开采影响（精选12篇）
开采影响 篇1
村庄建筑物下压煤开采已成为我国很多矿区面临的一个重大难题,采后所造成的地表沉陷以及对地面建筑物造成的破坏问题日益突出,严重影响环境及矿区的可持续发展[1]。采后充填能够有效控制和减轻地表沉陷,减轻对矿区生态环境的破坏。由于地表的移动变形值与其最大下沉值成正比,充填法沉陷控制技术就是利用充填材料来充填开采产生的空间[2],这相当于减小了煤层的开采厚度,可有效降低地下开采对建筑物或构筑物的损害程度。
焦煤公司小马村矿21012工作面之上对应地表存在有上马村及上马新村。为了分析该工作面按充填开采设计开采以后对地表村民房屋的采动影响,针对充填开采条件下的地表沉陷问题,综合运用开采沉陷学等理论,并结合概率积分可视化模拟方法,对膏体充填开采条件下的地表沉陷规律进行了研究探讨。根据地质采矿条件、地表建筑物具体情况等,进行综合计算、分析,得出地表移动和变形值,并对地表建筑物的采动影响程度进行准确预测和评价,以便根据工作面地表移动规律,提前做好预案。
1工作面概况
小马村矿21012工作面位于23大巷以北,副石门巷道以东,一5煤轨道巷以南,东部为薄煤带。工作面开采水平-15 m,标高+5.502～+37.539 m,平均走向长114 m,倾斜长130 m,面积14 820 m2。上距二1煤采空区平均15 m(此煤层平均厚2.5 m,已于1962—1964年回采)。工作面地面位于上马村新村以北,巡返路以东,山门河以西,标高+163.22～+164.00 m。地面村庄民房多数为砖混结构和砖木结构的单层建筑物,长度一般小于20 m,建造时间多在10 a以前,且地基只进行了简单的压实处理,工作面回采会对其造成一定影响。
工作面内布置2个仰斜块段,采用膏体充填开采方法采煤。回采巷道支护形式采用喷锚支护作为临时支护,工作面支架形式为充填支架配合Π型钢梁和木柱帽进行支护。直接顶板为砂页岩互层,其厚度为6.38 m,含炭质;基本顶为砂岩,厚2.03 m。直接底为砂质页岩,厚2.1 m;基本底为砂岩,成分以石英为主,厚4.93 m。
2工作面开采引起的地表移动变形分析
对采后地表移动变形的研究,需综合考虑工作面开采具体情况:①由于煤层上方二1煤层已于1962年至1964年回采结束,上覆采动破坏岩体在地应力作用下经过长时间的压实,处于相对稳定状态,但岩性相对较弱。②材料充填、凝固之前的顶板下沉量是影响采后地表下沉的关键因素。工作面设有采煤和充填2排支架,采煤与充填平行作业,2排支架之间顶板必定悬露一段距离,导致充填之前的悬露顶板下移。因此,开采与充填的协调关系到后期地表的移动变形情况。材料充填凝固形成支撑顶板的强度需要一定的时间,充填支架在材料未达到支撑强度之前的前移将加重顶板及地表的下沉[3]。③充填率及含水率。工作面充实效果决定地表下沉程度,该工作面充填率达87%。增加材料含水率在一定程度上能够提高充实效果,但材料的失水收缩不利于对地表下沉的控制。
2.1参数确定
为了针对性地研究小马村矿充填开采采后引起的地表移动和变形,了解地表影响范围内的民房等建筑物受采动影响程度,在综合考虑工作面充填开采具体情况下,首先采用概率积分法对工作面开采区域地表移动变形参数进行计算。
根据工作面马18钻孔资料计算得出覆岩综合评价系数P值[4],得出工作面全采时地表下沉系数:
q=0.5×(0.9+P)
根据马18钻孔,P=0.582,则下沉系数q初=0.74;由于是重复采动影响,q终=q初×(1+a)=0.8,这里a取0.1。由于小马村矿二1煤21012工作面为膏体充填开采,充填率87%,q充= q终×(1-87%)。根据充填材料失水收缩及成型后抗压变形测试结果,再结合相似地质条件下充填开采情况下的观测站地表移动观测资料分析,取充填开采情况下地表下沉系数q=0.15。
根据概率积分法预计的基本原理,综合考虑覆岩岩性、地质、开采技术条件等对地表移动变形的影响。计算预计参数值:下沉系数q为0.15;拐点偏移距s为0.05H;主要影响角正切tan β为2.2;影响传播角θ0为85°;水平移动系数b为0.32。
2.2移动变形预计
运用预计参数,对小马村矿充填开采后地表任意点的移动和变形值进行计算预计[5,6,7],并采用Matlab、Surfer等软件将预计结果可视化,分别得到充填开采后地表下沉、变形等值线(图1—图3)。
3采动影响分析及充填优化建议
根据图1所示的21012工作面1、2块段充填开采结束后造成的建筑物附近地表移动和变形结果,依据文献[5]砖石结构建筑物损害等级评定表,根据预计的地表下沉、变形值大小评定建筑物的损坏程度,充填开采条件下地表最大下沉值为200 mm,最大拉伸变形值1.25 mm/m,最大压缩变形值为1.2 mm/m。
充填开采技术能够大大降低地表移动变形量,但下沉盆地中心下沉量仍达到200 mm,由于地表移动变形的不均匀性,且地表建筑物多为农村砖石结构,大部分建筑处于拉伸变形区,加剧了地表建筑物的破坏,预计将有29户民房达到Ⅰ级左右破坏。为最大限度地保护地表建筑物,减轻开采对周边建(构)筑物的破坏,必须采取优化工作面膏体充填开采的措施,以确保村民房屋财产安全,提高村庄煤柱开采的技术经济效果。
(1)降低膏体充填材料含水率,在保证充实效果的情况下,适当提高膏体浓度。考虑到充填材料输送的方便,可在充填末端对材料进行脱水处理。这样也能够加速材料凝固,从而有利于对顶板移动的控制。
(2)缩短材料速凝时间。可在充填末端加入一定的速凝添加剂,提高凝固材料的早期强度。
(3)提高支架工作阻力,并尽量做到采煤充填协调,缩短顶板裸露时间。
4结语
(1)结合工作面的地质采矿条件及采动影响参数,得出了工作面充填开采条件下地表最大下沉值为200 mm,最大拉伸变形值1.25 mm/m,最大压缩变形值为1.2 mm/m。
(2)充填开采可大大减轻开采引起的地表移动变形,但仍会对29户民房造成一定的影响,影响程度均在Ⅰ级范围内。因此,必须对工作面膏体充填开采进行优化。
(3)本文对研究充填开采条件下地表移动变形规律以及对地表构筑物影响提供了可靠的理论依据。为保护地表居住环境、实现村庄下压煤开采积累了经验。
摘要：焦煤公司小马村矿21012工作面采用仰斜膏体充填开采,根据采区开采设计并结合工作面具体情况,采用概率积分法综合分析计算得出采动影响参数,并对工作面开采以后造成的地表移动和变形进行预计分析。根据膏体充填开采对地表建筑物的采动影响程度、范围,提出了工作面膏体充填开采的措施和建议。
关键词：概率积分法,地表移动变形,膏体充填,变形预计,仰斜开采
参考文献
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开采影响 篇2
【摘要】：阐述了山坡型露天开采边坡稳定的影响因素，并对保持边坡稳定的可行性进行了探讨，可供露天开采矿山参考。
一、前言
金属非金属矿山生产是工业生产的高危行业，其事故发生几率和死亡人数在工业安全生产领域占较大比重。边坡稳定管理是露天开采矿山安全生产的重要环节，山坡露天开采企业发生的事故多数是边坡失稳导致的。引起露天矿山边坡破坏(主要指坍塌和滑坡)的原因，往往是由多方面因素所构成的。大致可以分为两类，即自然因素和人为因素。自然因素主要有：①边坡所处范围的地质构造(层理、节理、断层、褶曲等)；②岩性(强度、渗透性、孔隙率、膨胀性等)；③地下水及地表地形、气候特征、地震等。人为因素主要有：①边坡的形态；②周边的爆破震动；③地表植被破坏及水库、排十场等人为构筑物等。一般是由几种因素叠加，共同作用而造成边坡破坏但是也有单一因素造成边坡破坏。在诸多因素共同作用时，往往以
一、两种为主，其它因素只是对这
一、两种因素起促进作用。
露天矿山的边坡是在生产活动中为了适应产出矿石的需要而强行控制的实体，为了实现安全、快捷、经济的目的，掌握边坡的结构和特点，总结边坡的破坏类型及其与其相关的技术，防患于未然尤为重要。
二、山坡型露天开采边坡的结构和特点
山坡型露天开采时通常是把矿岩划成一定厚度的水平层，自上而下逐层开采。这样开采的结果使露天开采形成阶梯状的台阶，通常被称为台阶开采。多个台阶组成的斜坡称为露天矿山边帮，即露天矿山最终边坡。这种方法多用于较大规模露采矿山，多个工作面可以同时作业，互不影响。还有一种情况是针对小型露天开采所作出的特殊规定。即根据国家安全生产监督管理局颁布实施的《小型露天采石场安全生产暂行规定》，“不能采用台阶式开采的，应当自上而下分层顺序开采”。其方法是将露天开采的矿岩自上而下划分成若干平行条块，而后自第一条块(最外层的条块)自上而下分割成若干阶段，先开采最上层矿块，依次向下开采。每阶段都将矿石爆抛到采场底部平台，也叫底部工作平盘，而后铲装外运{第一条块开采完毕，依次开采第二、第三……第n块段，方法如前。直至开采至采场底部平台，再从
开采影响 篇3
摘要：露天矿山爆破效果的好坏直接影响到开采的成本，提高露天礦山爆破效果是降低开采成本的重要手段。下面本文将着重研究降低开采成本措施问题，希望可以发挥一定的现实意义。
关键词：露天矿山；爆破效果；开采成本；相关影响；措施
