矿区环境污染及治理效果的地质调查与污染源资源化的地质评价

矿区环境地质工作是矿区环境保护工作的基础,其中心任务是调查和研究与煤矿环境质量及其控制有关的地质条件及其变化,该文主要阐述了矿区环境污染的地质调查、矿区环境污染治理效果的地质调查、矿区环境污染源资源化利用地质评价等问题。     

我国煤矿区水环境现状及矿井水处理利用研究进展

煤炭长期占据我国能源消费结构的主体地位,因煤矿建设、开采、洗选、加工、废旧煤窑和矿井关闭等引发矿区一系列水环境问题尤为突出。国家大力支持"煤炭革命",煤炭安全绿色开采成为新时代的主题,环保部门越发重视煤矿区的水环境问题。分析研究了我国煤矿矿区现阶段的水环境现状,针对不同矿区、不同矿井水类型,从矿井水污染模式和类型、含水岩组结构破坏、水资源流失、矿区土壤重金属富集和废弃矿井水位回升诱发的环境地质问题出发,总结我国煤矿区水环境研究现状、技术水平和未来发展趋势,并以矿井水处理为重点,分析归纳了洁净矿井水(物理法)、含悬浮物矿井水(混凝和超磁分离法)、高矿化度矿井水(蒸馏、离子交换和膜分离法)、酸性矿井水(物理、化学和生物法)、特殊组分矿井水(絮凝沉淀和离子交换法)和矿井水回灌(深层回灌)的水质特点、处理工艺和优缺点,并指明了未来的研究方向。根据煤矿区矿井水资源化利用现状,提出矿井水用于工农业生产、生活和特殊组分的矿井水资源化利用的优势和局限,针对特殊组分的矿井水提出了矿井水资源化利用的技术体系和理论框架,为进一步丰富和完善矿区水资源利用提供技术支撑。最后,针对矿井水资源化利用过程中的问题提出了"阻断、减量和保护"三原则,并对未来我国煤矿区环境现状和矿井水处理利用进行了展望。     

我国煤矿矿井水的资源化利用探讨

矿井水是煤炭开采中不可避免的伴生资源。分析了我国煤矿矿井水资源化利用现状,指出了矿井水资源化对实现矿区的科学发展具有重要战略意义;通过对矿井水资源化利用途径、效益、原则的进一步分析,表明在矿区实现矿井水资源化不仅是可行的,而且也会带来巨大的环境、经济、社会效益;概述了矿井水资源化处理的一般工艺,对我国矿区水资源化利用具有指导意义。     

可持续煤矿矿井水处理与资源化技术综述

煤矿开采过程中会产生大量的废弃矿井水,不仅造成水资源的大量浪费,而且还威胁着矿区生态环境。本文综述了我国常见矿井水的常规处理方法,以及将矿井水视为水资源的可持续矿井水水处理与资源化技术,首次提出以“时间维度和空间维度”对矿井水进行全时空处理,并着重阐述了矿井水分级处理、分质利用技术,反渗透浓水处理与资源化技术,煤泥处理与资源化技术,以及重金属回收与利用技术等,对煤矿区矿井水处理与资源化利用具有指导意义。     

华蓥山矿区龙滩煤矿水害因素分析评价

以具有典型、复杂地质条件的华蓥山矿区龙滩煤矿为研究对象,系统地分析评价了各充水源对矿井生产的影响以及威胁程度,构建了威胁水源的评判模型,并利用矿井水害威胁系数将龙滩煤矿区划分为无突水威胁区域、弱突水威胁区域、中弱突水威胁区域、中强突水威胁区域和强突水威胁区域等5个突水威胁等级。     

华蓥山矿区龙滩煤矿水害因素分析评价

以具有典型、复杂地质条件的华蓥山矿区龙滩煤矿为研究对象,系统地分析评价了各充水源对矿井生产的影响以及威胁程度,构建了威胁水源的评判模型,并利用矿井水害威胁系数将龙滩煤矿区划分为无突水威胁区域、弱突水威胁区域、中弱突水威胁区域、中强突水威胁区域和强突水威胁区域等5个突水威胁等级。     

