Ⅰ 关于发展矿业循环经济的实践与思考
一、引言
党的十六大提出，我们在实现工业化过程中，要走一条“科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥”的新型工业化道路。党的十六届四中全会决定提出，要大力发展循环经济，建设节约型社会。十六届五中全会进一步明确指出，要坚定不移地以科学发展观统领全局，坚持以人为本，转变发展观念、创新发展模式、提高发展质量，加快建设资源节约型、环境友好型社会，把经济社会发展切实转入全面协调可持续发展的轨道。党中央的这些决策与要求，为新时期我国经济社会发展指明了方向。走资源综合高效利用，消耗低、污染少、效益好的新型工业化路子，促进经济社会健康、快速、可持续发展是目前全社会共同关心，又迫切需要解决的问题。
当前中国经济增长与资源环境的矛盾日益突出，循环经济迅速成为中国经济发展“关键词”。循环经济是20 世纪90 年代后出现的一种经济发展模式。循环经济从某种意义上说就是资源循环经济，是将生产所需的资源循环利用，减少废弃物排放。循环经济的特点是物质资源的循环利用，形成对环境资源和自然资源“低度开采，高度利用，低量排放”的利用模式，使经济系统中的资源和能源利用和谐有序地纳入到自然生态系统的物质循环过程之中，从而实现经济活动的生态化。它要求遵循“减量化”、“再利用”、“再循环”三个原则，即采取各种有效措施，以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价，取得最大的经济产出和最少的废物排放，实现经济、环境和社会效益的统一。积极推进循环经济发展，节约、保护和合理利用资源，提高资源开发和利用效益，增强资源供给的保障能力，推行矿业清洁化生产，保护生态环境，已成为矿业行业面临的一个重要课题。
二、我国矿业发展呼唤循环经济
（一）我国矿业发展现状
矿产资源是人类社会存在和发展所必需的生产资料和生活资料的主要来源。从古至今，矿产资源一直是人类文明和社会进步的物质基础，在世界经济社会发展过程中，工业化、现代化的进程无不与矿产资源的开发、利用紧密相关，甚至某些国家的发展完全依赖于矿产资源的开发（如中东及非洲的石油生产国）。近代社会经济的高速发展，对矿产资源的依赖更远胜以往。作为一个经济和资源大国，矿产资源的开发为我国经济建设提供了95%的能源、80%的工业原料和70%的农业生产资料，成为社会主义建设的坚强基石。
中国矿业是中国工业化过程的基础产业。我国是一个陆地国土面积960万平方千米、人口13亿的大国，要实现现代化，赶上发达国家，矿产资源是最为重要的生产资料，矿业是最为重要的基础产业。新中国成立近58 年来，矿业生产为国家经济建设、社会发展和人民生活水平的提高作出了重大贡献，矿业的大发展促进了能源原材料工业的大发展，增强了我国的经济实力、促进了世界经济发展，有力地促进了中国的城市化进程。但是，我国经济的高速发展，却付出了巨大的资源和环境代价。至今，我国经济粗放型增长模式并没有根本改变，资源消耗迅速增长，对国外资源和国外矿产品市场的依赖程度明显加大，资源对经济发展的“瓶颈”制约日益凸现。
主要表现在：①我国矿产资源总量较为丰富，但人均占有量少。截至2003 年初，我国已发现171种矿产，有查明资源储量的矿产 158 种，已发现矿床、矿点20 多万处，其中有查明资源储量的矿产地 1.8 万余处。我国已查明的矿产资源总量大，主要矿产已探明储量潜在价值约占世界矿产总值的12%，居世界第3 位。但是，我国矿产资源人均占有量仅为世界平均水平的58%，居世界第53位。②国内资源供给不足，重要资源对外依存度不断攀升。2004年35%的铁矿石和46%的氧化铝，60%的铜资源，41%的原油依赖进口。有资料表明，按目前的资源保有储量，到2010 年我国46%的主要有色金属矿山将因资源枯竭而关闭，到2020年仅有不足20%的矿山能维持生产。