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一、煤炭开发地质环境保护与治理适用技术研究

煤炭开发地质环境保护与治理适用技术，需要针对不同类型的矿区，以及矿区存在的主要地质环境问题，结合当地气候、地貌、经济条件等，选择合适的治理技术进行地质环境的保护与治理。如在广泛收集资料以及调研的基础上，我们发现大柳塔矿区存在的最主要地质环境问题有以下几方面:一是地面塌陷与地裂缝二是煤矸石山堆放及自燃三是水资源破坏问题。铜川矿区除存在地面塌陷、地裂缝、煤矸石山、水源污染问题外，还面临煤炭资源枯竭城市转型问题。下面以大柳塔矿区地面塌陷与地裂缝、煤矸石山堆放、水资源破坏问题，以及铜川矿区存在的煤炭资源枯竭城市转型问题为例，探讨两个重点区煤炭开发地质环境保护与治理适用技术。

(一)地面塌陷与地裂缝的治理适用技术

1.矿区土地利用分布状况

大柳塔地区地处毛乌素沙地与黄土高原的接壤地区，属盖沙黄土丘陵区和黄土丘陵区。大柳塔镇农业人口平均14.2人/km2，耕地(水浇地和川地)为15亩/km2，山地为18亩/km2，为地广人稀的地区。土地面积的70.5%为草灌地、沙地和基岩区，综采形成的塌陷区系整体冒落，与原有的丘陵地貌难以区分，在这些地区塌陷治理的重点是对较大的地裂缝进行回填。

同时，我们不能忽略塌陷对耕地的破坏性作用，以及对塌陷区耕地的治理与恢复利用。据2005年7月31日的SPOT5卫星遥感影像和实地调查(徐友宁，2006)，大柳塔矿区耕地面积占整个矿区面积的15.8%，其中包括旱地6.6%和水浇地9.2%。旱地分布于沙丘间滩地、台地、低缓丘陵、沟谷平原，面积24.84km2，主要作物有玉米、黍子、糜子、土豆、谷子、向日葵等。水浇地主要分布于乌兰木伦河以及水源地的沟谷中。如双沟、母河沟、活鸡免沟、郝家沟、哈拉沟等。主要作物为玉米、黍子、糜子、土豆、谷子、蔬菜、瓜类、药柴等植物，面积9.24km2。这些农耕地在整个矿区所占比例虽然不大，但却是当地农民赖以生存的根本。因此对耕地的破坏需要重点治理。

2.地面塌陷与地裂缝治理适用技术

根据大柳塔矿区的地貌及土地利用情况，对草灌地、沙地及基岩区等，可对大的裂缝进行简单填充即可，塌陷坑、洞等只要不影响煤炭开采，就不需要特别治理，可待其自然稳定，与当地的丘陵地貌自然融合即可。

对于农耕地则需要应用一些工程治理技术配合生物治理技术等，恢复耕地的使用。鉴于大柳塔矿区煤矸石中含有一定量的重金属及氟化物，故不能用其对塌陷坑、洞等进行充填复垦。因此，对大柳塔矿区塌陷农耕地的复垦可以采用简单的挖深垫浅法以平整土地后，恢复耕地适用。再配合泥浆泵复垦技术或者酸碱中和法、绿肥法等简单价廉又有效的生物复垦技术，使复垦后的土壤容重、孔隙度、含水量及入渗性、有机质含量、养分含量等适宜，以提高土地的生产力。

(二)煤矸石山治理适用技术

1.矿区煤矸石性质与存在问题

神东矿区各煤层均属低变质煤，煤岩类型属半亮型、半暗型及暗淡型煤。其成分为亮煤、暗煤，夹少量镜煤及丝煤，有机质总量达到98%以上，易燃。煤中有害成分低，绝大多数为特低灰及低灰、特低硫，特低磷，高发热量煤。煤矸石和选煤矸石是以煤层夹石、伪顶、伪底岩石为主的黑矸组成，在开采矸石中混入煤炭增加了矸石的可燃性，机械化程度愈高，混入的煤矸石愈多。因此，即使在矸石含硫低的情况下，矸石中混有易燃的煤后，在外部条件具备的情况下，矸石堆的自燃在所难免。调查区前柳塔大柳塔煤矿矸石堆场就存在矸石自燃现象。

矸石在堆场存放的过程中，遇到大风天气容易产生风蚀扬尘，其扬尘条件主要取决于其粒度、表面含湿量和风速大小。根据气象统计资料，该地区年平均风速1.7m/s，春季多风，一年中风速超4.8m/s的频率在5.53%左右，说明矸石堆在特定条件下是可以起尘的。

另外，煤矸石中含有一定量的重金属及氟化物，因此随意堆排、不采取措施复垦，矸石扬尘、降水淋溶会对土壤环境造成一定的污染。

2.煤矸石山综合治理适用技术

对于煤矸石山自燃问题，预防最重要。鉴于大柳塔矿区选煤机械化程度高的实际情况，防止煤矸石自燃最有效的措施是有效剔除混入其中的煤屑或煤块。此外，针对矿区煤矸石存在重金属污染可能性的问题，采用分层堆积，覆土复垦再绿化的方式是行之有效的。对已经自燃的煤矸石山，针对火区范围、自燃严重程度、地理环境，以及施工作业条件等的差异，选择合理有效的矸石山自燃治理方案。从国内外工程实践来看，以注浆法为主，辅以表面密封和压实及灌注泡沫灭火剂的综合措施是目前较为成熟、有效的矸石山自燃治理技术。

近年来大柳塔矿区为提高效益降低成本减少污染，在矿井设计和建设阶段考虑和实施矸石矿渣井下处理技术，在井下消化处理全部矸石(叶青，2002)。

井下矸石矿渣处理就是用矿用铲车配合无轨自卸胶轮车将生产过程中产生的矸石矿渣就近排至联巷、排矸巷、施工巷，以及其他废弃的巷道内，并配以其他的安全辅助措施。

(1)大巷延伸、平巷开口及平巷胶带机头硐室施工阶段矸石的处理

根据排矸量就近在预留永久煤柱内开掘井下排矸硐室，并尽可能充分利用矿井原有的废弃巷道。

(2)掘进过程中煤层变薄或其他构造时矸石的处理

按照设计，两条临近平巷之间每隔50m开一条15m的联巷，除生产过程中必须预留的联巷外，其他均可作为排矸巷。如果预留的联巷仍不足以排矸，根据需要，就近在平巷煤柱内开掘深8m左右，与联巷同断面的排矸巷。对于一些废弃的施工巷，也作为排矸巷使用。排矸时，在矸石少的情况下，直接由矿用铲车将矸石铲至排矸巷矸石多的情况下，先由无轨自卸胶轮车将矸石倒至排矸巷，再用矿用铲车将其堆积，最大限度地利用排矸巷。

为防治矸石自燃，在所有堆满矸石的排矸巷口处砌上挡墙。对排满掺有碎煤的排矸巷，煤矸表面一律用黄土覆盖严密为了防止矸石二次污染，要设置隔水层巷口打上永久密闭，以防自燃。

采用矸石矿渣井下处理技术，降低吨煤成本，不占用土地，杜绝了煤矸石中有毒有害物质在风化和淋滤作用下对环境和水体的污染杜绝了煤矸石的自燃，降低了空气中硫化物及其他有毒有害物质的含量，达到了很好的经济、生态环境效益。

(三)矿区水资源综合利用适用技术

1.矿区水文地质条件及水资源破坏情况

矿区位于毛乌素沙地与陕北黄土高原的接壤地带，地势呈西北高而东南低，西部及北部为沙丘沙地、沙丘草滩和风沙河谷，东部及东南部为黄土梁峁丘陵区。矿区地下水类型可分为松散岩类孔隙含水岩组，烧变岩裂隙孔洞含水岩组，侏罗系碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组三大类。煤炭开发影响的含水岩组主要是:第四系上更新统萨拉乌苏组含水层和烧变岩含水层。

