1.地質勘測
地質學上的鄂爾多斯盆地是指中朝板塊西部廣大範圍的中生代(尤其是二疊紀和侏羅紀)。長期以來，地質學家認為它是壹個獨立自足的中生代沈積盆地。本書研究的鄂爾多斯能源基地範圍與地質上的鄂爾多斯盆地基本壹致，大致為北緯34 ~ 41° 20′，東經105° 30′~ 11° 30′。具體地理邊界是東起呂梁山，西至桌山、賀蘭山、六盤山。南至秦嶺北坡，北至陰山南麓，橫跨陜西、甘肅、寧夏、內蒙古、山西五省(區)。面積約為40萬平方公裏。
鄂爾多斯盆地是壹個不穩定的內部克拉通盆地。盆地基底形成後，在隨後的蓋層發展演化過程中，經歷了Aola海槽-克拉通坳陷(內部及周邊)-板內多旋回陸相盆地及其前院-周邊斷陷等多次盆地原型演化。現在的鄂爾多斯盆地是上述盆地原型的疊加(孫等，1990)。中生代以來，基底地層對蓋層的影響不明顯，盆地內表層褶皺極不發育。因此，盆地中生界以上地層產狀多為平緩，斷裂、裂隙較少。
鄂爾多斯盆地基底巖系可分為兩類:壹類是由麻粒巖巖相(麻粒巖、變粒巖、混合花崗巖和片麻巖花崗巖)組成的太古代；另壹種是中元古代，主要由綠巖相(綠片巖、千枚巖、大理巖和變質的假火山巖)組成。基底巖系之上的沈積蓋層年代為中元古代至第三紀(古近紀和新近紀)，累計最大厚度超過10000m m，其中長城系應時砂巖和薊縣系疊層石矽質灰巖在中元古代全盆地沈積，厚度為1500m。早古生代，盆地中部沈積了400 ~ 700 m的碳酸鹽海相沈積，南部和西部邊緣同時沈積了4500m的碳酸鹽海相沈積。從晚石炭世到早二疊世早期，本區形成了以煤系地層為特征的統壹的濱海相沈積，沈積厚度為150～530m～530m。晚三疊世盆地範圍內形成了內陸差異沈降盆地，包括五個明顯的陸相碎屑巖沈積旋回，即晚三疊世延長組、中侏羅世早期延安組、中侏羅世直羅-安定組和早白堊世誌丹群下部和上部(孫，138早白堊世末的燕山中期運動，導致了本區與中國東部沿海太平洋地區在晚白堊世至第三紀(古近紀)時期在開放褶皺基礎上的大規模垂直隆升。在這壹隆升背景下，形成了以汾、渭、銀川、河套為代表的鄂爾多斯中生代盆地周邊的新生代地塹系，並在其中沈積了厚達數千米至萬米的地塹沈積，主要為新近紀。而盆地中部晚白堊世至第三紀(古近紀和新近紀)地層大部分缺失。
第四紀以來，鄂爾多斯盆地中南部大部分地區沈積了厚度較大的黃土。然而，由於隆起和侵蝕，其北部沒有黃土沈積。
鄂爾多斯盆地南部大部分是黃土高原。黃土高原的地形很大程度上受古地貌的控制。平坦的基底未被流水切割的部分是黃土高原，而被強烈侵蝕的高原則成為破碎的高原。陜北南部和甘肅隴東地區的臺地保存完好，如著名的洛川臺地和東至臺地。在流水和重力的作用下，基底被嚴重切割的黃土地層和地貌成為黃土梁和土墩。此外，由於流水的侵蝕，可形成狹窄的黃土溝壑和寬淺的黃土溝壑，使梁峁起伏，溝壑縱橫，地形支離破碎。是人類活動頻繁、植被破壞和水土流失最嚴重的地區。
由於氣候幹旱和長期風蝕，在鄂爾多斯北部隆起的高平原區形成了許多月牙形的流動沙丘和半固定、固定沙地。北部是庫布齊沙漠，南部是毛烏素沙地，東部是黃土丘陵。庫布其沙漠是延伸在黃河南岸的東西向帶狀沙漠，大部分流動和半流動沙丘水分較好。毛烏素沙地多為固定和半固定沙丘，水分條件好，形成丘間灌溉草地。
2.煤炭賦存的地質環境
鄂爾多斯盆地煤炭資源豐富，已探明儲量近4000億t，占全國總儲量的39%。含煤地層包括石炭系、二疊系、三疊系和中下侏羅統延安組。
(1)侏羅紀煤田
