东山煤矿矿区地质环境治理投资可行性研究报告.docx

1项目概况1.1项目背景地质灾害是人类社会面临的重大灾害之一，也是全社会防灾减灾 工作的重要组成部分随着地质灾害危害性的日益显现，合理开发利 用矿产资源、防治地质灾害的发生、保护生态环境、促进可持续发展, 已成为全社会的共同呼声太原东山煤矿有限责任公司（以下简称“东煤公司”），前身为太 原市东山煤矿，隶属于太原市地方国营重点煤矿矿区地处太原市东 部，井田面积约28.9km2,沟壑纵横，自然地质环境较差，加之人类采 煤活动影响，地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频 繁发生特别是近几年来，地裂缝、地面塌陷等地质灾害尤为严重， 造成了土地塌陷、房屋裂缝等危害，给当地居民带来了较大的财产损 失，严重影响了当地经济健康发展和社会稳定为了改善东山矿区的 生态环境以及社会安定，保证东煤公司的可持续发展，根据太原市国 土资源局并国土资字[2004] 165号文件“关于建立太原市矿山地质环 境治理、地质灾害防治和地质遗迹保护项目库的通知”精神，受东煤 公司委托，太原理工大学承担了《太原东山煤矿有限责任公司东山地 质环境治理可行性研究》的工作1.2自然地理与地质环境1.2.1地理位置及交通东煤公司位于太原市东部近郊，属太原市杏花岭区杨家峪乡管 辖，距太原市市区仅6km,与城区紧紧相连。

地理坐标：东经 112°34'56"~ 112°40'07"北纬 37°49'37"〜37°54'45"矿区范围北起中涧 河，南至马庄，南北走向长约10km,东西宽约2.9km,井田面积约 28.9km2o区内交通较为方便太原至寿阳公路由西向东横穿井田，东山过 境公路呈南北向穿越，井田西3km处为连贯山西南北的同蒲铁路， 东煤公司运煤铁路专用线与其相接，市内9路公共汽车可由太原火车 站直达本矿，乡镇之间多为砂石路连接，村与村多为土路连通（见图 1 ）1.2.2自然条件1.2.2.1地形地貌本区位于太原盆地东北端，系太行山支脉，区内地势东高西低， 东部最高海拔1100m左右,西部最低海拔860m左右相对高差230m 井田位于山地和盆地之间的山前地带，东部为剥蚀侵蚀地貌，为山势 和缓的侵蚀中低山，海拔920-1100m,相对高差100-180mo井田东部 沟谷深切，地形比较复杂山梁多黄土覆盖，沟两侧基岩裸露；井田 西部处于山地和平原之间，为黄土地貌和堆积地貌，以黄土堆积物为 主，地表向盆地倾斜，海拔870-1000m,相对高差50-130m,局部沟 内有少量基岩裸露1.2.2.2 气候本区域属温带季风气候区，四季分明，春季干旱，多西北风；夏 季多雨，气温高，极端气温达39.5°C,降水量约占全年降水量的58%; 秋季气温适中；冬季平均温度在零下2.7-67C,极端最低气温-27.5°C o 年平均风速1.6-2.4m/s,最大风速25m/s, 3-5月平均风速最大，可达 到3.0m/s以上，1-9月最小为2.0m/s左右；风向年、季、月分布均较 紊乱，总的趋势是冬季以偏北风为主，夏季以偏南风为主，秋季和春 季又转为偏北风。

1.2.2.3 水文本区河流属汾河水系主要支流北沙河系市区东部偏北山区（东煤 公司矿区）的一条季节性河流，自东而西穿过境内，在胜利桥南侧排 入汾河河床宽10ni左右平时主要受纳矿区排洪沟排出的矿井水、 东山电厂的生产废水和附近村庄的生活废水1.2.3地质概况矿区处于东山倾伏背斜西翼，由老到新依次出露奥陶系中统马家 沟组、峰峰组，石炭系中统本溪组、上统太原组，二叠系下统山西组、 下石盒子组、上统上石盒子组地层在各时代地层之上，堆积新生界 第三系保德组，第四系离石组、马兰组及全新统冲洪积层地层总体走向为北北西方向，向南西西倾伏于太原盆地，局部受 构造影响，走向接近南北或转至西北方向倾角5° -15° ,局部大于 30°矿区构造以近东西向的断裂为主，将矿区横切成8大条块和若 干中小条块，褶皱居于次要地位，仅在被分隔的条块内，以短轴形式 出现1.2.4水文地质该区域地下水系奥陶系岩溶裂隙水和煤系地层裂隙水由于已探 明的地下水源大多开发利用，开采量大于自然补给量，导致地下水位 下降，形成地下水区域性下降漏斗，地下水位深度达-200m以下煤矿奥陶系石灰岩突水和煤系地层裂隙水在井下集中后由提升 泵通过矿井斜道排出地面。