我国矿山城镇共计390多座，进入中晚期发展阶段的矿业城市就已超过80座，其中因资源濒临枯竭进入衰老期的矿业城市已有47座。此外，矿业城市多是由国有矿山支撑，而全国8000 多座国有矿山大部分都在困境中挣扎，面临资源枯竭的矿山高达40%。事实上，近年来，国家已为关闭110多座资源枯竭的矿山（即最终破产的矿山）埋单200 多亿元人民币。③在我国资源面临严重短缺的同时，资源的利用率却没有明显提高，资源产出率、回收率和综合利用率严重偏低。矿产资源的有限性和不可再生性，使矿产资源日趋不足的问题日益尖锐，按照矿业特有规律来发展，势必要发展矿业循环经济。
（二）矿业发展造成巨大的矿产资源破坏与浪费
循环经济的首要原则是减量化，即减少原材料和能源的投入量。矿业作为整个国民经济循环的起点，尤其应该实现减量化。事实上，我国的矿产资源被破坏与浪费惊人。我国不但矿产资源储备不足，而且存在着支柱性矿产后备储量不足，中小矿床及贫矿、难选矿、小矿多，富矿、大型和特大型矿很少，资源分布与生产力布局不匹配以及矿产开发利用过程中资源浪费大等主要问题。此外，我国矿产资源采矿损失和浪费现象较严重。据有关部门估算，我国每年矿产资源开发损失总值约780多亿元。我国金属矿产资源的综合利用率比国外要低10%～20%，而非金属矿产开发尚在初级阶段，利用水平更低。
首先主要集中体现在“四低”：①矿产资源综合利用意识低。开展综合利用的矿山比例只占矿山总数的1.4%，大中型矿山都在不同程度地开展综合利用，其中综合利用较好的占40%。矿石产量占总产量一半的小型矿山，基本没有搞综合利用。②综合利用指数低。我国综合利用指数为50%，比国外低近30%。许多可以综合利用的组分尚未利用，不仅白白浪费掉，反而造成了环境的污染。③ 综合回收率低。据1999年调查资料，共伴生组分综合回收率40%～70%的国有矿山企业不到40%，大量非国有小型矿山根本不进行综合回收。有色金属矿山综合回收率为35%，比国外水平低10%。④综合利用技术水平低。综合利用工艺技术不过关，矿山企业没有能力或不愿对难选矿物处理方法投入研究开发。其次是矿业秩序混乱，乱采滥挖现象严重。由于历史和体制方面的原因，全国矿区普遍秩序混乱，很多矿山都存在采富弃贫、采厚弃薄的现象，资源浪费惊人。一些企业为追求经济利益，采易弃难、采富弃贫，直接进行掠夺性开采。其直接后果就是矿山贫化率加快，资源利用率低，矿山生命力直线下降。同时，由于乱挖坑道破坏了地质构造，一些矿体已无法开采，储量大大减少。
（三）发展矿业循环经济的重要意义
从我国面临的经济高速增长、环境状况严峻、资源相对缺乏的形势出发，实现经济、社会、环境协调发展，发展循环经济是重要的战略选择，是提高资源利用率、缓解资源短缺和减轻环境污染压力，实现矿业可持续发展的必然选择。
（1）发展矿业循环经济是实施国家资源战略重要途径。
我国的矿业资源状况，一方面人均资源量相对不足，另一方面资源开采和利用方式粗放、综合利用水平低、浪费严重。加快发展循环经济以最少的资源能源消耗，取得最大的经济产出和最低的污染排放，实现经济、环境和社会效益的统一。
（2）发展矿业循环经济可防治污染、保护环境。
发展矿业循环经济要求矿业企业实施清洁生产，这可以从源头上减少资源，提高资源利用率，实行永续利用的方针。在生产过程中尽量减少原料、燃料的浪费和废弃物的产生，从而减少对大气、水质和土地的污染，满足环保的要求。同时对最终产品进行无害化处理，满足资源利用后废弃物零排放要求，是保护环境的治本措施。
（3）发展矿业循环经济可提升矿业企业竞争力。
随着矿产品贸易的全球化趋势，矿业企业面临更加激烈的市场竞争，矿业企业要生存和发展，必须转变增长方式，走内涵发展道路。发展矿业循环经济，可以降低矿产品成本，提高经济效益，使矿业企业的竞争能力得到本质上的提升。
（四）积极构筑矿业发展新模式