含煤巖系為中下侏羅統延安組，由砂、泥巖和煤層組成，其中泥巖和粉砂巖約占70%，透水性較弱，上覆直羅組和下伏富縣組均為弱透水巖石。侏羅系地層地下水的補給和徑流條件較差，主要為風化裂隙，構造裂隙不太發育。風化帶深度約40 ~ 60 m，風化帶以下巖層富水性迅速降低。達到壹定深度後，礦井湧水量不僅會隨著開采深度的增加而增加，還會減少。風化帶以下地下水徑流滯緩，水質差，含鹽量高。礦床水文地質類型壹般屬於裂隙充水型，水文地質條件簡單。然而，在第四紀松散砂層(薩拉烏蘇組)廣泛分布和燒變巖分布的地區，水文地質條件往往變得更加復雜，特別是在開采淺部煤層時，可能會引起嚴重的水文地質和地質環境問題。根據礦井充水強度和水文地質條件的不同，將侏羅紀煤田劃分為四個水文地質分區:①黃土高原的毛良地區。主要分布在盆地北部。區內地形強烈切割，上部無松散巖石覆蓋或零星沙窩，降水量少且集中，不利於地下水的補給和匯集。富水巖石軟弱，礦床充水以大氣降水為主，礦井湧水量很小，礦床水文地質條件簡單。②燒變巖分布區。沿主煤層走向呈帶狀分布，深度壹般在60米左右。寬度受煤層數量、間距、傾角、地形等因素控制。巖層裂隙發育，其透水性取決於補給面積和溝谷對含水層的切割程度。當分布面積較大或覆蓋有較寬的第四系砂層時，透水性較強，對淺部煤層開采有影響，往往是當地重要的供水水源。③第四紀砂覆蓋區。砂層出露於地面，廣泛覆蓋在煤系上，厚度幾米至幾十米甚至更厚。雖然該地區大氣降水較少，但沙層的入滲條件很好，可以大範圍獲得附近大氣降水的入滲補給，然後在沙層較厚、古地形較低的地方匯集，以泉水或蒸發的形式排出。在礦井開采的淺部煤層中，往往是最重要的充水水源，可能存在突水突砂問題。該地區淺部煤層開采礦床的水文地質條件中等至復雜。砂水和燒巖水往往有著密切的水力聯系，蘊藏著寶貴的水資源，但采煤和取水不當會導致大面積補給區的破壞、水汙染和生態環境惡化。因此，在煤田開發中，應將采煤、水源保護和生態環境保護作為系統工程的統壹規劃。④壹般區域。其他無上述三個水文地質分區的地區。該區煤系地層地下水補給條件不好，富水性弱。礦床水文地質條件簡單，少數中等，礦井湧水量多為1m3至幾十立方米/小時。
(2)陜北三疊紀煤田
煤田位於盆地中部的黃土毛良地區。黃土梁地區地下水接受大氣降水的少量補給，以溝谷形式排泄。徑流淺，水量小，巖層富水性弱。風化帶以下巖層富水性較弱，鹽度較高，水文地質條件多為簡單。屬於裂隙充水礦床。
(3)石炭紀和二疊紀煤田
石炭-二疊系煤田分布在盆地東部、南部和西部，煤系基底為奧陶系和寒武系灰巖，為區域性強含水層，煤系本身相對弱水，屬於裂隙巖溶充水礦床。礦床水文地質條件的復雜程度取決於煤系基底的灰巖水是否成為礦井充水的水源以及充水的方式和途徑。現分區描述如下:①東部地區。包括準格爾煤田和河東煤田。煤系地層下的石灰巖含水層的地下水位埋藏較深，通常位於許多礦區的可開采煤層之下。煤系地層含水弱，礦床水文地質條件簡單。奧灰水是礦區的主要供水水源。從長遠來看，當煤層開采延伸到奧灰水水位以下時，灰巖水會威脅到下部煤層的開采。②南部渭北煤田。奧灰水地下水位標高約380m，煤層賦存標高自東向西逐漸升高。如東部太原組煤層的開采普遍受到奧陶系灰巖水的威脅，而西部銅川礦區大部分煤層都在灰巖地下水位以上。在渭北煤田，由於奧陶系灰巖與煤系的接觸關系為緩角度不整合，不同地區灰巖下伏煤系的巖性和富水性不同，形成不同的水文地質條件。