随着经济的快速发展和现代化建设水平的不断提高，整个社会对矿产资源的需求量日益提高，从而推动了采矿业的快速发展。在采矿时不可避免的就会涉及到爆破问题，其中露天矿山爆破就是重要的一种。露天矿山爆破对于矿产资源开发的成本具有重大的影响，因此需要利用各种有效的措施来提高露天矿山爆破效果，降低矿产资源开采的成本。由于露天矿山爆破是一项复杂的系统工程，需要经过多个工序，因而目前我国露天矿山爆破达到的效果较低，这对我国采矿产业的快速、健康发展产生了严重的制约作用。鉴于此，本文笔者将露天矿山爆破的步骤进行研究，评价爆破效果，病重点从各个工序入手来降低矿产资源的开采成本。
一、露天矿山爆破有关问题分析
（一）采矿总成本和各个工序之间的关系
一般情况下，露天矿山采矿涉及到的工序主要包括穿孔、爆破、装车、运输等，每一个工序之间有着密切的联系，共同组成了采矿的总成本。有研究表明，在开矿的过程中，穿爆成本、铲装车成本、运输成本、破碎成本以及其它成本分别占总成本的20%、15%、30%、25%以及10%。各个工序组成一个整体，共同对开矿的成本产生影响。因此，如果单纯的降低爆破成本，则很难实现总成本的降低，因此需要在各个工序之间寻找一个最佳的平衡点，从而实现开矿总成本降低的目标[1]。
（二）地质调查问题分析
想要提高露天矿山爆破效果，必须要进行严格的地质调查。本文以某开矿企业为例，对其进行爆破的步骤进行详细的分析，该企业所选用的调查系统为3GSM三维岩体不接触测量系统，测量的主要内容为岩体表面的温度以及其它的岩体表面情况，从而获得真实准确的岩体数据，再利用这些数据建立岩体三维结构模型图，从而分析出矿山岩石的具体状况。
（三）露天矿山爆破效果的评价分析
评价露天矿山爆破效果的标准为爆破大块率，通过大量的统计数据发现，目前我国大部分矿上在爆破参数调整之前的大块率范围为2.43%-2.32%，而调整之后为1.12%-1.03%之间[2]。大块率的降低可以有效的降低爆破的成本，对于此我国多数的矿上都调整了大块率，旨在降低爆破成本，实现降低开矿总成本的目的。
二、提高爆破效果，降低开采成本的措施
（一）根据实际的情况对台阶的高度进行优化
对台阶的高度进行优化是降低开采成本的重要手段，因而根据实际的情况对台阶的高度进行优化至关重要。台阶的高度受相关的挖掘设备以及生产规模的限制，如果矿山开采的深度较深，同时台阶的高度和炸药的消耗量是成反比的，这就说明，台阶的高度越高，炸药的消耗量越大，从而导致穿爆的成本越高，反之成本则越小。因此，为了降低采矿的成本，需要降低台阶的高度，但是要注意保证采矿的安全性，只有在采矿安全性的基础上降低台阶的高度，才能最大限度的降低采矿的成本，实现经济效益最大化[3]。
（二）对装药的结构进行优化，同时优化起爆的方法
一方面，对装药的结构进行优化。在对露天矿山进行爆破时，对装药的结构进行优化，有利于提高爆破的效果，降低爆破的成本。首先，需要采用连续的装药装置，这可以保证炸药的充足性和安全性，无需使用人工进行装药，这样一来就避免了有可能出现的人员伤亡事故，同时采用这种装药的方式还有利于提高炸药的利用效率，减少炸药的浪费，从而节省大量的资金。另外，采用这种装药的方式还有利于提高工作的效率和爆破的效果，从而降低爆破的成本。其次，虽然这种装药的结构方式比较安全，但是为了防止发生意外情况，在整个工程中需要相关的工作人员做好安全防护措施，提高装药的安全性[4]。
另一方面，起爆的方法对露天矿山爆破效果具有一定的影响作用，因此需要对起爆的方法进行优化。首先，需要采用导爆管雷管起爆法，这种方法可以提高爆破的效果。这种方法对导爆管的要求较多，因此在选择导爆管时需要选择高精度的导爆管，并且需要保证每一个孔的都可以使用一个雷管。其次，由于铵油炸药无法对雷管进行有效的感应，因此在起爆时需要使用起爆弹进行起爆，但是需要对起爆弹放置的位置进行准确的确定，需要和孔底保持一定的距离，切不可完全放在孔底，同时还需要将雷管的聚能穴向上放置，这样可以提高起爆的效果，从而将爆破的效果发挥到最大[5]。
（三）降低炸药的单位消耗量，优化装药的长度
一方面，尽量降低炸药的单位消耗量。炸药的消耗量和爆破成本直接相关，如果炸药消耗过大，则会导致爆破的成本上升，因此一定要尽量降低炸药的单位消耗量。首先，施工的技术人员一定要加强对岩体性质的研究，确定岩石的可爆性，同时对炸药的威力进行准确的评估，从而确定单次爆破应该使用的具体炸药量，这样可以避免炸药不充足导致的爆破效果欠佳问题，同时也可以防止出现炸药过多造成的浪费情况，从而在达到爆破效果的基础上将爆破的成本降低到最低[6]。
另一方面，对装药的长度进行优化。在露天矿山爆破的过程中，装药的长度直接和爆破的效果相关。因此，需要对装药的长度进行优化。虽然说在穿孔中装少量的炸药可以减少炸药的消耗量，从而降低炸药的成本，但是如果只是在穿孔中装少量的炸药，则有可能导致工序变得相当复杂，为施工人员增加了工程量，从而产生其它的费用成本。因此，需要充分利用穿孔的长度来安装炸药，以提高爆破的效果，降低爆破的成本。
（四）做好对起爆网络的优化工作
在矿山的爆破当中，起爆网络发挥着网络安排的作用，将网络安排好，有利于提高矿山爆破的技术，从而提高矿山爆破的效果。因此，做好对起爆网络的优化工作时十分必要的。首先，可以采用斜线起爆网络进行敷设，这是因为这种方式具有很大的优越性，和直线起爆网络敷设相比，施工的工序比较简单，可以减少大量线路的敷设，并且爆破的面积非常广，可以很好的实现矿山爆破的要求，同时也降低了矿山爆破的成本，使采矿的总成本得到有效的控制，实现经济效益最大化。
结语
露天矿山爆破的成本是矿产开采成本的重要组成部分，降低露天矿山爆破的成本至关重要，而降低爆破成本就要提高爆破的效果，同时对各个工序进行优化和管理，以降低各个工序的成本。因此，在露天矿山爆破的过程中，管理人员需要严格按照安全管理规定进行管理，保证爆破的安全性，防止出现安全事故。另外，在爆破时，相关技术人员一定要采取正确的方法，按照正确的操作步骤进行操作，从而在保证爆破安全性的基础上提高爆破的效果，只有这样才能最大限度的降低采矿的成本，提高采矿的经济效益，促进我国采矿业更快更好的发展。
参考文献：
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煤炭开采环境影响综合评估探讨 篇4
1 煤炭开采环境影响分析
煤炭开采属于地质相关作业, 所以它所涉及到的环境影响不外乎废弃矿石, 瓦斯, 地表沉降, 地表植被破坏等方面, 进行环境评估的时候需要对以上这些影响条件进行综合的评估。
1.1 煤矸石和煤泥环境影响
煤矸石产生于巷道, 是一种固体的废弃物, 而在洗煤的过程中也会产生煤矸石, 一般来说煤矸石没有什么再次利用的价值, 但是由于其产生量十分的巨大需要找到更加合适的处置方法。煤泥在生产的各个环节都会产生而根据不同的产生原因也会有不同的再次利用价值, 对环境的影响也就不同。从产生的废弃物的量上来看, 截止到2015 年总的煤矸石和煤泥规模能够达到8×108t, 依据矿藏量的大小分布于东西部东部占15.88%, 中部占40.12%, 西部能够达到44%, 8×108t的废弃物如果不能找到有效的利用办法会占用很多的土地资源和人力资金资源去进行管理和维护, 在利用方面也一直进行着探索如发电, 用于建筑材料等, 但是利用的效果并不是很好, 每年仍会存在大量的未加利用的废弃物。
1.2 矿井水环境影响
水在开采过程中最为常见也必不可少所以也是产生很多的废弃水, 矿井的开采过程中会有渗水产生, 经过排水系统排除的水一般对环境影响不太大, 但是有很多的水会含有大量的杂质, 漂浮物, 一些经过使用的水会含有大量的机器中的机油或者乳化油, 油性漂浮物的增多使得矿井水很难处理, 一些煤炭开采企业不经处理就排放到矿场周围, 这就会对环境造成直接的影响, 植被覆盖收到严重的影响。
1.3 煤矿瓦斯环境影响
瓦斯是矿产开发中较为常见的一种对开采活动有严重影响的气体, 主要包含甲烷和二氧化碳等有害气体, 很多的矿藏开发过程中都是因为瓦斯爆炸而产生了巨大的人员和财产损失, 另外一方面即使是瓦斯被及时的排出到矿藏外也会对周围的环境造成影响。
2 煤炭开采环境影响评估指标体系的构建及实施
煤炭的开采对环境的影响是不可避免的, 重要的是能够对环境的影响能够降到最低, 使得煤炭的开采能够呈现可持续性的特征, 想要做到这一点就需要建立健全完善的环境影响评估机制, 对想关的环境数据进行及时的收集整理和评估得出相应的评估结果。
2.1 煤炭开采环境影响评估指标体系的构建
进行环境影响评估的时候要对几个比较关键的部分进行评估, 其中主要包含煤矸石的产量以及对其综合利用率, 矿井水的产生的量, 再次利用率和达标利用所占的比重, 煤矿的瓦斯抽采量及综合利用率等等一些数据化的量化的东西, 实际的工作中需要根据不同矿区的实际情况进行评估。
2.2 煤炭开采环境影响评估指标数据的处理