发展矿业循环经济，是实现矿业可持续发展的战略手段。针对我国矿业发展的现状，在矿产资源开发利用中要达到循环经济的最终目标，我们必须抛弃旧的矿业发展模式，将循环经济的原理运用到矿业发展中来，积极构筑以循环经济为核心理念和核心竞争力的矿业发展新模式。即构筑矿产资源开发与节约利用并举，依法保护和合理使用资源，把节约放在首位，提高资源开发利用率，降低废弃物产出率，以最少的资源能源消耗，取得最大的经济产出和最低的污染排放，实现资源永续循环利用，走新型工业化道路的矿业发展新模式。这就要求必须以市场为导向，以矿业企业为主体，以提高资源利用效率、保护环境、增强矿业企业竞争力为目标，加强法制建设，强化政策导向，依靠科技进步，引入现代企业管理手段，建立和完善与社会主义市场经济体制相适应的矿业循环经济宏观管理体系和运行机制，实现经济与资源、环境的协调发展。
（1）建立和完善促进循环经济发展的政策法律法规体系。
我们要借鉴发达国家的先进经验，以立法的形式为发展循环经济铺平道路，用法律的手段为循环经济的发展保驾护航。要着手制定我国的《废弃物处理法》、《循环经济法》、《资源循环利用法》、《循环经济企业投资融资法》等相关法律法规体系；认真贯彻落实已有相关法律法规和规定，如《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》、《国务院关于进一步开展资源综合利用的意见》，依法促进废物减量化、资源化、无害化等。根据循环经济的理念健全矿产资源开发利用与矿山环境管理制度，完善国家有关矿山环境保护和矿产资源综合利用的政策，并从矿山环境保护和矿产资源综合利用的源头抓起。建立循环经济发展的激励机制，一方面要用足用好国家现有对资源综合利用的优惠政策，充分发挥优惠政策的鼓励、引导和扶持作用。另一方面要进一步完善资源综合利用的优惠政策。如从企业所得税、增值税等方面对矿产资源综合利用实行优惠政策。建立循环经济评估体系，在矿山开发建设的前期，必须进行矿产资源综合利用的可行性和矿山环境保护的论证，并及时跟踪进行中后期的循环经济评价。
（2）充分发挥政府主导作用和服务职能。
政府是产业发展、产业资源整合和循环经济发展的推动者。发展循环经济需要体制、观念和制度的配套创新，政府要优先设计制度框架，明确生态环境因素作为生产要素的地位。同时政府要在发展循环经济中，明确各利益实体的权责，要兼顾效率与公平。在推进循环经济发展中，要充分发挥政府的服务职能，要把循环经济的发展与政府业绩考核相挂钩，为促进循环经济的发展提供坚强的体制后盾。发挥地方政府在发展循环经济中的作用，积极探索区域循环经济新模式，建立生态矿业园区、绿色矿山等。扩大循环经济示范区的范围，加强试点工作。依法推进矿业企业清洁生产，加强矿业企业清洁生产审核。
（3）引入先进科学技术确保矿业循环经济发展。
矿产资源领域发展循环经济，关键是要按照“减量化、再使用、再循环”的原则，通过综合利用技术和无害化、低害化的新工艺技术来实现。目前我国发展循环经济刚刚起步，特别是在矿业领域，尚未形成支撑循环经济发展的技术体系，投资风险大。为此，要加快用高新技术和先进适用技术提升循环经济发展的技术水平。首先按照减量化原则，节约使用资源。一是鼓励对矿产资源实行综合勘查、综合评价、综合开发、综合利用。鼓励和支持矿业企业开发利用低品位难选冶资源、替代资源和二次资源，扩大资源供应来源，降低生产成本。二是首先引进先进技术装备。高新技术现代装备的引进，使采矿回采率、选矿回收率及综合利用率大幅度提高。其次要在矿业企业中加快推行清洁生产，减少废弃物排放。清洁生产要改变以牺牲环境为代价，走内涵发展道路。采用先进的工艺技术，改进、改革采矿方法、提高选矿、冶炼的工艺技术水平，资源利用效率得到提高，逐步达到废弃物的零排放；再次是在矿业活动中循环利用资源。鼓励对废弃物及二次资源的回收利用。努力探索综合回收、综合利用的新方法、新工艺、新技术、搞好矿山尾矿的综合利用，变废为宝。搞好矿区水资源的重复循环利用，提高矿区的环境保护和土地复垦技术，实现矿山有限资源的循环重复利用。
