(山東魯南地質工程勘察院，兗州272100)
作者簡介:蔔華(1967—)，男，高級工程師，從事水文地質、工程地質、環境地質和地質災害勘查工作。
摘要:巨野煤田是目前山東乃至華東地區最大的未開發完整的優質煤田，已進入全面實質性開發階段。這個煤田面積大，儲量大，開發程度高，嚴重破壞了地質環境。本文根據該煤田的賦存特征和開發規劃工程特點，對其對地質環境的影響進行了初步的分析和探討。
關鍵詞:巨野煤田；地質環境；地面塌陷
巨野煤田是山東乃至華東地區最後壹個探明儲量的大型綜合煤田，現已進入全面實質性開發階段。該煤田的開發對提高山東及華東地區煤炭自給率，促進經濟進壹步發展，特別是保持山東煤炭工業的可持續發展，帶動魯西經濟具有重要意義。然而，煤炭資源的開發往往是以犧牲地質環境為代價的，造成了嚴重的影響或破壞。巨野煤田含煤面積廣，煤層厚，集中同步開采，其開發必將對該區地質環境產生嚴重影響或永久性改變。
1巨野煤田概述
巨野煤田位於山東省西南部的菏澤市和濟寧市，呈南北向帶狀分布。含煤面積1210km2，煤炭地質儲量55.71× 108 t，扣除暫不可采儲量後，現階段計劃地質儲量30.96×108t，含煤地層為石炭-二疊紀月門溝組太原組和山西組，總厚約230m，含煤26層，含煤6-100t其中3號煤層(山西組)為主要煤層，北部平均厚度5.96m，南部平均厚度7.58m，最大厚度11.36m，埋深500 ~ 1200m，最大埋深1400m。主煤層厚度大，煤質好，分布穩定，煤層傾角2 ~ 19，構造程度適中，開采條件較好。整個煤田分為7個井田，總建設規模為1860×104t/a，服務年限為50 ~ 77年，見表1。
表1巨野煤田各井田基本情況壹覽表
2區域地質環境背景
巨野煤田位於黃淮海平原魯西段，地勢平坦，地面高程37 ~ 46.2 m，微地貌類型有緩坡地、淺平窪地、流域窪地和漫灘高地。該地區河流眾多，地表水利用程度高。引黃灌溉是該區農田用水的主要形式，地下水開采水平較低。該地區是中國著名的優質糧棉油生產基地，經濟以農業種植為主，工業基礎薄弱。
從地理上看，煤田位於魯西南斷塊坳陷的西北部，斷裂構造較為發育，控制了煤田的分布邊界。地層主要為奧陶系、石炭系、二疊系、新近系和第四系。新近系和第四系松散沈積物厚450 ~ 800 m，主要巖性為粉質粘土、粘土、粉土和粉細砂。
包氣帶巖性以粉土為主，現狀條件下土壤環境質量較好，基本未受汙染。松散沈積物是該區地下水的主要賦存介質，其富水性受地形地貌、埋藏條件和沈積環境制約嚴重，空間差異較大。淺部及古河道帶水量豐富，單位湧水量200 ~ 400 m3/(d·m)；深水區和跨河區富水性差，單位湧水量小於200 m3/(d·m)。地下水的主要來源是大氣降水入滲和河水滲漏，由西向東流動，主要靠側向徑流和蒸發排出。多年平均水位埋深2 ~ 5m，水化學類型復雜多變，化學成分背景含量高，水質差，多為鹹水或微鹹水。
新構造運動以來，該區地殼表現出整體沈降運動的特征，斷裂活動趨於緩和，地殼相對穩定。土壤鹽漬化得到有效控制，危害程度基本消除；受現代沈積環境和地下水位的影響，目前主要的環境地質問題是砂土液化。
3.煤田開發對地質環境的影響
3.1對地形、地貌和地層結構的影響
巨野煤田是壹個全隱伏井田。頂板采用立井開拓、單壹長壁開采、後退式開采和全崩落法管理，對上覆巖層結構、地形地貌產生嚴重影響，影響的主要表現形式是地面塌陷。根據煤層賦存特征和煤田設計開采範圍，以理論下沈值10mm作為受開采影響的分界點，選擇概率積分模型進行初步預測。在設計礦區3號煤層全部開采的條件下，地面塌陷面積將達到近570km2，由於礦井集中，礦區基本相連，塌陷區將成為區域性人工盆地。在現狀水位深度條件下，積水區面積約為180km2，相當於東平湖正常水域面積的1.8倍。塌陷區平均深度約4.7m，最大深度將達到9m。