由于煤炭资源的开发活动，对区内水资源的破坏情况是全方位的:地下采煤导致的地表塌陷及地裂缝改变了包气带岩土结构，矿井疏干排水使地下水补、径、排条件发生了变化，导致含水层疏干，地下水位下降，地表水体干涸，水质恶化等一系列问题，从而在总量和质上影响矿区可用水资源。矿区受影响最大的为风积沙含水层，部分区域含水层已经疏干，原有的含水层变为深厚包气带。现状条件下对区内地下水的影响范围受天然含水层规模控制，有数百米到数公里不等。在乌兰木伦河西侧，由于风积沙和黄土含水层规模较小，影响范围小而在乌兰木伦河东侧，特别是在敖包十里一带，含水层规模大，采矿对地下水的影响范围大(徐友宁，2006)。

2.矿区水资源综合利用适用技术

大柳塔矿区在神东煤炭公司的有效管理下，已经基本实现了矿井水的资源化。具体措施是采用先进技术对生活污水进行处理的同时，结合矿井水和采空区及其充填物的特点，重点开发了矿井水采空区过滤净化技术，并在大柳塔井田成功实施，取得了客观的经济、环保生态效益。

尽管大柳塔矿区成功实现了矿井水的综合利用，然而由于矿区地处西北干旱沙漠地带，降水少，蒸发多，水资源量天然不足，再加上煤炭开发造成的水资源破坏问题，使水资源的损耗成为一个越来越大的亏空，因此还需要考虑其他途径进行矿区水资源的综合有效利用。

国内外有关学者针对这一现状，已经把目标转移到对土壤水利用的研究上。但这些研究均处于基础理论研究阶段，涉及的内容包括:塌陷对土壤水分的影响研究、塌陷区土壤水分运移机理研究、采矿造成的土壤水污染研究等。真正提高到塌陷区土壤水利用方面的研究还没有。2005～2007年，张发旺负责开展的国家自然科学基金面上项目“采矿塌陷条件下包气带水分运移机理研究”(项目编号:40472124)开展了神府东胜采煤塌陷区包气带水分运移及生态环境研究，得出一些初步成果，对煤矿区土壤水资源的保护与综合利用提供了理论依据和技术支持。我们将在此基础上，进一步探讨采煤塌陷区土壤水的综合利用问题，提出适用于大柳塔矿区土壤水综合利用的保护治理方案，为矿区节约生态用水做出一定贡献。

(四)煤炭资源枯竭城市转型适用技术

1.矿业城市发展现状

铜川矿务局是1955年在旧同官煤矿的基础上发展起来的大型煤炭企业。全局在册职工30041人，离退休人员32691人，职工家属约21.6万人。由于生产矿井大多数是50年代末60年代初建成投产的，受当时地质条件和开采条件所限，所建矿井煤炭储量、井田范围、生产能力小，服务年限短。80年代以来先后有9对矿井报废，实施关闭，核减设计能力396万t。目前全局8对矿井生产核定能力965万t/a，均无接续矿井。东区部分矿井资源枯竭，人多负担重，生产成本高，正在申请实施国家资源枯竭矿井关闭破产项目。生产发展接续问题日益突出，企业生存发展面临严峻挑战。

2.资源枯竭矿业城市转型适用技术

参考国内外资源枯竭型城市转型的经验，我们认为以下几点对于铜川矿业城市的成功转型至为重要。

(1)以大力发展接续替代产业为核心推进其经济转型

具体有:充分挖掘现有煤炭资源的利用潜力加强共伴生资源、废弃物的综合利用和再利用，减少资源浪费积极申请接续矿井，延长煤炭资源开采期，延长开采时间根据自身功能定位和特色及市场需求，尽早发展接替产业(如旅游业)，最终形成产业结构多元化格局。

(2)以推进就业和完善社保为重点推进其社会转型

具体措施有:培训下岗职工的技能支持中小企业发展鼓励自主创业建立健全社会保障机制等。

(3)以改变矿业城市环境为目标推进其环境转型

具体措施有:将废弃矿井、露天矿坑等因地制宜地改造成矿山公园，以改善矿业城市的居住环境，并促进矿业城市旅游业的发展。

二、石油开发地质环境保护与治理技术研究

在鄂尔多斯油田开发区内大量存在以含油污水、落地原油、含有废气泥浆等形式的石油类污染物，这就意味着如不及时采取措施，石油类污染将成为该地区的主要污染方式，污染程度将会进一步加深，生态环境将会进一步恶化。分析研究以往研究成果和本次研究结论认为，含油污水、落地原油、含有废气泥浆对当地地下水的直接污染不存在，对地表水的污染程度相对较小，而对土壤的污染是非常严重的。土壤生态环境的保护与治理对人们的生存与生活有重要意义应受到普遍关注。根据黄土区的土壤性质及污染状况，再加上该地区地质、气候及城市规划等各方面的综合因素，可以考虑采用生物修复处理技术。通过分析调查测试，发现黄土土壤中生存有大量的微生物菌群，这为利用微生物修复油污土壤提供了先天条件。

因此，本着这样的事实，通过以落地原油造成土壤污染为突破口和示范，开展该地区微生物原位修复土壤的试验，为黄土地区的生态恢复探索可行性方法。

(一)修复黄土区石油污染土壤应考虑的因素

在陕北和陇东地区，土壤的油类污染情况比较严重，而且由于石油工业的发展，石油使用量不断增加，土壤的石油污染会越发普遍和严重。鉴于以上分析，黄土区土壤石油污染修复应考虑以下几点因素:①污染场地的气候特征，地质结构，土壤类型②根据污染物的种类、数量、性质的差异，采用适宜的修复技术③修复效果、时间、难易程度及费用④所选方法应适合当地的经济发展和城市规划⑤尽量采用低成本、无污染、高效率、操作性强的技术⑥因地制宜开发新技术。

(二)修复方法的选择

对于黄土区，土壤容易吸附石油类污染物。一方面从石油类污染物的性质来说，石油类是大分子疏水黏性物质，故石油分子易于到达土壤表面且极易于黏附于土粒表面，而黏附于土粒表面的石油类污染物更易于黏附更多的石油类污染物同时石油类比水轻，且水中的石油类以溶解相和乳化油为主，分散性较好易于被土壤颗粒胶体所捕获并吸附而且石油类在水中溶解度较低，根据吸附的经验规则溶解度越低吸附量越大最后水中石油类在水湍流状态下是以极细小的微粒存在的，其吸附机理除了油分子以分子间力和电荷力等作用下与颗粒的吸附外，更主要的是整个油粒在颗粒物上的黏附，所以使油以较大的速度在短时间内达到吸附平衡，这也是油吸附的特点另一方面从黄土的性质来说，一般多孔介质吸附速度主要取决于颗粒的外部扩散速度和空隙扩散速度。颗粒外扩散速度与溶解浓度成正比，也与吸附剂的表面积大小成正比，与吸附剂的粒径成反比，空隙扩散速度一般与吸附剂的颗粒粒径更高次方成反比。而黄土以粉粒(0.05～0.005mm)为主，颗粒粒径较小，具有更大的外表面积和较小的颗粒内扩散距离，致其吸附速度较快。正是由于黄土区具有这样的特点，在对黄土区石油污染的土壤进行修复时就需要采用一种高效、经济、生态可承受的清洁技术。微生物修复技术是在生物降解的基础上发展起来的一种新兴的清洁技术，它是传统的生物处理方法的发展。与物理、化学修复污染土壤技术相比，微生物修复可通过环境因素的最优化而加速自然生物降解速率，无疑是一种高效、经济、生态可承受的清洁技术，是治理石油污染最有生命力的方法。

鉴于上述，目前在黄土区采用微生物技术修复石油污染的土壤较适用。

一、矿区概况

大柳塔煤矿是神华集团神府东胜煤炭有限责任公司所属的一座特大型现代化矿井，地处陕西省神木县境内大柳塔镇南端的乌兰木伦河畔，所辖大柳塔、活鸡兔两个矿井，拥有井田面积189.80km2，煤炭地质储量23.18亿t，可采储量15.27亿t。井田地质构造简单，煤层倾角平缓，赋存稳定，具有埋藏浅、易开采的优势。煤炭品种为中高发热量的不黏煤和长焰煤，主采煤层煤质优良，具有低灰、低硫、低磷、化学反应性强、热稳定好的特点，是良好的动力、气化、化工和民用煤。

