煤炭开发的地质环境及其对能源发展的影响研究
1.地质勘测
地质学上的鄂尔多斯盆地是指中朝板块西部广大范围的中生代(尤其是二叠纪和侏罗纪)。长期以来，地质学家认为它是一个独立自足的中生代沉积盆地。本书研究的鄂尔多斯能源基地范围与地质上的鄂尔多斯盆地基本一致，大致为北纬34 ~ 41° 20′，东经105° 30′~ 11° 30′。具体地理边界是东起吕梁山，西至桌山、贺兰山、六盘山。南至秦岭北坡，北至阴山南麓，横跨陕西、甘肃、宁夏、内蒙古、山西五省(区)。面积约为40万平方公里。
鄂尔多斯盆地是一个不稳定的内部克拉通盆地。盆地基底形成后，在随后的盖层发展演化过程中，经历了Aola海槽-克拉通坳陷(内部及周边)-板内多旋回陆相盆地及其前院-周边断陷等多次盆地原型演化。现在的鄂尔多斯盆地是上述盆地原型的叠加(孙等，1990)。中生代以来，基底地层对盖层的影响不明显，盆地内表层褶皱极不发育。因此，盆地中生界以上地层产状多为平缓，断裂、裂隙较少。
鄂尔多斯盆地基底岩系可分为两类:一类是由麻粒岩岩相(麻粒岩、变粒岩、混合花岗岩和片麻岩花岗岩)组成的太古代；另一种是中元古代，主要由绿岩相(绿片岩、千枚岩、大理岩和变质的假火山岩)组成。基底岩系之上的沉积盖层年代为中元古代至第三纪(古近纪和新近纪)，累计最大厚度超过10000m，其中长城系应时砂岩和蓟县系叠层石硅质灰岩在中元古代沉积于全盆地，厚度为1500m。早古生代，盆地中部沉积了400 ~ 700 m的碳酸盐海相沉积，南部和西部边缘同时沉积了4500m的碳酸盐海相沉积。从晚石炭世到早二叠世早期，本区形成了以煤系地层为特征的统一的滨海相沉积，沉积厚度为150～530m～530m。晚三叠世盆地范围内形成了内陆差异沉降盆地，包括五个明显的陆相碎屑岩沉积旋回，即晚三叠世延长组、中侏罗世早期延安组、中侏罗世直罗-安定组和早白垩世志丹群下部和上部(孙，138早白垩世末的燕山中期运动，导致了本区与中国东部沿海太平洋地区在晚白垩世至第三纪(古近纪)时期在开放褶皱基础上的大规模垂直隆升。在这一隆升背景下，形成了以汾、渭、银川、河套为代表的鄂尔多斯中生代盆地周边的新生代地堑系，并在其中沉积了厚达数千米至万米的地堑沉积，主要为新近纪。而盆地中部晚白垩世至第三纪(古近纪和新近纪)地层大部分缺失。
第四纪以来，鄂尔多斯盆地中南部大部分地区沉积了厚度较大的黄土。然而，由于隆起和侵蚀，其北部没有黄土沉积。
鄂尔多斯盆地南部大部分是黄土高原。黄土高原的地形很大程度上受古地貌的控制。平坦的基底未被流水切割的部分是黄土高原，而被强烈侵蚀的高原则成为破碎的高原。陕北南部和甘肃陇东地区的台地保存完好，如著名的洛川台地和东至台地。在流水和重力的作用下，基底被严重切割的黄土地层和地貌成为黄土梁和土墩。此外，由于流水的侵蚀，可形成狭窄的黄土沟壑和宽浅的黄土沟壑，使梁峁起伏，沟壑纵横，地形支离破碎。是人类活动频繁、植被破坏和水土流失最严重的地区。
由于气候干旱和长期风蚀，在鄂尔多斯北部隆起的高平原区形成了许多月牙形的流动沙丘和半固定、固定沙地。北部是库布齐沙漠，南部是毛乌素沙地，东部是黄土丘陵。库布其沙漠是延伸在黄河南岸的东西向带状沙漠，大部分流动和半流动沙丘水分较好。毛乌素沙地多为固定和半固定沙丘，水分条件好，形成丘间灌溉草地。
2.煤炭赋存的地质环境
鄂尔多斯盆地煤炭资源丰富，已探明储量近4000亿t，占全国总储量的39%。含煤地层包括石炭系、二叠系、三叠系和中下侏罗统延安组。
(1)侏罗纪煤田