首先要考虑的就是数据体系的构建, 一般的做法是进行抽样分析, 对于煤矸石、煤矿瓦斯可以用这种办法, 通过一定的计算公式以这些物质的含量反向的推算可以计算出煤炭矿藏的产量, 另外一方面就是根据煤炭的开采企业的规模和技术水平的高低进行综合的开采利用率的计算。对于矿井水和坍塌区域的计算可以通过当地的水文地质数据进行测算, 在进行数据处理的时候要充分的考虑到不同标准之间的换算差值, 参考值的不同, 得出的结果也就不尽相同。
2.3 煤炭开采环境影响评估的实施
想要获得最终的评估结果需要对各项指标进行详尽的分析, 采用的主要方法是进行层次分析法, 想要得出的数据更加科学需要更权威的专家进行指标数据的分析, 一般来说以{1、3、5、7、9}表示某一指标相对于另一指标的重要程度, 熟知越高说明重要程度越高, 相反的, 如果指标相对于其他的指标不重要就用{1、1/3、1/5、1/7、1/9}进行表示, 依次为基础可以进行各项指标的权重值的计算, 也可以通过比如EXCEL软件计算得出相应的结果。最终的评估结果可以通过权重值乘以指标数值得到。
3 煤炭开采环境影响评估注意事项
首先要说的就是数据为重, 进行煤炭的开采环境评估工作的时候一般是以相关数据为核心的, 数据是结果的基础, 在评估的过程中要注重细节, 把握质量。
3.1 要注重数据的分析与整理
确保数据来源的真实与准确是前提, 在进行数据分析的时候要注重横向的比较, 这种横向比较可以是同一地区不同矿区之间的比较也可以是相似煤矿之间的比较, 不管是哪种比较, 发现数据的差异化较大的时候都要深入的了解差异的原因是什么, 确保数据的可靠性。
3.2 要注重评估过程的管理
整个评估过程要秉承公正公开透明的原则, 对数据的采集, 分析都要采用客观科学的分析方法, 在评估的过程中要及时的解决遇到的问题, 采用符合当地实际的检验标准。
3.3 要注重评估结果的应用
评估结果及时的公开, 无论是对评估主体还是社会都要做到完全公开, 并对评估结果进行相应的说明和释疑, 根据评估结果对相关的煤矿企业提出相应的改革方案。
摘要：我国是资源大国更是煤炭开采大国, 煤炭作为经济建设的重要资源之一很早的时候就受到了高度的重视, 很多城市依靠煤炭的开采为支柱, 但是在煤炭被开采出来得到利用的同时也存在着在开采时对开采地的环境污染严重的情况, 建立健全完善的开采制度规范开采, 并采取相应恰当的环境破坏评估机制来对开采过程进行规范, 主要的目的就是为了最大限度上的降低开采对环境造成的危害。
开采影响 篇5
1石油工程的实地开采作业
实地开采作业作为石油工程的核心作业，是决定着石油工程能否顺利实施的关键要素。但是在实地开采作业中会受到众多因素的影响[1]：①首先考虑自然环境因素，天气的状况对实地开采作业的影响尤其重要。例如：由于石油是一种可燃的燃料，在炎热干燥的气候下非常容易发生意外状况，造成不可挽救的.危害;雨雪季节更是直接影响了实地开采作业的效率。自然环境因素很容易被工作人员忽略，但是这一因素有时会严重影响开采作业，因此应当首先重视。②其次，实地开采作业一般会涉及到开采工程队与当地居民之间的矛盾。由于当地居民对石油工程的认识不够充分，所以很容易排斥石油开采工程的进行。所以，施工团队需要妥善处理与当地居民之间的人文关系避免不必要的冲突。③另外，在实地开采过程中对环境造成一定程度上的影响，对周边的水资源以及绿色植被等造成极其严重的破坏。因此，石油开采公司一定要考虑到对周边环境的影响。随着工业技术的突飞猛进，石油开采技术在不断的革新，目前较为广泛应用的是压裂和带压作业技术。其中，压裂技术在实地开过程中可以使油气层形成裂缝，进而增加油气的渗油力量，提高油气产量，对改善油井井底流动条件、减缓层间和改善油层动用状况可起到重要的作用。压裂施工过程分为循环、试压、试挤、压裂、加砂、替挤以及反洗或活动管柱等七个步骤，在压裂施工的过程中，工作人员通过压裂曲线判定施工效果，对工程进行实时观测。另外，带压作业对于油气井来说可以维持并保护地层的原始产能，为石油的开发和长期稳定的生产提供良好的技术基础。带压作业的出现，从很大程度上降低了油气层的伤害，是真正意义上的为保护油气层提供了保障。对于石油工程来说，带压作业相较于传统的井下作业而言，不会带来外来的流体，从而就不会对石油层造成破坏，这就大大提高了石油的开采率，并且能够保证稳定生产。另外，带压作业在不放喷、不放溢流的情况下进行，对与单井而言大大降低了注水成本。
2石油工程的地质结构分析
石油开采的地质结构直接决定着石油工程的难易程度，在进行石油开采之前需要对地表的岩石分层、水分层等进行综合分析，综合考虑地质结构，有效推进石油工程。地址结构的不同对石油开采工作的影响不同。首先，地形因素对石油工程的影响程度不同。如果是在平原地区，土壤较为厚实，岩石层则较薄，那么石油开采工作将会很容易展开。但是如果在地质条件恶劣的山区，由于岩石层偏厚，就大大增加了开采的难度。在进行实地开采前期准备阶段，一定要详细了解开采地区的地址结构，做好充足准备，熟练掌握不同地质结构的特性，结合实际开采情况制定综合的开采计划，并在开采过程中实时跟踪记录，分析每一阶段的开采方案。另外，地质结构的不同将直接影响开采设备的使用。不同的地质结构对开采设备的要求不同。在石油工程实施的前期准备阶段，施工团队会选择合适的开采设备，而选择的主要依据就是根据具体的地质结构来确定。由于石油开采工作属于出游式工程，因此在前期需要对开采设备进行严密的设计、选取，根据地质条件因素制定相应的规则以及标准。在土壤厚实的地区内开采，要避免坍塌、地层空虚等现象的出现，这是对设备的坚硬程度要求较低，但是对安全防护设备则有较高的要求。在岩石层较厚的地区，就需要机械设备相对坚硬，以便开采工作能够顺利进行。总之，地质结构因素时石油工程能否顺利推进的直接影响因素，石油公司应该做好准备调研的工作，制定相应的开采计划，保证工作高效进行。
3结论
本文首先分析了石油工程的实地开采的影响因素：自然环境、人文环境以及对周边环境可能造成的危害。进一步阐述了石油开采技术取得了很大的进步，同时分析了应用较为广泛的压裂技术以及带压作业技术。并从地形因素以及开采设备两个方面阐述了石油工程地质结构的影响。石油公司需要结合实际的地质结构条件，综合分析实地开采的各种影响因素，制定有效的开采计划，在保证安全、绿色的前提下高效地推进石油工程的实施。
参考文献
开采影响 篇6
关键词：煤矿断层；分析；影响程度；预测
一、引言
在煤矿开采行业中，首先要做注意的就是安全问题，还有开采的速度，煤矿开采区断层这种地质最容易影响开采的速度，不过没有提前制定合理的防治措施，严重时很容易造成井突水淹井等矿难。一些小的断层很难预测，不能提前做好防治工作，这些中、小型的断层还直接对巷道的掘进与回采产生了影响，而对于一些比较大的断层，一般在井田勘探的时候就发现了，这时就可以在开采前的设计中将这一因素考虑进去。这些大的断层对煤矿开采的影响更加的大，所以在开采前一定要将这些断层查明，不管是大断层还是小断层，然后制定合理安全的开采方案。
二、对断层落差与走向规律的分析
由于地壳岩层因为受力到达一定的强度后发生破裂，并沿着破裂面有明显相对移动的构造就是断层。煤岩层产生断层的区域是地质应力作用较强烈的位置，使煤岩层不能保持很好的完整性，而且断层地质一般都有导水性同时也是气体的通道，如果没有提前查明很容易造成水害事故或者瓦斯中毒事故。在遇到不好预测的小断层的采煤工作时，煤矿开采的效率就会大大降低，而且灰分、成本也增大了，如果不能很好的分析出断层的走向与落差就有可能要停工，甚至造成严重的安全事故。因此，煤矿企业要想提高生产的安全性与生产效率，通过对小断层的规律进行分析来预测断层对煤矿开采的影响程度是非常有必要的。
三、对断层与走向长度分析的方法
（1）断层三类分析法。通过钻孔然后发现的断层资料综合地质力学和地质成因研究地层规律就是地质分析法；而通过三维地震和电法勘探来探测断层的方法就是物探方法；最后统计分析法也是最新的方法，它是通过对已有小断层资料的统计分析，然后找出规律，在根据找出的规律对准备开采的区域的小断层进行预测。以上就是目前现有的对断层与走向长度的分析方法，在地质分析法、统计分析法以及物探分析法这三类分析方法中，统计分析法还是很适用于对小断层的分析预测的，而物探方法对一些大、中型的断层探测分析还是挺不错的。
（2）分析研究断层落差、走向长度与总体频率的方法。通过发现在生产过程中出现的断层，按其走向长度及其间距对落差分别进行研究、分析，然后经过一系列的计算得出小断层出现的频率，最后就可以根据以上數据建立数学统计关系。假如了解了工作面出现断层的总数的时候，然后就可以根据数据预测断层落差以及走向长度下断层指数的期望值，这样就可以预测工作面内断层对开采的影响程度了。
（3）对断层走向长度与落差分析的方法。我们想要成功的预测断层的延展区域，就可以通过找出断层长度与落差的统计关系，然后利用落差成功预测。因为断层的走向长度和落差直接决定了断层的区域大小以及对煤矿生产影响的大小，断层走向长度如果比较小，那么煤矿生产受到的影响也就会越小，反之，受到的影响就会越大。为什么说利用落差进行预测呢？因为小断层的落差在进行煤矿勘探以及开采时就会被了解清楚，但是走向长度不能够很好的确定。
