图4-4 煤矿开采肆意破坏植被
剧烈的水土流失不仅加重了河道排洪输流能力，而且大量泥沙污染了水源泉域供水水质。据陕西省水保部门预测，矿区一、二期年增土壤侵蚀量62.75M，t为原生侵蚀量的2.2倍。年增入黄河泥沙量15.91Mt占原输沙量的50.6%。由于矿区邻近毛乌素沙漠，气候干旱，风大沙多，植被稀少，沙漠化问题严重，因而对周边地区工农业生产、居民生活及黄河水道均构成了严重威胁。 4.2.3 土地治理对策－－土壤复垦技术
国家有关土地复垦的规定出台，土地复垦作为煤矿塌陷地处理的主要方法之一得到了大力推广和应用，并取得了很好的社会、经济效益。土地复垦技术大体有疏干法、挖深垫浅法、充填复垦、生态工程复垦。
（1） 疏干法是开挖大量排水渠，使塌陷区的积水排干再加以必要的整修，使塌陷区不积水并得以恢复利用；适用于潜水位不太高、地表下沉不大，采用正常的排水措施
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和进行地表整修能保证土地恢复利用的塌陷区；其优点是投资少、见效快，且不改变土地原用途，也可避免村庄和建筑物不必要的迁移。
（2） 挖深垫浅法是用挖掘机械将塌陷的区域再挖深，形成水(鱼)塘，取出的土方用于充填塌陷浅的区域形成耕地，达到水产养殖和农业种植并举的因其操作简单、适用面广、经济效益高、生态效益显著，被广泛用于采煤塌陷地的复垦。
（3） 充填复垦是利用矿区附近的煤矸石、粉煤灰、露天矿剥离废物等充填采煤塌陷地复田；适用于有足够的充填材料且充填材料无污染或其污染可有效防治的地区，因其既解决了塌陷地复垦又解决了矿区固体废弃物的处理问题，所以经济效益显著。 （4） 生态工程复垦就是将土地复垦工程技术与生态工程技术结合起来，综合运用生物学、生态经济学、环境科学、农业技术以及系统工程学等理论，运用生态系统的物种共生和物资循环再生原理，结合系统工程方法，针对破坏土地所设计的多层次利用工艺；其目的是促进各生产要素的优化配置，实现物质、能量的多级分层利用，不断提高其循环转换效率和土地生产力，获得较大的经济、生态和社会综合效益；该方法目前正在试验推广，具有很大的发展前景。
4.3 煤矿开采对周边生态环境的破坏
4.3.1 煤矿生产与建设破坏森林植被
煤矿区森林植被的破坏主要是由于矿山工业广场的建设、矸石堆放、开山修路、地面塌陷与滥砍滥伐引起，其中以滥砍滥伐和人类工程活动破坏面积最大。如陕西黄陵矿区，因滥砍滥伐已有1533-3667ha的森林受到不同程度的破坏，使森林中的乔木减少、灌木增多，覆盖率下降20%-30%仅开凿修路工程就已造成80-100ha森林植被遭到破坏，而这种破坏仍随矿区的开发建设而加剧。 4.3.2 生物资源的损害
煤矿区生物资源的损害主要是由于矿山工业建设、矸石堆放、开山修路、露天采矿剥离等引起的。这些剧烈的煤炭开采与建设活动，特别是不合理的活动改
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图4-5 所到之处 生物罕迹
变了矿区内以及周边地区水体、土壤等环境的初始条件，破坏了区域内营养元素的循环与更新，从而对矿区生物资源造成了严重损害。主要表现为:第一，煤炭开采活动造成生物的生存环境或栖息地被破坏。由于矿井采矿及其配套工程设施诸如交通线、建筑物等的建设，使得矿区生态系统原有的大面积连续的生物环境被人为分割成许多面积较小的不规则板块，甚至是完全消失。限制了生物的活动范围，影响了生物生存活力，导致生物多样性受损。例如，乌海地区因煤炭开发直接破坏的天然草牧场高达140000hm；将使包括四合木、绵刺、革苞菊、蒙古扁桃在内的世界珍稀残遗濒危野生植物从地球上消失。第二，由于煤炭开采对矿区及周围水体、大气和土壤的严重污染，导致某些生物减少，甚至灭绝，最终导致矿区生物多样性受损。第三，在进行煤矿区生态修复和重建的过程中，人为引入的外来物种入侵，对当地生态系统造成严重干扰和破坏，致使原有物种大量灭绝，导致矿区生物物种单一，生态系统退化。 4.3.3 噪声污染