三、发展矿业循环经济的几点思考
（一）国有地勘单位对发展矿业循环经济负有历史使命
缘于国有地勘单位工作性质与矿业经济的不可分割性。以河南省地调一队为例，地调一队创建于1957 年，系河南省地矿局驻洛阳的一支以地质找矿和科研为主的技术、知识密集型单位。根据省地矿局的地质工作总体部署和要求，我队履行国有地勘单位职责，发挥技术优势，主要从事区域地质调查和矿产地质勘查、水工环、地质灾害评价与治理等业务活动。多年来，在省地矿局领导下，经广大干部职工辛勤工作，地调一队找矿成果显著，先后荣获国家级科技进步一等奖1 项，全国科学技术大会一等奖1项；地矿部找矿特等奖1项、一等奖5项、二等奖1项、三等奖9项、四等奖5项，地矿部勘查成果奖5项，地矿部科技成果奖5项；河南省科技成果奖2项。我队曾两次荣获“全国地质勘查功勋单位”，两次被国务院授予“为我国黄金工业发展作出突出贡献的先进集体”称号，原地矿部曾先后两次授予我队“科学技术研究先进集体”并给予“金矿勘查一等功”嘉奖。诸多荣誉获得的背后是劳动、智慧投入，说明国有地勘单位在掌握勘探、普查、详查、开发各环节及其周期性规律方面具有其他任何部门或单位不可比拟的优势。
（二）国有地勘单位因其工作特点和对区位及人文地理等熟悉程度，在进行指导综合性开采时具备一定的优势
制定开采方案，可以统筹规划，在开采时高、低晶体矿石统一开采，加强共生、伴生矿产资源的综合开发和利用，实现综合勘查，改进资源开发利用方式，实现资源的保护性开采。杜绝采富弃贫、资源浪费。另外，通过对矿山周边已知地质、物化探等找矿资料的分析和再开发，采用新技术在矿山周边进行找矿使矿山储量增加，延长矿山服务年限，使矿山资源有一个稳定的储量。
（三）国有地勘单位要对发展矿业循环经济发挥积极作用
矿业开发涉及到找矿、探、采、选、冶及矿产品加工业等各个方面，是一个系统工程，因而各个环节必须环环相扣、融为一体，才能取得最佳效益。
（1）加强开发前的可行性研究及评价，确定合理、最佳经济而又充分利用资源的开采建设方案，采用先进采选冶工艺，避免只顾眼前利益，不管后续发展，只追求高额利润，不管资源利用状况的掠夺式开采。具体包括三个方面：第一，加强开采方式及开采方法的研究与选取，最大限度地提高采矿回采率和避免不安全隐患。第二，加强选冶方案的论证和选取，采用先进的工艺及设备，提高资源利用率，避免环境污染，最大限度延长矿山寿命及设备更新周期。第三，加强企业上马前选冶配套基础设施的选址及可行性论证，一方面选冶厂、生活区基础设施以及尾矿库等应尽量避开资源出露范围，避免压矿，减少资源浪费；另一方面，尾矿库的选址与管理直接关系到生命安全、环境污染及资源的再利用，上世纪末小秦岭、熊耳山地区发生多起因暴雨造成矿渣与尾矿坝溃决形成特大泥石流事故，造成重大人员伤亡，经济损失极大。
（2）加强资源综合开发利用，实现无废生产工艺。我国共、伴生矿多，80%左右的金属和非金属矿床中都有共伴生元素，尤其以铝、铜、铅、锌等有色金属矿床为多，在开发利用的139 个矿种中，有87 种矿产部分或全部来源于共、伴生矿产。对于目前能综合开发利用的，要改进采选工艺，综合回收；目前不能综合开发利用的，要保存保护好废石及尾矿，以备将来资源二次开发利用；目前不能综合开发利用并且随着开发的同时会流失的，则应加以保护，等工艺成熟时再开发利用，不能急功近利，因小失大，造成不应有的资源损失和浪费。
（3）依靠科技进步，提高资源利用效率，走资源节约型发展道路。我国属于粗放型经济，每年消耗的资源与美国大致相当，而产生的GDP（国内生产总值）却只有美国的1/10，以位居世界第3 位的矿石产量支持排名世界第9位左右的GNP（国民总产值），这说明中国单位GNP的资源消耗至少是同等发展水平国家的3 倍，资源利用效率远远低于世界平均水平。因此，在可持续发展的要求下，要实现节约型资源开发战略，就必须增加资源开发利用的科技含量，提高资源利用效率。