含煤岩系为中下侏罗统延安组，由砂、泥岩和煤层组成，其中泥岩和粉砂岩约占70%，透水性较弱，上覆直罗组和下伏富县组均为弱透水岩石。侏罗系地层地下水的补给和径流条件较差，主要为风化裂隙，构造裂隙不太发育。风化带深度约40 ~ 60 m，风化带以下岩层富水性迅速降低。达到一定深度后，矿井涌水量不仅会随着开采深度的增加而增加，还会减少。风化带以下地下水径流滞缓，水质差，含盐量高。矿床水文地质类型一般属于裂隙充水型，水文地质条件简单。然而，在第四纪松散砂层(萨拉乌苏组)广泛分布和烧变岩分布的地区，水文地质条件往往变得更加复杂，特别是在开采浅部煤层时，可能会引起严重的水文地质和地质环境问题。根据矿井充水强度和水文地质条件的不同，将侏罗纪煤田划分为四个水文地质分区:①黄土高原的毛良地区。主要分布在盆地北部。区内地形强烈切割，上部无松散岩石覆盖或零星沙窝，降水量少且集中，不利于地下水的补给和汇集。富水岩石软弱，矿床充水以大气降水为主，矿井涌水量很小，矿床水文地质条件简单。②烧变岩分布区。沿主煤层走向呈带状分布，深度一般在60米左右。宽度受煤层数量、间距、倾角、地形等因素控制。岩层裂隙发育，其透水性取决于补给面积和沟谷对含水层的切割程度。当分布面积较大或覆盖有较宽的第四系砂层时，透水性较强，对浅部煤层开采有影响，往往是当地重要的供水水源。③第四纪砂覆盖区。砂层出露于地面，广泛覆盖在煤系上，厚度几米至几十米甚至更厚。虽然该地区大气降水较少，但沙层的入渗条件很好，可以大范围获得附近大气降水的入渗补给，然后在沙层较厚、古地形较低的地方汇集，以泉水或蒸发的形式排出。在矿井开采的浅部煤层中，往往是最重要的充水水源，可能存在突水突砂问题。该地区浅部煤层开采矿床的水文地质条件中等至复杂。砂水和烧岩水往往有着密切的水力联系，蕴藏着宝贵的水资源，但采煤和取水不当会导致大面积补给区的破坏、水污染和生态环境恶化。因此，在煤田开发中，应将采煤、水源保护和生态环境保护作为系统工程的统一规划。④一般区域。其他无上述三个水文地质分区的地区。该区煤系地层地下水补给条件不好，富水性弱。矿床水文地质条件简单，少数中等，矿井涌水量多为1m3至几十立方米/小时。
(2)陕北三叠纪煤田
煤田位于盆地中部的黄土毛良地区。黄土梁地区地下水接受大气降水的少量补给，以沟谷形式排泄。径流浅，水量小，岩层富水性弱。风化带以下岩层富水性较弱，盐度较高，水文地质条件多为简单。属于裂隙充水矿床。
(3)石炭纪和二叠纪煤田
石炭-二叠系煤田分布在盆地东部、南部和西部，煤系基底为奥陶系和寒武系灰岩，为区域性强含水层，煤系本身相对弱水，属于裂隙岩溶充水矿床。矿床水文地质条件的复杂程度取决于煤系基底的灰岩水是否成为矿井充水的水源以及充水的方式和途径。现分区描述如下:①东部地区。包括准格尔煤田和河东煤田。煤系地层下的石灰岩含水层的地下水位埋藏较深，通常位于许多矿区的可开采煤层之下。煤系地层含水弱，矿床水文地质条件简单。奥灰水是矿区的主要供水水源。从长远来看，当煤层开采延伸到奥灰水水位以下时，灰岩水会威胁到下部煤层的开采。②南部渭北煤田。奥灰水地下水位标高约380m，煤层赋存标高自东向西逐渐升高。如东部太原组煤层的开采普遍受到奥陶系灰岩水的威胁，而西部铜川矿区大部分煤层都在灰岩地下水位以上。在渭北煤田，由于奥陶系灰岩与煤系的接触关系为缓角度不整合，不同地区灰岩下伏煤系的岩性和富水性不同，形成不同的水文地质条件。水位标高380米以上煤层水文地质条件多为简单至中等，水位标高380米以下煤层水文地质条件为中等至复杂。奥陶系灰岩和寒武系灰岩沿煤田南缘部分出露或隐伏于第四系之下，直接或间接地接受大气降水的补给。石灰岩和强径流带也分布在煤田南缘的浅部。因此，开采浅部煤层时，矿井涌水量大，开采深部煤层时突水可能性增大，但水量可能减少。在韩城矿区北部，黄河水与灰岩水之间存在一定的水力联系。石灰石水是当地工农业最重要的水源，应考虑矿井水的综合利用和排供结合。③西部地区。煤系与奥陶系灰岩之间有一层较厚的弱含水层，奥陶系灰岩水无法进入矿井，煤系含水较弱。矿床水文地质条件多为简单至中等(王双明，1996)。