水位標高380米以上煤層水文地質條件多為簡單至中等，水位標高380米以下煤層水文地質條件為中等至復雜。奧陶系灰巖和寒武系灰巖沿煤田南緣部分出露或隱伏於第四系之下，直接或間接地接受大氣降水的補給。石灰巖和強徑流帶也分布在煤田南緣的淺部。因此，開采淺部煤層時，礦井湧水量大，開采深部煤層時突水可能性增大，但水量可能減少。在韓城礦區北部，黃河水與灰巖水之間存在壹定的水力聯系。石灰石水是當地工農業最重要的水源，應考慮礦井水的綜合利用和排供結合。③西部地區。煤系與奧陶系灰巖之間有壹層較厚的弱含水層，奧陶系灰巖水無法進入礦井，煤系含水較弱。礦床水文地質條件多為簡單至中等(王雙明，1996)。
二是煤炭開發過程中地質環境的變化
煤炭開發引發的地質環境問題受自然地理環境、地形地貌、地層結構、水文氣象、植被以及礦業類型、開發方式等經濟活動特征的影響。目前，鄂爾多斯盆地煤礦地質環境問題十分嚴重。地下開采和露天開采對礦區地質環境的影響是不同的。該地區煤礦以地下開采為主，其產量約占煤炭產量的96%。地下采煤引發的地質環境問題最為嚴重。根據煤炭開采引起的地質環境問題的結果，對主要地質環境問題進行分類，可分為資源破壞、地質災害和環境汙染三種類型(表3-2)(許，2006)。
根據匯總資料和實地調查，結合重點地區大柳塔礦區和銅川礦區的實際情況，主要介紹以下五個突出的地質環境問題:①地面沈降和地裂縫；②煤矸石占用土地，汙染水土環境；③地下水系統的破壞和汙染；④水土流失和土地荒漠化；⑤資源枯竭型礦業城市環境惡化。
1.地面沈降和地裂縫
地下開采引起的地面沈降和地裂縫破壞耕地，公路塌陷，鐵路軌道扭曲，建築物裂縫，地下水沿裂縫滲出，引發礦井透水等事故。在幹旱地區，地表水系統的破壞導致礦區生產、生活和農業用水困難。同時也能誘發山體開裂形成滑坡。
表3-2煤礦開采的主要地質環境問題
地面沈降和地裂縫是大中型地下煤礦區最常見、最嚴重的災害。比如甘肅的華亭煤礦，寧夏的石嘴山、石灘井煤礦，陜西的渭北北城-銅川，神府-東勝煤田礦區。
由於黃土高原人口密集，地面沈降造成的土地破壞主要是農田的破壞。陜西省渭北地區銅川、韓城、白樸、何澄等礦務局礦區地處黃土塬，是陜西省渭北地區優質農業產區，也是全國優質蘋果生產基地。這些大中型國有老煤礦區幾十年的地下開采，導致地面塌陷、地裂縫、山體開裂，成為西北地區煤炭開采破壞農業生產最嚴重的地區之壹。陜西省采空區地面塌陷總面積約110km2，主要分布在渭北和陜北煤礦區。不完全積累，1999年末，銅川礦區地面塌陷63.82km2，占全省地面塌陷面積的55.38%，其中80%為耕地。煤礦區地面塌陷最為嚴重，因為煤層厚度大於金屬礦體厚度，超采區空間遠大於金屬和其他非金屬礦山，上覆巖層多為軟質頁巖、粉砂巖和泥質巖。煤礦地表沈陷和地裂縫的範圍和深度與采煤方法、工作面開采面積、采區回采率、煤層賦存等多種因素有關。壹般來說，埋深越淺，開采面積越大，地面沈降和裂縫的範圍和深度越大。榆林神府礦區大連窯煤礦開采5#煤層，煤層厚4 ~ 6m，埋深90 ~ 12000m2，1992。2002年5月5日，該礦上方發生0.7m深的地面沈降，寧夏石嘴山市石嘴山煤礦礦區面積5.15km2，沈降面積已達6.97km2，占其礦區面積的135%，形成8 ~ 20m深的地面沈降窪地，部分地段裂縫寬度為1m。礦區鐵路運輸基地高出塌陷區10 ~ 20m，使得礦山企業每年鐵路墊收費高達100萬元，穿越礦區的國道109被迫改道。
