摘要：由于眾多小煤窯長時間的無序開采，致使義馬市境內(nèi)遺留大量廢棄礦井，造成了礦山地質(zhì)環(huán)境破壞，威脅著當?shù)厝嗣竦纳�命財產(chǎn)安全。因此，文章研究了采用廢棄礦井填充、工業(yè)場地平整(廢棄建筑拆除、場地平整)、生物綠化等工程措施對項目區(qū)進行綜合治理。

　　關鍵詞：煤炭學報,廢棄礦井,礦井治理,礦山地質(zhì)環(huán)境,小煤窯,煤炭開采

　　煤是義馬市的優(yōu)勢礦產(chǎn)和特色礦產(chǎn)，集中分布在義馬市西南部，在義馬市的經(jīng)濟發(fā)展中起著決定性作用。義馬煤田煤質(zhì)牌號為褐煤-長焰煤，其特點是低-中灰(局部富灰)，中-富硫，高揮發(fā)份，發(fā)熱量相對較低，主要用于發(fā)電和民用，在河南省具有重要地位。歷史時期眾多小煤窯長時間的無序開采，致使義馬市境內(nèi)遺留大量廢棄礦井，造成了礦山地質(zhì)環(huán)境破壞，威脅著當?shù)厝嗣裆�命財產(chǎn)安全，因此開展義馬市廢棄礦井治理研究對于保護義馬市生態(tài)地質(zhì)環(huán)境、促進義馬市社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

　　1 自然地理

　　義馬市位于河南省西部，面積112km2，隸屬三門峽市，為大陸性季風氣候，四季分明。總?cè)丝跒?6.3萬余人，綜合經(jīng)濟實力居全省第5位、全國中小城市百強第50位。

　　義馬市義馬煤田是河南省境內(nèi)唯一有巨厚煤層形成的中生代煤田。煤田內(nèi)大面積被中上侏羅統(tǒng)及白堊系礫巖覆蓋。煤炭品種有長焰煤、焦煤、貧煤、瘦煤四個煤種，煤質(zhì)優(yōu)良。據(jù)史料記載，公元前6～7世紀的春秋戰(zhàn)國時期，這里的煤炭已被發(fā)現(xiàn)，唐宋時期已開始開采利用，先后經(jīng)歷明清、民國、日偽與國民黨統(tǒng)治以及新中國成立后多個開采時期。1958年3月20日經(jīng)省人民政府批準成立義馬礦務局，1997年11月改制為義馬煤業(yè)(集團)有限責任公司，是國家重要的動力煤生產(chǎn)基地。至2003年底累計生產(chǎn)原煤2.894億噸，上繳稅金14.53多億元，為國民經(jīng)濟的恢復、建設和發(fā)展做出了重要貢獻。20世紀80、90年代義馬煤田還存在星羅棋布的小煤窯，目前均已經(jīng)閉坑，遺留大量的廢棄礦井。

　　2 廢棄礦井概況

　　研究區(qū)主要分布在義馬市二十里鋪、三十里鋪等區(qū)域，位于義馬市市區(qū)南1～2km，地理坐標東經(jīng)111°45′11″～111°51′05″，北緯34°41′36″～34°43′16″單個礦井直徑為3m，井深為150m。截至2006年3月，共計有4個廢棄礦井進行了回填，堆棄在工業(yè)廣場的廢渣已經(jīng)清理完畢，恢復了地貌，整理出可耕種土地近50畝，達到了治理恢復的預期效果。目前，仍有70個廢棄礦井尚未回填，對周邊安全及礦山地質(zhì)環(huán)境破壞嚴重，且相對集中連片，具有一定規(guī)模。

　　3 廢棄礦井引發(fā)的安全及礦山地質(zhì)環(huán)境問題

　　3.1 廢棄礦井引發(fā)的安全問題

　　據(jù)野外現(xiàn)場調(diào)查，廢棄礦井平均直徑為3m左右、深度150m左右，如此深度的礦井，其中大多數(shù)周圍又沒有任何警示標志，是當?shù)厝嗣裆�命財產(chǎn)的巨大安全隱患，多年來，已發(fā)生多起牲畜墜落礦井內(nèi)死亡的事件。如不治理，今后廢棄礦井的存在對于當?shù)厝嗣袢允蔷薮蟀踩�隱患。

　　3.2 廢棄礦井引發(fā)的礦山地質(zhì)環(huán)境問題

　　3.2.1 土地資源遭到破壞。廢棄礦井及周邊工業(yè)廣場、遺留渣堆占用大量的土地，據(jù)調(diào)查，單個廢棄礦井占地12～15畝，平均占地14畝，尚未回填的廢棄礦井70處占地約為980畝。與此同時，由于廢棄礦井及周邊工業(yè)廣場、遺留渣堆占地，使土地的種植功能基本喪失，村民土地減少，目前無法耕種，出現(xiàn)土地荒蕪的景象。