1.地理位置

大柳塔矿区位于陕西省榆林市神木县大柳塔镇与中鸡镇部分境内，地理坐标为东经110°05'00″～110°20'00″，北纬39°15'00″～39°27'00″，面积约376km2。区内交通便利，有西安—包头铁路，包头—神木铁路、神木—黄骅港铁路。神木—东胜公路贯穿矿区南北，府谷—新街公路经过矿区南部，矿区内各乡镇间均有公路相通(图4-1)。

2.地形地貌及水系

井田地处陕北黄土高原之北侧和毛乌素沙地东南缘。地势北高南低，中间高而东西低。最高点在井田北部的陈家坡附近，海拔1334.1m最低点在井田西南角乌兰木伦河谷，海拔1057.5m。相对最大高差276.6m，一般海拔1120～1280m之间。区内大部属风沙堆积地貌，沙丘、沙垄和沙坪交错分布，植被稀少。东西两部沟壑纵横，切割强烈，沟谷两侧基岩裸露。属河流侵蚀地貌。区内河流有:西界的乌兰木伦河、东界的牛川。井田中部柠条梁为分水岭，母河沟、王渠沟、双沟等河流均向西流入乌兰木伦河七概沟、活朱太沟、三不拉沟则向东流入牛川。

3.气象

本区属半干旱大陆性季风气候，冬季干旱寒冷，夏季干燥炎热，昼夜温差悬殊。年平均气温8.5°C，年极端气温38.9～28.1℃。年平均降雨量441.2mm，雨季多集中在7，8月份年平均蒸发量为2111.2mm。秋末、冬春盛行西北风，夏季多为东南风，年平均风速2.2m/s。

4.地震

井田地处稳定的鄂尔多斯向斜上，历史上未发生过破坏性地震，基本地震烈度为Ⅵ度。

图4-1 矿区地理位置图(据西安地质调查中心，2006)

5.经济

本矿区地处陕西省榆林市与内蒙古自治区的鄂尔多斯市交界处，生态环境脆弱，土地贫瘠，水土流失严重。地区经济基础薄弱，生产力水平低下，是一个经济落后的地区。但本地区地域广阔，矿产资源丰富，特别是煤炭资源得天独厚，适应建设特大型的现代化煤炭生产基地。井田内多为沙丘覆盖，当地农民居住稀散，耕地少且为沙土耕地，在各沟内有河滩淤积耕地，农产品以玉米、谷子、荞麦等杂粮为主。畜牧业主要是喂养猪、羊等牲畜。工业近年来发展迅速，主要有煤炭、电力、化工等。

二、煤炭开发引起的地质环境问题

自1985年大柳塔煤矿始建至今，现有大柳塔、活鸡兔两个年产原煤均超1000万t的矿井。大规模的矿业开发引起的水资源枯竭、水质恶化、地面沉降、露天边坡失稳及煤矸石的存放和污染等对地质环境及自然生态环境的危害也日趋严重，必须引起足够的重视。

中国地质调查局2005年初部署了“陕西大柳塔煤矿区地质环境问题调查”项目，经过两年研究，西安地质调查中心的研究人员调查得出，截至2005年底，调查区煤矿井下开采形成了采空区，煤矿地面塌陷、地裂缝都对农业生产造成了不良影响，并对地面建筑物形成了不同程度的损坏，对当地群众的人居生活和农业生产产生了一定程度的危害。调查还发现，采煤塌陷区77.3%的村民水井干涸或水位下降，73.3%的泉水干涸或流量显著下降。

另外，大矿周边分布有十余家地方和个体煤矿，年产原煤约500万t(徐友宁等，2007)。高强度、大规模的机械化采煤引发了一系列地质环境问题，加剧了脆弱生态环境的恶化。结合本项目野外调查结果，本区由于采煤引起的地质环境问题可以归结为以下三个方面:①地面塌陷与地裂缝②土壤环境恶化③地表水与地下水系统破坏。

1.地面塌陷与地裂缝

地面塌陷与地裂缝是煤矿区普遍存在的一种地质环境问题。随着煤炭开采量的不断增加，地下采空区急剧扩大，采煤塌陷已成为矿区危害范围最广、危害程度最大、延续时间最长的一种环境地质灾害。

神东公司矿井均采用综合机械化开采技术，综采工作面长200～240m，采高4m，每向前推进1m，就会形成800～960m3的采空区，加之所采煤层埋深仅为50～150m，开采后地表会立即发生下沉、地表形成裂缝等。截止2005年7月，大柳塔矿区累计形成采空区面积42.69km2(其中，大柳塔矿井采空区面积已达27.087km2)，地面塌陷影响面积48.23～54.64km2(徐友宁等，2008)。

采煤塌陷是由于矿层采出后，采空区在上覆岩土层重力作用下，发生变形弯曲，冒落而形成塌陷。地下煤层采出后，采空区围岩体内原有的应力状态失去平衡，出现应力集中现象，经过一段时间后，集中应力超过岩石的强度时，顶板岩层开始断裂、冒落，形成冒落带。冒落带上部岩层也随后发生弯曲、断裂，随着采空区的逐渐增大，地表开始坍塌、破坏(图4-2)。

图4-2 塌陷剖面示意图

大柳塔矿区主要分布的塌陷类型为基岩上覆薄土层塌陷类型以及基岩上覆厚风积沙层塌陷类型。前者为上覆第四系砂土或黄土，但土层都很薄，一般为0.2m左右。地表植被较少，塌陷表现明显，如出现塌陷洞、地裂缝等(图4-3)。在废弃的房屋壁上也发现有裂缝存在。后者第四系覆盖砂层很厚，塌陷表现为地裂缝、塌陷坑、塌陷阶地等，塌陷初期表现为菱形网格状地裂缝，稳定后，地裂缝易被风积沙所填埋(图4-4)。

采煤过程造成的地表塌陷与地裂缝不同程度地损害了土壤、水体、植被等人类赖以生存的基本环境因素，从而对生态环境产生了严重的影响。

2.土壤环境恶化

(1)土壤结构破坏

煤炭开发造成的地面塌陷使地表产生很多地裂缝、塌陷坑、塌陷洞等，破坏了土壤结构。地表土壤在经历了最初的破坏、重组，以及随后的再度沉压、密实，使土壤的粒度组成、孔隙度、容重、含水量等均发生一定程度的改变。

图4-3 基岩上覆薄土层塌陷区塌陷洞

图4-4 基岩上覆厚风积沙层塌陷区地裂缝

本项目在大柳塔采煤塌陷区建立了两个土壤剖面，一个在非塌陷区，记为 S1另一个在塌陷区，记为 S2。土壤剖面图见图 4-5，分层描述如下:

非塌陷区剖面 S1:

细砂层 ( 0 ～160 cm) : 含细粒细砂，夹极少量砾石

粗砂层 ( 160 ～175 cm) : 含砾粗砂，夹较多砾石

细砂层 ( 175 ～ 275 cm) : 其中 175 ～ 250 cm为粉质亚砂土 ( 细粒土) ，泥质含量较多250 ～265 cm 为 粉 土 质 粉砂，黑色，泥 质 含 量 较 多265 ～ 275 cm 为含细粒细砂

中砂层 ( 275 ～ 320 cm) : 其中 275 ～ 285 cm为黄色条带状粉土质中砂285 ～ 295 cm 为含细粒中砂295 ～320 cm 为粉土质中砂。

图 4-5 土壤剖面图

塌陷区剖面 S2:

细砂层 ( 0 ～70 cm) : 其中 0 ～60 cm 为含细粒细砂60 ～70 cm 为粉土质粉砂，夹少量砾石

中砂层 ( 70 ～100 cm) : 为粉土质中砂，含少量粘粒

粗砂层 ( 100 ～ 310 cm) : 其中 100 ～ 130 cm 为粗砂130 ～ 230 cm 为含细粒粗砂230 ～ 310 cm 为砾砂

砾石层 ( 310 ～330 cm) : 为细砾石，含少量粉土

中砂层 ( 330 ～400 cm) : 为中砂，夹少量砾石。

土壤的颗粒组成状况对土壤物理和化学性质均有很大影响。塌陷区和非塌陷区土壤粒组含量在研究深度范围内总体的差异情况如表 4-1 中所示。

从表中可以发现，塌陷区土壤层粒度较粗，砾粒组含量较多，而细粒组含量较少。

表 4-1 塌陷区和非塌陷区各土壤粒组总体含量 ( %)

