摘要：根據作者多年工作經驗 ，對煤田地質勘探與環境進行分析與探討 ，僅供參考!

　　關鍵詞：煤炭 地質勘探 環境地質

　　一、研究的任務

　　面向21世紀發展的戰略目標, 在煤田地質勘探階段加強環境地質勘探的最終目的是為建井服務, 使今后礦產和能源在對環境無害的情況下進行開采,因此;勘探過程中究首先是為煤炭開采可行性決策提供環境影響評價, 同時也為將來在煤炭開發時的環境監測和環境保護服務。一個煤田從勘探區成為一個新興的煤礦區,總體環境會發生巨大的變化, 主要因素有三個方面:

　　首先：是由煤炭開發(建井、采煤等)直接引起環境變化;

　　其次：是因煤炭開發帶動起來的地方經濟, 如建筑、建材、運輸等各種鄉鎮企業的發展, 使人類活動強度加大, 對該區環境影響進一步增強;

　　第三： 勘探區一旦變為煤炭生產礦區, 隨著人口數量和密度增長, 城鎮化過程加速, 對資源的需求及環境負荷明顯增加。

　　以上三因素中, 后兩者所造成的環境變化涉及地區經濟、交通、管理等許多領域問題, 具有較大的不確定性, 它們可不列入地勘工作必須研究的任務。煤田地勘階段的基本間題應是獲取煤田主要環境地質參數, 并研究由其所控制的、由煤炭開采直接引起的、可預見的環境影響問題。

　　二、煤田勘探與環境研究的統一

　　現在, 世界地球科學的戰略目標正在變化,煤田地勘階段開展環境地質研究正是這種變化的一個具體體現。它要求在查明資源地質條件的過程中將資源與環境雙重問題作統一勘查和了解, 因此, 這是勘探工作觀念上的重大變化。

　　以往煤田勘探重點強調的是將煤作為資源來了解, 其著眼點主要是煤的儲量和應用價值, 而現在要將環境問題增加進來, 煤炭不僅是能源礦產, 而且在它開發利用中還是對環境產生損害作用的主要物質之一, 其環境影響則表現在開采、洗選、燃燒、煙氣排放、灰渣處理等全過程中。因此, 在探明煤層的可開采性的同時, 必須要對可采煤層內及其相鄰巖石層的有害組分的含量、毒性及其賦存形式、釋放的難度等進行化驗分析、檢測和研究。

　　在井田水文地質條件的調查方面, 以往主要是從影響今后煤炭生產的角度出發,查明礦井水文地質條件, 側重點是放在礦井涌水量計算、礦井排水及未來礦井可能出現突水、淹井等等水患因素。現在從環境地質角度, 其任務增加為：環保、礦井水資源利用、減災三位一體全面研究井田的水文地質條件。

　　在我國大多數煤產地水資源短缺甚至匾乏, 煤礦開發后, 必須有長期的水資源保證。礦井水必須視為重要的水資源和伴生礦產來對待, 要根據水質、水量最大限度地加以充分利用, 不能一排了之, 要從以前單一的“ 疏排”思想轉變為排/供結合的新思路, 不因疏干礦井水而導致地區水資源嚴重破壞乃至枯竭。對于未來礦區排出的污水(含礦坑水、洗煤水、工人及居民生活污水等)，要根據當地環境、水文條件, 預測它們的疏排量和水質污染等主要問題, 根據勘探階段能夠掌握的資料,提出將來礦區排/供水的凈化處理規模和最終經過一級處理后達標排放規模。另外, 有些煤田存在著大片灰巖露頭或粘性、沙性土層, 這些巖土能中和、吸附和過濾酸性礦井水, 對礦井水有一定的自凈能力。因此, 在勘探階段對地表環境的自凈能力要根據勘探區情況應作必要的了解。

　　21 世紀的采煤應向著消滅“ 矸石山” 目標努力, 至少應達到矸石排出量與消耗量之間的動態平衡。據不完全統計, 我國現有煤矸石積存量30～40億噸, 矸石堆積占用土地、破壞植被和自然景觀, 污染大氣、土壤和水體, 破壞生態平衡。以往勘探工作對煤矸石了解程度極低, 但據現代環境保護要求, 必須在勘探階段就對未來煤礦所產生的這種固體廢物進行類比調查,分別計算和研究掘進、采煤、洗選矸石的排出量、物理化學性質和綜合利用的途徑, 以使其變廢為寶, 造福人類。

　　采煤矸石和洗選矸石主要來自可采煤層的頂、底板及煤層內夾矸, 因此, 在勘探階段要對這種巖石進行測試分析, 對其中有益、有害組分進行環境評價。當矸石露天堆放不可避免時, 精查地質報告中應該對堆放場地的選址、堆放工藝和場地預處理工程提出建議, 最好選擇地表有較厚的低滲透性的粘土層上, 這可減少煤矸石中某些有害成分隨大氣降水淋濾到土壤、地表水體及地下水體內造成的污染。

　　在勘探階段對煤矸石綜合利用途徑的研究十分重要。煤矸石綜合利用的途徑很多, 如井下充填采空區, 充填地表洼地、塌陷坑等, 用于建筑材料制水泥、燒磚, 提取其中的有益礦產, 利用其發熱量用作輔助燃料等。在勘探階段應通過對各類矸石的物理化學性質的了解分析, 最終應提出煤矸石的綜合利用途徑, 提出與煤礦建設相配套的煤矸石處理工程建設項目。

