粗礫、再次用砂、細砂、土填堵。當塌陷穩定，用反泥層填堵后，可防止水土流失，使生態逐漸恢復。
2.2.2土地資源恢復工程土地資源恢復工程應結合地面塌陷、地裂縫治理工程實施綜合治理，治理區地面塌陷、地裂縫治理工程完成后，因擬恢復為耕地的地段包括填方區、土地平整區和地裂縫充填區，各部位土體松緊不一，必須實施土地深挖翻耕，以達到保墑的要求，設計翻耕深度為0.4～0.5m。
2.2.3地貌景觀恢復工程鑒于地形地貌景觀破壞因素主要為地面塌陷和地裂縫災害，對地形地貌景觀的恢復將結合地面塌陷、地裂縫治理工程開展綜合治理，地面塌陷地裂縫治理工程的實施可以修補和恢復礦區地形，其中的挖方工程（魚塘）、道路工程、排水溝工程完成后，在塘堰四周、道路兩旁、排水溝外側實施綠化，可以進一步美化地貌景觀。
2.3礦山地質環境監測工程礦山地質環境監測工程包括地面塌陷和地裂縫監測、地下水監測、地表水監測。
2.3.1礦山地質環境監測的目的和任務地質環境監測是以保護地質環境、避免和減少地質災害風險為出發點，運用多種手段和方法，對地質環境問題成因、數量、范圍和強度、后果進行監測，是準確掌握礦山地質環境動態變化及防治措施效果的重要手段和基礎性工作。
2.3.2地面塌陷和地裂縫監測
（1）監測內容：地面塌陷主要監測地表下沉量、水平移動量；地裂縫主要監測地裂縫寬度、深度、走向與長度、兩側相對位移等方面的變化等。同時還應對地面工程設施與土地破壞情況開展監測，其內容主要包括村莊民房、道路、河堤、土地的變形破壞情況等。
（2）監測方法：地面塌陷監測采取專業監測與簡易監測相結合方式開展。首先在礦區及周邊設立水準基點網，利用全站儀、GPS等儀器及鋼卷尺、木樁、貼紙等簡易方法，對地面塌陷和地裂縫相關要素的變化情況進行定期監測。監測頻率每月監測1次，并做好記錄，對測量結果及時整理，分析前后變化及發展趨勢。
2.3.3主要含水層監測
（1）監測內容：主要監測礦區各含水層的地下水位、疏干排水量及地下水水質變化。
（2）監測方法：水位監測利用現有的水井或新施工專門監測井，要求測量穩定靜水位。水量監測是對礦井排水量逐日監測。水質監測是通過采取水樣，對其化學成份進行監測，重點對礦井排水的污染物進行檢測。
2.3.4地形地貌景觀與土地資源監測
（1）監測內容：礦山開采對地形地貌的影響主要表現在地表高程、地形坡度的變化以及較大地裂縫對地形地貌景觀的影響。因此地形地貌的監測內容與地面塌陷地裂縫監測相同，不再單獨設置方案。但對地貌景觀的監測，須增加植樹綠化效果的監測，監測內容為樹種的面積、成活率、生長情況等。土地資源的監測，主要依據《國務院土地復墾規定》及《土地復墾技術標準》（試行）進行，監測內容為土地復墾質量。
（2）監測方法與技術要求：監測方法為現場監測。對植被面積、成活率及生長情況現場登記；對土地復墾質量依據《土地復墾技術標準》進行。
2.3.5礦山地質環境巡查與預警
在礦山開采過程中，應結合監測工作，組織監測人員對開采區、采空區開展定期巡查，及時發現礦山地質環境問題，對存在安全隱患的地面塌陷和地裂縫區，及時設置警示標志，防止人員誤入造成傷害。對即將塌陷地塊，及時組織搬遷避讓。對已產生地面裂縫地段，及時實施地裂縫填埋工程。
3結語
煤炭企業在生產過程中造成的地質環境破壞是一個長期形成的問題，具有面廣量大、危害長期、暴發突然、治理困難的特點，如果不及時治理和恢復，將造成難以估量的經濟損失和社會影響。因此，地質環境保護應引起煤炭企業的高度重視，按照煤礦地質環境的特點，采用有效的技術手段，按照預防、治理、監測的步驟，早治理，早見效，從而減少地質災害的發生，減輕企業的經濟負擔和社會壓力。
作者：孟震李志剛單位：鶴壁煤業集團公司煤炭科學科研所
