第七章煤礦環(huán)境地質(zhì)

1、 第七章第七章 煤礦環(huán)境地質(zhì)煤礦環(huán)境地質(zhì) 第一節(jié)第一節(jié) 煤礦環(huán)境地質(zhì)研究的內(nèi)容煤礦環(huán)境地質(zhì)研究的內(nèi)容第二節(jié)第二節(jié) 煤礦環(huán)境污染因素和危害煤礦環(huán)境污染因素和危害第三節(jié)第三節(jié) 煤礦環(huán)境監(jiān)測與質(zhì)量評價煤礦環(huán)境監(jiān)測與質(zhì)量評價第四節(jié)第四節(jié) 礦井環(huán)境地質(zhì)工作礦井環(huán)境地質(zhì)工作第一節(jié)第一節(jié) 煤礦環(huán)境地質(zhì)研究的內(nèi)容煤礦環(huán)境地質(zhì)研究的內(nèi)容 煤礦環(huán)境地質(zhì)的研究基礎(chǔ)：地質(zhì)學(xué)和環(huán)境學(xué)煤礦環(huán)境地質(zhì)的研究基礎(chǔ)：地質(zhì)學(xué)和環(huán)境學(xué)的理論和方法。的理論和方法。研究的對象：由地質(zhì)因素引起的環(huán)境問題。研究的對象：由地質(zhì)因素引起的環(huán)境問題。重重 點(diǎn)：煤炭開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題。點(diǎn)：煤炭開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題。具體的研究內(nèi)容：具體的研究內(nèi)

2、容：1、煤礦原始環(huán)境地質(zhì)條件和環(huán)境質(zhì)量。礦區(qū)有害地質(zhì)體、煤礦原始環(huán)境地質(zhì)條件和環(huán)境質(zhì)量。礦區(qū)有害地質(zhì)體、有害物質(zhì)種類、特征、遷移、轉(zhuǎn)化等，與地質(zhì)有關(guān)的原始有害物質(zhì)種類、特征、遷移、轉(zhuǎn)化等，與地質(zhì)有關(guān)的原始環(huán)境狀況、質(zhì)量水平。環(huán)境狀況、質(zhì)量水平。2、煤礦生產(chǎn)活動引起的環(huán)境地質(zhì)問題。煤礦開發(fā)引起的環(huán)、煤礦生產(chǎn)活動引起的環(huán)境地質(zhì)問題。煤礦開發(fā)引起的環(huán)境地質(zhì)條件、地質(zhì)因素的變化，以及由此而形成的污染，境地質(zhì)條件、地質(zhì)因素的變化，以及由此而形成的污染，煤礦生產(chǎn)所產(chǎn)生的三廢。煤礦生產(chǎn)所產(chǎn)生的三廢。3、煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的成因、類型、煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的成因、類型、誘發(fā)因素、

3、預(yù)測方法。誘發(fā)因素、預(yù)測方法。4、煤礦資源保護(hù)和環(huán)境污染防治方法。包括煤炭及伴生礦、煤礦資源保護(hù)和環(huán)境污染防治方法。包括煤炭及伴生礦產(chǎn)資源的綜合開發(fā)利用。產(chǎn)資源的綜合開發(fā)利用。5、煤礦環(huán)境地質(zhì)監(jiān)測、評價技術(shù)。、煤礦環(huán)境地質(zhì)監(jiān)測、評價技術(shù)。 第二節(jié)第二節(jié) 煤礦環(huán)境污染因素和危害煤礦環(huán)境污染因素和危害一、污染因素一、污染因素（一）固體廢物（一）固體廢物 1、矸石、矸石 煤矸石的排放量取決于煤層條件、開采方法、煤矸石的排放量取決于煤層條件、開采方法、選礦工藝等。選礦工藝等。 2、露天礦剝離物、露天礦剝離物 其排放量取決于煤層埋藏深度和煤層賦存條件。其排放量取決于煤層埋藏深度和煤層賦存條件。 3、煤泥