另外，我们对矿区塌陷区、非塌陷区以及裂缝区表层 0 ～60 cm 的土壤容重进行了测试，结果表明裂缝区土壤容重较大，不利于植被正常生长，随着塌陷时间的增长，土壤容重大小趋近于正常土壤容重水平 ( 表 4-2) 。

表 4-2 表层土壤容重统计值

( 2) 土壤侵蚀加剧

采煤对土壤环境的影响还表现在使地表原有的地形、地貌与植被等自然景观受到破坏，加剧了土壤侵蚀作用，加速了土壤的干旱和沙化，造成地表土壤退化和水土流失加剧，使矿区的生态环境受到影响。研究表明，地表坡度的变化是引起土壤侵蚀与退化的主要因素。地下开采引起地表塌陷形成塌陷盆地、塌陷阶地等新的微地貌 ( 图 4-6) ，从而改变了原有的地表坡度，由此将引起原有的地表径流发生改变，坡度越大径流量越大，引起的水土流失和土壤侵蚀也越严重。另外，由于地表裂缝的产生，地表与地下水向深部渗漏，使潜水位下降，导致土壤湿度减小，使本来干燥的土地更加干燥。由于土壤侵蚀程度的加剧与土壤湿度的减小，使土壤退化、沙化现象日益加重，严重影响地表植被景观。

图 4-6 大柳塔双沟塌陷阶地

( 3) 土壤水分减少

包气带土壤水在西北干旱半干旱降雨稀少的地区显得尤为重要。矿区采煤塌陷后，包气带岩土结构被破坏，使包气带水分的分布和运移机制发生相应的改变。采煤产生的地裂缝使得降水入渗的补给水源更易渗入地下，补给地下水，从而减少了对包气带土壤水的补给，且地裂缝的存在增加了土壤层与外界的接触面积，因此土壤水的蒸发量也相应增加。补给减少而蒸发量增加，必然导致包气带土壤含水量的减少。另外，采煤塌陷作用引起的土壤侵蚀作用使包气带岩土层的土壤颗粒粗化，导致其持水能力的下降，也是包气带土壤含水量减少的一个重要原因。本次研究采集了大柳塔矿区内塌陷区和非塌陷区 0 ～60 cm的土样进行土壤体积含水量的测试分析，结果证实了采煤塌陷作用尤其是地裂缝对矿区土壤的持水能力具有明显的负面影响 ( 图 4-7、4-8) 。

图 4-7 塌陷区与非塌陷区土壤含水量垂向变化特征

图 4-8 裂缝壁与非裂缝壁土壤含水量垂向变化特征

( 4) 地表植被破坏

采煤对地表植被的影响，是矿区生态环境恶化的直接原因。土壤和水分是植物生存的必要条件，煤炭开采引发的地面塌陷与地裂缝造成了水土流失和土壤侵蚀，以及地表水和土壤水的破坏，必然对地表植被产生严重影响。

由于地面塌陷作用破坏了地面原有形态和包气带岩土层固有结构，地表塌陷坑、塌陷洞、地裂缝等发育，土壤颗粒粗化，容重改变，对地表植被和农作物产生不利影响。塌陷区内植被覆盖率小，植物种属少，许多在非塌陷区分布的沙生植物 ( 如柠条、沙柳等)在塌陷区不能生存，而且，塌陷区的原生植物 ( 如沙蒿等) 部分枯死，农田全部废弃。

另外，水作为植被正常生长必不可少的要素，土壤中水分含量的多少直接影响着地表植被的生存环境。当土壤水分低于凋萎点时，植物将无法萌发和成活。煤炭开采造成的地表塌陷作用导致土壤持水性减弱，含水率降低，不利于地表植被的生长。研究结果显示，塌陷区土壤含水量在 0 ～60 cm 的深度层内均小于非塌陷区，由此造成了两者地表景观上的显著差异 ( 图4-9、4-10) 。从图中可以看到，塌陷区尤其地裂缝发育的初塌区，塌陷还未稳定，土壤结构仍处在动态变化过程中，在此过程中土壤被拉伸或压缩变形，易导致植物根系被扯断、植物枯死，从而表现出塌陷条件下的典型景观特征 ( 宋亚新，2007) 。

3. 煤炭开发造成地表水与地下水系统的破坏

煤炭开发对水环境的影响是生态环境恶化的最主要因素之一。露天矿床的开采大面积剥离矿体上覆岩层，其上的含水层被破坏，改变了地下水的储水条件和补给、径流、排泄条件，造成矿区地下水位的大幅度下降，使影响范围以内的一些大泉断流或消失，一些取水建筑物的供水能力降低。有研究表明，活鸡兔露天矿先期露天矿排水形成的地下水降落漏斗最大影响范围为 2. 029 km2。

井硐矿的煤层采空区将引起顶板岩层的变形、破裂，直至岩体的冒落和塌陷，当这些冒落、冒裂带的裂隙与上覆含水层连通时，将改变地下水径流条件，使地下水沿着这些裂隙通道涌入矿井，引起地下水位下降，甚至疏干。另外，为了保证安全生产，往往是在大规模开采之前就要先排去巷道上部的地下水，造成地下水流失，以致其影响范围内的植被因缺水而干枯死亡，土地无法耕种。

图 4-9 塌陷区地表植被状况

图 4-10 非塌陷区地表植被状况

首先，地表塌陷与地裂缝在某种程度上直接改变了地面大气降水的径流和汇水条件，使部分地表水通过塌陷裂缝渗入地下，使地表水系流量减小，甚至干涸其次，地表由于地裂缝的存在，使土壤水的蒸散面积增大，包气带土壤的持水能力下降最后，大的地裂缝将沟通煤层上覆各含水层，使地下水位降低，地表井泉干涸。

( 1) 煤炭开采造成地表水减少

煤炭开采对地表水的影响主要有两方面。一方面是对地表沟泉的影响。大规模的采煤活动产生的地裂缝、塌陷洞、塌陷盆地等使地表径流条件发生变化。原有沟水、泉水易于沿地裂缝、塌陷洞等渗漏到地下，导致采煤塌陷区范围内的沟泉干涸。最典型的是神府-东胜大柳塔矿区塌陷区范围内的双沟水源地，1996 年发生初塌，据 1996 年 9 月观测资料，双沟水流量为 0. 079 m3/ s到 2005 年笔者去大柳塔双沟水源地调查的时候，双沟塌陷区范围扩大，沟中水已完全干涸，沟壁两侧树木也大部分枯死 ( 图 4-11) 。而与乌兰木伦河流域仅一梁 ( 柠条梁) 之隔的 牛川流域，目前尚属于未开采区域。其所属一级支流七概沟和二级支流大、小水头沟均有水。小水头沟宽约20 m，沟深约8 m，两侧长有树木和茂盛的芦苇。沟脑处有一侵蚀下降泉，侵蚀切割至潜水位以下，流量约 3 m3/ h。沟两侧也可见地下水从第四系或侏罗系地层接触面流出，与泉水汇合成溪。该沟为季节性河流，每年 8 ～10 月有水。小水头沟北为大水头沟，与小水头沟同是七概沟的支流，是常年性河流，四季有水。大、小水头沟水均流入七概沟，再汇入 牛川。七概沟河流量约0. 04 m3/ s，两岸长有茂盛蒲草 ( 图 4-12) 。

另一方面是对地表河流的影响。矿区内河流的补给方式主要有三种: 一是降雨入渗补给二是沟泉侧向补给三是地下水上渗补给。由于采煤形成许多地裂缝使得降雨补给来源大部分渗漏到地下，使地表径流明显减少，对河流的补给也相应减少另外，地表沟泉干涸使得河流的侧向补给来源明显减少有的地裂缝贯通上下含水层，造成潜水向深层渗漏，潜水位大幅下降，也导致地下水对地表河流补给的减少 ( 赵红梅，2006) 。