（4）采用再资源化新技术，对二次资源开发利用。目前，选矿过程中有用组分的损失很大，对大部分有色金属矿石来说，选矿损失达10%～25%（有时高达40%），对稀有金属矿石，选矿损失高达30%～55%；在尾矿中，某些残余金属的含量水平较高，有时甚至超过原生矿石；有些共生矿伴生矿在开发利用时只回收了主要组分，而伴生组分却留在废石及尾矿中。同时随着科学技术的进步，选冶技术的不断提高，各历史时期遗留下来的废石堆和尾矿库，原先不是矿的和不能回收利用的，现在已成为一笔不可低估的资源财富。所有这些废石堆和尾矿坝都可作为人工矿床加以研究、开发和利用。因而如何使废物再资源化，并采用新技术提高其利用率就显得更为重要。
四、结束语
根据我国矿业发展现状，发展循环经济要贯彻到矿业的每一个环节，从勘探开发、加工利用到尾矿利用，必须加强科学技术的推广和应用，改善技术管理、生产管理，从根本上解决资源稀缺和环境污染两大问题。政府和企业目标要相统一，都要积极以循环经济的理念构筑矿业发展新模式，实行资源循环利用和清洁生产，追求低排放甚至零排放，构建和谐社会。
Ⅱ 山西煤矿山地质环境调查现状与思考
郭振中1,2裴捍华2黄卫星2杨亲民2
（1中国地质大学水资源与环境工程学院，北京，100083；2山西省地质调查院，太原，030001）
摘要本文通过对山西六大煤田与煤矿山环境地质问题现状的概略介绍，对目前调查中存在的问题及今后所应开展的工作，提出了几点思考。对矿山环境地质综合评价问题，笔者认为应将对各类煤矿山环境地质问题的分析从专业角度向社会经济方面延伸，并以后者作为统一综合对比的结合点，同时提出了应开展采煤造成地应力改变影响岩溶水、采煤引起土地沙化、各类保安煤柱计算及移动角实测、煤矿山环境地质模式、各类煤矿山环境地质模型建立方法的研究工作。
关键词煤矿山环境地质调查思考
1山西煤田概况
山西含煤建造主要以晚古生界石炭系上统太原组和二叠系下统山西组为主，分布于全省各煤田，煤炭储量占全省总储量98%，开采潜力巨大；其次为中生界侏罗系大同组，分布于大同煤田及宁武煤田北部地区，其储量约占全省的1.6%，可采煤层已所剩无几；第三为新生界第三系含煤建造，分布于繁峙、垣曲等地，储量不多。按煤田沉积环境、地质构造特征、煤质变质规律等综合因素，山西自北向南主要分布大同、宁武、西山、霍西、沁水、河东六大煤田，煤矿山环境地质问题也多发于此，其他地区的小型煤田，问题较少且程度较轻。六大煤田基本情况见表1。
表1山西六大煤田基本情况统计表
2山西煤矿山环境地质问题现状
据统计资料，山西省煤矿目前采动面积约5500km2。造成的环境地质问题，据2002年10月山西省地质调查院提交的《山西省重点地区矿山生态环境地质调查评价报告》，在调查的大同、宁武、西山、霍西、沁水（含太原东山、阳泉、潞安、晋城四大矿区）五大煤田内，主要地质灾害为开采沉陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流、煤层自燃、疏排地下水、污染水资源、破坏耕地植被等。各类环境地质问题情况见表2。
表2各类环境地质问题情况统计表
3山西煤矿山环境地质调查工作思考
山西是我国北方地质灾害的多发省，同时也是煤矿山环境地质问题最严重的省，然而由于种种原因，山西煤矿山环境地质问题调查工作自1990年以后才逐步引起重视，且在1999年以前开展的工作大多是由于环境地质问题造成矛盾纠纷后，为甲乙双方进行协调或为诉诸法律案件提供依据而开展的点上调查。代表性有限，整体规律不强，难以宏观确定山西煤矿山环境地质问题的整体规模、程度大小、损失多少，难以分析确定不同地质环境、不同开采矿种、不同开采层位、不同开采方式下产生的不同环境地质问题模式。山西省环境地质总站1999年提交的大同矿区地质灾害调查报告、2000年12月提交的山西省1∶50万环境地质调查报告及山西省地质调查院2002年6月完成的山西省重点地区矿山生态环境地质综合调查评价（1∶25万）工作，揭开了山西煤矿山环境地质问题调查工作的新序幕。