（4）对断层落差与裂隙密度的分析。断层附近顶板的裂隙密度大小受到了断层落差大小的影响，可以说，断层落差越大裂隙密度也就越大。随着裂隙密度的增大，顶板就会越破碎。很多的煤矿矿井都有这种情况。有的矿井煤层顶板正常的区域，裂隙条数一般在9条/m以下，当接近比较大的断层的地方裂隙的密度也会随着增多，挨着断层的地方甚至有15条/m以上，裂隙方向大都与断层方向平行。根据收集的有关巷道断层及其相邻顶板裂隙的资料，总结、并经行回归分析，得出公式如下：H=-0.79+0.106N式中：N—为断层附近10m内的顶板裂隙密度，条/m；H—为断层落差，m。当H=0时，N=7.5条/m；当N>im时，N>12条/m。
四、分析断层走向的意义及方法
1、研究断层走向的意义
煤矿企业在生产过程中要在安全的前提下不断提高工作效率，而导致工作效率降低，甚至引起安全事故的主要原因就是断层，断层的走向直接影响了煤矿的开采进度。因此，如果我们提前分析研究了断层的走向，就可以调整开采的走向，提前制定出一个合理的开采方案，减小断层对煤矿开采的影响。比如提前预测出了工作面小断层走向，这样就可以提前把工作面与小断层走向的夹角调整成对煤矿开采影响最小的角度，能有效的提高煤矿开采的效率。中型以上的断层一般在做提前工作的时候就已经被了解清楚了，但是一些小的断层只有在进行开采的时候才能发现。所以，我们要想提前预测小断层的走向，必须要分析出开采区中型以上断层和小断层的走向关系，这样就可以通过容易发现的大、中型断层预测小断层的走向，提前制定准确安全的开采方案。
2、断层走向分析方法
想要准确的预测区域断层走向对开采的影响程度，就必须得很好的估算出断层的走向，虽然现在统计的方法很多，但是都存在一定的漏洞。所以实现采矿区域断层间的关系和预测不是那么容易，要对其不断的研究分析，找出更好更准确的方法。现在主要通过对断层走向的频率分布分析，用直线直方图等方法表示出来；小断层走向及小断层与大断层走向间关系统计分析这样的方法进行研究分析。
五、断层对开采的影响
通过上述分析我们知道断层对煤矿开采的影响很大，但是不同的断层对煤矿开采的影响也有所不同，在细化一下，断层的走向及落差等特点对煤矿开采的影响又有不同，下面我们分别分析一下。
1、落差与煤厚。落差与煤厚决定了断层落差的大小，落差与煤厚的数据之比得出的值越大断层落差越大，煤厚越小这个比值越大，断层的落差就越大，对煤矿开采的影响也就越大。在煤矿开采时，如果厚度小于或者等于支架的最低高度，这样支架不容易移动，对煤矿的开采影响很大，如果厚度大于支架的最低高度，支架容易移动，但对煤矿的开采影响很小。
2、断层走向与工作面之间的形成的角度。当其夹角特别小的时候，也就是断层走向与工作面基本平行的时候，其顶板破碎面积比较大，压力都集中在顶板上，导致支架不容易移动，这种情况下对煤矿的开采影响最大。反之，其顶板破碎宽度比较小，对煤矿开采的的影响也会比较小。所以，断层走向与工作面的夹角小于20度的时候，断层对开采影响比较大；当夹角大于20度小于65度的时候对煤矿的开采影响也比较大；当夹角大于65度到90度的时候，对于开采影响很小，但是这种断层有时会对采面长期正常生产有影响，也要注意。
3、断层走向长度和面积。断层的长度用I表示，面积用s表示，断层走向长度与面积的比值用u表示，所以当断层走向长度越大，断层面积越小的时候，对开采影响肯定是越大的。而且我们要知道顶板的岩性软硬也关系着断层对开采影响的程度，当比值u较大，顶板岩性较软时过断层较容易。但是要注意的是如果岩性过于软，顶板就会很难控制，这样对开采也会有影响。
六、结束语
综上所述，煤矿在生产的时候，对其出现的断层还有断层对开采的影响程度进行研究分析是十分重要的。通过一系列的分析研究，制定出一个比较安全合理的开采方案。
参考文献：
[1] 陈江峰，胡诚；煤中断裂分布的分形特征[J]；煤田地质与勘探；1999年01期
矿山开采沉陷对土地的影响 篇7
煤炭和其他有用矿物的大规模开发和利用, 既给人类带来了巨大的经济和社会效益, 也破坏了矿山原有地形、地貌和自然景观, 留下荒芜的采矿场或塌陷的采空区[1]。开采沉陷对环境的影响是多方面的, 而土地是受其影响的一个较为重要的方面。开采沉陷对地表土地, 特别是对耕地的影响较严重, 在高潜水位矿区, 主要表现为下沉盆地积水, 使大片土地不能耕种;在干旱的山区, 主要表现为非连续的变形发育, 使地表水土流失, 农作物减产, 土地使用价值降低。据加拿大安大略矿业公司统计, 全世界已有3×106 hm2的土地被露天采矿所破坏。而我国采矿工业破坏的土地约有 (1.4～2.0) ×106 hm2, 并以每年 2.0×104 hm2的速度增加[2]。笔者将从地表移动的力学过程及工程技术的需要出发, 探讨开采沉陷对土地造成的影响, 提出开采沉陷对土地的几种影响方式。
1 地表下沉盆地的形成机理
1.1 地表下沉盆地的形成
地表移动是岩层移动传播到地表的沉陷现象, 反映了岩层移动的传播方式和移动状况;岩层移动是地表移动的动力, 为地表移动的描述和预测提供依据。
在地下矿产开采前, 岩体在地应力作用下处于相对平衡状态, 当局部矿体采出后, 在岩体内部形成一个采空区, 导致周围岩体应力状态发生变化, 从而引起应力的重新分布, 使岩体产生移动变形和破坏, 直到达到新的平衡。随着采矿工作的进行, 这一过程不断重复, 是一个十分复杂的物理、力学过程。一般情况下, 当地下工作面开采达到开采深度的1 / 4～1 / 3后, 地下开采便波及地表, 使受采动影响的地表从原有标高向下沉降, 此时的开采距离称为工作面开采启动距[1]。从而在采空区上方地表形成一个较小的地表移动盆地W1, 如图1所示。
H0—平均开采深度, m。
随着工作面连续向前推进到位置2, 工作面上方地表下沉盆地范围不断扩大, 逐渐形成下沉盆地W2;当开采到位置3时, 地表下沉值达到该地质采矿条件下的最大值, 此时的开采为充分开采, 形成下沉盆地W3;工作面继续向前推进到位置4时, 下沉盆地范围继续扩大, 但盆地的最大下沉值不再增加, 工作面开采达到超充分开采, 形成下沉盆地W4。
1.2 开采沉陷对地表的影响方式
从地表移动机理的角度来讲, 开采沉陷主要以两种方式影响移动盆地的形成:一是下沉, 二是水平移动。此外, 还有扭曲变形和剪切变形。地表沉陷盆地之所以能够形成, 主要是由于沉陷盆地内不同位置点的移动量不一样, 导致相邻点的不均匀下沉、不同步水平移动或不同方向的水平移动, 从而造成盆地内的变形。
从地表移动的力学过程及工程技术问题的需要出发, 地表移动的状态可用垂直移动和水平移动进行描述, 进而可以导出倾斜、曲率和水平变形。并且, 地表与岩层移动在力学上都属于大应变模式[3]。设地下煤层开采前, 在地表移动盆地范围内任取相距为L的A和B两点;地下煤层开采后, 受采动影响, 两点的位置分别移动到A′和B′, 矢量AB与x轴正方向的夹角为θ。这样A点的移动矢量AA′可以分解为沿水平方向的矢量UA和沿竖直方向的矢量WA;B点的移动矢量BB′可以分解为沿水平方向的矢量UB和沿竖直方向的矢量WB, 如图2所示。
于是, 可以得出一个点的移动矢量为
A点的移动矢量:AA′=WA+UA, UA=UAx+UAy;
B点的移动矢量:BB′=WB+UB, UB=UBx+UBy;
A点和B点之间的变形为
沿着AB方向的倾斜
沿着x方向的倾斜
沿着AB方向的水平变形为
沿着x方向的水平变形为
式中:UB (AB) 为B点处沿着AB方向的水平移动;UA (AB) 为A点处沿着AB方向的水平移动;UAx, UAy分别为A点沿x和y方向的水平移动;UBx, UBy分别为B点沿x和y方向的水平移动。
如果要描述移动盆地内不同点的沉陷分布, 也可以采用全盆地等值线法或主断面剖面线法。全盆地等值线法能描述地表任意点的移动和变形, 便于从宏观上把握地表移动规律, 但不利于定量分析地表沉陷的机理;主断面法很容易建立下沉盆地主剖面函数, 建立数学模型, 但不能全面了解全盆地的移动变形状况。两者各有所长, 互为补充。
2 开采沉陷对土地的影响特征
2.1 地表裂缝或塌陷坑
由地表移动的规律可知, 在下沉盆地的边缘, 由于受到拉伸变形的影响, 土地的破坏主要表现为裂缝。裂缝的深度和宽度与有无第四系松散层及其厚度、性质和地表变形值大小密切相关。当开采区域上覆第四系松散层厚度较大且为塑性大的黏性土时, 一般在地表的拉伸变形值超过6～10 mm / m时, 地表才产生裂缝。塑性小的砂质黏土等, 地表的拉伸变形值达到2～3 mm / m时, 地表即可产生裂缝[1]。如在我国的开滦林南仓矿区, 第四系松散层平均厚度达220 m, 属于含水砂层巨厚松散层下开采, 地下煤层开采后在地表往往产生宽度不等的裂缝, 并伴有错台或台阶[4,5]。据林南仓矿O, K, B 3条倾斜观测线观测, 地下煤层开采以后, 沿煤层走向方向, 一般发育几条宽度不等的地表裂缝, 其宽度最大可达0.2 m, 台阶落差最大可达0.6 m。工作面开采过程中, 地表裂缝发育情况的素描图如图3所示。