　　3.2.2 地形地貌景觀破壞嚴重。由于計劃經(jīng)濟時期礦山開采秩序混亂，在采礦活動結束后，未進行整治，使其發(fā)生的各種破壞狀態(tài)保留至今，廢棄礦井及周邊工業(yè)廣場、遺留渣堆破壞了地形地貌形態(tài)。

　　3.2.3 引發(fā)地質(zhì)災害。礦井遺留的廢渣隨處堆放，形成高陡邊坡，易引發(fā)崩塌、滑坡等自然災害;由于地下開采，引發(fā)礦區(qū)內(nèi)地表嚴重變形，致使周圍居民房屋也隨之發(fā)生變形、裂縫，對人民的生命財產(chǎn)安全構成了嚴重的威脅。

　　4 治理措施與方法

　　4.1 礦山地質(zhì)環(huán)境問題恢復治理的原則

　　在充分掌握地質(zhì)災害危害特點的基礎上，利用科學的方法和手段，治理措施必須遵循安全可靠、技術可行、經(jīng)濟合理、施工方便的總原則。主要應遵循以下原則：(1)以人為本、防災減災;(2)因地制宜、因害設防;(3)注重效益，分區(qū)、分段治理的原則;(4)經(jīng)濟合理、安全可靠。

　　4.2 總體思路

　　恢復治理措施應在充分掌握礦山地質(zhì)環(huán)境問題的形成條件、發(fā)展趨勢、危害程度的基礎上，利用科學的方法和手段，因地制宜、因勢利導，實事求是、經(jīng)濟、合理、有效地布設治理工程。堅持注重效益、分區(qū)實施以及工程措施與生物措施相結合的原則，順勢而治，盡量少挖少填，以最小的資金取得最大的治理效果。

　　4.3 治理方法

　　針對本區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題特點，主要采用挖方工程、填方工程、混凝土工程對廢棄礦井進行填埋，采用生物綠化工程等措施對荒蕪區(qū)進行綜合治理。

　　4.3.1 廢棄礦井填充。擬對分布在研究區(qū)范圍內(nèi)的70眼廢棄礦井進行集中整治。

　　廢棄礦渣和廢棄工業(yè)設施清理產(chǎn)生的廢渣利用小型自卸車人工運至廢棄礦井井口，按照每填10m礦渣再填2m混凝土的原則穿插回填，廢棄礦渣按10m填至井口，混凝土高度不足2m時，減小礦渣回填高度，混凝土高度按2m回填，10m廢棄礦渣回填后用鉆桿或?qū)嵭匿摻罟鲹v實后，再回填2m厚的混凝土。按照本設計要求，鉆桿或?qū)嵭匿摻罟鲹v實時間不小于10分鐘，混凝土標號不小于C25，即水、水泥、砂、石子配合比不小于0.44∶1∶1.42∶3.17。

　　挖方主要采用挖掘礦井周邊高地黃土及廢棄礦渣和廢棄工業(yè)設施清理產(chǎn)生的廢渣，填埋礦井深部。

　　工作量按單個礦井直徑3m、井深150m、總井數(shù)70個計算。

　　總挖方量計算公式：

　　V=nπr2h

　　總挖方量為74182.5m3。

　　4.3.2 工業(yè)場地治理。對填充廢棄礦井后的工業(yè)場地進行廢棄建筑拆除、場地平整，平整后的場地進行覆土工程，覆土厚度0.3m。廢棄建筑拆除工作量1050m3，場地平整工作量58330m3，覆土工作量175000m3。

　　4.3.3 生物綠化工程施工。生物綠化工程實施主要起到覆蓋地表、穩(wěn)定邊坡、控制水土流失、改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境、提高工程措施使用年限等作用。本次生物綠化工程選擇的樹種是適應當?shù)厣�長的速生楊，主要是達到美化環(huán)境和增加經(jīng)濟的雙重目的。

　　工作內(nèi)容：挖坑→栽植(扶正、回土、提苗、搗實、筑水圍)→澆水→覆土保墑→整形→清理→養(yǎng)護。

　　生物綠化工程施工要求：選好樹苗后，按一定的間距放線布置好樹坑，挖好樹坑，樹坑規(guī)格根據(jù)樹種不同選好栽種規(guī)格。做好養(yǎng)護工作，確保成活率在90%

　　以上。

　　5 結語

　　(1)研究區(qū)內(nèi)計劃經(jīng)濟時期遺留的廢棄礦井引發(fā)的安全問題及土地資源破壞、地形地貌景觀破壞、次生地質(zhì)災害等礦山地質(zhì)環(huán)境問題嚴重;(2)本治理主要研究采用廢棄礦井填充、工業(yè)場地平整(廢棄建筑拆除、場地平整、覆土工程)、生物綠化等工程措施對項目區(qū)進行綜合治理，治理方法經(jīng)濟技術可行;(3)項目實施后有明顯的巨大的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、廣泛的社會效應。該項目是一項利國利民、造福子孫后代的工程項目，其實施意義重大而深遠。