4、、煤泥 在開采、運(yùn)輸、洗選過程中產(chǎn)生的泥狀物質(zhì)在開采、運(yùn)輸、洗選過程中產(chǎn)生的泥狀物質(zhì)。 （二）廢水（二）廢水1、采礦廢水：外排的礦井水。國有重點(diǎn)煤礦每年外排礦井水超過20億立方米。根據(jù)水質(zhì)可分為五種類型。（1）潔凈礦井水（2）含懸浮物礦井水 礦化度小于礦化度小于1000mg/L（3）高礦化度礦井水 礦化度大于礦化度大于1000mg/L（4）酸性礦井水 PH值小于值小于5.5（5）含有特殊污染物的礦井水一、污染因素一、污染因素（二）廢水（二）廢水2、選礦廢水在煤炭洗選過程中產(chǎn)生的廢水。 選礦廢水含有大量懸浮煤粒、酚類、醇類等有機(jī)藥劑，是一種有毒廢水。 洗選1噸原煤外排0.8-1.0m3的廢水。3

5、、其它工業(yè)廢水 機(jī)修廠、焦化廠等煤礦附屬企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水。（三）廢氣（三）廢氣1、采礦廢氣。從礦井中排出的廢氣。含有多種有害組分：CH4、CO2等。2、燃?xì)鈴U氣。礦區(qū)鍋爐、民用燃煤產(chǎn)生的廢氣，易形成煤煙型大氣污染。3、自燃廢氣。煤和矸石發(fā)生自燃產(chǎn)生的廢氣，其成分與燃煤有關(guān)。（四）煤塵（四）煤塵主要組分：煤塵、巖粉和其它物質(zhì)粉塵。粉塵中含有很多的有害元素：砷、鉻、鎘等。（五）巖體移動（五）巖體移動在外界因素影響下，在外界因素影響下，地表巖體地表巖體失去原有的平失去原有的平衡狀態(tài)，而發(fā)生移動的現(xiàn)象巖體移動。衡狀態(tài)，而發(fā)生移動的現(xiàn)象巖體移動。 主要原因：采礦活動引起。巖體移動包括：地下開采造

6、成的地表移動。 露天開采引起的滑坡。 地表移動的類型： 1、漏斗狀陷坑和階梯狀斷裂 主要發(fā)生在淺部急傾斜煤層采空區(qū)，以及開采深度/開采厚度20的緩傾斜煤層采空區(qū)。 特點(diǎn)是：形成過程緩慢，時空上是連續(xù)的，但破壞范圍較大。（六）礦井熱（六）礦井熱 礦井生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生和形成的熱。礦井生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生和形成的熱。煤礦安全規(guī)程規(guī)定：“生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過26；機(jī)電硐室的空氣溫度不得超過30”。超過規(guī)定值就成了熱害。 形成礦井熱的熱源：地?zé)?、煤巖層氧化熱、熱水熱、煤層自燃熱、設(shè)備運(yùn)行熱等。 隨著開采深度的增加。礦井熱害在部分礦井成為主要問題。（七）噪聲（七）噪聲 風(fēng)扇、空壓機(jī)、鑿巖機(jī)、采煤

7、機(jī)等均是高噪聲設(shè)備。 二、煤礦環(huán)境污染的危害二、煤礦環(huán)境污染的危害（一）破壞土地資源（一）破壞土地資源露采直接開挖土地；地采造成土地塌陷；煤矸石排放壓占土地；采礦“三廢”污染土地等。煤礦地質(zhì)災(zāi)害地面塌陷與地裂縫煤礦地質(zhì)災(zāi)害地面塌陷與地裂縫 煤礦地質(zhì)災(zāi)害地面塌陷與地裂縫 煤礦環(huán)境地質(zhì)煤礦環(huán)境地質(zhì)地面塌陷地面塌陷 煤礦地質(zhì)災(zāi)害地面塌陷與地裂縫 煤礦地質(zhì)災(zāi)害地面塌陷與地裂縫 n2006年年8月月4日下午日下午3時時30分左右，山西省寧武分左右，山西省寧武縣西馬坊鄉(xiāng)大輝窯溝煤礦因周邊采煤縣西馬坊鄉(xiāng)大輝窯溝煤礦因周邊采煤古空區(qū)突古空區(qū)突然塌陷而涌出有害氣體和高溫高壓水蒸氣然塌陷而涌出有害氣體和高溫高壓水