( 2) 煤炭开采破坏地下水系统

地下水是影响矿区生态环境的关键因素。地下水位的深浅对沙地植物群落组成、地貌景观及治理的难易有举足轻重的影响。煤层开采后，上覆岩层不断发生冒落，形成冒落带及导水裂隙带，从而使含水层结构和地下水径流、排泄条件发生变化。第四系松散层潜水由水平径流、排泄为主转化为以垂向渗漏为主，地下水位发生较大变化 ( 张发旺等，2006) 。

图 4-11 双沟水流植被状况

图 4-12 七概沟水流植被状况

· 煤炭开采对地下水补给的影响

在大柳塔地区，潜水主要靠降雨入渗补给。由于采煤塌陷造成的地裂缝的存在，当降雨强度很大，地面出现积水并产生径流时，径流经过塌陷裂缝时都会被截流，从而缩短了降雨入渗补给时间，减少蒸发，加大入渗量。

另一方面，大柳塔矿区自煤矿开采以来，由于采煤活动 ( 矿坑疏干排水以及采煤塌陷) 造成地下水位大幅下降，从而形成了厚度可达 40 m 左右的深厚包气带。这种深厚包气带对上部接收到的水分具有明显的滞后分配作用，当包气带厚度很大时，这种滞后分配作用的时间尺度甚至可以达到年，其结果是降水通过深厚包气带对潜水实现均匀补给。因此，采煤塌陷使降雨入渗补给量增加，并且通过深厚包气带实现对潜水的均匀补给，对地下水补给的影响为正效应。

·煤炭开采对地下储水空间及地下水运动的影响

采煤塌陷作用往往会破坏潜水含水层，使其与地下采空区连通，成为新的、统一的含水层，称之为 “含水层再造” ( 张发旺等，2006) 。由于含水层与采空区相连通，明显加大了地下水的储水空间，形成一个 “含水层再造”后的地下水库。

在天然条件下，煤、水资源共存于地质体中，并且各有其自身的赋存条件和变化规律。由于煤矿排水以及塌陷渗漏打破了地下水原有的自然平衡状态，形成以矿井为中心的降落漏斗，使地下水向矿坑汇流，在其影响半径内，地下水流速加快，水位下降，贮存量减少，局部由承压转为无压，使地下水运动受到明显影响。因此，采煤塌陷将加大地下储水空间，并改变地下水的运动规律。

·煤炭开采对地下水排泄的影响

如前所述，采煤塌陷造成地下含水层再造，使原本相对独立的含水层变成统一含水体，引起潜水位降低，导致地下水流场、水头压力发生变化，形成以矿井为排泄点的新的地下水排泄方式，进而使原有的地下水排泄点干枯或泉流量减少。

如大柳塔井田 201 工作面，该工作面上部为第四系萨拉乌苏组含水层，属母河沟泉域，沙层厚度20 ～50 m，含水层厚度0 ～30 m，富水性中等至强。采矿前，地下水以母河沟泉为排泄点，而开采后，由母河沟排泄变成了矿井排水 ( 通过疏放排水钻孔和导水裂隙带进入矿井) 排泄活鸡兔矿试生产时间不长，其顶部也出现了地面裂隙和塌陷，引起了含水层水位下降，其中王家壕一带地下水位也由开矿前埋深 1 m 左右，降至 6 m 左右布袋壕一带煤矿开采前，地下水位埋深仅 1 ～2 m，低洼地带常年积水形成海子，近年来随着煤矿的开采地下水位已下降至4 m 以下，多数海子已经干枯。矿区内民井水位也有明显下降趋势 ( 李连娟，2005) 。

·煤炭开采对地下水资源量的影响

大柳塔地区的地下水资源，主要是赋存于第四系松散含水层中的潜水，其次是烧变岩中的基岩裂隙水，二者为统一的含水系统，具有统一的水位和良好的水力联系，第四系松散含水层中的潜水，是其下伏烧变岩裂隙潜水的补给来源。煤炭开采对地下水资源量的影响主要来自两方面。

1) 采煤塌陷造成含水层结构破坏，使原来水平径流为主的潜水，沿导水裂隙垂直渗漏，转化为矿坑水在采矿疏干水过程中又被排出到地表，在总量上影响地下水资源。

2) 采煤塌陷形成塌陷坑、自上而下的贯通裂隙，使当地本就稀缺的地表水、地下水进入矿坑而被污染，使地下水质受到影响，进而影响到地下水的可用资源量。

在大柳塔矿区，煤炭开采一方面使萨拉乌苏组含水层中地下水与细沙大量涌入矿坑，造成井下突水溃沙事故另一方面矿坑排水需大量排放地下水，既浪费了宝贵的水资源，又破坏了矿区的水环境。

三、地质环境问题对煤炭开发的反作用

煤炭开发破坏了矿区的生态环境，严重影响当地居民的生存环境。恶化的生态地质环境反过来又给煤炭开发带来了严重的影响，造成了巨大的直接和间接经济损失。

首先，地面塌陷破坏农田、损毁房屋，所造成的经济损失要由煤矿来承担，增加了煤炭生产成本，也加剧了煤矿与当地居民的矛盾，甚至可能成为阻碍煤矿进一步发展的重要因素。如大柳塔煤矿开采造成前柳塔村除村子及附近农田以外的大面积塌陷，使双沟沟泉干涸，地下水位下降至40 m 以下，当地居民饮用水要依靠神东公司从镇上引来的自来水。2006 年，项目组通过访问前柳塔村民了解到，大柳塔煤矿要把原本保留煤柱的前柳塔村及附近大片农田也都纳入下期开采规划中，正与村民协商补偿问题。村民没了土地，要求的补偿较高，而矿上又不肯答应，于是双方协商陷入僵局，问题迟迟不能解决，煤炭开采的下一步工作也将无法顺利实施。

其次，煤炭开发破坏了地表水和地下水系统，使该地区本来就十分缺乏的水资源变得更加稀缺，使煤矿生产用水和工人、居民生活用水面临无水可用的境地，形成了煤炭开发过程中难以逾越的障碍。据报道，陕北神木县中鸡镇李家畔村，由于地面塌陷，地下水遭到破坏，塬上的井水干涸，村民吃水非常困难，人吃水必须到 1. 5 km 以外的地方去运水，每次用牛车拉一罐，得 4 元钱。羊吃水就到附近煤矿的进风口去，吃那种混着煤屑的黑乎乎的地下水。

再次，煤矿旧采空区容易发生冒顶，贯通正在开采的工作面，造成煤矿工人受伤，甚至死亡，也使开采工作陷入混乱。据 《三秦都市报》2008 年 12 月 5 日最新报道，12 月 3日15时10分，神木县大柳塔镇后柳塔煤矿井下旧采空区发生大面积冒顶事故，冲击波将两处标准密闭墙冲塌，从旧采空区涌出的有毒气体致运输大巷中的9名运煤车司机不同程度中毒，经全力抢救升井并立即送往当地医院救治，其中4人不幸遇难，5人正在医院救治并已脱离危险。冒顶地点距主井口约1200m处的主运大巷西侧旧采空区(1996～1997年采空，已封闭多年)，事故发生时，共有19人在井下作业，除9人中毒以外，其余人员都安全升井。

最后，地表植被的破坏还使矿区风蚀严重，影响了煤矿的生产环境，也影响到煤炭的生产，如增加了成品煤的含沙量等。

（1）概况

内蒙古自治区东胜煤田呼吉尔特矿区母杜柴登井田位于鄂尔多斯市境内，行政区划隶属鄂尔多斯市乌审旗图克镇管辖，西南至乌审旗57千米。井田位于鄂尔多斯高原的东北部，海拔高程为1278.50～1302.60米。井田内气候特征属于干旱的温带高原大陆性沙漠气候。地表全部为风积砂，各居民点之间多为沙石便道。东部边界以外有G210国道和包茂高速公路呈南北向通过，交通便利。