永城矿井涌水水资源的综合评价及利用

矿井涌水资源化是解决矿区水问题的最佳选择。对永城煤矿的水文地质状况及矿井涌水的水量水质进行了分析与评价,论证了矿井涌水成为永城电厂二期供水方案的可行性,方案的施行将提高矿井涌水的利用率,全面实现永城矿区的矿井水资源化。     

黔南银堂井田充水因素分析

通过银堂煤矿井田地质及水文地质调查,进行综合研究,查明了矿区内区域地质、水文地质条件,并主要从充水水源和充水通道两方面对矿区充水因素进行分析。认为矿区属侵蚀、溶蚀的岩溶地貌类型;属水文地质条件复杂的岩溶充水矿床;地表水、地下水的补给来源主要是大气降水。本矿直接充水水源为老窑水、煤系本身岩层含水及大黄沟水库;充水通道以断层通道为主;同时为预防今后矿井掘进中可能会遇到直接充水含水层溶洞水突水应进行超前探水、放水;为避免老窑积水与地表水的突然溃入,应进一步查清老窑区分布、积水情况,提前进行抽放及避免茅口灰岩水可能通过断层通道涌入矿井等问题分别提出了合理的建议。     

矿井水水化学特征及资源化利用研究——以张集煤矿为例

由于煤炭开采活动大量矿井水被抽排至地面，造成严重水资源浪费和环境污染，为发展“绿色矿业”理念，探寻矿井水资源化利用的有效途径。以淮南煤田张集煤矿为研究对象，采集了矿区不同来源矿井水共82个水样，并选取Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺+K⁺、Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-七大离子和pH、TDS、EC、TH共11个指标作为水质检测依据，探讨了张集煤矿矿井水的一般水化学特征、主要离子成分、离子含量动态变化特征，并利用相关性和主成分分析方法深入探究矿区水样的水化学特征，然后依据水化学分析结果对矿井水进行水质评价，并按照“分级分类”标准进行水质等级划分，得到矿井水初步利用途径，最后计算水样钠吸附比(SAR)，建立钠吸附比(SAR)和EC关系，划分张集煤矿矿井水盐渍化和钠毒害风险等级，最终判定研究区矿井水资源化利用的途径。得出结论：张集煤矿矿井水TDS含...     

基于多因素的矿区地表建筑物破坏探析

针对淮北某煤矿区地表建筑物破坏进行了现场研究调查、地质调查并收集相关图纸资料,运用概率积分法建立预测模型、采用合适的预计参数预计下沉影响范围,再结合矿区地质条件、地下水利用现状、建筑结构方面研究出了导致该矿区房屋破坏的因素,并提出相应的防治措施。     

川东地区煤矿主要地质环境问题及其防治措施研究

煤炭资源开发利用,会扰动矿区地质环境,破坏矿区地质环境条件,导致生态环境破坏,形成矿山地质灾害,污染矿区环境。文章以煤炭资源比较丰富,开发频度比较大的川东重镇达州为实例,调查矿山地质环境现状,分区评价矿山地质环境问题,分类研究防治措施,为川东地区煤矿地质环境保护与恢复治理提供参考。     

甘肃省窑天煤田环境特征评估及生态恢复研究

甘肃省窑天煤田位于兰州市西北部,是以兰州为中心的重要能源基地,矿田以窑街矿区、大有矿区、大滩矿区、炭山岭矿区为主。矿田已生产多年,因采煤造成了一系列的矿山地质环境。以窑街矿区为例,通过矿山现场地质调查评估,评估区发育地裂缝群3处,高陡边坡2处,泥石流地质灾害弱发育,将其划分为地质灾害危害程度“严重区”、“较严重区”、“较轻区”。针对不同的地质灾害危险区,采取有效的地质环境恢复治理手段,通过对矿山地面塌陷、地裂缝、易滑坡地段进行防治,减少矿业活动对地质环境的破坏,达到经济效益、环境效益、社会效益最大化,实现矿产资源的可持续性发展。     

平顶山煤矿区主要环境地质问题与对策研究

平顶山市是以煤炭工业发展起来的工业城市,经过几十年的强力开发,矿区地质环境日益恶化.煤矿开采引发的环境地质问题主要有地面变形、水资源污染、矿坑突水、瓦斯突出、煤矸石污染等.随着地质环境条件的不断恶化,引发的环境地质问题日益突出,已严重制约着平顶山市煤炭工业的发展.就煤矿开采引发的环境地质问题进行了剖析,并提出了相应的防...     