林南仓矿东二采区12煤层开采后, 在地表下沉盆地的边缘, 形成的较大拉伸变形裂缝如图4所示。裂缝和台阶的产生损坏了耕地的连续性, 降低了土壤保肥、保水性及灌溉能力, 增加了水土向地下流失的风险[6,7]。当开采区域第四系松散层厚度较薄时, 地表移动取决于基岩的移动特征, 在急倾斜煤层开采条件下, 地表可能出现漏斗状塌陷坑。这对耕地损坏大, 耕作层土壤随塌陷坑溃入坑的深部甚至井下, 土地无法耕种。
另外, 如果开采煤层上覆岩层中有极坚硬厚岩层时, 工作面上部直接顶达到一定的悬空面积后, 上覆岩层在自重载荷和周围坚硬煤体反向应力的作用下, 在采空区边界部位产生并积聚巨大的剪切应力, 在某一瞬间沿煤壁发生一次性直达地表的垮落[8], 形成塌陷坑, 如图5所示。
2.2 附加坡度的产生
地表倾斜度的产生主要是由于移动盆地内相邻两点的不均匀下沉而导致的。而坡度是决定径流冲刷能力的基本因素之一, 坡度越大则径流量越大, 冲刷量也越大, 引起的水土流失和土地侵蚀越严重。一般情况下, 耕地应保持在一定的坡度范围内才能保证土壤生产力的正常发挥。如平原矿区耕地坡度一般在0～5‰, 开采沉陷产生附加坡度较大时, 灌溉条件变差或无法灌溉, 耕地减产严重[4]。另外, 附加坡度的增加也会导致土壤有机质和土壤养分流失, 导致土壤生产力降低。有关资料表明, 通过对盆地不同下沉位置土壤的物理特性进行监测和分析, 可以得出不同层次土壤含水量从上坡向坡底均随着下沉深度的增加而增加, 开采沉陷加速了耕地土壤的侵蚀和水土流失, 从而显著影响耕地土壤的物理特性。受其影响最大的是表层0～20 cm土层;沉陷耕地上中坡表层土壤有砂质化的趋势, 而下坡和坡底则积聚了上中坡侵蚀下移的土壤细颗粒物质[9]。事实上, 由地表移动盆地的规律可知, 下沉盆地中上坡位置即为盆地中倾斜值最大的位置, 倾斜变形的增加导致地表土壤有砂质化趋势。
2.3 沉降区积水
在我国黄淮平原的中、东部和长江以南的平原地区属于地下水位浅、年降水量多的地区, 煤炭开采后引起的积水严重, 积水面积大、积水最深可达10 m以上, 对土地的破坏十分严重[2]。而作物生长所需水分大部分是从土壤中获取的, 适宜的地下潜水位埋深是作物生长的有力保障。东部平原矿区开采沉陷导致地下潜水位相对升高, 地下潜水位升高程度不同其对土壤生产力的影响大小也有所差别。当地下潜水位仅上升到作物耕地范围内, 旱作物就会受涝减产;如果地下水矿化度较高时, 土壤甚至会发生盐碱化现象;特别是干旱、半干旱的华北和黄淮平原地区, 当地表沉陷接近或超过地下潜水位深度时, 地表就会出现季节性积水或永久性积水, 耕地无法耕种, 土壤生产力完全丧失[4]。
沼泽化现象出现在过湿地区, 由于土壤经常处于过饱和状态, 养分养料通过水的淋滤作用随地表水或潜水逐渐流失, 这时少养分喜湿植被开始丛生, 土层湿度更大, 状况恶化, 有机残物的分解过程缓慢, 形成较厚的草根层或积累成泥炭而演变成沼泽化土地。在高潜水位或地表积水较多的地区, 通常在水缘周围形成沼泽带, 一般作物不易生长, 只有一些耐盐喜湿性植物生长, 因土壤的物理以及生物性质恶化, 通常难以得到改良利用, 严重影响土地的永续利用[10]。
2.4 改变土壤的物理性质
矿山开采沉陷对土地的深层次破坏:一是改变土壤成分, 造成土壤环境污染;二是导致土地沙漠化。地面堆积的含有毒、有害成分的矿石、矸石在经受雨淋或地表水作用下, 矿井或选矿厂排除的有毒、有害成分的废水被排入土地或用于灌溉农田, 有毒、有害物质进入大气并通过某种途径降落地表, 这些因素都会造成土壤环境污染。土壤环境污染具有隐蔽性和潜伏性、不可逆性和长期性两大特点, 因此土壤环境污染的防治更加困难[2]。
开采沉陷破坏了耕地生态系统的物质能量平衡, 致使耕地发生潜在荒漠化, 特别是在气候干旱少雨的西北矿区较为明显。以大同市为例, 土地荒漠化在该地区不断加重, 且有逐年扩大趋势。调查发现大面积开采地下资源导致地下水位下降, 是造成土地荒漠化的重要因素。因采矿造成土地塌陷、山体滑坡, 很多山区居民因无水不得不搬迁, 遗弃的耕地因缺水, 植被不能很好恢复, 造成土地荒漠化。土地一旦荒漠化, 就会给人们的生产和生活带来灾难。煤层大面积开采后, 不仅使地表出现沉陷现象, 而且采空区的垮落和下沉会造成地下导水断裂带贯通, 改变地下水的径流条件, 甚至导致煤矿周围各含水层疏干, 改变区域土壤层水分的动态关系, 使地表更趋于干燥, 抗蚀能力减弱, 水土流失加剧, 促使耕地荒漠化。
2.5 破坏地表水
煤矿开采过程中破坏了地下含水层的原始径流, 大量排出地下水。同时还造成区域含水层水位下降, 形成大规模地下水降落漏斗, 直接影响到区域水文地质条件。开采产生的地表变形影响到地表水体, 从而使部分沟泉水量减少甚至干涸, 影响当地居民的正常生产和生活, 进而影响区域植被生长, 甚至土地沙漠化。如在我国西部干旱半干旱地区, 降雨量少, 蒸发量大, 导致水资源严重缺乏和生态环境脆弱, 而采矿活动更加剧了对水资源和生态环境的破坏, 造成植被枯死、土地沙化等环境灾害。如不加以控制, 大规模的煤炭开采会破坏含水层, 造成潜水位下降、居民水井干涸、地表植被死亡、土壤沙化、水体流失等系列问题[11,12,13]。事实上, 在煤炭开采过程中, 无论是矿井的正常涌水, 还是以防治矿井水害为目的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, 都会不同程度地影响或破坏地表水, 造成地下水资源的极大浪费, 或污染水环境。
3 结论
1) 岩层移动传播到地表的沉陷现象, 反映了岩层移动的传播方式和移动状况;岩层移动是地表移动的动力, 为地表移动的描述和预测提供依据。
2) 开采沉陷引起的岩层与地表移动属于大变形理论范畴, 从开采沉陷的机理上讲, 由煤矿开采所诱发的土地沉陷可以用“两种移动”和“三种变形”来描述。地表点的移动与其移动的方向密切相关, 不同的移动方向, 会得出不同的移动变形值。
3) 开采沉陷对土地的影响方式有多种, 长期的煤炭开采造成的各种灾害和环境效应已对很多矿区地质生态环境造成了较为严重的影响, 实施包括保水开采在内的煤矿绿色开采技术, 提高环境保护意识, 能够减轻矿山开采对土地的影响, 对于实现煤炭企业的可持续发展具有十分重要的意义。
摘要：矿山开采沉陷对土地产生的影响是矿山开采对环境影响的一个重要方面。从地表移动的机理及工程技术的需要出发, 研究了地表下沉盆地的形成过程, 探讨了覆岩移动和地表移动的关系, 提出开采沉陷对地表的影响方式, 分析了煤炭资源开采引起的沉陷对地表产生的破坏特征。为保护矿区生态环境, 实现耕地的复垦利用和矿区的可持续发展提供了理论依据, 具有较强的实用价值和理论指导意义。
浅谈影响煤炭开采的地质因素 篇8
1煤层厚度及其煤层厚度变化
煤层是含煤岩系中赋存的层状媒体。煤层厚度是指煤层顶、底板岩层之间的垂直距离。由于成煤过程中聚煤自然条件的不同, 煤层厚度的变化很大。有的煤层仅有几厘米, 而有的则多达至几百米。为了便于计算, 把煤层可以分为总厚度、有益厚度、可采厚度、最低可采厚度。
根据我国煤炭开采方式和条件的不同, 露天开采煤层厚度具体可以分为薄煤层 (<3.5米) 、中厚煤层 (3.5-10米) 、厚煤层 (>10米) , 井工开采可分为薄煤层 (<1.3米) 、中厚煤层 (1.3-3.5米) 、厚煤层 (>3.5米) 。
根据引起煤层厚度变化的地质因素, 煤层形态和煤层厚度变化区分为原生变化和后生变化。原生变化是指由于各种地质作用而引起的煤层形态和厚度的变化;后生变化指的是泥炭层背新的沉积物覆盖后, 由于构造变动、河流冲蚀等后期地质作用引起的煤层形态和厚度变化。
煤层厚度及其变化是影响煤炭开采的主要地质因素之一。煤层发生分岔、变形、尖灭等厚度变化, 直接影响煤炭储量和正常生产。一、影响开采设计和采掘部署。二、影响原有的计划生产。三、掘进率增高。四、回采率降低。
2煤田的地质构造
层状岩石经过塑性变形后仍然保持其连续稳定性, 形成弯弯曲曲的形态的构造称为褶皱。褶曲是褶皱形态的单个弯曲, 分为背斜和向斜。背斜核心部位岩层老, 两侧新, 新岩层重复出现, 两翼岩层倾向相背。向斜特点与之相反。构造运动产生的地应力超过组成地壳岩石的强度极限时, 岩石发生断裂, 断裂后的岩块沿破裂面发生相对运动的构造称为断层。
回采过程中遇到背斜和向斜, 对顶板的稳定性有较大的影响。背斜和向斜区域积聚着很大的弹性能容易产生冲击地压和冒顶事故, 比如阜新矿区, 小型褶皱较多, 各煤层顶板多为高岭石泥岩、粉砂质泥岩等, 煤层顶板平整性较差, 裂隙发育, 岩性松软很容易导致冒顶事故。褶皱构造形成过程中常常伴随着不同类型的断裂构造, 使节理发育, 岩石的整体性和完整性变差, 成为导水通道。褶皱是地应力作用的产物, 影响了煤层厚度的变化, 在一些地区会出现煤层变薄带, 岩床和岩墙的侵入作用甚至导致局部不可开采的现象, 因此, 导致了矿井巷道掘进的难度增加。
3瓦斯及煤层气
