山西：采煤沉陷区变身生态风景

采矿陷落区又叫采空区

采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的"空洞"，采空区的存在使得矿山的安全生产面临很大的安全问题，人员与机械设备都可能掉入采空区内部受到伤害。

由于一些地方对采空区疏于及时有效的回填和注浆治理，使中国地下采空区面积越来越大。采空区改变与破坏了地球表面和岩石圈的自然平衡，就会产生采空区塌陷等地质灾害。

采空区塌陷是因矿体(层)采空、覆岩破坏引起的。埋藏于地下的各种大小矿体被采动、掘空后，矿体上部覆岩的力学平衡就会被打破。在重力和应力作用下，便产生裂隙和断移，地下水乘虚而入，通过裂隙向采空区渗漏，这又加速了覆岩的破坏，引起岩层和地表移动，最终形成了采空塌陷区。

塌陷区不仅会导致地下水枯竭，耕地破坏，生态环境恶化，还会使当地房屋受损，道路地裂变形，高速公路、铁路、机场等重大工程以及城市建筑因处理采空区塌陷而增加建设难度和费用。此外，地表裂缝会为地下自然煤层提供充足氧气，地下煤火会使采空区顶板承压减弱，冒落加剧，地裂缝加宽、加长，最终形成“地裂—火区—地表裂陷”的恶性循环。

探测方法

一、重力勘探方法

重力勘探方法是利用地下地质体质量亏损或盈余，在地表观测他们引起的重力异常，从而确定地下地质体的分布、大小、边界等。采空区因开采形成质量亏损，从而形成低重力异常。在煤矿采空区保存完整时，形成低值剩余重力异常。在采空区塌陷而不充水时，质量亏损值不变，但负密度值减小而影响厚度增大；充水时,亏损质量得到一定补偿,比在不充水的同样情况下，负密度值减小。无论在采空区实际存在哪种情况，按一般规律都可测出局部剩余重力异常。使用高密度、高精度微重力测量和适当的资料处理解释方法,在面积上控制采空区范围。采用数字地形多剖分体高精度地改方法及三维解释方法，以达到提高解释精确性。

二、电磁方法

1、高密度电阻率层析成像法

在现场测量时，将全部电极设置在一定间隔的测线上，然后用多芯电缆将其连接到程控式多路电极转换器上，使电极布设一次完成。为了准确、快速地采集大量数据，测量时通过程序控制实现电极排列方式、极距和测点的快速转换。并利用与系统配套的电法处理软件，对采集的数据进行各种处理，结果进行图示，使解释工作更加方便、直观。利用某电厂采空区和电阻率层析成像测量的结果，探讨了电阻率层析成像测量在煤矿采空区和斜风井巷道中的应用，结果表明，电阻率层析成像二维测量方法在煤矿采空区和斜风井巷道的探测和定位是准确和可行的；煤矿采空区和斜风井巷道内若没有水体存在，电阻率层析成像二维测量成果图中一般都是高阻异常封闭圈， 如有水体存在则表现为低阻异常封闭圈。

2、瞬变电磁法

瞬变电磁法是向地下发送一次脉冲磁场的间歇期间，观测由地下地质体受激引起的涡流产生的随时间变化的感应二次场，二次场的大小与地下地质体的电性有关，低阻地质体感应二次场衰减速度较慢，二次场电压较大；高阻地质体感应二次场衰减速度较快，二次场电压较小。根据二次场衰减曲线的特征，就可以判断地下地质体的电性、性质、规模和产状等，由于瞬变电磁仪接收的信号是二次涡流场的电动势，对二次电位进行归一化处理后，根据归一化二次电位值的变化，间接解决如陷落柱、采空区、断层等地质问题。该方法具有分辨能力强、工作效率高、受地形影响小、能穿透高阻覆盖层等优势，迅速发展成为高效、快捷的物探方法。将瞬变电磁法应用于某采空区探测，效果良好，不仅推断出地下采空区的范围，而且判断了采空区的积水情况。

3、甚低频电磁法

甚低频电磁法一般用频率为15～25kHz电台发射的电磁波作为场源。当电磁波在传播过程中遇到地质体时,使其极化而产生二次电流，从而引起感应二次场，一般情况下二次场和一次场合成后的总场与一次场的振幅方向、相位均不相同,即引起了一次场的畸变。使用专门的仪器通过测量某些参数的畸变，可发现采空区的存在。甚低频电磁法工作方法通常又分倾角法和波阻抗法两种，在探测高阻体时，一般选用波阻抗法进行甚低频电磁法测量，测线方向尽量与发射台方向一致或与该方向夹角最小。

4、探地雷达

探地雷达是利用高频电磁波以宽频带短脉冲，从地面通过天线T送入地下，经反射体反射后返回地面，通过天线R接收。在介质中传播时，其电磁波强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。所以，根据接收到波的双程走时、幅度与波形资料，可推断介质的结构。探地雷达适用于探测深度较浅的目标体，由于可以更换不同频率的天线，适用面较广，且探测分辨率高，在工程中的应用已经得到认同。探地雷达数据可采用专用软件进行处理，着重进行振幅恢复、滤波、F-K滤波、反褶积处理,获得信噪比较高的时间剖面,提高了有用信号的识别，雷达时间剖面比较真实全面地反映了地下介质的变化情况，保证了资料质量，并利用地下介质的电性差异来进行分层及查明地下异常地质体。该方法具有快捷、精确的特点,尤其是对地下采空区、人防工程洞室、地下溶洞等的探测更具有优越性。

5、MT、AMT、HMT和CSAMT法

大地电磁法（MT）、音频大地电磁法（AMT）和高频大地电磁法（HMT）本质上都属于采集天然场信号的被动源频率域电磁方法，差别在于采集信号的频率不同，相应的探测深度和分辨率不同。高频大地电磁法（HMT）采集的信号频率较高，最高可达100KHz，研究的深度较浅，从地下的十几米至上千米。这个深度范围内恰是人类矿山开采、地下工程建设、地下水资源开发等生产活动最活跃的深度。因此，高频大地电磁法在短短的十多年来无论在理论研究，还是仪器实现方面都获得了极大的发展，已成为中深度采空区探测的主要方法。该方法不需要人工场源，成本低廉，具有较大的勘探深度，不受高阻层屏蔽的影响，对低阻层有较高的分辨能力。

可控源音频大地电磁法（CSAMT）是利用两端接地的有限长导线作为发射源，使用人工源激发交变电磁场，在地表观测电磁响应并计算波阻抗以及视电阻率进行勘探的一种方法。由于可控源电磁法具有高分率的特点，能够在电性上地质异常，成为采空区探测的方法之一。该方法的最大的特点是采用人工场源，大大增加了电磁信号的强度，弥补了天然场源信号微弱，不易观测等缺点。但是该方法由于场源的存在，也有着其固有的不足，如场源附加效应，近区效应，场源阴影效应，过渡带效应及设备笨重等，在一定程度上影响了该方法的应用。

煤炭开采带来的环境污染和生态破坏问题日益突出,主要表现在：

1、地面水下跌

由于在煤炭开采过程中矿井水大量外排,导致地下水位下降,引起地面水下跌.