8、蒸氣。此。此次事故共造成煤礦施工人員次事故共造成煤礦施工人員18人死亡。人死亡。 二、煤礦環(huán)境污染的危害二、煤礦環(huán)境污染的危害（二）破壞水資源（二）破壞水資源 采礦工程改變地下水和地表水的儲存和循環(huán)狀態(tài)。 疏干降低地下水位。污染地表水n榆陽煤礦，將大量井下生產(chǎn)廢水排向沙漠湖泊，致使原有榆陽煤礦，將大量井下生產(chǎn)廢水排向沙漠湖泊，致使原有的沙漠綠洲變成黑泥潭。的沙漠綠洲變成黑泥潭。 n 井下排水導(dǎo)致泉的水質(zhì)惡化與枯竭n郭莊泉，山西省六大巖溶泉郭莊泉，山西省六大巖溶泉之一，由于采煤排水量巨大，之一，由于采煤排水量巨大，郭莊泉水的水質(zhì)在不斷惡化，郭莊泉水的水質(zhì)在不斷惡化，“鈉離子、鈣離子、氯離子、鈉離

9、子、鈣離子、氯離子、硫酸根離子大量增加，氨氮、硫酸根離子大量增加，氨氮、重金屬、氰、酚都已檢出重金屬、氰、酚都已檢出”，19651984年的年的20年間，郭年間，郭莊泉的每秒平均流量為莊泉的每秒平均流量為8.17立方米，比有名的朔縣神頭立方米，比有名的朔縣神頭泉、晉祠難老泉流量大得多。泉、晉祠難老泉流量大得多。但現(xiàn)在郭莊泉的流量只有但現(xiàn)在郭莊泉的流量只有“兩個多一點(diǎn)兩個多一點(diǎn)”，是以前的，是以前的四分之一。四分之一?！?二、煤礦環(huán)境污染的危害二、煤礦環(huán)境污染的危害（三）影響大氣結(jié)構(gòu)（三）影響大氣結(jié)構(gòu) 煤礦廢氣中含有大量CH4、CO2排入大氣后，加劇溫室效應(yīng)。粉塵、煤塵彌漫、能見度降低。 廢氣中

10、的硫氧化物和氮氧化物等則是酸雨和光化學(xué)煙霧形成的物質(zhì)基礎(chǔ)和根源； 礦井熱、粉塵等污染也會對礦區(qū)氣溫、氣流、濕度、降雨量等微氣候條件有影響。（四）污損自然景觀（四）污損自然景觀 煤礦環(huán)境污染改變礦區(qū)微地貌、地表水體，示自然景觀和人為景觀遭到污損和破壞。二、煤礦環(huán)境污染的危害二、煤礦環(huán)境污染的危害（五）誘發(fā)環(huán)境災(zāi)害（五）誘發(fā)環(huán)境災(zāi)害 采動壓力可誘發(fā)冒頂、片幫、礦井突水、煤與瓦斯突出等。（六）破壞生態(tài)平衡（六）破壞生態(tài)平衡 礦區(qū)環(huán)境污染，使原有的物質(zhì)循環(huán)平衡被打破，從而導(dǎo)致某些生物退化、滅亡。 有毒有害物質(zhì)積聚； 煤礦噪聲、居民生產(chǎn)生活活動影響； 造成某些生物退化、滅亡或逃逸。昔日林地如今光禿禿昔日

