第八章环境地质.ppt

第八章第八章 煤矿环境地质煤矿环境地质 第一节第一节 煤矿环境地质研究方法煤矿环境地质研究方法第二节第二节 煤矿环境污染因素和危害煤矿环境污染因素和危害第三节第三节 煤矿环境监测与质量评价煤矿环境监测与质量评价第四节第四节 矿井环境地质工作矿井环境地质工作第八章第八章 煤矿环境地质煤矿环境地质 随着煤炭资源的开发，煤矿环境污染日益加重，保护矿区环境越来越受到重视，煤矿环境与地质有着极为密切的关系，如地表塌陷与采矿有关，矿井废水与水文地质有关等。因此煤矿环境地质成为煤矿地质研究的内容之一 。第一节第一节 煤矿环境地质研究的内容煤矿环境地质研究的内容 煤矿环境地质的研究基础：地质学和环境学的理论和方法。研究的对象：由地质因素引起的环境问题。重 点：煤炭开采引起的环境地质问题。具体的研究内容：1、煤矿原始环境地质条件和环境质量 矿区有害地质体、有害物质种类、特征、迁移、转化等，与地质有关的原始环境状况、质量水平。2、煤矿生产活动引起的环境地质问题 煤矿开发引起的环境地质条件、地质因素的变化，以及由此而形成的污染，煤矿生产所产生的三废。3、煤矿环境地质灾害 煤矿环境地质灾害的成因、类型、诱发因素、预测方法4、煤矿资源保护和环境污染防治方法 包括煤炭及伴生矿产资源的综合开发利用。5、煤矿环境地质监测、评价技术 第二节第二节 煤矿环境污染因素和危害煤矿环境污染因素和危害一、污染因素一、污染因素（一）固体废物（一）固体废物1、矸石 煤矸石的排放量取决于煤层条件、开采方法、选矿工艺等。矸石的岩性：炭质泥岩、泥岩、砂岩、石灰岩。与煤系中的岩性组合有关。矸石中若FeS2含量高，可引起自燃，污染环境。2、露天矿剥离物 其排放量取决于煤层埋藏深度和煤层赋存条件。露天矿剥离物的岩性：泥岩、砂岩、石灰岩、松散沉积物等。3、煤泥 在开采、运输、洗选过程中产生的泥状物质。煤泥灰分含量高，粘土物质多，热值低。（二）废水（二）废水1、采矿废水（1）洁净矿井水（2）含悬浮物矿井水（3）高矿化度矿井水（4）酸性矿井水（5）含有特殊污染物的矿井水一、污染因素一、污染因素（二）废水（二）废水2、选矿废水 在煤炭洗选过程中产生的废水。选矿废水含有大量悬浮煤粒、酚类、醇类等有机药剂，是一种有毒废水。洗选1吨原煤外排0.8-1.0m3的废水。3、其它工业废水 机修厂、焦化厂等煤矿附属企业生产过程中产生的废水。（三）废气（三）废气1、采矿废气从矿井中排出的废气。含有多种有害组分：CH4、CO2等。2、燃气废气矿区锅炉、民用燃煤产生的废气，易形成煤烟型大气污染。3、自燃废气煤和矸石发生自燃产生的废气，其成分与燃煤有关。新疆每年燃烧的煤炭资源约1亿吨。煤和煤矸石自燃的原因：FeS2氧化、煤的氧化等。（四）煤尘（四）煤尘主要组分：煤尘、岩粉和其它物质粉尘。粉尘中含有很多的有害元素：砷、铬、镉等一、污染因素一、污染因素（五）岩体移动（五）岩体移动 在在外界因素影响下，地表岩体失去原有的平衡状态，而发生外界因素影响下，地表岩体失去原有的平衡状态，而发生移动的现象岩体移动。移动的现象岩体移动。主要原因：采矿活动引起。岩体移动包括：地下开采造成的地表移动。露天开采引起的滑坡。地表移动的类型：1、漏斗状陷坑和阶梯状断裂 主要发生在浅部急倾斜煤层采空区，以及开采深度/开采厚度20的缓倾斜煤层采空区。特点是：形成过程缓慢，时空上是连续的，但破坏范围较小。一、污染因素一、污染因素（六）矿井热（六）矿井热矿井生产过程中所产生和形成的热。矿井生产过程中所产生和形成的热。煤矿安全规程规定：“生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26；机电硐室的空气温度不得超过30”。超过规定值就成了热害。形成矿井热的热源：地热、煤岩层氧化热、热水热、煤层自燃热、设备运行热等。随着开采深度的增加。矿井热害在部分矿井成为主要问题。（七）噪声（七）噪声风扇、空压机、凿岩机、采煤机等均是高噪声设备。二、煤矿环境污染的危害二、煤矿环境污染的危害（一）破坏土地资源（一）破坏土地资源 露采直接开挖土地；地采造成土地塌陷；煤矸石排放压占土地；采矿“三废”污染土地等。（二）破坏水资源（二）破坏水资源 采矿工程改变地下水和地表水的储存和循环状态。疏干降低地下水位。（三）影响大气结构（三）影响大气结构 煤矿废气中含有大量CH4、CO2排入大气后，加剧温室效应。粉尘、煤尘弥漫、能见度降低。（四）污损自然景观（四）污损自然景观煤矿环境污染改变矿区微地貌、地表水体，示自然景观和人为景观遭到污损和破坏。