煤田開發後，該地區的地質環境將發生嚴重變化。從表面上看，地形標高會降低，寬闊平坦的平原會變成壹個大盆地，沈降深度超過地下水位的部分會變成壹個停滯的湖泊，沈降盆地的邊緣會形成壹個傾斜的“坡地”，造成了嶙峋的復雜形狀，各種原始地貌將不復存在。地下，上覆地層塌陷，其原有的應力狀態、完整性、連續性等結構特征遭到破壞，尤其是淺層現代沈積結構變得更加疏松。
3.2對地下水環境的影響
對地下水環境的影響主要有兩方面:壹是煤田開發導致地面塌陷，破壞了含水層的原有結構，打破了地下水的自然循環條件、動態特征和平衡狀態，使地下水變成地表水，原有的徑流、蒸發和開采排放變成水面上的直接蒸發排放，礦井排水加速了這壹過程，從而減少了區域地下水資源；假設不考慮地表蒸發、地表徑流和地下滲流量，該地區水資源方程為消耗量等於地表蒸發量減去降水量，該地區年平均降水量為696.9mm，年平均蒸發量為1911.9mm，蒸發落差為1215mm，因此淺層孔隙中地下水的流失僅增加了近2.5%。二是礦山排水、采礦生產、生活排水和煤矸石淋溶造成的地下水汙染；7個井田全部建成投產後，礦井總排水量約為(6.9 ~ 7.7) × 104m3/d，扣除回用量後的外部排水量將大於5.6×104m3/d，生產生活排水量約為(0.9 ~ 1) × 108。礦井水呈灰黑色，含有大量懸浮雜質、壹定數量的微生物和壹些重金屬元素。生活汙水含有較多的細菌和有機物。此外，該地區礦井水的含量、鹽度和總硬度也較高，特別是選煤廢水中含有浮選油和絮凝劑等有毒添加劑(山，1999)。如果這些水通過明渠排入河流或塌陷坑，不僅會汙染地表水，還會滲入地下水，使其受到汙染。采煤產生的大量煤矸石會被雨水淋溶沖刷，溶解的汙染成分隨水滲入地下，也會汙染地下水環境。
3.3對土壤環境的影響
地面沈降破壞了土壤的結構，大面積的土地積水變成湖泊，土壤的空間環境、內部結構和交換條件發生變化，降低或喪失了生產能力和凈化環境的功能；然後，礦區的建設和煤矸石的堆積占用了大面積的農田，土地失去了原有的使用功能。礦區、煤矸石、排放廢水中的有害物質隨水滲入土壤，增加了有害成分或含量，惡化了環境質量。
3.4次生地質災害
煤矸石是煤炭生產過程中不可避免的產物，通常占煤炭產量的10% ~ 20%(陳等，1999)。巨野煤田煤矸石排放率接近該值，約為10.4% ~ 19.7%。如果中值是65438+。
在沈陷區緩坡區，由於地表高程的降低，地下水位相對上升，蒸發量增大，隨著水位的上升，地表積累的鹽分增加，造成土地的次生鹽漬化。據初步計算，次生鹽漬化土地面積約為100km2。
在礦山建設和開采過程中，隨著基坑開挖、場地平整等工程活動和地面塌陷，地表植被和土壤結構遭到破壞，土壤變得疏松，地形坡度增大，導致土壤粘聚力和內摩擦降低，可蝕性增強，抗侵蝕能力降低，水土流失加劇。
4結論和建議
巨野煤田位於魯、蘇、豫、皖四省交界處，地理位置優越，交通便利。它的發展對於緩解華東地區能源需求矛盾，促進區域經濟可持續發展具有重要意義。目前該區土地遼闊，農業發達，地質環境基本處於自然狀態，外部動力地質作用影響相對較弱。煤田開發會引發地面沈降、水汙染、次生地質災害等環境地質問題，其中地面沈降對地質環境的影響最大，會永久性地改變這壹地區的地形地貌，使廣大平原變成大面積的人工沈陷盆地和滯流湖泊，改變和降低土地利用功能，使地質環境更加脆弱。
地質環境是人類生存的基礎。在煤田開發過程中，要嚴格遵循區域礦產開發原則，有效處理資源開發、社會和環境的關系，註重落實各項汙染防治措施和生態環境綜合整治規劃，在開發的同時搞好環境保護。
參考
陳，楊欣榮，。1999.淺談我國煤礦環境問題及對策。見:《煤礦環境保護》編委會編輯。煤礦環境保護優秀論文(1)。北京:煤炭工業出版社，82。
山·鐘健。1999.煤炭生產加工中的壹些環境問題及洗煤措施。見:《煤礦環境保護》編輯委員會。煤礦環境保護優秀論文(1)。北京:煤炭工業出版社，58。