山西省1∶50万环境地质调查根据灾害程度将山西省环境地质问题分为强、中、弱及不发育四个大区、34个亚区，用定性分析法进行了分区评价预测。山西省重点地区矿山生态环境地质综合调查评价（1∶25万）依据实际调查的地面塌陷、地裂缝、房屋裂缝、固体废弃物、崩塌、滑坡、泥石流、煤层自燃8类煤矿山环境地质问题数量按2km×2km单元格进行灾种分布统计，进行数字化叠加分析，采用袭扰系数法进行矿山生态环境地质综合评价；确定重点地区生态环境地质破坏面积为1925km2，其中严重破坏面积562km2，中等破坏面积696km2，轻微破坏面积667km2；据各矿山2010年前生产计划及国家十五规划，将各矿区生态环境地质发展趋势分为恶化区、恢复区及自然状态区；评价及预测分别在1∶10万图件上按2km×2km单元格进行。
上述两项目及近年来开展的部分矿区大比例尺环境地质调查、1∶5万县（市）地质灾害调查与区划等工作，为山西省煤矿山环境地质问题宏观规律的总结、形成模式的建立、防治对策的提出积累了资料、打下了基础。对目前调查中存在的问题及今后所应开展的工作，笔者提出如下思考。
3.1矿山环境地质综合评价问题
矿山环境地质综合评价是以各类环境地质问题的强度规模、活动次数、分布密度、损失大小等为标志的，这些要素决定了环境地质问题的破坏强度、发生次数、危害范围，是进行综合评价、确定损失程度的关键因素。然而不同种类的煤矿山环境地质问题，危险性要素标志是不一致的，当矿山存在多类环境地质问题时，进行矿山环境地质综合评价，各类问题权重的定权难题就突现出来，而这一权重又与矿山开采矿种、地质环境、开采规模、开采层位、开采方式等密切相关，具多样性、复杂性、不确定性，这就使得不同部门、不同地区、不同时间甚至不同部门在同一地区开展的矿山环境地质综合评价难以对比，给政府部门制定治灾减灾防灾预案、方案带来诸多不便。尽管近些年来不少学者和研究机构提出了一些建议，但迄今尚未形成统一的点、面或区域矿山环境地质要素综合评价方法，这是我们今后开展此类工作所应解决的首要问题，应尽快建立相应规范或要求。
目前各类环境地质问题权重的定权方法主要有专家打分法、调查统计法、序列综合法、公式法、数理统计法、层次分析法、复杂程度分析法等；矿山环境地质综合评价方法主要有专家确定法、工程类比法、因子得分法、袭拢系数法、概率统计法、聚类分析法等；这些都是对评价环境地质问题的危险性而言的，专业性较强，不同评价方法及结果难以综合对比。笔者认为应将对各类矿山环境地质问题的分析从专业角度向社会经济方面延伸，并以后者为统一综合对比的结合点。要论证这些问题对人类、城镇、建筑、交通、土地、水源、农作物、植被等产生的破坏效应，进而确定具体的灾害受灾体，再依据国家相关标准对受灾体的损毁等级及价值损失率等进行确定，最后从经济角度对矿山环境地质问题破坏损失进行评价。对一些只进行过区域调查难以确定灾害点数、危害范围的区域评价，可用环境地质问题危害强度指数（危险性指数×易损性指数）法进行评价。以其大小或强弱作为矿山环境地质问题受灾程度的划分标准，就能做到统一标准、综合对比。总之要将矿山环境地质问题的危险性分析与易损性分析有机结合，以其破坏损失（经济价值）或危害强度评价为目标开展工作。
3.2采煤—地应力—岩溶水关系问题