二是煤炭开发过程中地质环境的变化
煤炭开发引发的地质环境问题受自然地理环境、地形地貌、地层结构、水文气象、植被以及矿业类型、开发方式等经济活动特征的影响。目前，鄂尔多斯盆地煤矿地质环境问题十分严重。地下开采和露天开采对矿区地质环境的影响是不同的。该地区煤矿以地下开采为主，其产量约占煤炭产量的96%。地下采煤引发的地质环境问题最为严重。根据煤炭开采引起的地质环境问题的结果，对主要地质环境问题进行分类，可分为资源破坏、地质灾害和环境污染三种类型(表3-2)(许，2006)。
根据汇总资料和实地调查，结合重点地区大柳塔矿区和铜川矿区的实际情况，主要介绍以下五个突出的地质环境问题:①地面沉降和地裂缝；②煤矸石占用土地，污染水土环境；③地下水系统的破坏和污染；④水土流失和土地荒漠化；⑤资源枯竭型矿业城市环境恶化。
1.地面沉降和地裂缝
地下开采引起的地面沉降和地裂缝破坏耕地，公路塌陷，铁路轨道扭曲，建筑物裂缝，地下水沿裂缝渗出，引发矿井透水等事故。在干旱地区，地表水系统的破坏导致矿区生产、生活和农业用水困难。同时也能诱发山体开裂形成滑坡。
表3-2煤矿开采的主要地质环境问题
地面沉降和地裂缝是大中型地下煤矿区最常见、最严重的灾害。比如甘肃的华亭煤矿，宁夏的石嘴山、石滩井煤矿，陕西的渭北北城-铜川，神府-东胜煤田矿区。
由于黄土高原人口密集，地面沉降造成的土地破坏主要是农田的破坏。陕西省渭北地区铜川、韩城、白朴、何澄等矿务局矿区地处黄土塬，是陕西省渭北地区优质农业产区，也是全国优质苹果生产基地。这些大中型国有老煤矿区几十年的地下开采，导致地面塌陷、地裂缝、山体开裂，成为西北地区煤炭开采破坏农业生产最严重的地区之一。陕西省采空区地面塌陷总面积约110km2，主要分布在渭北和陕北煤矿区。不完全积累，1999年末，铜川矿区地面塌陷63.82km2，占全省地面塌陷面积的55.38%，其中80%为耕地。煤矿区地面塌陷最为严重，因为煤层厚度大于金属矿体厚度，超采区空间远大于金属和其他非金属矿山，上覆岩层多为软质页岩、粉砂岩和泥质岩。煤矿地表沉陷和地裂缝的范围和深度与采煤方法、工作面开采面积、采区回采率、煤层赋存等多种因素有关。一般来说，埋深越浅，开采面积越大，地面沉降和裂缝的范围和深度越大。榆林神府矿区大连窑煤矿开采5#煤层，煤层厚4 ~ 6m，埋深90 ~ 12000m2，1992。2002年5月5日，该矿上方发生0.7m深的地面沉降，宁夏石嘴山市石嘴山煤矿矿区面积5.15km2，沉降面积已达6.97km2，占其矿区面积的135%，形成8 ~ 20m深的地面沉降洼地，部分地段裂缝宽度为1m。矿区铁路运输基地高出塌陷区10 ~ 20m，使得矿山企业每年铁路垫收费高达100万元，穿越矿区的国道109被迫改道。
陕西省煤矿采空区地面塌陷总面积约为110km2(表3-3)，主要分布在渭北和陕北煤矿区。其中，铜川市老矿区由于早期开采，地面沉降严重。截止1999年底，地面沉降63.82km2，占全省地面沉降面积的55.38%，其中80%为耕地。近年来，神木县煤矿开发力度不断加大，地面塌陷程度加剧。截至2001，该县乡镇煤矿引起的地面沉降已达5.32km2