　　由于煤炭的開采, 地表會出現沉降和塌陷,可引起地面建筑、工程設施的損害和破壞, 地表水系的局部變更, 形成新的地面水體或洼地, 這將對自然景觀產生直接影響, 有的還可能影響地下水涇流狀況。直接由煤層開采而引起的沉降或塌陷, 可根據可采煤層的厚度、產狀、埋深及上部松散蓋層的發育狀況等條件進行預測。如果煤系上覆有較厚的松散層, 它會因采水或疏排水使土層孔隙壓實, 從而造成地表沉降, 有人將這類沉降稱為“ 非開采沉降” , 其實多數也間接地與采煤有關。上述地面變形、自然景觀的變化也是重要的環境問題, 經濟越發達的地區, 人們對此越重視。

　　在編寫勘探成果報告時應對因建井采掘而造成的地面沉降、塌陷、地下水位變更、地表水體及自然環境污染等地質災害作出預測、評估并提出改善建議，包括開采沉陷區的村莊搬遷、護路、護堤、水產養殖、景觀整治等地面環境保護和治理項目等, 有的地方甚至還要做出經濟可行性研究，而不僅僅是“ 留保護煤柱” 的簡單問題。

　　隨著環保標準的提高, 煤礦企業在開發煤炭中投入的環保費用, 必然成為煤炭成本內的重要組成部分, 是實現獲利開采目標必須研究的重要問題。

　　三、勘探階段環境地質研究的優點

　　勘探階段加強環境地質研究是整個潔凈煤技術體系研究的起點。根據環保法規要求, 今后沒有相應的環境研究及環境評價報告, 煤礦將不能開工建設。對以往已完成勘探的礦區, 在建井前必須補做環境影響評價項目。這樣的礦區,實際上把對資源和對環境評價分成了“ 兩步” ,在今天它顯然已不是好的做法。在勘探階段就進行環境地質研究的優點是在于： 可以獲得礦區開發前的生態、環境地質等方面的背景值, 從而為日后礦區的環境參量變化建立了“ 座標原點”或“ 起點” 。

　　煤田環境地質的調查包括地表地質條件(如地面滑坡、沉降、地表水體分布及水質等)調查和地下地質條件(如煤層頂板、矸石的基本特征、地下水特征等)調查兩部分, 地下地質條件的調查是工作的重點, 它必須使用勘探手段。利用施工的資源勘探鉆孔,獲取環境地質參數和信息是可行的、經濟的。因為通過勘探鉆孔、地震、測井等手段, 結合采樣測試分析, 就可以準確地獲得絕大多數環境地質參數, 只是在勘探設計的同時增加環境地質方面的設計要求, 如對煤矸石只是增加一些取樣點和增加部分有害物質的項目分析。這樣充分利用了勘探手段, 符合現代煤田勘探中“ 一孔多用”的勘探原則。正因為如此, 把環境地質工作列入資源勘探任務, 對確保環境地質資料內容的全面、豐富, 數據可靠性和切合實際的環境評價都是十分重要的。因此, 在勘探階段最大限度地利用勘探手段和勘探資料不僅具有經濟意義, 而且具有環境意義和社會意義。

　　四、幾個問題討論

　　1、工作的階段性

　　煤炭資源勘探是對煤田地質條件的一種認識過程，一般分為找煤、普查、詳查和精查四個階段。通過找煤和普查階段后, 才能確定煤田有無可開發的價值, 因此在找煤和普查階段, 對環境地質問題只作一般的調查了解。

　　煤田地質勘探過程中的環境地質研究主要內容是在詳查和精查階段開展。大量工作應放在精查階段進行, 在這一階段要充分發揮和利用各種勘探手段, 獲取與環境有關的信息和資料, 對煤田環境地質進行詳細、深入研究, 為礦區設計、建設提供精確的環境地質參數和相應的環境影響評價, 精查設計中應列出環境地質研究的目的、內容與要求, 各類采樣、測試的項目等工作量, 并要求和精查報告一樣進行審查。

　　2、研究程度問題

　　對勘探階段環境地質研究程度的要求, 宏觀上是隨全球對環境保護問題的認識和國家及本地區經濟發展水平的提高而逐步提高的。具體的說, 則是隨勘探階段的推進而提高的。不同的研究程度有不同的成果形式, 如：

　　(1)把環境地質內容綜合成一至幾個章節編入資源勘探報告。

　　(2) 與“ 煤炭資源勘探報告” 分開, 單獨編寫“煤田環境地質勘探報告” 。

　　(3) 據勘探所得的環境地質參數和工業性試驗成果, 可分別對礦區煤炭利用、矸石利用及其對環境的影響、水資源利用及其對環境的影響、地面變形及其對環境的影響等方面分別在勘探的同時提出環境影響及評價報告。

　　在一些發達的國家, 由于對煤礦環境保護要求很高, 在煤礦開發前( 煤田勘探后期), 必須先提交包括上述在內的一系列的專題環境影響與評價報告, 并先交環保管理部門審查通過后,才允許批準煤礦建設。

　　根據我國的情況筆者建議, 在煤田的詳查地質報告中可將環境地質內容作為一個章節編寫在勘探報告中。在精查階段, 應單獨編寫環境地質勘探報告, 某些地區可根據礦區的具體資源地質條件及經濟條件, 來確定是否進行單獨編寫。

　　總之, 在煤田勘探階段, 結合勘探手段和勘探取得的地質資料, 來分析研究地質環境質量的背景值, 預測和評價地質環境質量在煤礦建設、生產時期的發展變化趨勢, 這不僅為日后煤礦的環境保護奠定了基礎, 也為人類有一持續發展的良好環境作出了貢獻。

　　參考資料：

　　1. 《中華人民共和國環境保護法 (試行) 》