陜西省煤礦采空區地面塌陷總面積約為110km2(表3-3)，主要分布在渭北和陜北煤礦區。其中，銅川市老礦區由於早期開采，地面沈降嚴重。截止1999年底，地面沈降63.82km2，占全省地面沈降面積的55.38%，其中80%為耕地。近年來，神木縣煤礦開發力度不斷加大，地面塌陷程度加劇。截至2001，該縣鄉鎮煤礦引起的地面沈降已達5.32km2
表3-3陜西省鄂爾多斯能源基地煤礦區地面塌陷
(據西北地質礦產研究所)
陜西省渭北煤田銅川、黃陵、合陽、白水、韓城等礦區，陜北神府煤田大柳塔、大連窯、楊桃垸、沙川溝、劉站溝、新民煤田等礦區均不同程度出現地面沈降、地裂縫、滑坡，造成大面積農田毀壞、房屋開裂、軌道扭曲、道路塌陷。2001年7月，暴雨造成黃陵店頭陜西煤礦五采區倉村三組1.2hm2地面沈降和地裂縫。最寬地裂縫15m，沈降落差達7.45m 60%耕地無法復墾，農田荒廢，預計經濟損失270萬元。銅川礦區有5400多條地裂縫。以王石坳煤礦為例，在1∶5000的地形圖上繪制了70多條裂隙，總長近7000米。神府礦區大柳塔礦201工作面煤層較淺，於1995年7月開始開采，放頂後地表形成裂縫，實測裂縫面積為5742.5m2，壹期開采方案完成後，預計大柳塔礦未來總采空區面積為5.8hm2，可能發生地裂縫的總面積約為5.45hm2目前塌陷面積達7.7km2，20世紀90年代，甘肅省窯街礦區礦井占地598.1hm2。地面塌陷20處，總面積443.54hm2，地面塌陷面積比上世紀80年代擴大了48.4%，年擴展速率為14.47hm2，在10年期間，發生了多次由塌陷引發的滑坡等災害性地質事故。20世紀80年代土壤侵蝕面積為449～550 hm2，90年代達到663～720 hm2。
2.煤矸石占用土地，汙染水土環境。
煤矸石是煤炭開采和選煤過程中產生的廢棄物，通常占煤礦產量的12% ~ 20%。是煤礦最大的固體廢棄物之壹，其堆積會占用土地植被。陜西黃陵店頭地處黃土高原，小流域地區森林植被良好，但煤礦排放的部分煤矸石堆積在山坡上，占據了生長良好的雜木林。陜西韓城下峪口黃河濕地蘆葦茂密，生態環境良好。但下峪口煤礦排放的煤矸石填灘，占用和破壞了黃河濕地的生態資源和環境，應引起有關部門的高度重視。煤炭資源的大面積持續開采，造成了難以恢復的地下水破壞，同時導致地表河流流量銳減，生態環境破壞。陜西省神府煤田開發區自1997以來，包括窟野河在內的多條河流斷流。
煤矸石堆積長期占用土地。截至2000年底，銅川礦務局共有礦井12座，累計堆存煤矸石12649900噸，大小矸石山150余座，其中35座超過100萬噸，矸石壓占2.37km2。
堆積的矸石山容易自燃，產生大量硫化氫等有害氣體，對周圍村民的健康危害很大。據有關資料顯示，每平方米矸石山自燃壹晝夜，可排放CO10.8kg、SO26.5kg、H2S、NO22kg。根據國家衛生標準，居住區空氣環境中有害物質最高容許濃度為0.15mg/m3，H2S日均濃度為0.01mg/m3。顯然，煤矸石自燃區空氣汙染超過國家標準，勢必危害居民健康。
陜西省銅川礦務局下屬13礦井，其中有6個矸石山自燃(圖3-2)，矸石山周邊SO2、TSP、苯並芘嚴重超標。據相關資料顯示，在自燃煤矸石堆周圍工作5年以上的員工，均有不同程度的肺氣腫。陜西韓城桑樹坪煤礦自燃導致空氣中SO2和CO2嚴重超標，其中SO2濃度平均超標16倍，CO2濃度平均超標20倍。在這種空氣環境下，甚至有工人暈倒在垃圾堆裏。
