山西省煤炭资源开发对生态环境损害评估_曹金亮

收稿日期：2009-02-11；修订日期：2009-04-02作者简介：曹金亮（1964-），男，教授级高级工程师，从事环境地质及地质灾害研究。

E-mail:caojinliang@地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA第28卷第5期2009年5月Vol．28，No．5May ，2009山西省的煤炭资源开发为本省乃至全国的经济发展做出了巨大贡献，也对矿区的生态环境造成了前所未有的破坏。

采煤生态环境损害评估是客观评价采煤破坏生态环境程度、保护矿区生态环境、矿区可持续发展的重要基础工作，但这方面的研究一直没有进行过系统的研究。

本文以多年来山西采煤破坏生态环境状况的调查成果为基础，采用山西省环保局、水利厅、国土资源厅等部门研究出的开采吨煤的生态环境经济损失系数，对山西采煤生态环境损害进行初步评估，以期能为有关部门科学地制定煤炭资源开发和矿山生态环境保护的有关政策提供依据。

1煤炭资源开发利用状况山西省的煤炭资源十分丰富，含煤面积达6.2×104km 2，约占全省行政区面积的40％，全省119个县（市、区）中，赋存煤炭资源并已开采的有91个县（市、区），占总数的76%。

大同、宁武、太原西山、河东、霍西、沁水六大煤田及若干个小型煤产地查明保有煤炭资源储量2652.84×108t ，居全国之首。

至2005年底，全省持证开采的各类煤矿3811矿/4278对山西省煤炭资源开发对生态环境损害评估曹金亮CAO Jin-liang山西省地质环境监测中心，山西太原030024Shanxi Geo-environmental Monitoring Center,Taiyuan 030024,Shanxi ,China摘要：山西省为煤炭大省，从1978年到2007年的30年累计原煤产量约87.88×108t 。

大规模的煤炭开采对矿区生态环境造成了前所未有的破坏，具体表现在采空塌陷引发的矿区水资源破坏，矿山地面变形及由此造成的土地资源、植被资源的破坏，矿山“三废”排放和矿山土壤退化4个方面。

以多年来山西采煤破坏生态环境状况的调查成果为基础，采用山西省环保局、水利厅、国土资源厅等部门研究出的开采吨煤的生态环境经济损失系数，对山西采煤造成的生态环境损害进行了初步评估，并对今后若干年（至2020年）采煤对生态环境的损害进行了初步预测。

关键词：山西省；采煤；生态环境损害；评估中图分类号：X141；P694文献标志码：A文章编号：1671-2552（2009）05-0685-06Cao J L.Environment damage evaluation of mining coal in Shanxi Province,China.Geological Bulletin of China,2009,28(5):685-690Abstract:Shanxi is a rich coal province,and accumulative total coal outputs are about 87.88hundred millions ton in 30years from 1978to 2007.Exploitation activities have created gigantic breakage to mine area environment.It leads to four problems which are wa -ter resource breakage,mine ground distortion and land resource and vegetation resource breakage in exploitation sink area,mine "three wastes"and soil degeneration caused by mining coal.This paper based the investigation on environment status excavated coal in Shanxi for many years ，and adopted environment economy loss coefficient of mining one ton studied by environment protection,Wa -ter Resources and Land and Resources departments.It evaluated initially to environment damage caused by excavating coal in Shanxi.It also forecasted environment extent of damages suffered from excavating coal in the coming years .Key words:Shanxi Province ；mining coal ；environment damage ；evaluate地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA2009年井，年生产能力合计5.54×108t，占全国总产量的25.7%，煤炭外调出省43283×104t，占全省当年产量的79.75%，煤炭出口3476.8×104t，占全国煤炭出口总量的48.2%。

2005年煤炭采选及能源加工工业总产值2471.87亿元，占全省工业总产值的50.95%。

进行资源整合后，2007年全省煤矿数减少到2759个，2007年原煤产量6.3×108t。

2005年底，全省保有煤炭资源基础储量为1045.31×108t，按2005年生产能力5.54×108t计算，其静态保证年限为188年。

另据统计，从1978年到2007年，山西省煤炭年产量由0.9825×108t增加到6.3000×108t，30年累计原煤产量约87.88×108t。

2采煤活动破坏生态环境状况山西省采煤破坏生态环境具体表现在4个方面：采空塌陷破坏含水层及矿井排（突）水引发的水资源破坏问题，采空塌陷、露天开采引发的以地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流、地形地貌景观破坏等为主的矿山地面变形问题及由此引起的土地资源、植被资源的破坏，以矿山废水、废渣、废气排放为主的矿山“三废”问题，以矿山水土流失、土地沙化为主的矿山土地退化问题①。

