煤矿生态环境影响评价分析.docx

煤矿生态环境影响评价分析摘 要 以陕西省黄陵县南川二号煤矿为研究对象，分析了影响煤矿区生态 环境的因素，运用概率积分法预测了采矿引起的地表移动的最大值、沉陷时间以 及沉陷对区域生态环境的影响，采取类比法计算了工作面的水土流失量，并预测 其对区域生态环境的影响，提出了减少煤矿山开采对生态环境影响的措施，这些 结果对于煤矿山生态环境保护和矿区可持续发展具有重要意义关键词 煤矿 地表沉陷 水土流失 生态环境影响评价我国的《环境影响评价技术导则———非污染生态影响》中对生态影响的定 义为：“通过定量揭示和预测人类活动对生态影响及对人类健康和经济发展的作 用，分析确定一个地区的生态负荷或环境容量”，其内涵体现了复合生态系统的 特点［1-2］但是，由于自然、经济、社会三者的关系错综复杂，给评价带来了极 大的难度目前我国的环评实践中以对自然生态系统的评价为主，尤其是以对动 植物和土壤的评价为主，这一点与国外相似煤矿开采对环境的影响以地表沉陷 水土流失最为显著，所以煤矿建设项目生态环评除针对自然生态环境外，还应对 地表沉陷和水土流失状况进行重点预测评价本研究以陕西省南川二号煤矿为研 究对象，具体地分析了矿山生态环境影响评价中的因素，对于推进生态环境影响 评价的完善和发展具有应用价值。

1 煤矿基本情况煤矿工业场地位于井田东部的石牛沟南沟，厂区总占地约5. 5 hm2，井田井 田走向长最大约2.75km，倾向宽最大约3.0km，面积约为6.421km2工业场地距 石牛沟沟口的建（庄）一店（头）公路相距约3.5km，并与210国道及铜（川） —黄（陵）一级公路相连，至铜川市58km，至西安218km，公路运输条件方便 井田内主要含煤地层为侏罗系中统延安组延安组砂岩裂隙承压水是矿井的直接 充水含水层，是矿井水的主要来源2号煤为井田内唯一可采煤层，煤层厚0〜4.04m,平均厚度2.0m，煤层倾角2~5°2号煤层结构简单，含夹矸少，整个井 田局部有1 ~3层夹矸，夹矸最厚达0.40m2 生态环境评价因子筛选和生态现状调查2. 1 生态环境影响评价因子南川二号煤矿项目属改机械化改造项目，技改地面工程在原有工业场地内建 设，不新征土地，矿井生产能力由0.21Mt/a提升至0.6Mt/a,项目建设对生态的 影响主要表现为井下开采造成的地表沉陷，沉陷可能造成局部土地利用功能改变 和土地生产力下降、对地面建构筑物的破坏以及加剧沉陷区的水土流失等项目 运行期间地表沉陷在一定程度上会加剧水土流失。

根据以上分析，结合当地的生 态环境特征，筛选的生态评价因子如下：a 土地利用：土地利用构成、分布等b植被：植被类型、组成、盖度、分布等c动植物资源：评价区内主要野生动植物种类、分布等d 土壤：土壤类型、理化特性、养分含量、分布情况等e农作物：农作物种类、分布、产量等f建构筑物：村庄、人口分布、饮用水源g河流：井田内河流长度、水量、水质、水生生物种类及数量h道路：等级、路长宽、路况等2. 2 生态环境现状调查2.2.1评价等级及范围确定根据据HJ19-2011《环境影响评价技术导则生态影响》的判定原则，详见表1,本次工程占地面积为0.0652km2，为一般区域，因此，环评确定生态环境影响评价等级为三级结合《环境评价技术导则 煤炭采选工程》要求，本次环评 生态重点评价范围为井田边界向外延 500m 以内区域，面积 12.63km2表 1 生态影响评价工作等级划分表工程占地（水域）范围影响区域生态敏感性面积±20km2或长度三100km面积2km2〜20km2或长度50km〜100km面积W2km2或长度W50km特殊生态敏感区一级一级一级重要生态敏感区一级二级三级一般区域二级三级三级2.2.2 井田范围内生态现状评价区位于陕北中部偏西，延安地区南部，属渭北黄土高原的一部分，地势 西北高、东南低。

