6．案例分析
本章简单介绍了太原东山矿区主要地质环境问题，详细调查了东山矿区地质环境问题所造成的影响及危害，提出了地质环境问题的防治措施与对策。以便能进一步了解煤矿开采对周边环境的影响。
6.1 东山矿区主要地质环境问题
（1） 采矿活动诱发的地质环境问题
地下矿层开采后，采空区顶板在围岩应力作用下发生变形、破坏，使上覆岩层发生沉陷、离层、裂缝，并可波及地表，引发地面变形与地质灾害。这种由采矿引起的变形破坏大大恶化了矿山地质环境，主要表现为地裂缝、地面塌陷、滑坡及煤矿开采对水资源的破坏等方面。
（2） 土地利用中引发的地质环境问题
在土地利用过程中，由于缺乏环境观念，引起了以固体污染物堆放、耕地被不合理占用及水土流失等为主的地质环境问题。主要表现在矿区内垃圾、矿渣、煤焦、石灰窑和污泥等固体污染物呈南北条带分布于城乡结合部位，形成了太原市城区东部的“垃圾围墙”。同时西部宜农土地资源大部分被城市建设和交通建设占用。还有一部分被果园和砖厂占用，真正用于耕地的土地所剩无几。此外，区内黄土面积大，森林覆盖率低，高强度降雨以及地形坡度等因素的影响，区内水土流失严重，面积约200 km2，占总面积的78%。
6.2 矿区地质环境问题的影响及危害
（1） 矿产资源的严重浪费
区内蕴藏着丰富的煤炭资源石灰岩、石膏、粘土矿等也有一定储量。除煤炭资源按照开发程序进行过找煤、普查、详查、精查等各个勘探阶段的研究外，其它矿产资源仅有个别矿点曾进行过地质勘查，绝大多数矿点未进行必要的地质研究，私开滥挖。这不仅引发了许多地质环境问题，还造成了矿产资源的极大浪费。就煤炭资源来讲，据统计，
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区内现有煤矿的探明储量为60847万t，其中地方国营煤矿(长沟煤矿和东山煤矿)为38519万t，乡村煤矿为22328万t。保有储量为44579万t，其中地方国营煤矿为31058万t，乡村煤矿为13521万t。历年来累计产出量为5657.6万t，其中地方国营煤矿为3502万t，乡村煤矿为2155.6万t。全区煤炭回采率为34.77 %，地方国营煤矿煤炭回采率为46.94 %，乡村煤矿煤炭回采率为24.48 %。按煤矿设计要求，探明储量回采率应达到70%。由此可见，全区煤炭回采率只达到设计要求的一半，也就是说全区生产了5600多万t煤炭，同时浪费了5600多万t煤炭。乡村煤矿与地方国营煤矿相比，前者又恰恰是后者的一半强。
（2） 耕地面积减少，农业产值下降
由于地质环境恶化，土地贫瘠，种植业减产，农民种植效益降低，诱发干部和群众重工轻农思想，致使土地大面积荒芜，耕地急剧减少。据统计1978年和2000年比较，耕地总面积由6940.5hm2减少到3582.5 hm2，减少了48.38%。人均耕地由0.13hm2/人减少为0.055hm2/人。采矿活动比较强烈的小返乡、中涧河乡、杨家峪乡、孟家井乡、郝庄乡等不仅农业总产值占工农业总产值的比值下降，而且农业总产值自1990年以后也逐年下降。另外据调查，郝庄乡张家河村一带，由于采煤的影响，耕地、果园被破坏，不能耕种，大多数农民闲置在家，靠前几年的积蓄维持生计。长此下去，势必会引发一些社会问题。
（3） 房屋裂缝、村庄搬迁
目前煤矿开采地段基本上在小起伏的中山区及其平原的结合带。在山区村庄分散、住户少。在结合带村庄较密，且分布着一些住户较多的大村庄。东山煤矿对于一些较大村庄，如观家峪、杨家峪村等预留保安煤柱。对一些分散的小村庄则采取迁村移民的办法，事先将居民迁移到安全地段。乡村煤矿开采对村庄未采取保护措施，所以因地面变形波及民房，威胁村民生命财产安全的地段主要是乡村煤矿范围。东山煤矿影响，将全村搬迁的村庄见表6-1。另外小窑头村全村共有400人，1986年有三分之一的村民搬迁新居，1990年新住宅又遭到严重损坏。
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表6-1 东山煤矿影响全村搬迁情况
村名 瓮窑沟 道巴 二掌 石咀 住户/户 22 30 25 14 房屋/间 70 100 80 50 人口/人 80 180 160 100 搬迁年份 1988 1985 1994 1992 据了解，因地面变形造成房屋裂缝，影响较大，尚未搬迁的有下列村庄: ① 张家河村，共涉及42户，217间房屋，其中26户为1991年发生，其余为1995年以后陆续发生的。
② 大窑垴村共涉及8户，20多间，占全村50%。其中3户11间为1992年发生，其余为1996年发生。
③ 西家凹村全村40户，已搬走15户，60余人，留下25户，180人。村东北小学校舍16间，于1990-1992年后墙陆续倒塌，修复后又出现裂缝。其它民房都受到不同程度损坏。另外，长沟村涉及3户18间，为1995年发生，中涧河乡煤矿采煤所致，已赔偿维修。水沟村涉及3户18间，为1997年发生，西岭煤矿采煤所致，已赔偿维修。丈子头村东8间土窑洞裂缝，为中涧河乡煤矿1995年采煤所致，赔偿2万元，已盖新居。观家峪村东北30多间民房开裂，为1985年发生，东山煤矿和观家峪煤矿采煤所致。西家凹新村1987年新盖的2座院落，共12间民房开裂，为2000年3月发生，南洼东坑采煤所致。上述这些村庄大都分布在乡村煤矿范围。在调查中了解到这些村庄村民与煤矿之间常因赔偿维修费未得到及时解决，民事纠纷时有发生。