11、林地如今光禿禿 河道被河西煤礦占用河道被河西煤礦占用 二、煤礦環(huán)境污染的危害二、煤礦環(huán)境污染的危害（七）危害人類健康（七）危害人類健康 礦區(qū)環(huán)境污染產(chǎn)生某些環(huán)境性疾病，如：吸肺病等。塵肺病患者灌洗術(shù)后污濁的回收液塵肺病患者灌洗術(shù)后污濁的回收液 因大量吸入粉塵而罹患的塵肺病，已經(jīng)和正在嚴(yán)重威脅著數(shù)十萬煤礦工因大量吸入粉塵而罹患的塵肺病，已經(jīng)和正在嚴(yán)重威脅著數(shù)十萬煤礦工人的生命和健康人的生命和健康 。二、煤礦環(huán)境污染的危害二、煤礦環(huán)境污染的危害（八）制約煤礦的可持續(xù)發(fā)展（八）制約煤礦的可持續(xù)發(fā)展 水資源的破壞，導(dǎo)致周圍區(qū)域缺水；煤層自燃、巖體移動導(dǎo)致某些資源呆滯、縮短服務(wù)年限；開采移民等。 第三節(jié)

12、第三節(jié) 煤礦環(huán)境監(jiān)測與質(zhì)量評價煤礦環(huán)境監(jiān)測與質(zhì)量評價一、煤礦環(huán)境監(jiān)測一、煤礦環(huán)境監(jiān)測 根據(jù)煤礦的實際情況，建立科學(xué)合理的監(jiān)測網(wǎng)。根據(jù)監(jiān)測對象（大氣、矸石山等）的不同，采用不同的布點(diǎn)方式。 采集樣品進(jìn)行室內(nèi)分析化驗，或采用自動監(jiān)測儀器直接監(jiān)測。 監(jiān)測內(nèi)容：大氣監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、土質(zhì)監(jiān)測、巖體移動監(jiān)測，每項監(jiān)測又有許多具體內(nèi)容。 對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計整理，常用的方法：算術(shù)平均值發(fā)法、幾何平均值法、超標(biāo)率法。二、煤礦環(huán)境質(zhì)量評價二、煤礦環(huán)境質(zhì)量評價（一）評價類型（一）評價類型按評價的時間范圍劃分 1、環(huán)境質(zhì)量回顧評價 通過調(diào)查了解，搞清已存在環(huán)境問題的形成原因和機(jī)理。 2、環(huán)境質(zhì)量形狀評價 對環(huán)境現(xiàn)狀

13、監(jiān)測、調(diào)查。對當(dāng)前環(huán)境質(zhì)量作出評價。 3、環(huán)境質(zhì)量預(yù)測評價 重點(diǎn)是預(yù)測未來礦區(qū)環(huán)境的變化趨勢。（二）評價內(nèi)容（二）評價內(nèi)容1、環(huán)境背景的調(diào)查與評價。、環(huán)境背景的調(diào)查與評價。（1）自然環(huán)境特征（2）社會環(huán)境特征2、污染原因調(diào)查與評價。、污染原因調(diào)查與評價。確定礦區(qū)內(nèi)污染源的類型、污染物、排放方式、規(guī)律等，找出主要的污染源和污染物。 3、環(huán)境污染形狀的調(diào)查與評價。、環(huán)境污染形狀的調(diào)查與評價。通過分析，確定煤礦環(huán)境的污染程度4、環(huán)境效應(yīng)分析評價。、環(huán)境效應(yīng)分析評價。（1）生態(tài)效應(yīng)分析：評價環(huán)境污染對生物及生態(tài)平衡的影響。（2）人體健康效應(yīng)分析：分析環(huán)境污染與人體健康的關(guān)系（3）經(jīng)濟(jì)效應(yīng)分析：煤礦環(huán)境