东煤公司经多年对奥灰水进行排水监测，水质基本符合饮用水标 准，目前，东煤公司计划将这部分水净化处理后用于生活用水，并作 为工业用水供东山电厂使用1. 3企业概况东山煤矿成立于1949年，是由柳树渠、观家峪和银山三个矿井 合并而成的地方国营统配煤矿，1998年改为太原东山煤矿有限责任 公司，为太原市国有地方重点煤矿自1978年至1998年，东煤公司 煤炭产量为1857.2万吨，上交利税10577.16万元开拓方式为斜井，通风方式为中央对角式通风分两个水平，上 下山开采可采煤层七层，主采煤层为15号煤其余为薄煤层，多 为局部开采对宝煤层采用单一长壁式开采，打眼放炮落煤，人工装 煤，全面冒落法管理顶板15号煤层采用倾斜分层人工假顶长壁式 采煤法，机械和放炮落煤，人工假顶全面冒落法管理顶板掘进采用 钻爆法截止2001年底，保有储量2.48亿吨，其中可供炼焦用煤0.77亿 吨，非炼焦用煤1.71亿吨经20世纪80年代改扩建工程后，矿井 设计能力由原来的45万吨/年增至150万吨/年，2003年实际生产 能力为124万吨建矿50多年来，产煤量在不断增长，煤歼石量也 随之增长，截止2003年煤秆石的排放量已达160余万吨。

另外，东煤公司自备有一个热电厂，安装有三台B8WB-75/3.82M 型蒸汽锅炉，年排放粉煤灰量约7万吨/年，至今已排放粉煤灰约 70余万吨1.4项目提出的原由、建设的必要性和意义1.4.1项目提出的原由生态环境的好坏是人类生存和发展的基本条件，直接影响到当地 经济发展和人民生活水平的提高，也是衡量当地经济能否可持续发展 的重要指标之一采煤活动造成了区内地质灾害频频发生，土地资源 遭到严重破坏，导致项目区内水土流失加剧，水资源短缺，生态环境 严重恶化据初步统计，截止2004年底，全区受采矿影响而发生地 裂缝、地面塌陷多处，破坏土地2815亩之多；采空区上方建筑物不 同程度遭到破坏，累计5个行政村的552户居民房屋受到不同程度损 坏；受采煤影响，发生山体滑坡4处、崩塌1处另外，由于煤秆石 的大量堆放，潜伏着泥石流随时发生的危险提高和改善人类生存环境，造福子孙后代，是当今政府的首要任 务之一为了贯彻执行“十分珍惜和合理利用每寸土地，切实保护耕 地"的基本国策，缓解工农业用地的紧张矛盾，改善生存环境，确保 当地经济可持续发展需要；同时探索地质灾害防治和综合整治工作的 新经验、新机制，在太原市国土资源局的关怀和指导下，由东煤公司 实施本项目。

1.4.2建设的必要性和意义(1 )实施地质灾害治理和综合整治是当地经济可持续发展的需 要采煤业是项目区主要产业，采煤塌陷地是项目区存在的普遍现 象但是，由于煤炭资源是不可再生的自然资源，随着煤炭的开采， 煤炭资源日趋减少，效益逐日降低更为严重的是由采煤引起的地质 灾害和造成的土地破坏给当地的经济发展带来了极大的负面影响因 此，对区域内的地质灾害进行防治并对其实施综合整治是十分必要 的2) 实施地质灾害防治和综合整治是改善当地生态环境日益恶 化的需要东煤公司矿区属于暖温带大陆性季风气候，年降水量少，蒸发量 大，植被少，生态环境十分脆弱大规模开采，造成地表水土大面积 流失、地下水位下降、土壤侵蚀加剧，土壤肥力下降，植被生长能力 降低由于植被减少，防风固沙、蓄水保土、涵养水分和净化空气等 能力大大减弱，自然灾害频繁发生，使本来就十分脆弱的生态环境更 加恶化，严重制约了当地经济、社会和生态的协调发展通过本项目 的实施，对区域内生态环境的改善、国民经济可持续发展将产生积极 的作用3 )实施本项目直接关系到省城的环境和社会综合效益的提升 由于东山矿区紧邻太原市城区，区内生态环境受到地质灾害的严 重影响，致使水土流失加剧，植被受到严重破坏，空气质量下降，直 接影响着城市环境质量的提升和投资环境的改善。