圖3-2銅川礦務局王石坳煤礦冒煙的矸石山
煤矸石不僅會造成大氣汙染，而且煤矸石山淋溶水還會對附近的地表水源、地下水和下伏土壤造成汙染。本次調查在銅川礦務局金華山煤礦采集的淋溶水樣顏色為黑色，經檢測為酸性水，pH值為2.82，COD為812.5mg/L，懸浮物含量為128.0mg/L，重金屬汞、鎘、銅、鎳、鋅、錳含量均超標。三裏洞煤礦采集的淋溶水pH值為1.77，COD為621.6mg/L，TDS含量為160.658g/L，水化學類型為硫酸鎂。這些廢山的淋溶水會流入地表水或滲入土壤，造成壹定的汙染。
3.地下水系統的破壞和汙染
鄂爾多斯能源基地大部分煤礦區嚴重缺水。礦井排水造成地下水平衡系統破壞，地下水位下降，水量減少。煤礦中酸性和高鹽度的井水造成地下水汙染，加劇了水危機。煤炭資源的大面積持續開采，造成了難以恢復的地下水破壞，同時導致地表河流流量銳減，生態環境破壞。自1997以來，陜西省神府煤田開發區多條河流斷流，如2000年75d，2006年106d，2006年1。由於煤礦采空區出現裂縫，最大寬度超過2米，部分地區地面下降2 ~ 3米，原本流量7344立方米/天的雙溝河已經完全幹涸，400多畝水田變成旱地，楊樹等植被大面積枯死。
陜西渭北銅川、白樸、何澄、韓城煤礦是主要礦井突水地點，被稱為渭北“黑帶”的銅川、白樸、何澄、韓城也是高瓦斯礦區。5月1975日，銅川礦務局焦坪煤礦前衛礦發生重大瓦斯煤塵爆炸事故，人員死亡。2001年4月，銅川、韓城兩起瓦斯爆炸事故，造成86人死亡，社會影響十分惡劣。
陜西省礦井突水主要發生在渭北的銅川、白樸、何澄、韓城等煤礦區。1989上述四礦務局27個煤礦共有31個自然礦井，受地下水威脅的礦井占32.3%。據不完全統計，發生礦井突水事故36起，其中1975至1982本區奧陶系灰巖巖土事故29起，占礦井突水事故的80.56%。該區地下水患主要來源於奧陶系灰巖巖溶水和古窯采空區積水。1960 19年10月19銅川礦務局李家塔煤礦老窯突水53476m3，淹沒18巷道，總長1880m，造成直接經濟損失7142元，死亡14人。20世紀60年代以前，該地區的主要礦井巷道仍位於+380m水平，20世紀70年代以後，白樸、韓城和何澄等新礦區的壹些開拓巷道位於+380m水平以下。1974後，香山、馬溝溝、桑樹坪、董家河、全家河、二礦、馬村礦共發生29起奧陶系灰巖突水事故，淹沒巷道萬余米，造成被迫停產、重新掘進巷道的巨大損失，直接經濟損失近2000萬元。
在寧夏石嘴山煤礦區，地面沈降、交錯的地裂縫、地面積水和地表水沿裂縫進入井下巷道，造成礦區多次突水事故，造成人員傷亡和巨大的經濟損失(表3-4)。
表3-4寧夏石嘴山煤礦突水壹覽表
陜西黃陵縣店頭曲水河兩岸有十幾家個體小煤礦。他們不顧後果地在河下采礦，在8平方公裏的範圍內形成了四個大的沈陷區，這些沈陷區都橫跨曲水河床。地裂縫20cm，最大沈陷面積超過1000m2。耕地大面積塌陷，房屋出現裂縫，飲用水井數量和質量發生變化。1998 9月13個體小煤礦牛屋礦非法開采何炬河床保安煤柱，跨越與個體小溝窯多處相連的曲水河，導致礦井透水，最終導致蒼村1號斜井西采區透水，並於6月1999日造成陜西黃陵礦業公司1號煤礦主平硐重大突水事故。小煤礦無序采煤，不僅造成自身淹井停產，還給黃陵礦業公司造成直接經濟損失3401萬元，間接經濟損失31萬元。同時，曲水河水在上遊進入煤礦采空區，再從下遊廢棄小煤礦井口流出排入曲水河，給居民生產生活帶來很大困難。黃陵個體煤礦無序開采誘發的礦井突水事故再次說明，礦業發展必須遵循可持續發展的原則，合理安排和加強采礦秩序的日常監督管理，才能使整個礦業沿著健康的軌道發展。