煤层气也叫矿井瓦斯, 它是煤炭形成过程中的伴生物, 主要成分是随煤炭赋存于煤层中的甲烷气体, 在采煤过程中常作为有害气体采用通风的方式排放到大气环境中。煤矿瓦斯自有采煤业以来就为世人所熟知, 被视为一种对煤矿安全构成重大威胁的可怕气体。我国是一个煤炭资源较丰富的大国, 其资源量位于世界前列, 煤层气十分丰富。为此, 有关专家自1992年以来, 一直从事这方面的研究工作, 通过实地调查发现, 煤层气在勘探, 开采, 生产过程中会对大气、水以及周围土壤和植被产生一系列不利的影响。其地面开发一般可划分为:钻井、完井、煤层压裂、采气四个阶段, 这四个阶段都对环境都有很大的影响。
所以要研究煤层气开采对环境的影响并正确权衡能源效应与环境负效应之间的轻重, 从而制定出合理的开采计划以及规章制度, 达到经济与环境协调发展。更重要的是, 煤层气是一种宝贵的资源, 开发煤层气可以缩小能源供需的缺口, 它有利于改善能源供给结构, 促进煤炭开采的发展。
4煤层顶底板
煤层顶板是赋存在煤层之上的邻近岩层, 顶板可以分为伪顶、基本顶、直接顶。煤层底板是赋存在煤层之下的邻近岩层, 底板可分为直接顶、基本顶。当回采工作面遇到断层后, 一般采用挑顶挖底的方式通过断层, 如果断层使得煤层与砂岩和砾岩顶底板接触, 不仅割煤机难以通过, 甚至炮采也得终止推进而另开切眼。当煤层开采遇到含有石灰岩的顶底板, 煤层开采后顶底板遭到破坏, 可能导致地下水分布变化, 诱发透水事故。顶板的类型会影响到其支护密度和支护形式, 在底板松软的情况下, 支柱很容易插入底板, 从而失去对顶板的支护作用, 并且可能会使采煤机和刮板输送机下沉, 影响生产的正常进行。
5矿井的水文地质条件
矿井的水文地质工作主要是研究煤炭资源开发过程中防治地下水危害的有效措施和合理利用地下水资源的方法。近些年来, 我国煤矿透水事故时有发生, 尤其2010年中煤集团一建公司63处碟子沟项目部施工的华晋公司王家岭矿北翼盘区101回风顺槽发生透水事故, 初步判断为小窑老空水。因此, 加强矿井水文地质观测是一项十分关键的工作, 主要包括地面水文地质观测和井下水文地质观测。矿井涌水量预计是矿井水文地质基础工作, 同时是确定矿床水文地质类型、矿床水文地质条件复杂程度和评价矿床开发经济技术条件的重要指标之一。预测矿井涌水量必须建立在查明水文地质条件的基础上, 才能准确地预测涌水量。
矿井水害的防治工作主要包括地面防水、井下防水、设置防水闸门与防水墙、矿井排水与注浆堵水等有力措施。小窑老空水的探放, 巷道的掘进方向和距离, 隔水煤柱的留设等措施都对于矿井建设和生产都具有重大意义。
6结论
煤层厚度及其煤层厚度变化不仅影响着矿井的采区和工作面的划分和布置, 还影响矿井的工作效率;地质构造对矿区设计、建设与生产有着重要参考意义;瓦斯煤层气是安全生产的重大隐患;确保顶底板的支护强度有利于工作面的顺利生产;矿井水文地质条件的研究保证煤矿安全生产, 改善工人的劳动条件, 同时合理利用地下水资源。
摘要：本文结合煤矿开采实际情况, 分别从不同的方面分析和介绍了影响煤炭开采的各种因素, 对生产实际具有一定的指导意义。影响煤炭开采的因素多种多样, 本文注重从地质构造方面浅谈影响煤炭开采的因素。
探究冲击地压对矿井开采的影响 篇9
1 冲击地压的概念
冲击地压是矿山动力现象的一种表现, 它是由于采场周围的煤岩体发生弹性变形的瞬间释放而产生的以急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。冲击地压发生时, 时常伴有很大的声响、岩体抛出和冲击波, 冲击波力量巨大, 能够瞬间摧毁巷道, 伤击人员, 还会排出大量瓦斯。对于矿开采, 随着矿井开采强度不断增加, 开采深度不断加大, 地层内的应力分布较浅部开采有着很大的不同。岩体中积聚能量的不断释放, 造成岩层的不稳定, 时常发生不同种类的矿震。当岩体中积聚的弹性能突然释放时, 就会造成岩体的破坏, 发生冲击地压。能量释放理论在矿井开采中分析其冲击地压形成机理时经常用到, 其主要是能量的释放, 造成应力的不均衡分布, 使得矿井开采中的岩层应力结构发生改变, 导致断层、结构面的冒滑现象的发生。
2 冲击地压产生的原因
2.1 冲击地压发生的内部因素
第一, 冲击地压的发生是煤岩体物理力学性质直接的表现。一般情况下, 发生冲击地压的地区煤层都具有冲击倾向性。第二, 大多数冲击地压是由直接坚硬的顶板突然断裂失稳造成的。随着采空面积的不断加大, 基本顶板的应力状态发生巨大改变, 因此增加了煤层的应力水平。当基本顶的悬露面积达到一定程度时, 就会缓慢下沉并伴随着周期性断裂跨落的现象发生;直接顶的断裂跨落对于下部的煤岩体来说, 增加了它的冲击载荷, 加剧了工作面的应力集中程度, 从而增强了工作面的冲击危险性。
2.2 冲击地压发生外部因素
第一, 煤矿工作面采深程度的不断加大, 顶板的自重应力超过了煤层的抗压强度, 原岩应力遭到破坏。第二, 为了满足煤层防火的需要, 相邻采区之间和上下阶段之间都会有采区和阶段隔离煤柱的存在, 根据现场实测数值得到的计算结果表明, 煤柱的应力集中峰数值范围是7~12m, 当煤柱尺寸超过12m后, 煤柱内部就会产生叠加应力, 为煤柱冲击的发生提供了基础应力条件。第三, 5~35m是工作面超前支承压力的集中范围, 应力集中系数是2.5, 但是基本顶的超前压力影响范围可达120m。所以, 对工作面影响较为明显的是工作面采动集中应力。第四, 回采工作面推采速度过大时, 工作面煤体产生的集中应力不能及时释放, 就容易造成应力集中, 从而引起冲击地压的发生。第五, 回采工作面放炮时, 容易使煤岩体的能量释放, 因而工作面放炮是诱发冲击地压的主要因素, 据统计, 煤矿放炮所诱发冲击地压占冲击地压总数的75%以上。
3 冲击地压倾向性鉴定
冲击地压的发生是由煤岩层的物理力学决定, 煤岩层是否具有冲击的特性, 要根据国家颁布的《中华人民共和国行业标准》来进行冲击倾向性的鉴定。
4 冲击地压对煤炭生产的影响
4.1 影响煤矿的开采
动力将煤岩抛向巷道是冲击地压对井下巷道的主要影响, 它使巷道周围煤岩的结构以及支护系统遭到破坏, 致使它丧失原有的功能, 对煤矿的开采工作产生巨大的阻碍作用。
4.2 影响工人身体健康
冲击地压对井下作业工人的身体损伤比较大。冲击地压和震动会使人体各器官发生共振现象, 从而导致身体损伤。医学数据分析表明:脑部损伤占的比例最大为91%, 胸部损伤次之, 内部器官损伤和上下肢损伤最小。
4.3 影响生产设施
冲击地压会使地表建筑也受到破坏, 有时甚至会引起地震, 对地表的煤矿生产设施造成毁灭性的破坏。
5 冲击地压的防治措施
为了避免产生应力集中区是采取冲击地压防治措施的主要目的。根据施工技术、现场工作和施工观测记录, 煤矿针对冲击地压有效的治理措施包括以下几个方面:
5.1 煤层注水
煤层注水后煤的结构发生变化, 致使煤的强度以及煤体弹性能的能力下降, 冲击倾向性也随着减弱, 有时会完全没有冲击能力。煤层注水采用的是长钻孔交叉的注水方法。顺着巷道走向的煤壁每10 m留1个钻孔, 并且孔长为60 m, 孔宽是65 mm, 利用封孔器进行封孔。在动压注水30h之后, 动压注水换为静压注水, 到巷帮湿润结束。在注水的过程中, 如果遇到煤层比较坚硬, 密度较大, 那么在注水孔的工作完成之后, 要在孔内装药进行爆破, 好扩展孔壁的裂缝数量, 以增大注水浸润的面积。
5.2 煤层顶板爆破卸压
煤层较厚、顶板坚固难冒是造成冲击地压的主要原因之一, 它容易积蓄大量的弹性能, 在顶板破断之时, 大量的弹性能瞬间释放, 就会产生强烈的震动。大面积的悬空顶板会发生突然垮落, 强烈冲击采场后部。采用顶板深孔爆破的方法, 是为了在顶板中形成裂缝, 并使原生的裂隙变大, 破坏顶板结构, 使顶板中积聚的大量弹性能量得到释放, 冒落采空区的顶板, 使顶板来压时的强度和冲击性减小, 减小冲击地压带来的危害。
5.3 大直径钻孔卸压
是在煤岩体的应力集中区域或着是应力集中可能发生区域, 布置直径大于95mm的钻孔, 利用钻孔周围破坏区煤体变形或者钻孔冲击带来的大量煤粉, 不断扩大钻孔周围煤体破坏区, 以起到预卸压的作用。大直径钻孔每2m布置一组, 回风巷和运输巷都要布置在煤壁侧的巷底或巷帮。
5.4 煤体爆破卸压
煤体卸压爆破主要是为了破坏煤体强度、减少煤体的冲击倾向性、降低煤体的振动释放能量, 以此形成冲击地压的煤体阻隔带, 以便于高应力向煤体深部转移。当深部发生地压冲击时, 这个松散带就会产生吸收缓冲的作用, 以此降低冲击波对巷道的破坏力, 煤体爆破卸压钻孔5m就需要布置一组, 并且钻孔直径为65mm, 孔深达到20m, 采用双导爆索引导爆破。
6 结论
开采煤层的工作指南是冲击地压理论, 将冲击地压的影响因素进行了系统分析, 并指出了发生冲击地压的重要因素是构造应力, 而在工作面开采过程中发生冲击地压的主导因素是坚硬顶板断裂, 只有把握冲击地压理论全面的理解和得心应手的应用, 才能确保煤矿生产安全进行。
参考文献
[1]陶勇.冲击地压致灾因素及防控技术研究与探讨[J].山东煤炭科技, 2012 (6) .