2010年8月至2011年8月，山东泰山地质勘查公司（山东省煤田地质局第一勘探队）开展勘查工作，勘查矿种为煤炭，工作程度为勘探，勘查资金3100万元。

（2）成果描述

含煤地层为下、中侏罗统延安组。主要可采煤层为2-2中、3-1、4-1。次要可采煤层为4-2中、5-1、5-2、6-2上、6-2中。

2-2中煤层：埋深579.65～807.27米，厚度0～3.40米，平均1.39米，一般不含夹矸，可采面积39.03平方千米，点数可采性指数为0.74，面积可采性指数为0.66，为对比可靠、大部可采的较稳定偏稳定煤层；灰分（Ad）9.06%，全硫（St，d）1.24%，挥发分（Vdaf）35.84%，发热量30.42MJ/kg（Qgr，d），煤类为不黏煤（BN31）、长焰煤（CY）。3-1煤层：埋深614.80～870.59米。厚度3.40～7.63米，平均5.06米，一般不含夹矸或局部含1层夹矸，可采面积59.59平方千米，点数可采性指数为1.00，面积可采性指数为1.00%，为对比可靠、全区可采的稳定煤层；灰分（Ad）7.12%，全硫（St，d）1.01%，挥发分（Vdaf）35.68%，发热量31.11MJ/kg（Qgr，d），煤类为不黏煤（BN31）、长焰煤（CY）。4-1煤层：埋深655.46～944.81米，厚度3.40～4.88米，平均3.72米，一般不含夹矸，个别点含1层夹矸，可采面积59.59平方千米，点数可采性指数为1.00，面积可采性指数为1.00，为对比可靠、全区可采的稳定煤层；灰分（Ad）6.52%，全硫（St，d）0.60%，挥发分（Vdaf）34.59%，发热量31.40MJ/kg（Qgr，d），煤类为不黏煤（BN31）。

母杜柴登井田埋深在标高370～510米范围内共获得煤炭资源量11.03亿吨。其中：探明的内蕴经济资源量（331）7.09亿吨，控制的内蕴经济资源量（332）1.56亿吨，推断的内蕴经济资源量（333）2.37亿吨。资源储量已通过评审。

（3）成果取得的简要过程

项目自2010年8月18日开始，至2011年8月12日结束。共完成三维地震物理点17228个、施工面积34.87平方千米、控制面积22.8平方千米；瞬变电磁测线258条，物理点15675个；直流电测深19条，物理点104个；钻探26孔，工作量22616米，其中水孔15个，工作量13109米，抽水试验15次，留设长观孔7个。另外还完成了地应力测试、流速流向测定、岩石力学测试、煤质化验、瓦斯测试等工作。采集各类样品1032件。2011年度完成钻孔16个，钻探工作量13913米。其中水文孔5个，工作量4406米，抽水试验5层次。

鄂尔多斯煤田之广、储量之大、产量之高，在我国实属罕见。鄂尔多斯煤种较齐全，有褐煤、长焰煤、不黏结煤、弱黏结煤、气煤、肥煤、焦煤等。全市煤炭探明储量为1269.5亿吨，占我国煤炭储量的1/7,主要分布在鄂尔多斯中部、东部和西部。中部为东胜煤田，总储量为1006亿吨。以目前全国最大的大同矿务局的生产能力（3000万吨/年）计算，东胜煤田仅探明储量就可开采2000多年，预测储量可开采2万多年。

东胜区煤炭局关于印发2008年东胜区煤矿防汛工作预案的通知

东煤发〔2008〕101号

各煤矿：

根据《鄂尔多斯市煤炭局关于做好2008年雨季三防工作的通知》（鄂煤局发〔2008〕141号）鄂尔多斯市东胜区人民政府关于调整防汛指挥部成员和职责的通知（东政发〔2008〕37号）的文件精神，结合我区煤矿实际，特制定《2008年东胜区煤矿防汛工作预案》。现印发给你们，请认真贯彻执行。

二00八年六月六日

一、总则

1、本防洪预案是针对煤矿可能发生的各类洪水灾害而制定的预防方案、对策和措施；

2、我局按照《防洪法》的有关规定、东胜区防汛指挥部和市煤炭局防汛工作领导小组的统一部署，积极配合，各司其职，各负其责，做好煤矿防汛预案中规定的准备和实施工作；

3、防汛对象是东胜辖区煤矿企业。

二、组织领导

为切实加强领导，经研究成立东胜区煤矿防汛指挥领导小组，组成人员如下：

组 长： 刘二江（区煤炭局局长）

副组长： 杨永刚（区煤炭局副局长）

韩永红（区煤炭局副局长）

李玉林 (区煤炭局工会主席)

王 文 ( 区煤监站站长)

王云清 ( 区煤监站副站长)

成 员： 杨志林 王 慧 郝重阳 敖新兵 班海军 郝久为

王志强 赵卿群

曹 平（鑫源煤矿矿长）

孙 俊（巴音孟克煤矿矿长）

张志刚（杨关煤矿矿长）

杜占锁（店圪卜煤矿矿长）

王志忠（聚鑫隆煤矿矿长）

任培乐（刘家渠煤矿矿长）

岳春云（振兴煤业煤矿矿长）

王爱荣（宏丰煤矿矿长）

秦 军（永利煤矿矿长）

郝彦兵（八宝沟煤矿、鑫隆煤矿矿长）

郝深海（恒泰煤矿矿长）

越 亮（蒙泰范家村煤矿）

祁士先（万发沟煤矿矿长）

刘元厚（张家梁煤矿矿长）

梁 俊（金通煤矿矿长）

韩生荣（张大艮煤矿矿长）

田世飞（汇能巴隆图煤矿矿长）

贾文智（民达煤矿矿长）

李广琪（腾远煤矿矿长）

高（盛鑫煤矿矿长）

张振国（棋盘井煤矿矿长）

刘洪全（泰生煤矿矿长）

赵世雄（兴盛联营煤矿矿长）

陈绍春（丰荣煤矿矿长）

邱武将（酸刺沟煤矿矿长）

侯曾福（电力金阳煤矿矿长）

赵忠林（神通煤矿矿长）

张巨国（神华昌汉沟煤矿矿长）

防汛领导小组下设办公室，办公室设在区煤炭局，主任由杨永刚兼任。

三、防洪防汛责任

1、在汛期，积极主动与气象部门了解掌握天气的实时信息预报并通告各煤矿，要求做好防洪工作，同时协调卫生、电信、运输、电力、物资材料供应等部门积极为防洪抗洪服务。

2、在汛期，深入各煤矿进行防洪安全知识宣传，主要宣传《防洪法》，并组织煤矿进行防洪隐患排查，排查内容重点是露天矿采坑、排土场边坡，井工矿低于洪水位线的煤矿井口、采空区上方塌陷区、已关闭老井、河道及采区附近的采沙场、砖厂、池塘等地，发现问题及时处理，组织抢险队伍、机械，储备抢险物资，实行昼夜巡查。

四、防洪防汛应急设备

局内配备调度专用车1辆，挖掘机1台。各煤矿自备装载机1台，潜水泵2台，水泵车1辆，5吨抽排车1辆，沙袋50个。

五、防洪防汛措施

1、广泛宣传，动员矿工充分认识防汛抢险的重要性和现实性，树立“宁可备而无汛，不可汛而不备”的思想。

2、要求各煤矿疏通排洪渠沟，保证泄洪畅通。

3、煤矿在汛前要做好隐患排查工作，及早发现并及时处理隐患，避免在防洪抗洪中出现工作失误。

4、出现险情后，及时向区防汛指挥部和市煤炭局防汛工作领导小组报告，防汛领导小组所有成员全部到一线参加抗洪工作，调动所有车辆转移受灾矿工，采取各种有效措施，将各类损失降到最低。

六、具体要求

1、进入汛期，各煤矿矿长、煤矿值班人员、托运机械设备司机24小时保证通讯工具畅通，一切防汛设备处于备用状态，保证燃料充足并随时启用。

2、进入汛期，东胜区煤矿防汛指挥领导小组所有组成人员随时与上级防汛指挥办公室或气象部门联系，了解掌握本地区气候变化情况，并组织协调防汛抗洪工作。

3、各煤矿将2008年度防汛工作预案于2008年6月20日前上报东胜区煤炭局防汛指挥办公室备案。

永兴县煤矿防洪应急预案

1、总则

1.1编制目的

煤炭产业是我县的支柱产业。煤矿防洪是全县防洪工作的重要组成部分。为贯彻“以防为主、防重于抢、抢重于救、常备不懈”的方针，坚持以人为本的原则，有效防御煤矿山洪灾害，最大限度地减少矿山人员伤亡和财产损失，杜绝群死群伤事件的发生，制定本预案。

