淮南矿区矿山地质环境影响评价方法探讨
柴义伦
（安徽省地质环境监测总站，安徽合肥 230001）
摘 要：通过矿山地质环境调查，深入分析矿区地质环境背景与矿山地质环境问题特征，探讨矿山地质环境影响评价方法，科学评价矿业活动对矿山地质环境与区域地质环境的影响，为矿区生态环境建设提供科学依据。
关健词：矿山地质环境；矿山地质环境问题；影响评价
1、概况
淮南煤炭矿区地处安徽省北部淮河中下游地区，矿区面积约2800km2，行政区涉及安徽省淮南、阜阳、蚌埠等3市5区3县部分。矿区共分布各类煤矿80多家，其中，新建矿山2家，生产矿山18家，闭坑与政策性关闭矿山60多家，设置采矿权面积达1604 km2。矿区累计开采原煤约12亿吨，引发以地面塌陷、含水层破坏为主的矿山地质环境问题突出。
2、地质环境背景条件
2.1 自然地理
淮南煤炭矿区地处我国南北气候过渡地带，多年平均气温11～14℃，多年平均降水量600～1400mm，降水主要集中在6～8月份，约占全年降水量的45%，多年平均蒸发量800～1200mm。区内地表水属淮河水系，较大的地表水体为淮河及其支流，以及地面塌陷积水区，均属季节性水体。
矿区位于淮北平原与江淮波状平原两在地貌单元交界处，整个地形大致以淮河为界，淮河以南地区地形岗坳相间、波状起伏，地面标高20～242.6m，丘陵、平原均有分布，以剥蚀堆积、构造侵蚀溶蚀地貌类型为主；淮河以北地势平坦开阔，自西北向东南缓倾，地面标高15.5～25m，为淮河冲积平原，以堆积、剥蚀堆积地貌类型。
2.2 地质构造
矿区位于中朝准地台之华北坳陷南缘，淮河台坳淮南褶断带，褶皱、断裂发育。地层属华北地层大区晋冀鲁豫地层区徐淮地层分区淮南地层小区，除中元古界、志留系、泥盆系、石炭系下统、三迭系的中上统、侏罗系缺失外，其余地层均有不同程度的发育。
石炭、二叠系为含煤地层，地层厚度大于900m；矿床类型属多旋回沉积矿床，矿体埋藏深度变化较大，自南向北覆盖层50～700
2.3 水文地质条件
2.3.1 松散岩类孔隙水
含水层组由第四系、新近系松散堆积物组成，自上而下大致可分为4个含水层组，第一含水层组由第四系全新统、上更新统松散堆积物组成，地下水具无压至半承压性质，接受大气降水的直接补给，与地表水关系密切，补充来源充沛；第二、三、四含水层组由第四系中、下更新统和新近系中新统半胶结松散堆积物组成，各含水层组富水性主要受含水砂层发育程度控制，颗粒相对较粗、分选性较好、厚度较大的地段富水性强，单井涌水量达1000～3000m3/d，反之富水性相对较弱，地下水具承压性质，主要接受侧向迳流补给；各含水层组之间分布有大于10 m厚度的粘性土隔水层，水力联系微弱。
2.3.2 碳酸盐岩裂隙岩溶水
含水岩组由寒武系、奥陶系、石炭系碳酸盐岩组成，主要埋藏在煤系之下，富水性主要受构造和岩溶发育程度的控制，富水地段单井涌水量1000～3000m3/d；地下水具承压性质，水头标高一般22～25m，溶解性总固体一般小于1g/l，地下水类型呈现典型的径流～开采型；奥陶系、石炭系碳酸盐岩裂隙岩水是矿坑涌水的直接充水水源。
2.3.3 碎屑岩类孔隙裂隙水
含水岩组由石炭系、二迭的系碎屑岩组成，岩性以泥岩、砂岩、页岩等组成，富水性一般较差，受构造影响，构造发育地段岩石破碎裂隙孔隙较发育，富水地段单井涌水量可达1000m3/d；地下水具承压性质，是矿坑涌水的直接充水水源。
2.4 矿区工程地质条件
2.4.1 岩体
矿区主要分布碳酸盐岩工程地质岩组和碎屑岩工程地质岩组。碳酸盐岩工程地质岩组，主要奥陶系、石碳系的灰质白云岩、白云质灰岩及生物碎屑灰岩组成，隐晶质～细晶结构，层状构造，新鲜岩石单轴抗压强度60～150MPa，属硬质岩石。碎屑岩工程地质岩组由二迭系的砂岩、泥岩组成，薄～中厚层状，软硬相间，砂岩新鲜岩石单轴抗压强度60～127MPa，泥岩新鲜岩石单轴抗压强度6.0～59MPa。
2.4.2 土体
矿区土体由第四系与新近系松散堆积物组成，以粘性土和砂性土为主，具多层结构，覆盖于岩体之上，构成地表覆盖层，厚度一般50～700m，不同地层时代的土体工程地质特征有一定的差异，总体上粘性土呈可塑状态，砂性土一般呈现密实状态。
3、主要矿山地质环境问题与恢复治理成效
3.1 采煤地面塌陷
截止2015年底，矿区共发生采煤塌陷74处之多，多处塌陷连成一体，形成20个塌陷面积大小不等、深浅不一的塌陷区，最大塌陷区面积93.5 km2，最大塌陷深度达22m，其塌陷规模属中～大型。塌陷区主要分布于淮南市的八公山、谢家集、大通、潘集、凤台、阜阳市的颍上、颍东等地区，矿区累计塌陷面积约316.82km2，其中积水区78.19 km2。据不完全统计，采煤塌陷损毁土地资源31682hm2，其中基本农田达25344hm2，大量的民房、农田水利、交通、电力等设施被损毁，直接经济损失超过500亿元。
3.2 含水层破坏