基于保水采煤理念的地质环境承载力研究

我国西部生态脆弱区采煤引起的水资源破坏和地质环境变化,已经严重制约了矿区经济、社会、环境的可持续发展。通过梳理保水采煤、煤矿区地质环境承载力的研究进展,结合目前西部富煤缺水地区的地质环境现状,提出了基于保水采煤理念的地质环境承载力内涵及基本研究思路。分析认为:基于保水采煤理念的地质环境承载力研究,应将保水采煤理念与地质环境承载力理论有机融合,系统分析"采煤活动—水资源破坏—地质环境效应"作用机理,从寻求煤炭开采、水资源保护、地表生态环境保护3者之间的最优解中阐述内涵。地质环境承载力评价方法研究,可采用属性分析、生态需求分析、数值分析、突变理论等方法,重点研究评价指标的量化方法、综合评价方法、承载能力及承载状态等级划分方法。对于承载能力的计算,可采用模拟实验,取得典型煤矿区承载能力下地质环境与开采强度临界值的关系数据,进而提取出控制和减轻煤矿区地质环境问题的保水采煤技术方法,确定合理的开采强度和规模。在承载力评价和计算的基础上,提出地质环境承载力影响因素的协同监测技术方法,并给出了承载力预警等级判定标准。所提出的基于保水采煤理念的地质环境承载力内涵及基本研究思路,以期丰富和发展保水采煤及地质环境承载力的科学内涵,为西部生态环境脆弱区煤炭资源开发与水资源保护协调发展提供理论与技术支持。     

基于灰色和模糊综合评价法的矿山地质环境评价：以萍乡市湘东镇地区为例

萍乡市湘东镇地区是我国典型的矿产集中开采区,研究区内湘东黄堂煤矿、麻山大金坡煤矿等数座矿山的长期开采造成了生态环境破坏。为了在湘东镇地区可持续规划中针对影响等级分布的区域分别采取适当的措施提供重要应用价值,本文通过运用多源遥感手段,综合调查研究萍乡市湘东镇地区矿山地质环境问题,选取地形地貌、植被覆盖率、矿山开采方式、地形地貌景观破坏、矿山环境污染等10个对该区环境具有直接影响的评价因子,建立一套适合该区的矿山地质环境影响综合评价体系,采用应用价值广泛的灰色综合模型和模糊综合模型两种评价方法对湘东镇地区矿山地质环境影响进行综合评价,结果基本一致,湘东镇地区矿山环境严重影响及较严重影响区分布在该区北部及中部采石场区域,南部及东部的巨源、大金坡、上官岭、青山等煤矿区域。通过对两种评价方法的比较,灰色综合评价法得到的评价结果更为优化。     

生态脆弱区保水采煤矿井(区)等级类型

水资源保护性采煤是生态脆弱矿区可持续发展的必然选择,如何深化保水采煤研究,使之更好的付诸工程实践,是西北煤炭开发规划和建设生产亟需解决的问题。以陕北榆神矿区为例,结合浅表层水资源(保水采煤目的层)量分布和煤矿开采对浅表层水资源的影响程度两方面,研究了保水采煤矿井(区)类型。首先,分析了研究区生态-水-煤系地层空间赋存结构特征,提出了以保水采煤为目的的生态地质环境类型,将其划分为潜水沙漠滩地绿洲型、地表水沟谷河流绿洲型、地表径流(黄土)沟壑型和区域性(深埋)地下水富集型;其次,计算确定了浅表层水资源单位面积总储存量分布;然后,基于煤层开采对生态层及浅表层水的影响程度,提出了4种保水采煤环境工程地质模式(环境友好型、环境渐变恢复型、环境渐变恶化型及环境灾变型),在分析影响其分区的导水断裂带高度、残余隔水层釆动隔水性等关键指标的基础上,建立了不同环境工程地质模式分区阈值和确定方法;最后,基于浅表层水资源量和保水采煤环境工程地质模式分布特征,提出了保水采煤矿井等级类型划分方法,将其划分为:正常开采矿井、保水采煤一级矿井、保水采煤二级矿井和保水采煤三级矿井,总结了各级保水采煤矿井适用的开采方法与水资源保护、利用方法。     