1.2编制原则

坚持科学发展观，体现以人为本，以保障矿区人民群众生命安全为首要目标；贯彻安全第一，常备不懈，以防为主，防、抢、救相结合；坚持行政首长负责制，进一步落实煤矿企业主体责任，实行统一指挥、统一调度，按照服从大局，团结抗洪的原则，采取各项有效措施，杜绝群死群伤，减轻灾害损失。

1.3编制依据

根据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国煤炭法》、《国家安全生产事故灾害应急预案》、《湖南省煤矿事故灾难应急救援预案》、《永兴县山洪灾害防御应急预案》等法律法规和文件有关规定，结合永兴县煤矿防洪工作实际，制定本应急预案。

1.4适用范围

本预案适用于本县范围内所辖煤矿矿区防洪应急工作。

2、基本情况

2.1概况

永兴县位于郴州市北部，辖25个乡镇，土地总面积1979.4平方公里，总人口63万。全县有产煤乡镇15个，现有县辖各类煤矿106处，煤矿从业人员近万人。我县煤矿都位于山丘区，常年为山洪及地质灾害多发区域。

2.2矿区地质情况

我县座落于罗霄山脉西麓，茶水盆地的南端。综观全县轮廓，大体是东山西丘，中间丘盆山相间，南北开口，势如马鞍，形桑蚕。全县按煤炭资源分布地域可分为马田、湘永、永耒、永红、高坡等五个煤矿区，马田矿区位于永兴县西部，煤系地层有二迭系上统龙潭组，侏罗系下统茅仙岭组，含煤面积144平方公里。湘永矿区位于永兴县西北，矿区煤层均属二迭系龙潭组煤系地层，含煤面积28平方公里。永耒矿区位于县城以北，属二迭系龙潭组，含煤面积200平方公里。永红矿区位于永兴县城西南30公里，均属二迭系龙潭组，含煤面积12平方公里。高坡矿区位于永兴县东部，含煤地层为三叠系上统出炭垅组，含煤面积9.7平方公里。

2.3矿区水文与气象

我县属中亚热带季风湿润气候区。总的气候特点是：日照充足，雨量充沛，四季分明。冬春二季日照较少，夏秋之间水、热不调。年平均降雨量为1468.7毫米，最多值为1986.8毫米，最少值为915.9毫米，且在时间上、空间上分布极为不均。

2.4矿区山洪地质灾害特征

2.4.1山洪暴发

降雨集中及发育的水系决定了山洪灾害的突发性。陡峻的山坡，集中的降水，造成汇流时间短，能迅速形成具有强大冲击力的地表径流，导致山洪灾害的突发性。

2.4.2泥石流

由于矿区矸石堆积，山势陡峭，地表植被附着较浅，山洪暴发的同时易引发泥石流。

2.4.3山体滑坡

矿区独特的地质条件决定了山体滑坡的易发性。岩石大量裸露破碎、风化、植被稀疏，山坡陡峻，受力条件差，极易造成山体滑坡。

2.4.4地表水倒灌井下

由于持续大强度降雨，加上煤矿主、副、风各井口排水不畅，导致地表水从井口倒灌井下，造成煤矿井下设备被淹被毁。

2.4.5淹井

由于降雨集中，导致井下涌水持续增加，而由于井下排水设备达不到防洪要求，导致井下各水平、作业面被淹，严重时可发生井口漫水。

3、组织指挥体系及职责

3.1应急组织机构与职责

设立永兴县煤矿防洪指挥部，由县煤炭局局长任指挥长，县煤炭局主要领导任副组长，县煤炭局其他班子成员和各乡镇煤矿安全分管领导为成员。煤矿防洪指挥部下设办公室，办公室设在煤炭局安监股，办公室主任由县煤炭局分管安全的领导兼任。

县煤矿防洪指挥部的主要职责是：统一领导、指挥和协调煤矿防洪与救灾工作；分析、判断成灾或多次成灾的原因，制定全县煤矿防洪工作方案；部署、组织和协调有关部门和有关乡镇对受灾矿区进行紧急援救；做好煤矿防洪工作；处理其它有关煤矿防洪的重要工作。

办公室的主要职责是：汇集、上报灾情和应急处置与救灾进展情况；提出具体的应急处置与救灾方案及措施建议；贯彻县煤矿防洪指挥部的指示和协调成员单位之间的工作，并督促落实；组织有关部门和专家分析灾害发展趋势，对灾害损失及影响进行评估；负责各类文书资料的准备和整理；承担县煤矿防洪指挥部日常事务和交办的其它工作。

县煤矿防洪指挥部下设四个组：

3.1.1综合组：负责对县防指、气象、水文等部门各种信息的收集、整理分析，掌握暴雨洪水预报、降水、泥石流、滑坡、煤矿井下险情等信息，及时为领导决策提供依据。

3.1.2调度组：负责抢险人员的调配，调度并管理抢险救灾物质、车辆等。

3.1.3抢险救援组：由县矿山救护队牵头，各乡镇煤管所及各煤矿参加，主要负责对煤矿洪灾的抢险救援，现场控制和保护。

3.1.4后勤保障组：由各产煤乡镇煤管所牵头，各煤矿企业参与，主要负责落实应急救援的物质准备，煤矿洪灾善后处理等。

3.2应急组织体系框架

由县气象局提供灾害天气信息和实时雨量监测资料，县政府办、县防汛办应急响应并报警，然后按照县防汛办统一指挥，随时联动参与。由县煤矿防洪指挥部通知各产煤乡镇应急响应，并由各乡镇负责通知各煤矿企业参与联动响应。

4、预警和预防机制

4.1信息监测与报告

按照早发现、早报告、早处置的原则，由气象部门建立天气信息来源与分析，县防汛办进行重大洪水灾害风险分析与分级分等。县煤矿防洪指挥部根据相关资料进行及时监测和报告。

4.2预警预防行动

服从县委县政府统一领导，按照县防指和县防汛办的要求，及时发布指示和预警行动。预警行动向下发布由县煤矿防洪指挥部办公室电话通知各产煤乡镇煤管所，由各乡镇煤管所负责通知所属煤矿企业。

4.3预警级别及发布

根据重大洪水发生的严重性，分为一般（Ⅳ级）、较重（Ⅲ级）、严重（Ⅱ级）、特别严重（Ⅰ级）四级预警，颜色依次为蓝、黄、橙、红。

当符合下列条件之一时，进入Ⅳ级（蓝色）预警：

（1）24小时降雨超过80毫米，低于100毫米；

（2）主要江河水系的干流水位超过警戒水位，但预报将不超过保证水位；

符合下列条件之一时，进入Ⅲ级（黄色）警戒：

（1）24小时小降雨量超过100毫米，低于120毫米，或6小时内降雨量超过80毫米；

（2）主要是江河水系的干流水位超过警戒水位，且预报将超过保证水位；

（3）县气象部门预报强热带风暴、台风将严重影响我县，并发出紧急警报。

符合下列条件之一时，进入Ⅱ级（橙色）警戒：

（1）24小时降雨量超过120毫米，低于150毫米，或6小时内降雨量超过100毫米；

（2）主要江河水系的干流水位超过警戒水位；

（3）主要江河水系的干流水超过保证水位，并预报还有所上涨。

符合下列条件之一时，进入Ⅰ级（红色）警戒：

（1）24小时降雨量超过150毫米，或6小时内降雨量超过120毫米；

（2）主要江河水系的干流控制站水位超过历史最高实测水位。

雨量信息由县气象部门与县防汛办确认与发布。

5、应急响应

5.1分级响应程序

5.1.1危险区与安全区的划分

危险区是指受山洪灾害威胁的区域，一旦发生山洪、泥石流等灾害，将直接造成区内人员伤亡以及房屋、设施的破坏。危险区一般处于河谷、沟口、河滩、陡坡下、低洼处和不稳定的山体下；安全区是指不受山洪、泥石流的威胁，地质结构比较稳定，可安全居住和从事生产活动的区域。安全区是危险区人员的避灾场所。安全区应选在地势较高，平坦或坡度平缓的地方，避开河道、沟口、陡坡、低洼地带。