表3-3陕西省鄂尔多斯能源基地煤矿区地面塌陷
(据西北地质矿产研究所)
陕西省渭北煤田铜川、黄陵、合阳、白水、韩城等矿区，陕北神府煤田大柳塔、大连窑、杨桃垸、沙川沟、刘站沟、新民煤田等矿区均不同程度出现地面沉降、地裂缝、滑坡，造成大面积农田毁坏、房屋开裂、轨道扭曲、道路塌陷。2001年7月，暴雨造成黄陵店头陕西煤矿五采区仓村三组1.2hm2地面沉降和地裂缝。最宽地裂缝15m，沉降落差达7.45m 60%耕地无法复垦，农田荒废，预计经济损失270万元。铜川矿区有5400多条地裂缝。以王石坳煤矿为例，在1∶5000的地形图上绘制了70多条裂隙，总长近7000米。神府矿区大柳塔矿201工作面煤层较浅，于1995年7月开始开采，放顶后地表形成裂缝，实测裂缝面积为5742.5m2，一期开采方案完成后，预计大柳塔矿未来总采空区面积为5.8hm2，可能发生地裂缝的总面积约为5.45hm2目前塌陷面积达7.7km2，20世纪90年代，甘肃省窑街矿区矿井占地598.1hm2。地面塌陷20处，总面积443.54hm2，地面塌陷面积比上世纪80年代扩大了48.4%，年扩展速率为14.47hm2，在10年期间，发生了多次由塌陷引发的滑坡等灾害性地质事故。20世纪80年代土壤侵蚀面积为449～550 hm2，90年代达到663～720 hm2。
2.煤矸石占用土地，污染水土环境。
煤矸石是煤炭开采和选煤过程中产生的废弃物，通常占煤矿产量的12% ~ 20%。是煤矿最大的固体废弃物之一，其堆积会占用土地植被。陕西黄陵店头地处黄土高原，小流域地区森林植被良好，但煤矿排放的部分煤矸石堆积在山坡上，占据了生长良好的杂木林。陕西韩城下峪口黄河湿地芦苇茂密，生态环境良好。但下峪口煤矿排放的煤矸石填滩，占用和破坏了黄河湿地的生态资源和环境，应引起有关部门的高度重视。煤炭资源的大面积持续开采，造成了难以恢复的地下水破坏，同时导致地表河流流量锐减，生态环境破坏。陕西省神府煤田开发区自1997以来，包括窟野河在内的多条河流断流。
煤矸石堆积长期占用土地。截至2000年底，铜川矿务局下辖矿井12座，累计储存煤矸石12649900 t，大小矸石山150余座，其中100万t以上35座，矸石压占2.37km2。
堆积的矸石山容易自燃，产生大量硫化氢等有害气体，对周围村民的健康危害很大。据有关资料显示，每平方米矸石山自燃一昼夜，可排放CO10.8kg、SO26.5kg、H2S、NO22kg。根据国家卫生标准，居住区空气环境中有害物质最高容许浓度为0.15mg/m3，H2S日均浓度为0.01mg/m3。显然，煤矸石自燃区空气污染超过国家标准，势必危害居民健康。
陕西省铜川矿务局下属13矿井，其中有6个矸石山自燃(图3-2)，矸石山周边SO2、TSP、苯并芘严重超标。据相关资料显示，在自燃煤矸石堆周围工作5年以上的员工，均有不同程度的肺气肿。陕西韩城桑树坪煤矿自燃导致空气中SO2和CO2严重超标，其中SO2浓度平均超标16倍，CO2浓度平均超标20倍。在这种空气环境下，甚至有工人晕倒在垃圾堆里。
图3-2铜川矿务局王石坳煤矿冒烟的矸石山
煤矸石不仅会造成大气污染，而且煤矸石山淋溶水还会对附近的地表水源、地下水和下伏土壤造成污染。本次调查在铜川矿务局金华山煤矿采集的淋溶水样颜色为黑色，经检测为酸性水，pH值为2.82，COD为812.5mg/L，悬浮物含量为128.0mg/L，重金属汞、镉、铜、镍、锌、锰含量均超标。三里洞煤矿采集的淋溶水pH值为1.77，COD为621.6mg/L，TDS含量为160.658g/L，水化学类型为硫酸镁。这些废山的淋溶水会流入地表水或渗入土壤，造成一定的污染。