2、地层错动与地表下沉

由于煤矿井下水大量外抽,矿井上底承载能力下降,加上大部分小窑煤井在开采过程中,没有采取预留煤柱等预防措施,有的小窑煤井甚至对国有煤矿预留煤柱肆意采挖、破坏,导致地层错动,地表下沉.

3、地面水受到污染

矿井废水中悬浮物等污染物浓度较高,特别是流经含硫铁矿煤层的矿井水,酸性很大.据南坑镇水仔边一带矿区的矿井废水抽样检测,其悬浮物浓度平均值为280毫克／升,化学耗氧量浓度平均值为530毫克／升,硫酸根离子浓度高达2500毫克／升,最低PH值仅为2．7.这类矿井废水如不经处理就外排,将严重污染地面水体,淤塞河道和农田渠道,造成土壤板结,对农作物影响很大.

4、煤矸石占地及风化污染问题

煤矿排出的煤矸石一般都就近堆放.随着堆存量的不断增加,堆场的占地面积也逐年扩大.据统计,到2001年底,全市煤矸石的累计堆存量已达7500万吨,占用土地3000多亩,而且目前仍以每年新增80余万吨堆存量的速度在递增.煤矸石经风化、雨蚀、自燃后,其表面的风化层物质在风力作用下进人大气,严重污染大气环境.下雨天,在雨水的冲刷下,会携带其表层的小颗粒物质流入河道,同时还会将煤矸石伴生的硫铁矿中的硫离子和亚铁离子等浸取出来,污染水体环境.

5、对森林植被的破坏

煤炭开采需要大量木材,按万吨煤炭产量平均消耗坑木150立方米计算.全市仅煤炭开采业一年就需消耗木材约10万立方米,如此大的木材缺口迫使煤矿多渠道收购木材,客观上助长了乱砍滥伐,使育伐比例失调.同时,由于地下水位下降,地表含水层含水量减少,也使植被生长受到影响.

6、二次扬尘污染问题

煤炭有相当一部分靠汽车运输,撒漏现象非常严重,大量煤炭流失,使街道煤尘飞扬.

为有效防治煤炭开采过程中产生的环境污染和生态破坏,使煤矿矿区的生态环境逐步步入良性循环的发展轨道,提出以下对策建议：

一、加强矿井废水和区域环境综合治理

(一)对现有废水治理设施进行改造.对已老化、坏损的废水治理设施、设备进行修复、改造,确保矿井废水长期、稳定达标排放.

(二)对部分废弃矿井外排的废水进行治理.部分煤矿虽然停止了采煤,但仍有矿井废水(俗称老窿水)外排.主要是部分煤矿的采煤巷道间接相通,矿井废水全部从标高最低的井口外排,并将原有老巷道岩石断层和风化层中硫铁矿中的铁离子等浸取出来,导致废水中铁离子和硫酸根离子的浓度很高,严重污染水体环境.所以,对部分废弃矿井外排的废水必须进行治理,修建沉淀池,井投加石灰等药剂,经中和、反应、沉淀处理后,再达标外排.

(三)对部分环境污染和生态破坏严重的区域进行综合治理.一是对淤塞的河道进行清淤疏浚、护岸；二是做好水保工程,一般应在矿区地面径流汇入点建设污水沉淀处理池等.

二、搞好煤矸石的综合利用

目前,我市综合利用煤矸石的主要途径是发电和制砖,年利用量约65万吨,但与目前的堆存量相比,可以说利用量很小,且利用途径单一.必须努力探索综合利用煤矸石的新途径,以实现在尽可能短的时限内“消灭”煤矸石山.可采取的措施是：

(一)提高煤矸石发电的综合利用量

煤矸石发电以循环流化床锅炉为主要炉型,加入石灰石或白云石等脱硫剂,可降低烟气中硫氧化物和氮氧化物的产生量.其常用燃料热值应在12550千焦／千克以下,产生的热量既可以发电,也可以用作采暖供热,燃烧后的灰渣具有较高的活性,是生产建材的良好原料.这部分煤矸石以选煤厂排出的洗矸为主.目前,我市仅有高坑、安源和王坑三个煤矸石发电厂,总装机容量为4．8万千瓦时,年综合利用煤矸石约50万吨.可在巩固、提高现有煤矸石发电综合利用量的基础上,对上述三个电厂进行扩容改造,提高煤矸石发电综合利用量.

(二)利用煤矸石代替粘土制砖

利用煤矸石全部代替粘土,既可以降低能耗,又能减少生态破坏,这是大宗利用煤矸石的主要途径.可利用现有国家政策,采取控制、取缔粘土制砖,鼓励综合利用煤矸石制砖的方式进行,可将现有煤矸石制砖能力从现在的利用煤矸石16万吨提高到奶万吨.

(三)利用煤矸石回填处置

1、煤矸石回填采矿区

利用煤矸石回填采矿区,既可减少煤矸石占地,又可减少煤矸石对环境的污染.一般用于回填的煤矸石以砂岩、石灰岩为主.

2、煤矸石作工程填筑材料

煤矸石作填筑材料主要是指充填沟谷、采煤塌陷区等区的建筑工程用地,或用于填筑铁路、公路路基等.

三、做好矿区植被恢复和矸石堆场的覆土植被工作

(一)实施封山育林,采取植草、人工造林和疏林补方式,提高地表涵养水源、保持水土的能力.

(二)对短期内暂无法消化的煤矸石,制定切实可行被保护规划、方案和措施.宜林则林,宜草则草,努好煤矸石堆场的覆土植被保护工作.

(1)煤炭开采导致土地资源破坏及生态环境恶化。由于露天开采剥离排土，井工开采地表 沉陷、裂缝，都将破坏土地资源和植物资源，影响土地耕作和植被生长，改变地貌并引发景 观生态的变化。开采沉陷造成中国东部平原矿区土地大面积积水受淹或盐渍化，使西部矿区 水土流失和土地荒漠化加剧。采煤塌陷还会引起山地、丘陵发生山体滑落或泥石流，并危及 地面建筑物、水体及交通线路安全。据调查，中国因采矿直接破坏的森林面积累计达106万 公顷，破坏草地面积为26.3万ha，全国累计占用土地约586万ha，破坏土地约157万ha ，且每年仍以4万ha的速度递增，而矿区土地复垦率仅为10%。另据测算，中国每采万吨煤 ，平均塌陷土地0.2ha；在村庄稠密的平原矿区，每采出1000万t煤需迁移约2000人。

(2)煤炭开采破坏地下水资源，加剧缺水地区的供水紧张。中国是世界上人均占有水资源量较低的国家，且水资源分布极不平衡。从含煤地区分布看，富煤地区往往也是贫水地区。据调查，全国96个国有重点矿区中，缺水矿区占71%，其中严重缺水矿区占40%。随着煤炭开采强度和延伸速度的不断加大提高，矿区地下水位大面积下降，使缺水矿区供水更为紧张，以致影响当地居民的生产和生活。另一方面，大量地下水资源因煤系地层破坏而渗漏矿井并 被排出，这些矿井水被净化利用的不足20%，对矿区周边环境形成新的污染。据统计，中国煤矿每年产生的各种废污水约占全国总废污水量的25%。2000年，全国煤矿的废污水排放量 达到27.5亿t，其中，矿井水23亿t，工业废水3.5亿t，洗煤废水5000万t，其它废水450 0万t。