長期以來，由於技術水平的限制和認識的不足，礦井水壹直被當作水害對待，礦井水壹直白白排放，沒有得到綜合利用和保護。2000年，西北地區國有礦井煤炭產量為3785萬噸，平均排水量為65.438+0.3 t，其他礦井煤炭產量為5209萬噸，平均排水量為0.324t..西北地區煤礦主要位於幹旱半幹旱地區，礦區水資源匱乏。不加控制的排水不僅極大地破壞地下水資源，增加噸煤成本，還會導致地面塌陷、地下水資源流失、水質惡化，還可能引發突發性井下透水事故。
煤礦水多為酸性水，不經處理直接排放，加劇了幹旱地區的礦井水危機。陜西、寧夏、內蒙古部分礦井水pH值小於6，陜西銅川李家塔礦井水pH值更低，為3。酸性礦井水的直接排放會破壞河流水生生物的生存環境，抑制礦區植被的生長。甘肅、寧夏、內蒙古西部、陜西中東部大部分礦井水為高礦化度水，壹般礦化度大於1000mg/L/L。
2002年7月，陜西渭北煤礦區部分礦務局發現，陜西白水部分礦井將巷道廢水直接排入地下巖溶裂隙，導致巖溶水汙染。這壹問題應引起有關部門的高度重視，應盡快采取措施保護巖溶水，防止地下水資源受到汙染。
4.土壤侵蝕和土地荒漠化
水土流失造成的水土流失是生態惡化的重要原因。黃土區和黃土與沙塵暴的過渡區水土流失量最大。陜西銅川、韓城、神府煤礦區；寧夏石嘴山、石炭井煤礦區；從陜西、內蒙古神府到內蒙古東勝的水土流失非常嚴重。根據環境報告數據預測，陜西省神府-東勝礦區平均侵蝕模數為1.21000t/km2·a，面積為3024km2。年水土流失量為3659.04萬t，根據幾個礦區開發前後不同時期的遙感數據，以及河流、大壩、泥沙資料的綜合分析計算，表明煤礦開采後水土流失量壹般是開采前的2倍左右。在內蒙古烏達等礦區，侵蝕模數為10000～30000t/km2·a，是開采前水土流失量的3.0～4.5倍。陜西黃陵礦區開采前土壤侵蝕模數為500t/km2·a，開采5年後土壤侵蝕模數達到1000t/km2·a。隨著礦區的發展，水土流失問題日益嚴重，不僅破壞了生態環境，而且直接威脅到礦區的安全。如陜西神木中集煤礦，礦渣倒入河中，占據河床2/3，在1984的8月雨季堵塞河水回流，造成嚴重的淹井事故。
采煤引起的地面塌陷造成淺層地下水系統的破壞，使塌陷區植被死亡，為土地荒漠化的活化提供了條件。其次，露天煤礦、交通、天然氣管道的建設占用了大量耕地，破壞了植被，使表土疏松，激活了壹些固定、半固定的沙丘。煤礦廢渣堆積在戈壁灘地區，風化加劇了土地荒漠化。
陜西省神府煤田礦區的大規模開發，以及河溝兩岸地方和個人的濫挖濫采，破壞了植被，導致沙地裸露，加劇了水土流失和土地沙化。自80年代中期開發以來，已破壞耕地666.7hm2，堆放廢渣6000多萬噸，破壞植被4946.7hm2，黃河新增泥沙201.9萬噸。根據《神府東勝礦區環境影響報告書》提供的預測結果，如果不采取必要的防沙治沙措施，當礦區生產能力達到3000萬t時，荒漠化面積將增加129.64km2，煤礦開發造成的荒漠化面積將是自然開發的1.53倍，新增河沙量480萬t，比現有條件下增加65,440。
5.煤炭資源枯竭與城市環境惡化