二、煤矿环境污染的危害二、煤矿环境污染的危害（五）诱发环境灾害（五）诱发环境灾害 采动压力可诱发冒顶、片帮、矿井突水、煤与瓦斯突出等。（六）破坏生态平衡（六）破坏生态平衡 矿区环境污染，使原有的物质循环平衡被打破，从而导致某些生物退化、灭亡。（七）危害人类健康（七）危害人类健康 矿区环境污染产生某些环境性疾病，如：吸肺病等。（八）制约煤矿的可持续发展（八）制约煤矿的可持续发展 水资源的破坏，导致周围区域缺水；煤层自燃、岩体移动导致某些资源呆滞、缩短服务年限；开采移民等。第三节第三节 煤矿环境监测与质量评价煤矿环境监测与质量评价一、煤矿环境监测一、煤矿环境监测 根据煤矿的实际情况，建立科学合理的监测网。根据监测对象（大气、矸石山等）的不同，采用不同的布点方式。采集样品，进行室内分析化验，或采用自动监测仪器，直接监测。监测内容：大气监测、水质监测、土质监测、岩体移动监测，每项监测又有许多具体内容。对获得的数据进行统计整理，常用的方法：算术平均值发法、几何平均值法、超标率法。二、煤矿环境质量评价二、煤矿环境质量评价（一）评价类型（一）评价类型按评价的时间范围划分1、环境质量回顾评价 通过调查了解，搞清已存在环境问题的形成原因和机理。2、环境质量形状评价 对环境现状监测、调查。对当前环境质量作出评价。3、环境质量预测评价 重点是预测未来矿区环境的变化趋势。（二）评价内容（二）评价内容1、环境背景的调查与评价、环境背景的调查与评价 第三节第三节 煤矿环境监测与质量评价煤矿环境监测与质量评价（1）自然环境特征（2）社会环境特征2、污染原因调查与评价、污染原因调查与评价 确定矿区内污染源的类型、污染物、排放方式、规律等，找出主要的污染源和污染物。3、环境污染形状的调查与评价、环境污染形状的调查与评价 通过分析，确定煤矿环境的污染程度4、环境效应分析评价、环境效应分析评价（1）生态效应分析：评价环境污染对生物及生态平衡的影响。（2）人体健康效应分析：分析环境污染与人体健康的关系（3）经济效应分析：煤矿环境污染的直接、间接损失，治理污染的费用，改善矿区环境取得的经济效应，以及它们之间的关系。（三）评价方法（三）评价方法 确定评价参数，按不同的指标体系进行计算，对环境质量进行分级、分区，其成果以图件形式表示，如：环境质量指数图、环境质量分区图等.第四节第四节 煤矿环境地质工作煤矿环境地质工作 煤矿环境地质工作的中心任务：调查、研究与煤矿环境有关的导煤矿环境地质工作的中心任务：调查、研究与煤矿环境有关的导致条件及变化情况，为煤矿环境保护、规划、治理提供地质资料。致条件及变化情况，为煤矿环境保护、规划、治理提供地质资料。一、矿区环境污染的地质调查一、矿区环境污染的地质调查地质调查有以下4项内容：（一）矿区原始地质环境调查（一）矿区原始地质环境调查1、地质背景：地理位置、大地构造位置、地层、岩石、构造等。2、有害物质的种类、含量。3、污染源、污染物（与原始地质环境有关的）。4、各种元素的迁移、转化。（二）煤矿水土污染地质调查（二）煤矿水土污染地质调查 在原始地质环境调查的基础上，对造成水土污染的污染物、污染源、污染途径进行调查，进行水质分析、岩土分析，为控制水土污染提供地质依据。(三三)煤矿区大气污染地质调查煤矿区大气污染地质调查 包括：1、有害粉尘地质调查：粉尘种类、来源数量等。2、有害气体的地质调查：来源、成分、含量、迁移等。（四）其它环境问题的地质调查（四）其它环境问题的地质调查1、地质灾害调查：采动影响地面沉陷、底板突水、滑坡等。矸石堆放滑坡、泥石流。2、矿井热污染调查：成因、特征、危害程度。3、自燃监测研究：自燃的影响因素、规律、形成机理。4、地方性疾病调查：疾病的种类、病因、影响程度和范围。第四节第四节 煤矿环境地质工作煤矿环境地质工作二、矿区环境污染治理效果的地质调查二、矿区环境污染治理效果的地质调查 对已采取的措施及其效果进行调查、评价，从而为修正原有措施、制定更加有效的措施提供依据。三、污染源资源化利用地质评价三、污染源资源化利用地质评价 煤矿生产中大量废弃物：矿井瓦斯、煤矸石、矿井水等是主要污染源，但又是宝贵的自然资源，加强资源化利用，可以提高煤矿生产的综合效益。四、煤矿环境地质图件的编制四、煤矿环境地质图件的编制（一）污染源分布图 以矿区地形地质图为基础底图，加绘污染源的内容。（二）环境质量评价图 以矿区地形地质图为基础底图，加绘环境质量评价参数、环境背景、环境质量评价结果等资料。（三）污染程度图 反映污染物的种类、浓度、有害元素含量等。常用等直线图、直方图、变化曲线表示