(3)煤炭开采导致废气排放，危害大气环境。因煤炭开采形成的废气主要指矿井瓦斯和地 面矸石山自燃施放的气体。矿井瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体，其温室效应 为CO2的21倍。据统计中国每年从矿井开采中排放甲烷70～90亿m?3，约占世界甲烷总 排放量的30%，除5%左右的集中回收利用外，其余全部排放到大气中。矿区地面矸石山自燃 施放出大量含SO2、CO2 、CO等有毒有害气体，严重污染大气环境并直接损害周围居民的身体健康 。煤矸石产出量很大，其排放量约占煤矿原煤产量的15%～20%。据不完全统计，中国国有煤矿现有矸石山1500余座，历年堆积量达30亿t，占地5000ha。另据1994年的矿山环境调查， 淮河以北半干旱地区的1072座矸石山中，有464座发生过自燃，自燃率达43.3%。

(4)为满足社会对洁净煤的需求，中国原煤入洗比例连年提高。1999年原煤入洗量3.17亿 t，入洗比例30%，其中国有重点煤矿入洗比例达到48%。原煤被入洗的同时，也排放出大量 的煤泥水污染土壤植被及河流水系。据调查，因洗煤全国每年排出洗矸4500万t，洗煤废水 4000万t，煤泥200万m3。

(5)在中国，由于煤炭生产与消费之间巨大的空间差异，导致“北煤南运，西煤东输”的 长距离运煤格局。运输中产生的煤尘飞扬，既损失大量的煤炭，又污染沿线周围的生态环境 。据统计，1999年全国铁路运煤量为64917万t，平均运距为550km；经公路运输或中转到 铁路的煤炭量达6亿t，平均运距为80km。若以0.5%的扬尘损失计算，因运输向大气中排放的 煤尘达600多万t，直接经济损失超过6亿元人民币。

(6)中国长期以煤炭为主的能源消费结构，不仅形成以酸雨、二氧化硫和烟尘为主要危害 的煤烟型大气污染，也是中国污染物排放量居世界第二的主要原因。统计资料显示，2000年 ，全国废气中SO2排放总量1995万t，其中工业来源的排放量1612万t，生活来源的排放量3 83万t；烟尘排放总量1165万t，其中工业烟尘排放量953万t，生活烟尘排放量212万t； 酸雨区面积约占国土面积的30%。

山西省晋城市泽州县平安路与大东线交叉口北60米。晋能控股煤业集团成庄矿是山西省级绿色开采试点煤矿中唯一的一座煤与瓦斯共采试点矿井，煤矿位于山西省晋城市泽州县平安路与大东线交叉口北60米。晋能控股煤业集团成庄矿被山西省环保局授予“山西省生态示范矿井”称号。这是该矿继“全国煤炭环境保护优秀单位”、“全国矿产资源合理开发利用先进矿山企业”、“山西省环保达标单位”、“晋城市环境优美单位”等相关荣誉以来，又获得的一项殊荣。

中国矿石开采量不断增加，每年从地下开采出约50亿吨矿石，由于一些地方对采空区疏于及时有效的回填和注浆治理，使中国地下采空区面积越来越大。

我国金属非金属矿山采空区体积约12.8亿m3，与三峡水库之容量相当，发生采矿塌陷灾害的矿业城市有30多个。我国在役老矿山崩落采矿比重较大，其中黑色金属地下矿山用崩落采矿法采出的矿石量70%以上。

中国矿业开采秩序较为混乱，非法无序的乱采滥挖在一些矿山及其周边留下了大量的采空区，如河南栾川钼矿、广西大厂矿区、甘肃厂坝铅锌矿、铜陵狮子山铜矿、云南兰坪铅锌矿、广东大宝山矿、湖南柿竹园矿等许多矿山都存在大量的采空区，致使矿山开采条件恶化，引起矿柱变形。

山西素有煤海之称，是全国煤炭产量最大的省份，采空塌陷灾害也最严重。山西因采煤形成的采空区达到2万平方公里，相当于山西1/8的国土面积，全省3500多万人中，300万人受灾。

十多年前大同曾因大面积采空区塌陷造成3．8级地震，8人死亡；1997年，大同发生采空区塌陷37起，9人丧生。在孝义市兑镇有一个因采空区塌陷整体搬迁的小山村。孝义盛产核桃，该村原有1900余株核桃树，丰年可产2万公斤桃仁，后因树木大批死亡而基本绝收。20多年内，该村虽然获得矿区赔付款500余万元，但仅限于搬迁安置，距采空区彻底治理所需相差甚远。

而国家也对于矿山环境的治理越来越重视，国家正式提出建立我国矿山环境治理恢复保证金制度：《矿山地质环境保护规定》（国土资源部2009年44号令）提出编制矿山地质环境保护与恢复治理规划和方案；征收矿山地质环境恢复治理保证金。

但是保证金制度在实施过程中存在着一系列的问题，例如：

保证金收取标准过低。如浙江省6元/m2,而目前的平均治理费达40元/m2。

保证金缴纳的形式单一。目前仅以现金为主。

分期返还难以实施。不定期的评估、验收，程度繁杂，分阶段返回鲜见。

相关配套政策还不完善。征收标准不统一、缺乏监督管理、验收标准不统一。

那么采矿区该如何处理呢？主要有以下几种方法：

1、地下空间工程

可以利用采空区建设实验室、防空洞、材料仓库、储水池、地下选矿厂等用途。例如，库尔斯克古布金矿利用采空区建设了水力贮气室、加工铁石英岩的选矿厂、储水电站、储气电室等。

2、观赏性处理

将矿坑或塌陷区进行观赏性处理，使其实现自然科普性格主导的矿山生态修复及旅游开发发展模式。

例如，上海辰山植物园矿坑花园。矿坑花园面积约39000平方米，这里原来是辰山采石场的西矿坑。根据原有生态地貌改造成了镜湖区、台地区、望花区和深潭区四个区域，矿坑花园现已成为一个观赏景点。

矿产挖空，受益最大的是矿老板，而受害最深的却是平常百姓，失去家园，背井离乡，还会得不到应有的补偿！国家对此事的日渐重视，才使得受害的百姓有了主心骨，也希望矿老板不要为了金山银山，就舍弃青山绿水。

矿区生态环境补偿法律机制构建的思考

http://www.riel.whu.edu.cn/show.asp?ID=4445

我国煤炭矿区生态环境问题分析

耿殿明��1)� 姜福兴��2)�

(1.中国煤炭经济学院，山东烟台市，264005；�2.山东科技大学，山 东泰安市，271019）

摘 要 从矿区生态环境问题的内涵阐释出发，分析了矿区 生态环境问题的形成与危害，在确认煤炭矿区环境保护与治理成效的基础上，针对现存矿区 环境中的薄弱点，提出了解决问题的途径和对策。�

关键词 煤炭矿区 生态环境 对策�

煤炭环境问题涉及煤炭开采、加工、储运和燃烧使用的全过程。寻找各种途径解决由于煤炭 开发利用产生的破坏生态、浪费资源和污染环境问题，已成为可持续发展领域中的重要课题 之一。