地处内陆，为半干旱地区，属暖温带大陆性季风气候，自然降 水量呈明显的季节性和区域性，降水变率较大，雨量不足由于地形复杂多样， 高差较大，土地利用方式以林地为主，植被覆盖度较高，植被发育、自然条件和 生态环境适宜中温带各种动植物生长和繁殖，并具有明显的区域差异，生态环境 总体状况较好2.2.3工业场地周围生态环境现状工业场地依山体地势布置，周边山坡上分布有自然生长的杂草灌木及人工栽 种的以柏树为主的疏林地等，石牛沟、乡村公路从工业场地外通过；工业场地绿 化面积0.72hm2，分布在办公区前、厂内道路旁，栽种有冬青、柏树、杨树等2.2.4矸石场地生态环境现状现有排矸场位于工业场地南部约170m的沟道内，占地约0.lhm2，沟内植被较少，零星生长着一些野生杂草，地表为粘土覆盖机械化改造后现有排矸场将不 再使用，矿方对已排入沟内的矸石采取了推平、压实、覆土再压实等措施本次 机械化改造新选排矸场一处新选的排矸场位于工业场地东北的沟道内沟道断 面呈“V”形，沟长约401m，沟宽176m，沟深45m~65m，该沟道占地面积为0.46 hm2,地类为天然林草地，运距为1000m2.2.5矿区地表沉陷现状。

根据现状调查，目前煤矿形成的采空区形成的地面塌陷不明显，但下沉深度在20~50cm，塌陷面积约0.55km2塌陷区内无村庄住户在开采过程中，矿区内 的山坡上出现过裂缝，最长的延伸30多米，宽10~15 cm，矿方已及时组织人员 填平压实，井田范围内无耕地，仅在评价的外扩区有农田3.0 hm2,当地农作物 产量未受到明显影响3 地表沉陷对矿区生态环境影响分析3. 1 地表沉陷预测模式及参数选取3. 1. 1 地表沉陷预测模式根据本井田的煤层赋存条件和井田开拓与井下开采方式等资料图件，本次预 测采用国家煤炭局《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》 中推荐的概率积分法最大值预测方法［3］，模式为：最大下沉值：「W：：， 曲；最大倾斜值:— K ,、':…；最大曲率值J，:，”；最大水平移动值: 鼻 W , ；最大水平变形值：「 1二：• ’i 式中：W —煤层开采厚度，"；”；；▼—下沉系数；诃一煤层倾角；-—水平移动系数；「一主要影响半径，•■•；•■；圧一煤层埋深，•■•；•■3.1.2有关系数的确定在煤矿开采中对地表沉陷的预测，一般均参照原国家煤炭工业局制定《建筑 物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中推荐的参数，这对采煤 预测地表沉陷具有指导意义，但依此作为具体的井田预测参数的选取时，往往会 与实际情况产生较大的差距［4］。

本次评价参数的选取，根据本井田煤层覆存特点、井田开拓方式及采取的采 煤方法，并类比与南川二号煤矿处于同一煤田（黄陇侏罗系煤田）的黄陵矿区黄 陵一矿长期观测取得的实际数据作以修正［5］，得出的相关参数值见表 2表 2 地表变形有关参数的确定可类型煤采D(m)m）全 36 02区 0.72 .60861 2 1 6.3 .6° .35 .48 45 3.855°3. 2 开采完后沉陷状况预测3.2.1地表下沉、移动与变形值的预测结果根据开拓方式、煤层赋存特征，应用选定模式，根据上述参数，按极值计算方法确定地表沉陷、移动与变形值的大小见表3表3 煤层开采后地表移动与变形预测结果开采厚度（煤 ）WmaxImaxKmax(10-3/Umax(jhjh£max/「■)最小〜最大平均上0-0-上上0-7.582 40402423.5216.630.174727.053.7520001199.768.230.086359.93由表2和表3可知，地表沉陷影响范围一般在井田开采区边界保护柱外侧145m范围内，2号煤层开采后地表最大下沉值为2423.52mm，最大水平倾斜值为 16.63mm/m,最大曲率为0.174X10-3/mm，最大水平移动值为727.05mm，最大水 平变形值为7.58mm/mo 2号煤层开采结束后地表沉陷预测等值线见图1。