新疆地区煤矿地质环境影响程度分析评价模型

充分考虑矿山地质环境影响因素,结合新疆地区煤矿地质环境破坏特点,建立了适合该地区煤矿地质环境影响程度评价的指标体系和评价模型。评价指标体系由矿山开采引发或加剧地质灾害规模、地质灾害威胁人员数量、涌水量或工业废水排放量、矿山设施挖损或压占破坏土地后或地面塌陷后地面主导坡度、地面塌陷或挖损最大深度或压占堆积物最大高度、对土地资源的影响程度等6个因素组成。以新疆地区17个煤矿的88个评价单元作为学习样本,建立了新疆地区煤矿地质环境影响程度评价模型,采用回代估计方法对模型进行检验,符合率达96.6%。将该评价模型应用到新疆科尔克煤矿,对该煤矿的9个评价单元进行地质环境影响程度评价,评价结果表明,该评价指标体系和评价模型对新疆地区煤矿地质环境影响程度评价具有一定的参考价值,在实际应用过程中可作为规范评价的一个有力补充。     

甘肃魏家地煤矿矿山环境特征评估及生态恢复

魏家地煤矿位于甘肃省白银市,矿山采用立井开拓方式综采放顶煤采煤方法,生产能力为300万t/a,矿区内主要采煤区为西一采区1、2、3煤层,东一采区开采1煤层,西二采区开采1、2煤层,煤矿共有采空区1处,面积为5.03 km²,因采煤造成了一系列的矿山地质环境问题。通过对魏家地煤矿矿区进行野外实地调查、资料收集与分析、综合研究等,评估矿山地质环境主要为崩塌、地面塌陷等,以及煤矿工程活动对土地造成的损毁,包括土地压占损毁、土地挖损、塌陷损毁等。为了实现社会经济的可持续发展,最大限度地减轻矿业活动对矿山地质环境的污染与破坏,对魏家地煤矿提出地质环境治理方案,实现了对矿山地质环境的保护与恢复治理。     

综采放顶煤地质条件分类的研究

随着采煤技术的不断发展,综合机械化放顶煤技术在我国成功使用已十年有余。矿井地质工作要更好地服务于生产,就必须适应新形势的要求,依据新的采煤方法对矿井地质条件分类进行新的研究,是非常必要的,也是切实可行的。     

陕西商南矿山地质环境质量评价

陕西省商南县矿产资源丰富,矿业开发是该县的支柱产业。频繁的矿山建设、开采活动是地质环境问题频发的原因之一。由于矿山数量较多、集中性差,以商南县为研究区,构建包括矿业开发对地质环境的影响、基础地质和生态环境3个方面,共计16个指标的矿山地质环境质量评价指标体系。将研究区划分为196个4km×4km的评价单元,通过实地调查、统计年鉴等方式获取数据。基于SPSS20.0软件,利用熵值法计算各评价单元指标权重,并结合集对分析理论计算各评价单元联系度,最后依据联系度将其划分为"严重区""一般区"和"良好区"3类矿山地质环境质量区。结果表明:商南县矿山地质环境质量空间分布差异较大,中北部矿山地质环境质量明显优于南部,且南部矿山地质环境问题主要集中在水沟镇、湘河镇、赵川镇等地,以地质灾害、矿渣占用土地、破坏植被及水土污染为主。"严重区""一般区"和"良好区"各占研究区面积的8.16%、46.95%、44.89%。评价结果可为商南县矿山地质环境综合治理提供理论依据。