5.1.2紧急避灾的预警程序

如出现以下二种情况之一，按县→乡镇→煤矿→井下的次序，必须在最短时间内发出紧急避灾信号。第一，气象指标达到警戒数据，由县气象部门向县防指发出暴雨信息，再由县防指向各乡镇及相关部门传出。县煤矿防洪指挥部接县防指通知后立即通知各产煤乡镇煤管所（企业办），再由各乡镇通知各煤矿。第二，煤矿出现险情。即煤矿井下涌水增加，地表水倒灌井下，洪水即将漫井或矿区山体出现裂缝、滑坡，由县煤矿防洪指挥部向乡镇煤管所发出信号，具体由煤矿责任人及时现场监测报告。在特殊情况下，可由负责人直接发出紧急转移信号，同时向上一级报告。

Ⅳ级（蓝色）预警：各乡镇煤管所（企业办）和煤矿做好险情处理，煤矿撤出井下作业人员。

Ⅲ级（黄色）预警：县煤矿防洪指挥部立即组织相关技术人员进一步分析研究暴雨、洪水等可能带来的影响或危害，分析煤矿受险状况，提出处置意见，部署抗洪抢险及应采取的紧急工程措施和重大险情抢护的物资器材的应急措施。各产煤乡镇煤管所（企业办）按照各自职责做好本区域的防汛救灾工作；县煤炭局按照分片包干的原则视汛情迅速增派人员分赴各自防汛责任区，指导、协助当地的防汛抗洪、抢险救灾工作。

Ⅱ级（橙色）预警：县煤矿防洪指挥部及时召开紧急会议，分析洪水发展趋势，未来天气变化情况，研究决策抗洪抢险中的重大问题及人力、物力、财力的实时调度。发布紧急通知，有关乡镇煤管所（企业办）切实做好抗洪抢险工作，讨论贯彻上级部门关于抗洪抢险的指示精神，及时向县山洪灾害防御指挥部、县委、县政府通报情况。各煤矿除留下必要的值守人员外，其余全部撤离至安全区。

Ⅰ级（红色）预警：根据《中华人民共和国防洪法》相关规定，县防指可宣布全县进入紧急防汛期，动员各类社会力量全力抗洪救灾。县煤矿防洪指挥部立即派应急工作组奔赴灾区。及时召开专题会商会，处理解决当前抗洪救灾面临的重大问题和困难。及时向县防指、县委、县政府通报相关情况，坚决贯彻上级各项指示和命令，最大限度减少人民生命财产损失。

在紧急防汛期间，县煤矿防洪指挥部有权在管辖范围内调用物资、设备、交通运输工具和人力，决定采取取土占地、砍伐林木、清除阻水障碍物和其他必要的紧急措施。

5.1.3信号发送手段和责任人

县煤矿防洪指挥部与各乡镇用电话联系，汛期县乡两级安排专人24小时值班。乡镇与各煤矿用电话或专人专车联系。到紧急避险区的信号发送分为警报、鸣锣、喊话3种。乡镇、煤矿责任人在接到紧急避险转移命令或获得严重的监测信息后，必须紧急赶到责任区发布信息，按照责任分工履行职责。

5.1.4人员转移路线

转移路线本着就近、迅速、安全的原则进行安排。各煤矿都要确定适当的安全区用于紧急转移。

5.1.5转移安置的原则

第一，信号发送责任人和转移责任人必须最后离开警戒区；第二，按照先特级警戒区，再一级警戒区的原则；第三，先人员，后财产；先老、弱、病、残人员，后一般人员。

5.1.6转移安置纪律

第一，服从命令，听从指挥。

第二，坚守岗位，勤政务实。领导小组、指挥部成员及水雨量测报成员、转移安置责任人、信息发送人不得擅自离岗，玩忽职守者追究渎职责任。

第三，雨情报告必须及时，有险速报，会商必须及时，指挥必须果断。

第四，对瞒报、漏报者必须追究其责任，对离阵者查办，对怠误战机、酿成恶果者绳之以法。

第五，部门分工，各司其责，团结抗灾。

第六，安全救灾，临危不乱。

第七，防灾纪律铁容置疑，如有违抗，严惩不怠。

5.2通讯

通讯原则上采用固定电话，移动通信为备用联系方式。

5.3指挥与协调

现场指挥遵循属地化为主的原则，实行政府统一领导、以水利部门为主、各部门参与的应急救援协调机制。

5.4应急人员的安全防护

应急人员需配备救生衣进行现场转移被洪水转困人员。

5.5应急结束

重大洪水消退后，被安全转移的群众回到各自住所，由县防汛指挥部宣布解除重大洪水应急状态。

6、保障措施

6.1应急支援与装备保障

6.1.1现场救援保障

矿山排水设备发电机组由各煤矿准备，各乡镇煤管所（企业办）负责统筹安排，发生重大洪水灾害时，随时调用。

6.1.2应急队伍保障

应急队伍包括县矿山救护队，各乡镇应急救援队伍及各煤矿辅助救护队员。

6.1.3道路交通保障

当矿区公路发生山体滑坡、泥石流中断时，由各煤矿组织矿用铲车抢修。

6.1.4经费保障

各煤矿必须在安全费用中安排专门的山洪灾害防御应急工作专项资金，在发生重大洪水灾害时，县煤矿防洪应急指挥部应积极协调各部门争取专项防洪救灾资金用于煤矿抗灾救灾启动资金。

6.2宣传、培训与演习

6.2.1公众信息交流

本预案审定后，通过有关乡镇和煤矿大力宣传，倡导自救、互救等基本常识。

6.2.2培训

县煤矿防洪指挥部、各乡镇煤管所、各煤矿企业，应急管理人员、救援人员进行必要的常规培训。

6.2.3演习

每两至三年的主要产煤乡镇进行一次煤矿防洪紧急救援演习，由县煤矿防洪指挥部组织实施。

7、附则

7.1预案管理与更新

本预案应根据社会经济发展状况煤炭产业发展情况的变化予以适时的更新，其主办机构为县煤炭局。

7.2奖励与责任

7.2.1奖励

县人民政府对在抗洪抢险工作中做出突出贡献的集体与个人予以奖励。对于在煤矿抗洪抢险中做出突出贡献的集体与个人，由县煤矿防洪指挥部申报，经县山洪灾害防御指挥部、县委组织部、县人事局审查后由县人民政府给予表彰或奖励。在影响全县的洪水灾害应急处置及救灾工作完成后，经县委、县政府批准，召开总结表彰大会，表彰有功人员。

（1）对在防洪救灾工作中做出突出贡献的单位和个人，按照有关规定给予表彰和奖励。

（2）对在防洪救灾工作中表现突出而英勇献身的人员，按照有关规定追认烈士。

（3）对因参与抗洪救灾应急工作致病、致残、死亡的人员，按照有关规定，给予相应的补助和抚恤。

7.2.2责任追究

在洪水灾害应急处置过程中有下列行为之一的，对有关责任人员和部门领导给予行政处分；涉嫌犯罪的，依法追究其刑事责任。

（1）不按本预案规定和县山洪灾害防御指挥部要求实施洪水灾害应急处置预案的。

（2）不按规定及时报告灾情，或虚报、瞒报、假报灾情造成严重后果的。

（3）拒不执行命令指挥的，违抗指挥部命令拒不提供援助的。

（4）阻挠抢险人员调用物资和资金的。

（5）贪污、挪用抢险物资和资金的。

（6）有特定责任的国家工作人员，不坚守岗位，临阵脱逃和玩忽职守的。

（7）对洪水灾害应急处置工作造成其他危害的。

7.3制订与解释部门

本预案由煤矿防洪指挥部办公室制定并负责解释。

7.4预案实施和生效时间

本预案自印发之日起实施。