因此实施本项目可 以直接给省城太原带来良好的经济效益、社会效益和生态效益4)实施本项目是改善工农关系、维护社会安定团结的需要矿区位于山前丘陵区地带，黄土覆盖范围广，经济结构单一， 农民收入除了靠矿区打工外，主要来自于农村大田作物经济收入由 于地表受采煤挖损的影响，地质灾害频繁发生，土地破坏日益严重， 可耕面积日趋减少，农作物产量明显下降，农业生产受到严重影响， 农民经济收入减少另一方面，由于地质灾害频频发生，居民生活受 到严重威胁，导致区域内社会不安定因素逐年递增因此，实施该项 目一方面可以缓解土地减少的矛盾，为农民重新开拓生产和生活门 路，提高农民收入；另一方面，是保证区域内社会安定、人民安居乐 业的造福工程2地质灾害现状及分区2. 1地质灾害现状2.1.1地面塌陷矿区形成的地面塌陷灾害比较普遍，其空间分布范围及展布方向 与煤矿开采状况密切相关，主要受采空区范围、采煤巷道方位及上覆 岩（土）体的工程特性所控制据野外调查，地面塌陷主要分布在黄土覆盖区地面塌陷的形状 和规模与黄土层的厚度、基岩裂缝深度以及大气降水和地下水活动有 关单一塌陷在空间上为陷落漏斗，平面截面为椭圆形，长轴方向一 般与基岩裂隙一致；密集塌陷多呈串珠状沿基岩裂隙发育。

区内地面 塌陷与煤矿采空区相对应，具有密度大、分布集中的空间展布特点， 地面塌陷宽度一般在0.8〜1.2m,深度在1.0〜20.0m不等（见表2-1 ）表2-1地面塌陷发育特征表编号位置陷坑特征形态规模（长*宽）（m x m ）深度（m）1丈子头村串珠状0.4 x 0.2 〜6.0 x 3.01.3 〜1.82河里头村东北串珠状1.0 x 1.5 〜1.5 x 4.01.0 ~ 2.03河里头村东北椭圆形0.5 x 1.210.0 ~ 12.04小窑头袖东北椭圆形0.5 x 1.0 ~ 11.4x4.03.15小窑头村西椭圆形0.5 x 0.3 〜20.0x3.21.56观家峪村北梁圆形4.0 x 4.0不见底7高崖头椭圆形4.0 x 3.02.58观家峪村南梁椭圆形0.5 x 0.5 〜20.9x2.02.09道巴村北串珠状0.4 x 1.1 〜1.2 x 1.22.010观家峪村南梁似圆形3.0 x 3.4 〜4.0 x 4.01.211观门前村西梯形180.0x40.0202.1.2地裂缝矿区的地裂缝灾害也比较普遍，其空间分布范围及展布方向与煤 矿开采状况密切相关，主要受采空区范围、采煤巷道方位及上覆岩 （土）体的工程特性所控制。

据野外调查，地裂缝一般出现在采空区边界附近的拉伸变形区， 大多表现为张性在基岩裸露区和坚硬岩层地段地裂缝比较明显，开 口宽，延伸长，形态一般为“V”字形，裂缝长在15- 1500m之间， 宽0.05 ~ 0.5m之间，深1.0〜5m以上，落差0.01 - 1.0m之间地面 裂缝的延伸方向与井下工作面的布置方向及山沟的展布方向有密切 关系（见表2-2）表2-2地裂缝发育特征表编号位置单裂缝特征长度（m）宽度（m）深度（m）1丈子头村15-500.2 ~ 0.31.8 ~ 2.82原瓮窑沟村300〜10000.05 〜0.5。