1 煤炭矿区生态环境问题的形成与危害�

1.1 煤炭矿区生态环境问题的内涵阐释

所谓生态环境问题，集中表现为人与自然和谐关系的被打破，其问题实质主要指由于人类活 动所引起的环境破坏和污染。煤炭矿区的生态环境问题是伴随矿区的开发建设而产生的，是 人类沿着传统工业文明的轨迹向前发展的必然结果。传统工业文明的价值指针是狭隘的人类 中心主义，它把人与自然对立起来，认为人是自然的主人和拥有者，自然被演绎成僵死的原 料仓，毫无内在价值而言；人的使命就是去征服和占有自然，使之成为人类的奴仆。受上 述思想支配，在长期的煤炭矿区开发实践中 ，人们始终不承认煤炭资源及其环境本身的价值，更认识不到矿区生态环境是资源。其结果 必然是大量煤炭资源的过度开采和浪费，矿区生态环境的急剧恶化和难以恢复治理，直至影 响煤炭行业的自我发展和人类的自身生存。�

1.2 矿区生态环境问题的构成

矿区生态环境问题的产生是一个多环节、多因素的复杂过程。所谓多环节指环境问题形成于 煤炭开采、加工、储运和燃烧使用的全过程；所谓多因素指环境问题的形成与技术、资金、 管理方式、政策导向和思想观念等多因子相关。�

1.2.1 煤炭开采形成的环境问题

（1）对土地资源的破坏和占用。

煤炭开采分为井工和露天两大方式，其中，我国95%以上的煤炭产量来自井工开采。 对土地资源的破坏损害，井工开采以地表塌陷和矸石山压占为主，而露天开采则以直接 挖损和外排土场压占为主。�

（2）对水资源的破坏和污染。

煤炭开采过程中，为保证安全而进行的人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤系含水层的 自然疏干，共同破坏和污染了地下水资源。与此同时，大量未经处理含有煤粉、岩粉和其它 污染物的矿井水外排，又影响到矿区及其周边环境。

（3）对大气环境的污染。

主要来自矿井排风、煤层瓦斯抽放和煤矿矸石山的自燃。�

1.2.2 煤炭加工形成的环境问题

煤炭加工形成的环境问题主要来自于对原煤的筛分、洗选、动力配煤和土法炼焦。污染环境 的方式主要是排放出大量煤泥水、洗矸、煤尘和有害气体。�

1.2.3 煤炭储运形成的环境问题

主要来自于煤炭的储、装、运过程中产生的煤尘飞扬对矿区及运输线路两侧生态环境的污染 。�

1.2.4 煤炭燃烧使用形成的环境问题

我国85%的煤炭是通过直接燃烧使用的，主要包括火力发电、工业锅（窑）炉、民 用取暖和家庭炉灶等。高耗低效燃烧煤炭向空气中排放出大量SO�2、CO�2和烟尘，造成我 国以煤烟型为主的大气污染。�

1.3 煤炭矿区生态环境问题的危害及程度

(1)煤炭开采导致土地资源破坏及生态环境恶化。由于露天开采剥离排土，井工开采地表 沉陷、裂缝，都将破坏土地资源和植物资源，影响土地耕作和植被生长，改变地貌并引发景 观生态的变化。开采沉陷造成我国东部平原矿区土地大面积积水受淹或盐渍化，使西部矿区 水土流失和土地荒漠化加剧。采煤塌陷还会引起山地、丘陵发生山体滑落或泥石流，并危及 地面建筑物、水体及交通线路安全。据调查，我国因采矿直接破坏的森林面积累计达106万 公顷，破坏草地面积为26.3万ha，全国累计占用土地约586万ha，破坏土地约157万ha ，且每年仍以4万ha的速度递增，而矿区土地复垦率仅为10%。另据测算，我国每采万吨煤 ，平均塌陷土地0.2ha；在村庄稠密的平原矿区，每采出1000万t煤需迁移约2000人。�

(2)煤炭开采破坏地下水资源，加剧缺水地区的供水紧张。我国是世界上人均占有水资源 量较低的国家，且水资源分布极不平衡。从含煤地区分布看，富煤地区往往也是贫水地区。 据调查，全国96个国有重点矿区中，缺水矿区占71%，其中严重缺水矿区占40%。随着煤炭开 采强度和延伸速度的不断加大提高，矿区地下水位大面积下降，使缺水矿区供水更为紧张， 以致影响当地居民的生产和生活。另一方面，大量地下水资源因煤系地层破坏而渗漏矿井并 被排出，这些矿井水被净化利用的不足20%，对矿区周边环境形成新的污染。据统计，我国 煤矿每年产生的各种废污水约占全国总废污水量的25%。2000年，全国煤矿的废污水排放量 达到27.5亿t，其中，矿井水23亿t，工业废水3.5亿t，洗煤废水5000万t，其它废水450 0万t。�

(3)煤炭开采导致废气排放，危害大气环境。因煤炭开采形成的废气主要指矿井瓦斯和地 面矸石山自燃施放的气体。矿井瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体，其温室效应 为CO�2的21倍。据统计，我国每年从矿井开采中排放甲烷70～90亿m�3，约占世界甲烷总 排放量的30%，除5%左右的集中回收利用外，其余全部排放到大气中。矿区地面矸石山自燃 施放出大量含SO�2、CO�2 、CO等有毒有害气体，严重污染大气环境并直接损害周围居民 的身体健康 。煤矸石产出量很大，其排放量约占煤矿原煤产量的15%～20%。据不完全统计，我国国有煤 矿现有矸石山1500余座，历年堆积量达30亿t，占地5000ha。另据1994年的矿山环境调查， 淮河以北半干旱地区的1072座矸石山中，有464座发生过自燃，自燃率达43.3%。�

(4)为满足社会对洁净煤的需求，我国原煤入洗比例连年提高。1999年原煤入洗量3.17亿 t，入洗比例30%，其中国有重点煤矿入洗比例达到48%。原煤被入洗的同时，也排放出大量 的煤泥水污染土壤植被及河流水系。据调查，因洗煤全国每年排出洗矸4500万t，洗煤废水 4000万t，煤泥200万m�3。�

(5)在我国，由于煤炭生产与消费之间巨大的空间差异，导致“北煤南运，西煤东输”的 长距离运煤格局。运输中产生的煤尘飞扬，既损失大量的煤炭，又污染沿线周围的生态环境 。据统计，1999年全国铁路运煤量为64917万t，平均运距为550km；经公路运输或中转到 铁路的煤炭量达6亿t，平均运距为80km。若以0.5%的扬尘损失计算，因运输向大气中排放的 煤尘达600多万t，直接经济损失超过6亿元人民币。�

(6)我国长期以煤炭为主的能源消费结构，不仅形成以酸雨、二氧化硫和烟尘为主要危害 的煤烟型大气污染，也是中国污染物排放量居世界第二的主要原因。统计资料显示，2000年 ，全国废气中SO�2排放总量1995万t，其中工业来源的排放量1612万t，生活来源的排放量3 83万t；烟尘排放总量1165万t，其中工业烟尘排放量953万t，生活烟尘排放量212万t； 酸雨区面积约占国土面积的30%。 2 煤炭矿区环境保护与治理的现状及难点�

2.1 环境保护与治理成效

(1)政策法规配套，环保投入增大。国家相继出台和修订与煤炭矿区环境保护直接相 关的法律法规13项，使矿区环境保护与治理步入法制化轨道，加快了矿山环境保护事业的 发展。矿区的环境改善离不开投入，据不完全统计，“九五”期间煤炭工业投入环境治理的 资金达28.6亿元，平均每年5.7亿元。�

(2)土地复垦取得一定成效。资料显示，目前全国已累计复垦利用各类废弃土地约1500万 亩，占废弃土地总量的8%；其中复垦利用工矿废弃土地约600多万亩，约占工矿废弃土地总 量的10%。复垦后的土地70%作为耕地或其他农用地，30%作为非农业建设用地或其他用途。 从煤炭行业看，“九五”期间，全国复垦采煤塌陷土地150ha，复垦率为15%，完成露天矿 挖损土地复垦量21ha，复垦率已达到41%。�

(3)三废治理效果显著。“九五”期间，煤矸石利用率达到40%，比“八五”期间提高 9个百分点；截止到1999年治理灭火矸石山310座，灭火率达80%。1998年山东省综合利用煤 矸石700多万t，占总排放量的71%，并实现利税近7000万元。新的煤矿设计拒绝矸石堆放， 将有力保证今后彻底根除矸石山。统计显示，1999年，全国采掘业共去除工业SO�2 156104 t，其中燃料燃烧中去除的41505t；去除工业烟尘1647893t。� (4)矿区绿化已从单纯植树种草，走向绿色生态工程建设。众多矿区不断加大投入， 绿化美化生产生活区。根据矿区所处地理环境，积极采用绿化新技术，营造矿区防护林，绿 化煤矸石山，治沙固土，恢复植被，保持水土。�

(5)洁净煤技术发展较快。1995年全国共有洗煤厂557个，年入洗原煤2.8亿t，原煤入 洗率为22%。到2000年，洗煤厂数增加到755个，原煤入洗量达4.5亿t，原煤入洗率超过30% 。1995年前，全国动力配煤几乎空白，“九五”期间，全国相继建设并投入运行一批不同规 模、不同类型的动力配煤厂，年生产能力近6000万t。我国民用型煤技术已经成熟，到2000 年，全国民用型煤产量达到8000万t，城镇居民生活用型煤普及率为80%。 为加快开发煤层气的步伐，“九五”期间，国务院批准 成立了专门从事煤层气开发的公司。据不完全统计，2000年，全国共开发利用煤层气近4亿 m�3，预计到2005年，全国煤层气利用量可达30亿m�3以上。�

2.2 煤炭矿区环境保护与治理中的薄弱点

(1)领导环保意识弱，公众参与程度低。我国的环保历史经验证明，一切环境污染与生态 破坏，首先发端于各级领导的思想认识和决策行为。当前，许多领导还远没有树立起真正的 环保意识，对可持续发展仅停留在口号上，走的仍是“先污染、后治理”的老路或为了局部 利益而加重污染的歪路。公众参与在发达国家的环境影响评价中占有十分重要的地位，通过 听证会等形式广泛听取公众意见，满足公众对环境保护的要求。我国目前的建设项目环境影 响评价中还没有建立起公众参与制度，环保工作公开接受公众监督的程度还很低。�

(2)经济结构调整迟缓，环境保护监管不力。尽管国家不断进行经济结构的调整，但 由于受思想惰性、体制刚性、财力不足、政策缺位和区域壁垒等多因素影响，我国的能源生 产和消费结构不合理状况依然存在，这种结构不合理带来的直接后果便是资源的过度开采和 浪费，以及矿区环境和安全状况的难以改善。另一方面，我国的环保管理体制仍然存在许多 弊端，特别是制约监督机制的失效，导致对环境保护的监管不力，有法不依，执法不严，违 法开脱现象依然存在。�

(3)环保历史欠账多，资金渠道不畅、投入不足。我国的长期计划经济体制，使矿区 特别是许多老矿区遗留下巨大的生态环境包袱，且没有建立起相应的治理资金账户。自20世 纪70年代后期，我国的环境污染日趋恶化，治理资金仅有国家财政一条渠道。1984年，国务 院在《关于环境保护工作的决定》（国发〔1984〕64号）中，确定了环境保护资金的8条渠 道 ，其中用于污染治理投资的有7条。尽管这7条渠道对资金筹集、污染控制和环境质量的改 善曾起过重要作用，但是，从总体上看，污染治理投资总量还远没有达到基本控制住环境恶 化加剧的水平。现在，这7条渠道中，有的已不通，即使通的也还存在着渠道不畅等问题， 其外部表现则是资金投入的严重不足。据统计，我国每年直接用于煤炭环境保护的资金大约 为5～6亿元，仅占煤炭工业产值的0.3%，远低于全国1%的平均水平。�

(4)矿区塌陷土地复垦工作盲点多。尽管早在1988年国务院就已正式颁布实施了《土 地复垦规定》，在随后修订和制定的《土地管理法》、《煤炭法》等5部法律中都有土地复 垦方面的法规条文，各级地方政府几乎相继制定土地复垦规定实施办法，但如今矿区土地复 垦率仅为10%，比发达国家低50多个百分点，土地复垦的质量不高，复垦工作中出现了多处 盲点。例如，对于老矿区土地塌陷的历史欠帐至今没有明确补帐的责任对象和资金渠道；土 地复垦规定中的“谁破坏，谁复垦”原则形同虚设，现存的塌陷征地和塌陷补偿办法，无法 约束企业对土地复垦规定的执行；企业与地方政府在土地复垦中难以形成有效的合作机制等 。�

(5) 国家缺乏针对性更强，体系更加严密的矿山环境保护法律法规。现行环保政策法 规中，缺乏针对矿山环境保护特点的法律法规和技术标准，不利于矿山环境保护和治理工作 向纵深发展。一些环境问题由于无章可循，不能及时得到治理，从而长期危害环境。如煤矸 石山自燃被定性为无组织排放，国家尚无限期治理和超标罚款的规定。�

3 解决煤炭矿区环境问题的对策与建议�

3.1 完善矿区环境保护的法律法规体系

矿区生态环境的保护与治理必须纳入法制化轨道，这既是市场经济的要求，也是世界发 展的潮流。要在已有法律条款的基础上，紧密结合矿区环境的特点，建立起符合我国国 情的矿区环境保护法律法规体系和技术标准体系，这一体系应覆盖矿区发展的全过程，对新 上矿山项目的环境影响评价，在采矿山的环境保护和报废矿山的环境重建都应给出明确的法 律规定。“十五”期间，国家将陆续出台《矿山环境保护管理条例》，《矿山开发环境保护 技术政策》和《矿山生态环境恢复治理技术规范与标准》等，以促进矿山环境保护工作的进 一步发展。�

3.2 实行更加严厉的环保政策

国家必须痛下决心，坚决关停生产工艺落后，安全性差，资源浪费大的小煤矿以及加快淘汰 耗能高，污染重的旧式加工工艺。通过税收优惠等措施，扶持节能、环保型产业的发展，借 助市场之手逐渐将落后产业和产品淘汰出局。要严格控制新的矿山环境污染和生态破坏，所 有新建、扩建、改建的矿山企业建设项目，必须依法严格执行环境影响评价制度，凡环保标 准达不到要求的项目，一律不予立项。要严格执行“三同时”制度，明确矿山环保目标和责 任，坚决实行领导责任追究制。�

3.3 加强舆论监督，提高公众参与度

要充分发挥新闻媒体的舆论监督作用，增强广大公众的环保意识和参与意识。通过弘扬先进 ，鞭挞污染环境、破坏生态的违法行为，唤起社会公众对环境问题的广泛关注，以形成强大 的社会压力，促使企业更加自觉地保护环境。在加强舆论监督的同时，应尽快通过法律程序 ，建立起有效的公众参与制度，使公众对环境问题的关注真正落实到行动上。�

3.4 大力推广应用清洁开采和洁净煤技术

通过制定一系列强有力的政策法规，并加大资金投入，加快清洁开采和洁净煤技术的研究开 发和推广应用。当前清洁开采的重点应放在离层注浆减沉、瓦斯抽放利用及无矸石排放回采 等成熟技术上。洁净煤技术及其产业化是我国今后煤炭加工利用的重中之重，也是从根本上 解决我国煤炭污染的重要途径，为此，国家将洁净煤技术作为可持续发展和实现两个根本转 变的战略措施之一，给予了高度重视，并制定颁发了《中国洁净煤技术“九五”计划和2010 年发展纲要》，确定了洁净煤技术发展的重点领域和方向，这不仅有利于环境状况的根本改 善，而且也是煤炭工业健康发展的必然选择。�

3.5 推行多元综合治理的土地复垦模式

塌陷土地复垦是矿区环境治理中的难点问题，国家土地复垦规定中，“谁破坏，谁复垦”的 原则在实践中产生许多矛盾。老矿区的大量塌陷土地是在计划经济时期（或更早）形成的， 这一历史欠帐让效益低下的煤炭企业自身偿还，无论从道理上还是能力上都难以行通。新矿 区或老矿区新的土地塌陷基本采用塌陷征地和塌陷补偿办法，致使“谁破坏，谁复垦”的原 则流于形式。推行多元综合治理的土地复垦模式是解决我国矿区塌陷土地复垦问题的一种思 路，具体设想是，以1997年国家明确规定复垦资金列入生产成本或建设项目总投资为界，将 矿区塌陷土地划分为历史欠帐和新增塌陷两类，对于历史欠帐塌陷土地，应由国家筹资或在 国家复垦土地使用优惠政策下由社会力量（包括矿山企业）出资进行土地复垦。新增塌陷土 地由企业复垦，力争做到破坏一亩，复垦一亩。对新塌陷地应打破单一征地的旧模式，若经 过复垦，土地生产力（或收益）能达到原有土地效用的一律不征用，企业支付复垦及地力补 偿费，仍由农民复垦使用。对于有些塌陷土地也可采用多方协同复垦，股份经营土地的混合 模式。矿区塌陷土地在复垦技术上应根据塌陷地状况，使用综合整治的复垦方式。

参考文献

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3 兖矿集团. 兖矿集团生态环境与“三废”治理情况.北京：地震出版社，2001，233～23 7�

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5 麦方代. 论我国环境影响评价中的公众参与. 煤矿环境保护，2001，15（3），27～30

西北地区煤炭开采区主要分布在黄土高原的陕西韩城—铜川—彬长—黄陵等渭北煤田区、陕西神府及内蒙古东胜煤田区，甘肃平凉华亭、阿干镇、窑街煤田区，宁夏灵武、石嘴山、石炭井煤田区，内蒙古乌达、海勃湾、包头石拐煤田区，新疆的乌鲁木齐、哈密三道岭煤田区等。

总体而言，西北地区煤矿开采引发的环境地质问题十分严重，是所有矿产工业类型中矿山环境地质问题最为严重的一种类型。地下开采和露天开采对矿区地质环境影响方式和程度不同，以地下采煤导致的环境地质问题最为严重。西北地区煤矿以地下开采为主，其产量约占煤炭产量的96%，主要环境地质问题见表3-7。煤矿开采的环境地质问题示意图见图3-3。

表3-7 煤炭开采的主要环境地质问题

图3-3 煤矿开采环境地质问题示意图

露头煤及浅部煤层采用露天开采，改变了原有的地形地貌：高陡边坡诱发滑坡(①)，外排土矸场占压土地(②)，废渣堆积沟坡上，暴雨诱发形成滑坡(①)和泥石流(③)地质灾害。煤层采空区(④、⑤)上方地裂缝(⑥)会造成建筑物开裂、农田被毁，稍深部煤层采空区上方发生地面塌陷(⑦)，耕地被毁，村庄搬迁。煤矸石堆积占压土地的同时，矸石山粉尘及自燃(⑧)产生的有毒有害气体、风井排出的沼气、二氧化碳等污染大气环境(⑨)，危及人类健康。露天矿排矸场及煤矸石淋溶水造成地表水土(⑩)及农作物污染，下渗造成地下水及岩溶水污染( )

3.4.2.1 煤矸石压占土地

煤矸石是采煤和选煤过程中的废弃物，通常占煤矿产量的12%～20%，是煤矿最主要的固体废弃物，主要危害是堆积压占土地破坏植被。陕西黄陵店头地处黄土高原地带，小流域地区的森林植被良好，但是部分煤矿排放的煤矸石堆积在山坡上，压占了生长良好的杂木林。陕西韩城下峪口黄河滩湿地芦苇茂密，生态环境良好，但是该矿排放的煤矸石填滩造地，破坏了黄河湿地生态资源与环境。

3.4.2.2 对水资源的影响

产于鄂尔多斯盆地周边的石炭-二叠系中的煤田，其下部是奥陶系石灰岩，上部为侏罗系砂泥岩，属干旱盆地严重缺水地区。矿井疏干排水导致地下水均衡系统破坏，地表水水量减少，地下水位下降。煤矿酸性及高矿化度的井水造成地下水污染，加剧了水资源危机。新疆乌鲁木齐市六道湾煤矿煤系地层倾角67°～78°，开采后形成自上而下的采空区塌陷和裂缝带，造成水资源流失的环境破坏。煤炭资源大面积连续开采，造成了难以恢复的地下水破坏，同时导致地表河流流量锐减，生态环境破坏。1997年以来，陕西神府煤田开发区的不少河流断流，如2000年窟野河断流75d，2001年断流106d。由于煤矿采空区裂缝遍布，最宽达2m多，局部地区地面下降2～3m，导致原流量达7344m3/d的双沟河已完全干枯，26.67ha水田变为旱地，杨树等植被大片枯死。

3.4.2.3 崩塌、滑坡、泥石流

露天矿山高陡边坡开挖或堆积在斜坡体上的采矿废渣因暴雨、地面塌陷、地裂缝等原因引发崩塌、滑坡。煤矿区滑坡主要发生在露天矿、黄土高原以及山地矿山。如新疆哈密三道岭露天煤矿1967、1983 和1999年先后三次发生较大规模的滑坡，造成矿区运输中断，直接经济损失上百万元。内蒙古包头石拐矿区由于采煤使地下采空区面积增大，近几年滑坡活动加剧，目前滑坡体东西长100～370m，南北宽600余m，面积约16×104m2，体积约400×104m3。从1979年至今已毁坏民房及其他建筑物达5000m2，堵塞了通往五当召旅游点的道路600m，造成经济损失约400万元。红旗山出现了多组东西向宽约0.1～1.5m、南北走向长约100～300m的地裂缝，危及山脚下677户1947人的生命财产安全。