煤矿开采对于当地地层而言，相当于人工卸荷，采煤后采空区周边一定范围内地应力势必发生变化，地应力的改变对在碳酸盐岩裂隙、溶隙（孔、洞）中运移的岩溶地下水来讲，不可能不产生影响。首先在水动力场中正常运移的岩溶地下水，由于地应力改变，岩溶水的运移速度及方向必然产生变化；其次煤矿开采、地应力改变，造成裂隙发育，加强了煤系地层与下伏奥陶系岩溶层的联系，对带压采区，采煤排水量增加，使得岩溶水资源减少加快；对无压采区，煤系地层地下水渗漏使得岩溶水资源遭受污染。我们过去的工作，地应力实测资料极少，对这方面的研究尚属空白，今后应加强。要研究地应力改变影响岩溶水运移的模式及机理，研究山西省煤矿开采产生地应力改变对岩溶水的影响程度。
3.3采煤引起土地沙化问题
露天煤矿开采，剥离上覆岩土层及植被，必然造成土地沙化；地下煤矿采空区形成的地面塌陷、地裂缝，往往将土层中的细颗粒物质带入深部地下，使上部土地逐渐沙化，在耕地区还伴随着跑肥现象，这是采用一般复垦手段难以恢复的。这些煤矿山环境地质问题的形成模式、危害程度、评价方法、防治措施？是我们以往调查工作忽视或不重视的，也是我们今后应注意研究的课题。
3.4保安煤柱留设计算问题
山西煤矿绝大多数分布在沟壑纵横的丘陵山区，这就使得开采煤层采空区上部的荷载分布很不均匀，而以往及目前使用的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中计算保安煤柱的关键参数移动角（上山、下山及走向三方向）的实测值山西各大矿区多未开展，只是阳泉一、二、三、四矿及太原西山西曲、官地、镇城底、西铭矿进行过实测，代表性有限，故山西许多保安煤柱的计算具有先天不足，一是因为移动角多为引用，二是因为计算公式对上部荷载分布不均的因素考虑不够。在荷载分布不均的采空区上部，易形成剪切作用，从而使其产生的煤矿山环境地质问题表现形式、灾害程度与荷载分布均匀或不同分布不均的采空区上部有所不同，这就是山西许多煤矿企业已按国家相关要求预留了保安煤柱，但在煤矿开采过程中，仍就在保护区内产生开采沉陷、地裂缝及房屋等裂缝的主要原因之一。今后应加强此方面的研究。
3.5环境地质问题模式确定问题
山西地质构造条件复杂，由于各煤矿所处地质环境、开采煤层、开采规模、开采方式各不相同，且上覆地层的岩性、厚度也因地而异，故造成煤矿山环境地质问题的程度和模式是有较大差异的。如大同矿区，由于侏罗系大同组煤层顶板坚硬、性脆、抗压强度高，采空区稳定时间难以预计，当矿柱支承条件不够时，往往发生一次性冒落地震，危害极大；在潞安矿区，由于开采煤层山西组、太原组顶板的硬度相对较软，且地表较平，往往形成渐进式大于采空区的地面沉陷，稳定时间也相对较易预测；分布在山区的煤矿，由于上部荷载分布不均，往往造成保安煤柱内的煤矿山环境地质问题。应在开展1∶25万矿山环境地质调查等的基础上，进行1∶10万～1∶5万甚至更大比例尺的调查，综合研究，确定各矿区环境地质问题模式，这对煤矿山环境地质问题的整治与预防是非常必要的。
3.6分析预测模型建立问题
单项煤矿山环境地质问题分析预测模型的建立对掌握灾害发展趋势、开展灾害预警预报以及为政府部门制定减灾防灾预案、进行宏观决策意义重大。山西目前在此方面的工作尚属起步阶段，建立的模型较少，难以满足工作的需要。《山西省重点地区矿山生态环境地质综合调查评价》项目运用三维可视化渗流软件——Visual Modflow，建立了符合平朔安家岭煤矿矿井水的可视化三维渗流模型并进行了模拟预报；其他项目在受中央领导关注的长治崔蒙矿区、太原西山矿区等地也建立了相应模型。模型的建立要在地质灾害模式确定的基础上进行，应用空间信息系统，从三维角度对灾害体进行研究，再与长期观测资料结合，进行模拟，最终用于预警预报。目前用于采煤影响地下水方面建模的软件较多，如GMS、Peflow、Modflow等，而用于采煤造成开采沉陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流等方面的软件极少，今后应加强研制。
参考文献
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