izii井冊询界Jl■bii- -IIXiV jl= 龙迫图1南川二号煤矿地表沉陷等值线图3.2.2地表移动延续时间预测单层煤开采后，地表移动延续时间按下式预计：T=tl+t2+13式中：tl—移动初始期的时间；t2—移动活跃期的时间；t3—移动衰退期的 时间在无实测资料的情况下，地表移动的延续时间（T）可根据下式计算：T = 2.5H（d） H—工作面可采煤层的平均埋深（m）本井田只开采2号煤层，经计算，煤层开采后地表移动变形时间为：2.47a3. 3地表沉陷对生态环境影响分析本矿井地表沉陷影响的主要对象为采区内的地表形态、土地资源、地表植被 及地表水体等3.3.1采煤沉陷对地表形态的影响分析本井田地处陕北黄土高原南部低山丘陵区，地表大部分被第四系黄土所覆盖由地表沉陷预测可知，煤层开采后，地表出现不同程度的下沉，最大下沉值约为2.4m，在局部地段（主要为沉陷边缘或裂缝区）开采会对地表形态和地形标高会 产生一定的影响，地表将出现与采空区位置基本相同而略大于采区面积的沉陷盆 地，在盆地边缘等其它地点会出现一些下沉台阶，并出现一些地裂缝这些现象 虽会引起局部地形地貌变化，但由于整个井田区域都会相继下沉，且沉陷值远小 于井田内地形高差335m，因此从总体来讲，对原井田地表的地形地貌影响不大， 不会改变区域总体地貌类型。

3.3.2 采煤地表沉陷对土地资源的影响评价据调查，井田内的土地类型以有林地为主，旱坡地次之，因受井下采动影响 会使土壤结构变松，涵水抗蚀性降低，增加土壤侵蚀程度，降低土地生产能力， 对耕地而言则表现为耕作困难、农作物减产这种影响的时间受开采时序制约， 开采过后由于受地表土层吸收、缓冲作用，地表裂缝等会重新变窄或闭合并逐步 趋于稳定，如再加以必要的整治措施，对土地耕作和地表植被的影响程度将有所 降低总体来讲，南川二号煤矿采煤地表沉陷变形对区域土地资源影响不大3.3.3 沉陷对地表植被及“天保工程”的影响煤炭开采后形成地表沉陷，会使地表潜水沿裂缝下渗漏，同时地表会出现更 多的土沙移动，加速水土流失和土壤沙化，不利于地表植被的生长，这种破坏影 响对于不同的植被类型，其受影响的程度也有较大差别，对于靠地下潜水生长的 高大乔木受影响的程度较大，而对于靠凝结水生长的低矮草灌等受影响的程度则 明显较低地表沉陷在陡坡区还有可能产生滑坡、崩塌，这些地表土地损害特征对低矮 植被影响表现在裂缝区植被根系可能被拉断，裂缝上方原植被陷入裂缝内被掩埋 滑坡崩塌区植被被掩埋等，从而影响评价区植被生产力；对于根系较深的乔灌而 言，沉陷对其损害主要表现在林木倾斜，从而影响其正常生长；另外，地表裂缝 产生后，表土水分及理化指标会发生变化（如加大土壤水分蒸发流失等），这也 是影响植被生长的因素之一。

本项目开采范围位于“天保工程”范围内，“天保工程”地表植被多以中低 矮灌木林地为主，采煤沉陷不会导致区域植被种类减少，但在裂缝和地质灾害多 发区会导致植被生产力下降，因此，矿井采煤过程中，要加强土地复垦工作，及 时充填裂缝和治理滑坡等，沉陷稳定后，随着复垦措施的实施，评价区植被生产 力会得到基本恢复3.3.4沉陷对地表水体的影响分析南川二号井田属于半干旱缺水地区井田南部边界处仅有一条石牛南沟河流， 流。