14、污染的直接、間接損失，治理污染的費(fèi)用，改善礦區(qū)環(huán)境取得的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，以及它們之間的關(guān)系。 第三節(jié)第三節(jié) 煤礦環(huán)境監(jiān)測與質(zhì)量評價煤礦環(huán)境監(jiān)測與質(zhì)量評價（三）評價方法（三）評價方法 確定評價參數(shù)，按不同的指標(biāo)體系進(jìn)行計算，對環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行分級、分區(qū)，其成果以圖件形式表示，如：環(huán)境質(zhì)量指數(shù)圖、環(huán)境質(zhì)量分區(qū)圖等. 第四節(jié)第四節(jié) 煤礦環(huán)境地質(zhì)工作煤礦環(huán)境地質(zhì)工作一、礦區(qū)環(huán)境污染的地質(zhì)調(diào)查一、礦區(qū)環(huán)境污染的地質(zhì)調(diào)查地質(zhì)調(diào)查有以下4項內(nèi)容：（一）礦區(qū)原始地質(zhì)環(huán)境調(diào)查（一）礦區(qū)原始地質(zhì)環(huán)境調(diào)查 在原始地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的基礎(chǔ)上，對造成水土污染的污染物、污染源、污染途徑進(jìn)行調(diào)查，進(jìn)行水質(zhì)分析、巖土分析，為控制水土污染提供

15、地質(zhì)依據(jù)。 （二）煤礦水土污染地質(zhì)調(diào)查（二）煤礦水土污染地質(zhì)調(diào)查 1、地質(zhì)背景：地理位置、大地構(gòu)造位置、地層、巖石、構(gòu)造等。 2、有害物質(zhì)的種類、含量。 3、污染源、污染物（與原始地質(zhì)環(huán)境有關(guān)的）。 4、各種元素的遷移、轉(zhuǎn)化。 (三三)煤礦區(qū)大氣污染地質(zhì)調(diào)查煤礦區(qū)大氣污染地質(zhì)調(diào)查 包括：1、有害粉塵地質(zhì)調(diào)查：粉塵種類、來源數(shù)量等。 2、有害氣體的地質(zhì)調(diào)查：來源、成分、含量、遷移等。（四）其它環(huán)境問題的地質(zhì)調(diào)查（四）其它環(huán)境問題的地質(zhì)調(diào)查 1、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查：采動影響地面沉陷、底板突水、滑坡等。 2、礦井熱污染調(diào)查：成因、特征、危害程度。 3、自燃監(jiān)測研究：自燃的影響因素、規(guī)律、形成機(jī)理。 4、地

16、方性疾病調(diào)查：疾病的種類、病因、影響程度和范圍。 第四節(jié)第四節(jié) 煤礦環(huán)境地質(zhì)工作煤礦環(huán)境地質(zhì)工作二、礦區(qū)環(huán)境污染治理效果的地質(zhì)調(diào)查二、礦區(qū)環(huán)境污染治理效果的地質(zhì)調(diào)查 對已采取的措施及其效果進(jìn)行調(diào)查、評價，從而為修正原有措施、制定更加有效的措施提供依據(jù)。三、污染源資源化利用地質(zhì)評價三、污染源資源化利用地質(zhì)評價 煤礦生產(chǎn)中大量廢棄物：礦井瓦斯、煤矸石、礦井水等是主要污染源，但又是寶貴的自然資源，加強(qiáng)資源化利用，可以提高煤礦生產(chǎn)的綜合效益。 四、煤礦環(huán)境地質(zhì)圖件的編制四、煤礦環(huán)境地質(zhì)圖件的編制 （一）污染源分布圖 以礦區(qū)地形地質(zhì)圖為基礎(chǔ)底圖，加繪污染源的內(nèi)容。 （二）環(huán)境質(zhì)量評價圖 以礦區(qū)地形地質(zhì)圖為基礎(chǔ)底圖，加繪環(huán)境質(zhì)量評價參數(shù)、環(huán)境背景、環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果等資料。 （三）污染程度圖 反映污染物的種類、濃度、有害元素含量等。