3.地下水系统的破坏和污染
鄂尔多斯能源基地大部分煤矿区严重缺水。矿井排水造成地下水平衡系统破坏，地下水位下降，水量减少。煤矿中酸性和高盐度的井水造成地下水污染，加剧了水危机。煤炭资源的大面积持续开采，造成了难以恢复的地下水破坏，同时导致地表河流流量锐减，生态环境破坏。自1997以来，陕西省神府煤田开发区多条河流断流，如2000年75d，2006年106d，2006年1。由于煤矿采空区出现裂缝，最大宽度超过2米，部分地区地面下降2 ~ 3米，原本流量7344立方米/天的双沟河已经完全干涸，400多亩水田变成旱地，杨树等植被大面积枯死。
陕西渭北铜川、白朴、何澄、韩城煤矿是主要矿井突水地点，被称为渭北“黑带”的铜川、白朴、何澄、韩城也是高瓦斯矿区。5月1975日，铜川矿务局焦坪煤矿前卫矿发生重大瓦斯煤尘爆炸事故，人员死亡。2001年4月，铜川、韩城两起瓦斯爆炸事故，造成86人死亡，社会影响十分恶劣。
陕西省矿井突水主要发生在渭北的铜川、白朴、何澄、韩城等煤矿区。1989上述四矿务局27个煤矿共有31个自然矿井，受地下水威胁的矿井占32.3%。据不完全统计，发生矿井突水事故36起，其中1975至1982本区奥陶系灰岩岩土事故29起，占矿井突水事故的80.56%。该区地下水患主要来源于奥陶系灰岩岩溶水和古窑采空区积水。1960 19年10月19铜川矿务局李家塔煤矿老窑突水53476m3，淹没18巷道，总长1880m，造成直接经济损失7142元，死亡14人。20世纪60年代以前，该地区的主要矿井巷道仍位于+380m水平，20世纪70年代以后，白朴、韩城和何澄等新矿区的一些开拓巷道位于+380m水平以下。1974后，香山、马沟沟、桑树坪、董家河、全家河、二矿、马村矿共发生29起奥陶系灰岩突水事故，淹没巷道万余米，造成被迫停产、重新掘进巷道的巨大损失，直接经济损失近2000万元。
在宁夏石嘴山煤矿区，地面沉降、交错的地裂缝、地面积水和地表水沿裂缝进入井下巷道，造成矿区多次突水事故，造成人员伤亡和巨大的经济损失(表3-4)。
表3-4宁夏石嘴山煤矿突水一览表
陕西黄陵县店头曲水河两岸有十几家个体小煤矿。他们不顾后果地在河下采矿，在8平方公里的范围内形成了四个大的沉陷区，这些沉陷区都横跨曲水河床。地裂缝20cm，最大沉陷面积超过1000m2。耕地大面积塌陷，房屋出现裂缝，饮用水井数量和质量发生变化。1998 9月13个体小煤矿牛屋矿非法开采何炬河床保安煤柱，跨越与个体小沟窑多处相连的曲水河，导致矿井透水，最终导致苍村1号斜井西采区透水，并于6月1999日造成陕西黄陵矿业公司1号煤矿主平硐重大突水事故。小煤矿无序采煤，不仅造成自身淹井停产，还给黄陵矿业公司造成直接经济损失3401万元，间接经济损失31万元。同时，曲水河水在上游进入煤矿采空区，再从下游废弃小煤矿井口流出排入曲水河，给居民生产生活带来很大困难。黄陵个体煤矿无序开采诱发的矿井突水事故再次说明，矿业发展必须遵循可持续发展的原则，合理安排和加强采矿秩序的日常监督管理，才能使整个矿业沿着健康的轨道发展。
长期以来，由于技术水平的限制和认识的不足，矿井水一直被当作水害对待，矿井水一直白白排放，没有得到综合利用和保护。2000年，西北地区国有矿井煤炭产量为3785万吨，平均排水量为65.438+0.3 t，其他矿井煤炭产量为5209万吨，平均排水量为0.324t..西北地区煤矿主要位于干旱半干旱地区，矿区水资源匮乏。不加控制的排水不仅极大地破坏地下水资源，增加吨煤成本，还会导致地面塌陷、地下水资源流失、水质恶化，还可能引发突发性井下透水事故。