2.1矿区水资源破坏2.1.1地下水资源破坏(1)地下水均衡被破坏煤层开采至一定深度后，由于采空区顶板的冒落，在采空区上覆岩层中形成较为明显的冒落带、裂隙带和整体移动带3个分带。

冒落带和裂隙带含水层直接遭到破坏，原来储存于该含水层中的地下水在短时间内排向采空区，形成矿坑水被排出,人为地改变了地下水的补径排条件，从而破坏了地下水的均衡，这种破坏是一次性的、不可逆的。

据资料[1]，山西煤炭开采对水资源破坏的总计面积为20352km2,占全省总面积的13%。

其中严重破坏区面积为2670km2,占全省总面积的1.7%；一般破坏区面积10113km2,占全省总面积的6.5%；影响区面积为7569km2,占全省总面积的4.9%。

（2）对岩溶大泉的影响山西省共有19处岩溶大泉，泉域面积约6.4×104km2，泉水资源量30×108m3，约占全省水资源总量的1/4。

19处重点岩溶大泉基本上都分布在采煤影响区内厚度达400~500m的中奥陶统碳酸盐岩建造中，是山西最主要的富水含水层，并形成相对独立的岩溶泉域。

在泉域范围内采煤，不可避免地要对岩溶泉水的流量产生影响。

如果开采煤层下伏及附近的岩溶水水位高于采空区标高，并有断裂破碎带、陷落柱及钻孔穿过采空区与下面的岩溶水相连通时，则可能出现下伏岩溶水的底板突水和侧向突水现象，不但疏干了煤系地层中的地下水，也使得下伏奥陶系岩溶水遭到一定程度的破坏，从而直接影响岩溶大泉的流量，例如郭庄泉流量减少、晋祠泉断流就和泉域内煤矿开采有直接的关系。

晋祠泉泉水流量早在1933年时实测为2.0m3/s，1942年10月1日1昼夜实测为17×104m3（约合2.0m3/s），解放后1954—1958年的实测资料，泉水最小流量为1.715m3/s，最大为2.18m3/s。

晋祠泉域基本包括整个西山煤田，泉域内的煤炭开采具有悠久的历史。

据统计泉域范围内共有煤矿392座，年开采能力3822.75×104t，年总排水量2068.17×104t。

随着煤炭及地下水的不断开采，泉水流量逐渐减少，于1994年5月断流。

郭庄泉位于霍州南7km处，泉域内煤层主要属霍西煤田。

1991年以前泉水流量较大，最大年平均流量为9.14m3/s（1968年），最小年平均流量为6.20m3/s （1990年）。

据不完全统计，分布于该泉域内的煤矿约有580座，个别煤矿矿井日排水量达数千吨，大量的煤矿排水直接影响了郭庄泉的流量，从1992年开始泉流量急剧下降，至1999年减小至2.23m3/s②。

（3）对浅部含水层及供水水源地的影响煤矿采空塌陷使覆岩产生了大量垂向的张裂缝，有的裂缝直通地表，在地面形成地裂缝、地面塌陷。

矿井、巷道、采空区及张裂缝成为采空区以上各类含水层地下水快速漏失的通道，致使采空区以上各类含水层中的地下水流入矿坑，随着矿坑水的疏干排放，采空区以上各类地下水含水层的水位下降或被疏干，其直接后果是水利设施大量报废，地表植被死亡，粮食减产甚至绝收。

全省主要矿区每平方百米耕地粮食减产约250kg，每年减少粮食产量约1.17×108kg。

还引起泉水流量减少或断流，共影响井泉3218眼、水利工程433处、水库40座、输水管道793890m，导致近4000个村庄、1494948人口、218329头大牲畜饮水严重困难。

2000年到2005年6年间，全省解决了因采煤漏水而缺水的2006个村686第28卷第5期95万人的饮水问题，而此期间建设的饮水工程有625处因采煤破坏报废，810个村37万人重新陷入饮水困难。

山西共有14个城市、42个县城位于采煤影响区，这些城市受到采煤漏水影响而削减的供水量为3.61×108m3，有34个重要水源地受到煤炭开采的影响。

根据《山西省水利统计年鉴》的资料③，1987年全省的农村机井共84154眼，其中深井为22023眼，2005年农村机井共90724眼，其中深井为35656眼，新增深井13633眼；加上城镇供水井，全省现在的深井已达44298眼。