截止2015年底，矿区含水层破坏面积达316km2，分布范围与塌陷区基本一致；受采掘和矿坑排水的影响，采空区上方岩层发生冒落、碎裂和弯曲变形，造成含水层原始结构遭受破坏，导致地下水赋存条件、循环条件和流场的变化，引发局部地下水位大幅下降，最大下降幅度超过50m，水量亦有明显减少，易诱发岩溶地面塌陷、地面沉降等系列地质环境问题。
3.3 恢复治理成效
各级政府及矿山企业高度重视矿山地质环境恢复治理工作，采取了一系列行政、技术和工程措施；编制采煤塌陷区土地综合整治规划，制定采煤沉陷区村庄搬迁计划，累计投入资金约185.17亿元，用于搬迁避让和治理工程，新建12个居民区，恢复治理面积2195.43hm2。
4、矿山地质环境影响评价
4.1 评价原则
以矿山地质环境条件为基础，以矿山地质环境问题及危害程度为主要因子，结合矿产资源开发利用程度、矿山地质环境恢复治理难易程度，采用定性与定量相结合方法进行评价。
4.2 评价指标选择
4.2.1 矿山地质环境影响评价
依据矿区矿山地质环境影响因素，本文选择地面塌陷地质灾害、含水层破坏、地形地貌景观与土地资源破坏等4个主要因子进行评价，根据相关参数按照相关规范、标准划分影响程度等级（表1）。
表1 矿山地质环境影响评价指标选择一览表
|
评价因子 |
评价指标 |
影响程度划分 |
||
|
严重 |
较严重 |
轻微 |
||
|
地面塌陷 |
规模 |
大型及以上 |
中型 |
小型 |
|
危害程度 |
严重 |
较严重 |
轻微 |
|
|
直接经济损失（万元） |
≥500 |
500～100 |
≤100 |
|
|
含水层破坏 |
面积（hm2） |
≥10 |
10～0.2 |
≤0.2 |
|
水位下降幅度（m） |
≥20 |
20～10 |
≤10 |
|
|
对供水水源的影响 |
严重 |
较严重 |
轻微 |
|
|
土地资源 |
破坏面积（hm2） |
≥15 |
15～1 |
≤1 |
|
破坏土地类型 |
耕地、有林地 |
园地、疏林地 |
一般用地 |
|
|
恢复治理难度 |
大 |
中 |
小 |
|
|
地形地貌景观 |
破坏程度 |
严重 |
较严重 |
轻微 |
4.2.2 区域矿山地质环境影响评价
依据区域地质环境影响因素，本文选择区位、地质环境条件、矿产资源开发利用、矿山地质环境问题与发展趋势、矿山生态环境恢复治理等作为评价因子，采取专家打分（表2）。
表2 区域矿山地质环境影响评价指标选择赋值一览表
|
评价因子 |
评价指标 |
赋值 |
权重 |
|||
|
3 |
2 |
1 |
||||
|
区位条件 |
据规范（DZ/T0223-2011）确定 |
重要 |
较重要 |
一般 |
0.05 |
0.05 |
|
地质环境背景条件 |
地形地貌 |
平原 |
丘陵 |
山地 |
0.03 |
0.15 |
|
地质构造 |
复杂 |
中等 |
一般 |
0.02 |
||
|
水文地质条件 |
复杂 |
中等 |
一般 |
0.02 |
||
|
工程地质条件 |
复杂 |
中等 |
一般 |
0.03 |
||
|
人类工程活动 |
强 |
中等 |
弱 |
0.02 |
||
|
地质灾害易发程度 |
高易发 |
中易发 |
低易发 |
0.03 |
||
|
矿产资源开发利用 |
矿山分布集中程度 |
高 |
中 |
低 |
0.05 |
0.25 |
|
能源、金属类矿山比例 |
≥50% |
50～10% |
＜10% |
0.05 |
||
|
大中型矿山比例 |
≥50% |
50～25% |
＜25% |
0.05 |
||
|
生产矿山比例 |
≥50% |
50～25% |
＜25% |
0.05 |
||
|
地下开采矿山比例 |
≥50% |
50～25% |
＜25% |
0.05 |
||
|
矿山地质 环境问题 |
采空区面积（km2） |
≥500 |
500～100 |
＜100 |
0.06 |
0.45 |
|
地面塌陷面积（km2） |
≥50 |
50～25 |
＜25 |
0.14 |
||
|
含水层破坏面积（hm2） |
≥10 |
10～0.2 |
＜0.2 |
0.05 |
||
|
土地资源破坏面积（hm2） |
≥500 |
500～100 |
＜100 |
0.07 |
||
|
地形地貌景观破坏程度 |
严重 |
较严重 |
轻微 |
0.04 |
||
|
固体废弃物积存量（万吨） |
≥10 |
10～1 |
＜1 |
0.04 |
||
|
废水废液年排放量（万吨） |
≥20 |
20～2 |
＜2 |
0.05 |
||
|
地质环境治理情况 |
治理难度 |
难 |
中等 |
低 |
0.05 |
0.1 |
|
治理费用 |
高 |
中 |
低 |
0.03 |
||
|
治理率（%） |
≥50% |
50～25% |
＜25% |
0.02
| ||