（4） 井泉干枯，饮用水源短缺，据调查，在1990年以前区内各村庄都有井泉，饮用水源充足。1990年以后煤层上覆裂隙水和孔隙水逐渐漏失，井泉干枯、废弃，农村人畜吃水主要是取用深层岩溶水。在东涧河、瓜地沟、杨家峪、孟家井、观家峪一带，东山煤矿、太钢、太铁等大型厂矿及政府机关开凿了深井水源，周围村庄可铺设管道取用。如丈子头村村内原有30余眼水井，取用新生界孔隙水，完全可以满足全村人畜吃水，现已全部干枯废弃。村民用水由太钢水泥厂东涧河深井水源管道输送。山区村庄如张家河
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村、大窑垴村则动用汽车、拖拉机等从孟家井、观家峪深井水源拉水，村民用水水费为33元/t，农村负担沉重。小窑头村离杨家峪深井水源约2.5 km，全村拉水费用每年在20万元以上。西家凹村原取用的村内水井，为太原组裂隙水，水质良好，现已干枯废弃。目前村民取用距村约1 km的断层水，水质氟化物超标。前头河村取用村旁3眼本溪组裂隙泉水，原水质较好。由于沟头煤矿排出的矿坑水顺沟流下，造成泉水水质严重污染，氨氮、硫酸根、总硬度等超标。目前部分村民仍在饮用。 （5） 公路及其它建筑设施破坏
307国道穿过本区，在527-533 km段公路两侧乡村煤矿横穿公路开采，致使公路多处塌陷，几经修复，又出现裂缝。据调查，1991年和1997年在529-531km段，曾两次发生较大规模的塌陷，致使公路大变形，现已修复，但路面仍有细微裂缝。此外，在公路两侧地面裂缝和地面塌陷距公路只有2-3m，至今没有采取任何措施，仍存在极大的隐患。区内共有大小水库7处，其中河里头水库由河里头村1972年修建，面积约1 500 m2，容量为18×103m3，水利配套设施齐全，水浇地22hm2。1993年水库水量最大为15×103m3，最小为400 m3。之后因煤矿在水库下面采煤，致使水库漏水，并慢慢干枯，水浇地出现裂缝、塌陷，引水管道、水渠扭曲，水利设施全部破坏。其它水库目前已全部干枯，其配套水利设施全部废弃。其中南坪头水库、马庄水库、南沙河水库干枯的直接原因不是地下采煤所致，但也与水库上游地面裂缝导致地表水漏失，水源枯竭有一定关系。另外，地面裂缝和塌陷还造成输电塔架歪斜。原道巴村北两条地面裂缝从一个输电塔架下穿过，并出现串珠状地面塌陷，塔架明显地向东北歪斜。至今未采取任何补救措施。 （6） 自然地貌的改造和生态环境失衡
本区东部为山区地貌，西部和西南部为中台塬和平原地貌。山区地貌的改造表现为:① 自然斜坡因采矿、采石和筑路等的挖削被改造为陡崖；
② 平缓山梁因开采粘土矿和煤层露头被改造为大小不等的坑凹和陡坎，废弃石渣 随处堆积，使地表起伏加剧；
③ 山体开裂、坍塌改变了原生山体形态；
④削山填沟，将山头削为梯田式的石质台地，改变了原生山地地貌，如太钢采石场 等。
中台塬和平原地貌的改造表现为:
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① 地面塌陷使平坦的地表被改造为千孔百疮；
② 砖厂、公路等建设取土，诱发黄土滑坡，破坏了原生中台塬地貌
③ 分布在平原区的砖厂，以及生活和建筑垃圾、生产废渣等的随处堆放，使平原地形复杂化，破坏了耕地和植被，改变了平原地貌景观。在丈子头村西、杨家峪、观家峪等沟谷中采石、采矿活动使沟谷中尘土飞扬，污水横流。分布在这里的石灰窑、耐火砖厂、小型石膏加工厂和炼铁厂等排出滚滚浓烟，以及分布在山地与平原结合带的垃圾场散发出恶劣臭气和飞扬在空中的“白色垃圾”等，直接污染了大气层，毒害了空气。这一带树木枯黄、寸草不生，生态环境严重恶化。
6.3 矿区主要地质环境问题的防治措施
（1） 在考虑地质环境条件的基础上，探索合理的采煤方法，坚决取缔非法小窑，禁止任何私开滥采破坏煤炭资源的行为，以便在尽可能保护地质环境的基础上，充分利用矿产资源，实现矿山地质环境的长期可持续发展。
（2） 对于已经发生的地质环境恶化问题，如地裂缝、地面塌陷、耕地破坏、水资源破坏、地面建筑变形等，进行地质环境影响评价，明确责任，按照谁破坏谁治理谁赔偿的原则，尽可能恢复原有环境，并作出适当赔偿。
（3） 坚决执行建设开发与环境治理同步进行的原则。煤矿建设项目的环境保护设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时验收，同时投产，做不到者，不予验收，不许投产。
（4） 应对矿区统一规划，综合治理，改善生态环境。根据不同山区、坡地和丘陵，平整土地、充填裂缝、治理塌坑，耕地复垦，建立草区、林区和果园区。
（5） 建立垃圾处理观测点。对垃圾等必须系统治理，分类处理，选有代表性的沟谷深埋，顶部复土造地，并在附近建立观测点，对土壤、地下水和大气采样检测，发现问题及时解决，保护土地、大气、地面水、地下水不受污染。
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