[2]潘一山, 赵扬锋, 李国臻.冲击地压预测的电荷感应技术及其应用[J].岩石力学与工程学报, 2012 (2) .
[3]门会理, 马学民, 张勇, 柳海滨.深井冲击地压评价方法及解危技术[J].煤矿支护, 2012 (4) .
复杂地质构造对煤炭开采的影响 篇10
煤炭是动植物体在死亡之后, 埋藏在地下, 然后经很多年之后缓慢形成的。煤炭还有它附近的一些岩石受到地质结构的变动、板块移动等等的因素的影响, 最后使地层出现褶曲和断层的情况。一般来说, 不同时期的矿区的形成会有着不同的地质构造。煤田周围的不同期次和不同规模的断裂互相交织最后慢慢的演变成了非常复杂的矿区构造。对矿区构造影响非常大, 是整个区域构造的相当重要的一部分。区域构造的复杂性最后直接性的影响了煤层分布特点、含煤地层、煤田地质相应的复杂程度。
2 地质构造对矿井开拓开采的影响
矿产资源形成矿之后, 断层会发生一些构造运动, 矿体把断层分成了好几部分, 造成矿体的产状、分布和形成产生复杂化, 最后会给矿区的开采带来一系列的麻烦与问题。在大型的断层生长发育的地方, 会很容易出现煤层的倾角、走向、倾向的变化。地质构造方面的区块的划定造成了采区和阶段的划分, 这给着呢改革开采过程的场地等等方面的布置带来了很大影响。因此, 在开采设计的时候, 要充分的考虑到, 开采巷道一定要避开那些所谓的断层破碎带, 特别是避开那些与巷道成较小角度的倾斜和平行的那些巷道, 做到将断层当作采区划分的相应边界。第二, 断层还会影响平巷的掘进, 因为巷道在掘金的过程中, 如果遇到稍微大一点的断层, 我们还要考虑巷道的稍微的又一点拐弯, 以确保煤层底板和平巷的距离, 但是巷道的拐弯还会增加一些巷道的长度, 最后造成了增加了运输的环节, 还会对许多管道的铺设带来很大的问题。
3 地质的构造在煤矿安全生产过程中的威胁
3.1 矿井水灾与地质构造的关系
地质构造的变化是发生出水事故从而造成影响的关键所在, 而地质构造是我们落实防御政策和措施、并进行相关方面的分析和预测的一个非常重要的基础。对矿井的回采率进行一些提升, 可以很大程度上延长矿井的使用时间, 并对缓解资源的枯竭速度产生非常大非常重要的作用。在矿井的开采过程中, 会涉及到一些地质构造的变化情况, 包括褶曲、陷落柱、断层等等的现象。而一些部分事故发生, 也正是由于这部分的构造发生了变化造成的。最后, 我们对矿井的出水原因进行分析的时候, 我们必须要明确形态体系的不同所造成的井下出水产生的变化的现象, 从而真正的掌握其中的变化规律所在, 最后以确保所有的危险因素我们都能够做到防患于未然。我们对近几年的煤矿水害的相关规律进行总结, 得出以下的几个结论:
1) 一般来说, 矿井出现水害的现象的发生多是在巷道的迎头的那些位置上, 造成这一现象的根本原因就是巷道在挖掘的过程中突然遇到了一些的地质水源的现象, 从而破坏了地质的结构, 最终造成了引发出水的情况。2) 在采取层面的出现的那些突水情况, 一般是因为在矿层进行回采的过程中, 会遇到了一些特殊的地质构造方面的条件, 最后造成了扰动诱发的情况的发生, 最后导水带的破裂, 并引发突水现象的发生。
3.2 瓦斯事故和地质构造方面的关系
众所周知, 我国的地质条件非常复杂, 是受瓦斯危害严重威胁的国家之一。瓦斯产生于煤层之中, 储存在煤层之中, 受到了历史演变与地质条件的严重控制。煤和瓦斯的突出的危险性受到地质构造方面的控制, 而瓦斯的治理和抽采又会受到煤发育特征的控制与影响。实践证明, 如果我们想对瓦斯进行更为准确的预测, 明确结构煤的相关的发育规律与突出的机理, 我们必须综合运用瓦斯赋存的构造的逐级控制发面的理论、板块构造理论以及区域地质演化理论。
3.3 采煤沉陷
我国煤炭矿区最大的安全隐患是之一就是采煤沉陷的问题。如果我们不能在这方面做好有效管理以及控制, 我们就不能保证煤炭在开采过程的安全、有序稳定的进行, 还有可能会造成人员的大规模的伤亡, 并给社会的安定造成非常不好的影响。发生采煤沉陷现象的根本原因之一就是因为煤矿的地质的构造不同造成的, 主要包括一下几个因素, 例如覆岩结构、倾角、煤层厚度以及埋深等等方面的因素。因此, 原因的不同, 发生此类现象的几率也会也有所不同。我们针对发生这一现象的原因, 总结了一下几方面的在矿区的设立时采取的防御措施:
1) 煤炭矿区的相关的技术人员和管理人员必须对矿井的周围的实际情况进行科学的和系统的勘察与测量。2) 慢慢的制定一套科学的、合理的和详尽的煤炭方面的开采的组织形式与计划。3) 我们在开采计划的时候一定要做好准备, 尽量的避免比较容易会发生采煤沉陷现象的区域。
4 改进相关的地质构造对煤矿的开采的影响的措施
4.1 加强对地质的构造方面的勘测
我们进行实地测量的时候, 可以通过一些传统的或是专业的勘探测量仪器进行地质方面的一系列的细致测量, 然后将这些数据录入相关的计算机系统, 进行相关数据的分析与综合, 最后进行数据的梳理, 从而模拟出地质的构造, 这是我们目前广泛应用的一种勘探测量方式之一。此举将勘测与人工进行结合, 利用我们自己构建的地质数据模型对地质的构造方面的性质进行合理化的判断与分析。
4.2 做好对地质构造的评价分析
我们为了确保开采的过程可以顺利的进行, 对地质构造进行合理化的勘测基础上, 我们要选择那些具有生产前景的矿区, 然后进一步的采取一些措施, 再具体查明开采矿区的探明煤层、规模和性质的相关破坏程度, 合理化的指导矿区的开采工作, 为制定方案提供了可靠依据, 最后最大程度的减小矿层的变化产生的影响。
4.3 加强煤矿开采过程的相关管理
我们要选择非常优秀的相关技术人员, 并且严格的管理工作人员, 这是保障开采工作顺利进行的一大基础之一。我们在进行开采作业之前必须做好相关的防护工作, 如果没有做好工作, 就不能进行相关的开采作业。
4.4 基于地质构造过程中的采取的保障措施
我们根据以前所做的那些工作, 再根据实地情况进行作业分析, 并根据可能出现的情况进行防御措施保护。
5 结束语
总而言之, 我们保证矿井生产可以稳定进行, 并延长矿井的使用寿命的有效手段就是加强地质方面的有效工作。无数的实践证明, 地质工作是设计的非常重要的依据, 也是煤矿产业发展的相当重要的保证。
参考文献
[1]李爱民.复杂地质条件下安全高效矿井的建设[J].能源技术与管理, 2009.