煤炭开采过程中带来的噪声污染已越来越受到人们的关注。煤矿噪声有井下噪声和地面噪声两种，井下噪声主要来自凿石、放炮、采煤、通风、运输、提升、排水等所用的各种机电设备。据调查，目前煤矿井下工作场所的噪声级已超过国家规定的允许值90dB，有的高达110dB。煤矿噪声具有强度大、声级高、连续时间长、频带宽等特点。长期暴露于强噪声作业环境中，不仅会对矿工的听觉器官造
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图4-6 煤炭运输 沿路不安
成损伤，还会引发多种其他疾病；妨碍通信联络，容易发生工伤事故。此外，噪声还会污染周围环境，影响矿区周边居民的正常生活。 4.3.4 矿区景观环境损害
作为一个地理单元，煤矿区不仅蕴藏着煤炭等矿产资源，还形成了独特的地质地貌景观和生态景观，加之人文、社会、历史等方面的因素，使得它成为一个集矿产价值、生态价值、人文价值、地质价值等多种价值于一体的复杂综合体。由于在煤炭开采过程中，采掘土方、堆弃废石及尾矿、排放污染物，破坏了矿区地质地貌原有的形态，影响了自然风景观瞻，毁坏了珍贵的地质遗迹和名胜古迹。不仅给人们带来视觉污染，更重要的是给人类历史文化和科学研究造成了不可弥补的损失。
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5．矿区生态综合治理
环境与发展是当今国际与国内社会普遍关注的重大问题，经济与社会的发展离不开
自然资源的开发利用和生态环境的依赖，而资源的开发既给社会带来了财富，也带来了负面影响——环境的损害。所以，资源的开发和对环境的保护策略是决定社会或某一地区可持续发展的根本，资源开发利用引起的生态环境问题又是环境与发展的焦点问题。 煤炭是中国的主要能源，约占一次能源构成的74%，中国原煤产量占世界第一位，煤炭开采引起地表沉陷，并诱发大量地质灾害，造成土地挖损和占压，使矿区大量耕地损害与贫瘠，植被破坏、水土流失与土地沙漠化加剧，矿区生态环境日益恶化，给矿区农业生产、人民生活及社会安定造成了极大影响，亦严重制约了矿区的经济发展。煤炭在为人类文明和社会进步做出巨大贡献的同时，也给矿区带来了严重的环境与社会问题。因此，在煤矿的开发建设过程中，利用自然科学的基本原理与方法来研究煤矿环境与人类工程活动，研究煤矿床开采和利用对环境可能引起的破坏方式与程度，提出防治措施，控制其不利因素，维护生态平衡，把人类工程活动造成的环境灾害影响降低到最低程度。
5.1 煤矿生态系统
人类生存所依赖的生态环境，由各种各样的生态系统所组成。生态是生物和自然环境存在的状态，生态学则是研究它们之间关系的一门学科，而生态系统则是指生命系统和环境系统在特定空间的组合，它是自然界的基本单位。这个基本单位是由生物彼此之间以及生物与周围环境之间不断影响、演变且达到动态平衡的统一体。生态系统具有一定的结构和功能，并且不断地进行物质和能量的交换。在开发煤炭资源之前，地表的状态一般为草原、农田、森林或荒地等，即地表生态系统一般为自然生态系统或半自然生态系统，其组成、能量流动及物质循环见图5-1。
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