陕西韩城象山煤矿因地下采煤及渠道渗水等原因，引起山体蠕滑，直接威胁坑口电厂——韩城电厂主厂房的安全，为此付出了上亿元的防治费用。陕西彬县百子沟煤矿地下采煤采空区上方岩层垮落、下沉，使地表斜坡失去平衡导致1995年7月6日的黄土滑坡，滑距约30m，180×104m3土方量堵塞河道形成堰塞湖。滑坡将矿部三座大楼整体向前推移5～7m，楼房墙壁出现裂缝，地板鼓起，地基被毁。由于事先的预报准确，所幸无人员伤亡。1991年8月9日，陕西铜川金华山煤矿西侧黄土塬边由于地下采煤引起崩塌、滑坡，土方量达1050×104m3，将坡脚处的西龙村埋没，大片良田被毁，损失巨大。

陕西铜川焦坪、王石凹、李家塔、金华山、桃园等煤矿均发生过严重的滑坡，铜川矿区有中等以上规模滑坡1000多处，铜川市区有154处，崩塌体361处。陕蒙神府—东胜矿区地处干旱半干旱地带，植被覆盖率低，土壤风蚀、水蚀交错，岩层结构疏松，易风化，自然灾害频繁，生态环境十分脆弱。20世纪80年代以来煤田大面积开采，采矿废石及排土乱堆乱放，沿山坡开挖加大了地面坡度。矿区人为泥石流均分布在河道两侧，泥石流直接注入河床，使河床过水断面缩小，行洪能力降低，即使中等水深洪水，也能造成很大灾害。1989年7月21日，矿区上游突降暴雨，3h降雨120mm，在乌兰木伦河形成含沙量高达1360kg/m3的泥石流，淤平坑井11处和露天矿坑9处，其中马家塔露天矿被淹没，泥沙淤积15×104m3，冲毁两岸矿堤1870m、水浇地600亩、路基挡墙60m，导致铁轨悬空，中断行车一月之久，经济损失2000多万元。

3.4.2.4 地面塌陷和地裂缝

地下开采形成的地面塌陷、地裂缝造成耕地破坏、公路塌陷、铁轨扭曲、建筑物裂缝，以及洼地积水沿裂隙下渗引发矿井透水等事故。在干旱地区由于地表水系受到破坏，导致矿区生产、生活以及农业用水发生困难。同时，还可诱发山体开裂形成滑坡。

地面塌陷和地裂缝在大中型地下开采的煤矿区最为普遍，灾害也最为严重。如新疆的六道湾煤矿，甘肃的华亭、窑街、阿干镇、王家山等煤矿，宁夏的石嘴山、石炭井煤矿和陕西的渭北韩城—铜川以及神府—东胜煤田矿区。

调查资料表明，在579座各种类型的矿山中，有115座矿山存在地面塌陷，塌陷面积达20236km2。其中非煤矿山10座，仅占8.70%；而煤矿山有105座，占塌陷矿山的91.30%。根据塌陷面积及严重程度，大于10km2的极差级别矿山8座，占8%；1～10km2差级别矿山 37座，占 35%；0.1～1km2中等级别矿山 37座，占 35%；小于0.1km2较好级别矿山23座，占22%。

煤矿区的地面塌陷最为严重，这是因为煤层厚度较金属矿体稳定，分布范围大，煤层产状较平缓，采煤形成的采空区较金属矿山要大得多，并且上覆岩层多为松软的页岩、粉砂岩及泥质岩层。煤矿地面塌陷和地裂缝的范围及深度与采煤方法、工作面开采面积、采区回采率以及煤层产状等多种因素有关。一般而言，在其他因素相同的条件下，充分采动(用长壁工作面全部垮落法采煤时)比非充分采动(条带部分冒落法采煤)引起的地面塌陷影响范围及深度要大。而煤层采厚越大，倾角越小，埋深愈浅，开采面积越大，地面塌陷、裂缝影响范围及深度也越大。地表最大下沉量W可用公式估算：W=qMcosα。

式中：q为下沉系数，全部冒落采煤法 q=0.70～0.90，条带部分冒落采煤法 q=0.02～0.30；M为煤层法线厚度；α为煤层倾角。

当采深与采厚之比小于20时，地表常发生剧烈变形，此比值大到一定程度后塌陷消失。榆林神府矿区大砭窑煤矿开采5＃煤层，煤层厚4～6m，埋深90～100m，1992年5月5日矿井上方发生地面塌陷12000m2，陷落深度0.7m。有关资料指出，塌陷面积与开采面积之比平均值为1.2，塌陷容积与开采体积之比平均值为0.6～0.7。当采深较大时，地面、地表裂缝则较少。当采深H ＞(100～150)m，或 F=H/M≥20(M 为煤层厚度)时，地表移动和变形在时间和空间上呈明显连续，不出现地裂缝。

根据煤炭工业“九五”环境保护计划，2000年全国(除西北地区，下同)煤矿地面塌陷面积为182.20km2，复垦面积为48.40km2，复垦率为26.6%。西北地区煤矿地面塌陷面积为35.76km2，复垦面积为 4.40km2，复垦率为12.3%，比同期全国平均值低54.9%。2000年西北地区煤炭产量达8994×104t，万吨煤塌陷面积为0.31ha，比全国万吨煤塌陷面积均值0.20ha高55%，而复垦率低51.5%。可见，西北地区煤矿地下开采塌陷区的防治工作应加紧加快。

乌鲁木齐市六道湾煤矿距友好商贸中心仅1.5km，该矿煤层倾角67°～78°，属急倾斜煤层，50年来，地下不同开采水平分段放顶煤采煤后，由于上位顶煤和覆盖层的周期性塌陷断裂，出现与煤层走向一致的条带状塌陷深坑，深度达40～50m，并在塌陷坑两侧形成平行裂缝，造成了连续性的地面塌陷凹槽、地裂缝和塌陷坑。塌陷区目前仅作为乌鲁木齐市城市工业垃圾的填埋场所，在其虚土表面又不断产生新的塌陷深坑和地裂缝，3km2的土地不能开发利用，迫使市政设施建设不得不绕道而行，成为乌鲁木齐城市建设发展的死角。

宁夏石嘴山市石嘴山煤矿开采面积为5.15km2，而塌陷面积已达6.97km2，是其开采面积的135%，形成深达8～20m的地表塌陷凹地，部分地段的裂缝宽达1m。矿区铁路运输基地高出塌陷区10～20m，使得矿山企业每年用于铁路的垫路费高达100万元，穿越矿区的109国道被迫改道。

陕西省煤矿采空区地面塌陷总面积约115km2(表3-8)，主要分布于渭北及陕北煤矿区，陕南秦巴山地区仅有零星分布。其中铜川市老矿区因开采较早，地面塌陷比较严重，到1999年底，据不完全统计其地面塌陷为63.82km2，占到全省煤矿区地面塌陷区的55.38%，其中80%为耕地。而神木县近几年煤矿开发力度不断增大，加之煤层埋藏较浅，地面塌陷面积增大，截至2001年，该县乡镇煤矿造成地面塌陷达5.32km2。