开采影响 篇11
关键词：煤炭开采；生态环境；方案
煤炭開采和生态环境保护间是互相牵制的，且互相推进的，进一步地了解到了煤炭挖掘对生态环境的作用，合理地处理了挖掘资源与生态保护二者这件的联系，对确保煤炭供给、推动经济结构调整、转变经济进步方式、创建和平社会都有着相当关键的战略性影响。
1中国煤炭挖掘带来的生态环境问题
1.1水能源干枯与水质降低
因为采煤工程改变了矿区水文地质环境，采煤带来的倒塌、地陷让煤层围岩中含水层产生了形变与移动，含水层构造受到损害，地下隔水面—含水层也有了一定的改变，造成了地下水和挖掘作用范围内的地表水持续流到井下，以矿井废水释放，地下水位下调或失去，地表水结构也被损害，河流断截，水干枯，土地裂缝，庄稼焊死，农产品减少。同时，水环境的改变造成了岩石淋蚀影响强化，水里毒性物质增多，大量的矿井水不被处理就直接排放，不但让水能源巨大浪费，也将矿区和四周喝水、湖水都污染到，严重威胁了水中生物的生命与人类。
1.2对植物的也有破坏
采煤会带来地面塌陷，损害土壤生态体系的稳固，土质减弱。土壤是陆地植物的营养源泉，土壤生态体系循环受到损害，对植物生态体系的物质生存、转变都有破坏，进而导致地上植物的缩减。煤炭挖掘也让水土流失更加严重，对林草生存有着损害，乃至造成森林植被的死去。调研分析，中国由于采煤而损害的森林面积已达106万hm2，草地数目是26.3万hm2。森林草地的缩减导致植物种类不断减少，生物量与生产力下降，导致植被的反向繁殖。
1.3水土流失与土地荒漠化
中国的煤炭能源多数在干旱半干旱地方，煤炭挖掘导致了地下水位减小，河水枯竭，导致土地贫瘠、植被减退。地表植所占面积减少，让土壤的耐侵力减弱，在水与风蚀影响下，使水土过多地流失，土质荒漠面也变大。由在神府—东胜煤矿与宁夏灵武煤矿的研究表明： 这两个煤矿在被挖掘前荒漠化面积是60%，而挖掘后的面积已变成了83.5% 。
1.4对地质灾害的影响
煤炭挖掘对土地能源带来了很糟的损害，诱发了很多地质灾害，其中有滑坡、坍塌与泥石流等。地下的煤炭被挖掘后，上面覆岩的力学就失去平衡，覆岩石子力学性质也一定产生巨大改变，在重力与应力的影响下，就出现缝隙与移动，地下水经过缝隙向采空区流进，导致岩层与地表改变，造成滑坡与坍塌。煤炭挖掘放出的土壤与碎石还有挖掘带来的滑坡、坍塌等都是散开的固体物，在多雨天中雨水的影响下就易发生泥石流。
2煤炭挖掘降低生态环境损害的方案
2.1积极传扬清洁生产
清洁生产是全国预防工业污染的归总，其用提升资源、资源应用率，降低污染物带来量与排放量为重点目的，这是推进环境与经济和谐进步的重要方式。一，坚决禁止浪费能源、高度污染、技能滞后、低质量的小煤厂、找煤地与遵法生产煤厂，从根本上降低对生态环境的危害。二，选取全面性预防方案，对煤井、煤废弃物等实现达标后再放出，当中，煤矿井水的排放标准率达到100%，选取煤厂封闭循环水使用率超过95%。
2.2全面推进洁净煤产业化
宣扬应用干净的煤炭技能，是维护环境与降低污染的关键性方式，这应该就中国所处的经济进步时段，同煤炭生产与消费链条着手。一，快速地获得产业化，展现出经济和环境和谐进步，社会、环境收益和经济收益同等重要。二，严格监测煤炭挖掘、操作、输送、运用的整个环节，把煤炭生产和操作环节中产生的废物，看作能源并得以利用。三，最终消费者，比方说煤炭厂、工业矿区等，一定要应用由划分且生产后的商品煤，严格杜绝用没有加工过的煤。
2.3强化环保业管理
煤炭公司在全球的大量扩散，煤矿数目已超过218万处，煤矿公司对环境破坏十分严重，这就说明环境难题急需解决。创立合理的煤炭业的环境管制准则，主要是构建煤炭洁净生产与环境管理体系，二者紧密结合，互相辅助。洁净生产要以生产自身要洁净，而所改变加工、减少污染是最直接的方式，可以用技能更改，得以强化管理；而环境管制体系重点在于管制，就是将法规、条例看作根本，将全国环境管制的经验都相融合，构建有标准性、有提升的管制模块。因此，构建煤炭干净生产管制部门，创建奖惩结合检测的准则，实行洁净生产核查工作，改善环境保护体系，全面把省能废能、污染性的生态恢复工作得以落实。
2.4全面整合煤矿经济构造
整合煤矿经济构造，主要便是转换煤炭产业的增长模式，实行少开采、多利用、少排放、高收益的进步方案，这是提高煤炭产业环境的重点。
一，应依法整合、关掉与取消损害生态、污染环境、浪费能源与危害人民安全的生产煤井与挖掘多硫、多灰煤井，从而适宜控制煤炭的生产总量，降低废弃物增加的总数。
二，对原煤炭产品实施粗生产、深度生产与精细生产，增多其产品类型，强化质量，扩展产业范畴，从而不直接营销原煤品，降低二氧化碳和煤渣的产生总量。
三，整合煤井的技能设施与部门结构，改变矿井开采与采煤艺术，增强管理水准，进而降低煤碎石的排出量与土地塌陷量，同时，持续提升煤层气放出与使用量，增加焦化气与煤焦油使用量，慢慢降低排放量。
总的来说，伴随社会的进步，煤厂也会持续产生新的环境问题，所以管制工作也应持续的改善、不断地更新。煤炭挖掘和生态环境保护的和谐进步是一项繁琐的体系项目，应创建一套严谨合理的法律与管理体制，提高全民环保想法，构建政府主领、防治为主、社会化争执的生态保护建立新路线，把煤炭挖掘当中的生态环境损害缩减到最低化。
参考文献：
[1]赵娟，李新平，郭晋平.煤炭开采对生态环境影响[J].山西林业科技，2013（ 1） ： 33-36.
[2]宋蕾，胡振琪，李峰.煤炭开采的生态补偿机制研究[J].煤炭经济研究，2012（ 10） ： 4-7.
试论煤矿开采对环境的影响 篇12
煤矿产业是我国经济发展的支柱型产业, 煤矿的积极开发和利用大大的促进了我国经济的发展, 煤炭资源的开发在带来巨大经济效益的同时也对当地的生态环境产生了不利的影响, 如:采空区的地面塌落、地面出现积水、矿井污染、废水的排放、大气污染、煤矸石堆放、噪音等问题, 而如何把煤矿的开采同环境的保护二者进行有机的结合成为了一个大难题, 这对我国经济的可持续发展具有重要意义。
1 煤矿资源开发可能引起的生态环境变化
煤炭的开发对生态环境有着重大的影响, 为了使煤炭产区的生态环境满足人们对可持续发展的需要, 就要把煤炭开采带来的破坏限制在生态环境可承受的范围内, 我国近一大半的煤炭资源分布在大陆性干旱、半干旱气候地带, 这一带水土流失、土地沙漠化严重, 植被覆盖率低, 易出现泥石流、滑坡等地质灾害, 由于不合理的人为干扰、过度的开发、不健全的生态保护机制、人口负荷加大等因素, 导致生态功能在不断的下降和退化。
例如;在矿井巷道的修建、地面辅助建筑的修建、管道的布设等矿井的建设中, 都要将地表挖开产生大量的移动土方、弃土弃渣, 导致施工区地表植被的严重破坏以及产生新的土壤侵蚀等现象, 破坏了该区域内原有的生态平衡和环境, 同时各种与施工相关的活动;机械的碾压、施工人员的踩踏、施工营地等临时占地也会对施工地周围的土壤结构产生不利的影响, 如新一轮的土壤侵蚀, 导致土壤板结、营养成分流失, 影响植被的正常生长。在煤炭生产的过程中产生的井下排水、生活污水、煤尘、粉尘、煤矸堆积、生活垃圾都会对产物周围的生态环境造成不利的影响。
2 煤矿开采对环境的影响
2.1 对大气的影响
煤矿在开采的过程中会产生许多对大气产生严重污染的气体, 如;煤矿工人在井下进行煤矿开采工作时会产生大量的瓦斯气体, 瓦斯是一种极为危险的气体, 不仅对煤矿开采的安全工作造成威胁, 也会严重的破坏臭氧层, 造成严重的大气污染。同时在煤矿开采时还会产生大量的粉尘及有害气体, 比如煤矸的自燃产生的有害气体、燃煤锅炉和厂房燃烧产生的煤烟、矿区用来运输的汽车产生的尾气等都对大气产生了破坏并对人的身体健康产生不利的影响。
2.2 对水资源的影响
我国淡水资源仅占世界平均水平的四分之一, 大多数煤矿开采地区的水资源储备量不足, 如北方产区的煤矿资源储备量占全国的百分之七十五, 而水资源的储备量仅占全国的百分之十九, 煤矿开采导致的水资源污染和流失仅仅山西省就有三十万人饮水困难, 同时由于煤矿开采区缺乏对水资源的保护导致水资源污染严重。洗煤水的污染比矿井水严重, 流到农田会污染土地, 导致减产;流入河流湖泊会阻塞河道影响水里生物的生长甚至死亡;流入到地下饮用水中则会直接污染到人们的身体健康。
2.3 对土地资源的影响
在煤矿生产的过程中, 会对土地进行挖掘、移动土方、挖损等行为, 对土地形成侵蚀, 导致水土流失、土地沙漠化, 还有煤矸的存放以及其他临时占用土地, 减少了耕地资源。这其中最主要的侵害后果表现为煤炭采空地表塌陷与地裂缝, 这些现象的主要成因是地下矿层大面积采空后破坏了区域间力平衡, 表层岩和土体向下陷落, 并在地面形成塌陷坑。加剧了农业与煤矿之间的矛盾, 使人口与土地资源不平衡, 还有泥石流、滑坡等自然灾害, 它们不仅时时刻刻威胁着矿区人们的安全, 还严重的影响了他们的生产生活。
3 解决煤矿开采对环境带来危害的对策
3.1 加强环保意识和措施
整个矿产区的环保意识的加强不仅是在管理上对矿区工作人员的培训, 企业要注重清洁生产, 还有要对消费者浪费煤炭资源的现象进行控制, 而所谓清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中, 以期减少对人类和环境的风险。提高资源、能源的开发和利用率, 减少污染物的产生与排放, 是促进环境保护和煤炭生产共同进步的重要决策, 因此必须重视矿区的环境保护意识, 提高环境保护的基本常识和正确的操作方式, 使煤矿业的经济发展同环境保护达到互利共赢的最终目标。
3.2 采用先进的科学技术, 加强节能减排
想要在矿区实现对环境的良好保护和对排放的污染物处置, 都必须紧紧依靠科学技术的强大力量, 引进最先进的科学技术提高资源利用率、削减污染物。推广“保水开采技术”、采空区充填开采技术、选煤厂闭路循环工艺、煤矸等废料的利用等先进的科学理念, 来不断的减少煤矿生产对环境造成的污染。
3.3 调整煤矿经济结构
低开采、高利用、低污染、高效益是调整煤矿经济结构的主要目标, 是加强煤炭产区环境保护的重要途径, 也是根本上的解决方式, 彻底的改掉以往不顾环境影响只看重经济效益的错误做法, 把一些不合格的企业要给予严厉的惩处, 在惩处的同时还要为各个矿区输送专业的人才, 在改造的过程中给予帮助, 不仅节省了能源、减少了污染、同样还带来了可持续发展的经济效益。
4 结语
煤炭资源是我国的主要能源, 但是它所带来的环境污染是我国可持续发展的不利因素, 煤炭的开采不仅危害大气而且还污染土地资源、水资源, 深入到矿区居民生活的方方面面, 对人们的生活也埋下了地表塌陷、泥石流、滑坡等地质灾害, 导致淡水资源短缺, 土地资源被占等, 需要从学技术、管理等方面进行改造。
摘要：煤炭是我国的第一大能源, 是我国重要的基础能源和工业原料, 有力的支撑着国民经济的发展, 与此同时面对着强力度的开发和利用, 产生了许多弊端, 其中对环境的污染问题越来越严重, 对人们的生存环境造成了危害, 本文就煤矿的开采现状对环境产生的影响及其对策进行讨论, 希望能够对解决煤矿污染环境的问题提供帮助。
关键词：煤矿开采,环境影响,解决对策
参考文献
[1]李庆卯.煤矿开采对环境的影响及对策探讨[J].山东煤炭科技, 2015 (7) :185-187