鄂爾多斯現有的壹些煤田開發較早，可以追溯到20世紀50年代和60年代。起初由於技術落後，資源浪費，很多礦區都到了服務年限，現在已經沒有資源可以回收了。比如銅川礦務局，就是在1955老銅官煤礦的基礎上發展起來的大型煤炭企業。在冊職工30041人，退休人員32691人，職工家屬約216千人。由於生產礦井大多建於50年代末60年代初投產，礦井的煤炭儲量、井田範圍、生產能力和服務年限都受到當時地質條件和開采條件的限制。自20世紀80年代以來，已有9對礦井報廢、關閉，減少設計能力396萬噸。目前已批準產能965萬t/a的有8對，無關聯礦井。東部地區部分礦山資源枯竭，負擔重，生產成本高，正在申請國家資源枯竭礦山關閉破產項目。生產發展問題日益突出，企業的生存和發展面臨嚴峻挑戰。礦業城市的可持續發展已經引起了地方政府和相關學者的關註。煤炭資源枯竭的直接後果是礦業城市面臨轉型，大量問題需要解決，如人員安置、環境改善、尋找新的主業等。
三、煤炭開發引發的地質環境問題對煤炭開采的影響
大規模的煤炭開采活動不僅極大地破壞了當地的地質環境和生態環境，也在很大程度上制約了煤炭開采活動的正常進行，主要表現在以下幾個方面:
(1)采煤沈陷和地裂縫減少水資源，汙染地下水體，影響礦區煤炭開采活動的正常進行。
采煤塌陷導致含水層結構破壞，使原本以水平徑流為主的潛水沿導水裂隙垂直滲漏，轉化為礦井水；在采礦排水過程中，水排放到地表，總體上影響地下水資源。采煤沈陷形成塌陷坑和上下貫通裂縫，使當地稀缺的地表水和地下水進入礦坑被汙染，影響地下水水質，進而影響地下水可利用資源。如神府東勝礦區，壹方面采煤沈陷導致薩拉烏蘇組含水層大量地下水和細砂湧入礦坑，造成井下突水、斷砂事故；另壹方面，礦井排水需要排放大量地下水，不僅浪費了寶貴的水資源，還破壞了礦區的水環境(張法旺，2007)。
此外，塌陷裂縫是采煤塌陷影響水環境的最重要因素。它的存在不僅增加了包氣帶水分的蒸發，造成地表溝渠、泉水、河流的幹涸，而且增加了汙染物的入滲渠道，從而導致土壤水和地下水的汙染。
西北煤礦區水資源本來就缺乏，再加上塌陷和地裂縫導致可利用水資源減少，使得礦井水、洗煤廠水和礦區生活用水面臨嚴峻挑戰。
(2)煤層和煤矸石自燃不僅浪費大量煤炭資源，而且影響煤炭開采。
鄂爾多斯盆地北部侏羅紀煤田分布區，煤層淺埋深度僅0 ~ 60m，氣候幹燥，植被稀少，形成了有利於煤田大規模自燃的氣候條件。因此，煤層和煤矸石自燃分布廣泛，如烏海煤田和神東煤田。煤層和煤矸石自燃不僅會燒毀寶貴的煤炭資源，還會影響煤炭開采，汙染空氣，造成巨大的經濟損失。
(3)礦井突水事故不僅破壞地表水和地下水資源，而且經常淹沒礦井巷道，嚴重影響煤礦開采，造成重大人員傷亡和經濟損失。
在中國，大部分石炭-二疊系煤礦將受到豐富的奧灰水的威脅。由於水量巨大、流速快、水壓高，奧灰水引發的突水事故往往非常巨大。如開灤範各莊煤礦，1984年6月發生的突水事故，世界罕見。突水在4天內淹沒了範各莊煤礦，隨後又突入相鄰的呂家坨煤礦全部淹沒，並滲入相鄰的另壹個林西煤礦，歷時4個月完成堵漏工作，造成經濟損失。鄂爾多斯盆地石炭-二疊系煤層主要分布在銅川、白樸、何澄和韓城，歷史上發生過40多起礦井突水事故。例如，1960 65438+10月19日，銅川礦務局李家塔煤礦老窯發生突水，18巷道被淹，14人遇難。
陜西省黃陵縣店頭曲水河兩岸個別小煤礦無序生產，從9月65438至3月1999發生系列突水事故，造成黃陵礦業公司直接經濟損失3401萬元，間接經濟損失31萬元。