表3-8 陕西省煤矿区地面塌陷

陕西省渭北煤田的铜川、黄陵、合阳、白水、韩城各矿区，陕北神府煤田的大柳塔、大砭窑、洋桃瑁、沙川沟、刘占沟、新民矿等矿区，均出现有不同程度的地面塌陷、地裂缝及山体滑坡，造成大面积的农田被毁、房屋开裂、铁轨扭曲、公路塌陷、矿井涌水等。2001年7月特大暴雨使黄陵店头陕煤建五处矿区仓村三组的1.2km2耕地发生地面塌陷、地裂缝，地裂缝最宽达15m，塌陷落差达7.45m，60%耕地已无法复垦，农田撂荒，预计经济损失达270万元。2000年4月，中央电视台《焦点访谈》对陕西铜川市王益区黄堡镇黑池塬乡镇煤矿地下开采造成的村民窑洞开裂、耕地被毁进行了曝光。陕西白水县县办煤矿开采导致白水县火车站候车室出现裂缝、铁轨下沉、广场地面鼓包。陕西渭北煤田地表水平拉伸变形值达到0.8～2.2mm/m时出现地裂缝，裂缝宽300～700mm，深度达5～15m。铜川煤矿区地裂缝有5400余条，以王石凹煤矿为例，在1：5000 的地形图上填绘的裂缝就有70多条，总长度近7000余米。20世纪90年代，甘肃窑街煤矿区矿井地面占地598.1ha，地面塌陷20处，共计443.54ha，地面塌陷面积比80年代扩大了48.4%，每年以14.47ha的速度扩大，10年间因塌陷引起的特大型山体滑坡等灾难性地质事故数起。80年代造成水土流失面积449～550ha，90年代达到663～720ha。甘肃靖远王家山煤矿1995年8月两次洪水携带泥石流从地面裂缝涌入井下，造成多人伤亡。

陕西神木大柳塔煤矿区1997年以后形成采空区，1998年前后产生地面塌陷和地裂缝。大柳塔矿区采空区约为 3.9km2，总面积约 5.8km2，产生地裂缝的总面积约5.45km2。大柳塔活鸡兔井采空区面积过大，造成大面积地面塌陷，其中205工作面塌陷区宽0.3km，长为3km，面积为0.9km2，共发现16条地表裂缝，沿整个工作面呈断续分布，裂缝宽5～60cm，间距2～8m。206 工作面塌陷区宽0.3km，长为3.5km，面积为1.05km2，共发现 5条裂缝，裂缝宽 5～60cm，间距 5m 左右。207 工作面塌陷区宽0.3km，长为1.5km，面积为0.45km2，是整体陷落，其中裂缝十分发育，共发现5条，宽5～30cm，间距10m左右。从神东矿区大柳塔、补连塔和榆家梁3个矿井实测资料可知，其万吨煤地面塌陷面积为0.35～0.42ha，比全国万吨煤地面塌陷面积0.2ha几乎高出1倍，主要原因是煤层埋藏浅(61～110m)，煤层厚(3.4～5.0m)。

3.4.2.5 水土流失

据水利部1992年统计，西部地区轻度以上的水土流失面积为104.07×104km2，占全国水土流失面积的58.01%。水土流失导致的土壤侵蚀是生态环境恶化的重要因素。在黄土区、黄土与沙漠过渡区，矿区发生水土流失的可能性最大。据陕西铜川、韩城、神府煤矿区有关环境报告资料预测，陕西神府—内蒙古东胜矿区平均侵蚀模数按1.21×104t/km2·a、面积按3024km2计算，年土壤侵蚀量为3659.04×104t；准噶尔矿区平均侵蚀模数按1.30×104t/km2·a、面积按1365km2计算，年土壤侵蚀量为1774.5×104t。据几个矿区开发前后不同时期的遥感资料以及河流、库坝、泥沙资料综合分析和计算表明，煤矿开采后水土流失量一般为开采前的2倍左右。陕西黄陵矿区建矿前土壤侵蚀模数为500t/km2·a，建矿5年后，土壤侵蚀模数已达1000 t/km2·a。甘肃的窑街、阿干镇、靖远煤矿区，宁夏的石嘴山、石炭井煤矿区，陕蒙神府-内蒙古东胜煤矿区水土流失十分严重。内蒙古的乌达等煤矿区，侵蚀模数达10000～30000t/km2·a，是开采前水土流失量的3.0～4.5 倍。这不仅破坏了生态环境，还直接威胁矿区安全。例如，陕西神木中鸡煤矿由于矿渣倾入河道，占据河床2/3的面积，1984年8月雨季时河水受阻回流，造成特大淹井事故。

3.4.2.6 土地沙化

煤炭开采造成的地面塌陷破坏了浅层地下水系统均衡，因地下水位下降使部分地区的塌陷区植被枯死，形成或加剧土地沙漠化。露天煤矿、交通及天然气管道工程建设占用大量耕地，破坏植被，使部分原已固定和半固定的沙丘活化。戈壁沙漠区煤矿废渣的堆放、风化加剧了土地沙化。

陕西神府煤田矿区的大规模开发以及地方、个体开发沿河沟两岸乱挖滥采，破坏植被，导致沙土裸露，加剧了水土流失和土地沙化。自20世纪80年代中期开发以来，毁坏耕地666.7ha，堆放废渣超过6000×104t，破坏植被4946.7ha，增加入黄泥沙量达2019×104t。据“神府东胜矿区环境影响报告书”预测，若不采取必要的防沙措施，在矿区生产能力达到3000×104t规模时，将新增沙漠化面积129.64km2，煤矿开发导致的沙漠化面积为自然发展产生沙漠化面积的1.53倍，新增入河泥沙量480×104t，比现有条件下进河泥沙量增加13.7%。

3.4.2.7 水土环境污染

煤矿水污染源主要是煤矿开采外排的矿井水、洗(选)煤水以及煤矸石淋滤水。据有关文献，莫斯科近郊煤田矿井地质环境的研究表明，距矸石堆底部50～60m远的土壤中，每100g土壤中铁含量达146～160mg，铝含量达11～19mg，分别超过允许值的3～4和1.5倍，土壤被毒化。

长期以来，由于技术水平所限和认识不足，矿井水被当作水害加以防治，矿井水被白白排掉而未加以综合利用和保护。2000年西北地区国有矿井煤产量3785×104t，平均吨煤排水量1.3t，其他矿井煤产量5209×104t，平均吨煤排水量0.324t。西北地区的煤矿主要位于干旱、半干旱地区，矿区水资源匮乏，毫无节制的排水不仅大大破坏了地下水资源，增加了吨煤成本，而且还导致地面塌陷、地下水资源流失、水质恶化，还可能造成地下突然涌水淹井事故的产生。

煤矿矿井水多属酸性水，未加处理直接排放，加剧了干旱地区矿山用水危机。陕西、宁夏、内蒙古部分矿井水pH值均小于6，陕西铜川李家塔矿井水pH值为3。酸性矿井水直接排放会破坏河流水生生物的生存环境，抑制矿区植被生长。甘肃、宁夏、内蒙古西部、新疆大部分矿井及陕西中部和东部等矿井水是高矿化度水，一般矿化度均大于1000mg/L，其中甘肃靖远大部分矿井水矿化度在4000mg/L以上，尤其是王家山矿高达15000mg/L以上。

2002年7月在陕西渭北煤矿区的一些矿务局调查时发现，陕西白水县个别矿山存在将坑道废水直接排入地下岩溶裂隙的现象，导致岩溶水污染，此问题应引起有关部门的高度重视，应尽快采取措施保护岩溶水，使地下水资源不受污染。

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