煤矿水多为酸性水，不经处理直接排放，加剧了干旱地区的矿井水危机。陕西、宁夏、内蒙古部分矿井水pH值小于6，陕西铜川李家塔矿井水pH值更低，为3。酸性矿井水的直接排放会破坏河流水生生物的生存环境，抑制矿区植被的生长。甘肃、宁夏、内蒙古西部、陕西中东部大部分矿井水为高矿化度水，一般矿化度大于1000mg/L/L。
2002年7月，陕西渭北煤矿区部分矿务局发现，陕西白水部分矿井将巷道废水直接排入地下岩溶裂隙，导致岩溶水污染。这一问题应引起有关部门的高度重视，应尽快采取措施保护岩溶水，防止地下水资源受到污染。
4.土壤侵蚀和土地荒漠化
水土流失造成的水土流失是生态恶化的重要原因。黄土区和黄土与沙尘暴的过渡区水土流失量最大。陕西铜川、韩城、神府煤矿区；宁夏石嘴山、石炭井煤矿区；从陕西、内蒙古神府到内蒙古东胜的水土流失非常严重。根据环境报告数据预测，陕西省神府-东胜矿区平均侵蚀模数为1.21000t/km2·a，面积为3024km2。年水土流失量为3659.04万t，根据几个矿区开发前后不同时期的遥感数据，以及河流、大坝、泥沙资料的综合分析计算，表明煤矿开采后水土流失量一般是开采前的2倍左右。在内蒙古乌达等矿区，侵蚀模数为10000～30000t/km2·a，是开采前水土流失量的3.0～4.5倍。陕西黄陵矿区开采前土壤侵蚀模数为500t/km2·a，开采5年后土壤侵蚀模数达到1000t/km2·a。随着矿区的发展，水土流失问题日益严重，不仅破坏了生态环境，而且直接威胁到矿区的安全。如陕西神木中集煤矿，矿渣倒入河中，占据了2/3的河床，在1984的8月雨季堵塞了河水回流，造成了严重的淹井事故。
采煤引起的地面塌陷造成浅层地下水系统的破坏，使塌陷区植被死亡，为土地荒漠化的活化提供了条件。其次，露天煤矿、交通、天然气管道的建设占用了大量耕地，破坏了植被，使表土疏松，激活了一些固定、半固定的沙丘。煤矿废渣堆积在戈壁滩地区，风化加剧了土地荒漠化。
陕西省神府煤田矿区的大规模开发，以及河沟两岸地方和个人的滥挖滥采，破坏了植被，导致沙地裸露，加剧了水土流失和土地沙化。自80年代中期开发以来，已破坏耕地666.7hm2，堆放废渣6000多万吨，破坏植被4946.7hm2，黄河新增泥沙201.9万吨。根据《神府东胜矿区环境影响报告书》提供的预测结果，如果不采取必要的防沙治沙措施，当矿区生产能力达到3000万t时，荒漠化面积将增加129.64km2，煤矿开发造成的荒漠化面积将是自然开发的1.53倍，新增河沙量480万t，比现有条件下增加65,440。
5.煤炭资源枯竭与城市环境恶化
鄂尔多斯现有的一些煤田开发较早，可以追溯到20世纪50年代和60年代。起初由于技术落后，资源浪费，很多矿区都到了服务年限，现在已经没有资源可以回收了。比如铜川矿务局，就是在1955老铜官煤矿的基础上发展起来的大型煤炭企业。在册职工30041人，退休人员32691人，职工家属约216千人。由于生产矿井大多建于50年代末60年代初投产，矿井的煤炭储量、井田范围、生产能力和服务年限都受到当时地质条件和开采条件的限制。自20世纪80年代以来，已有9对矿井报废、关闭，减少设计能力396万吨。目前已批准产能965万t/a的有8对，无关联矿井。东部地区部分矿山资源枯竭，负担重，生产成本高，正在申请国家资源枯竭矿山关闭破产项目。生产发展问题日益突出，企业的生存和发展面临严峻挑战。矿业城市的可持续发展已经引起了地方政府和相关学者的关注。煤炭资源枯竭的直接后果是矿业城市面临转型，大量问题需要解决，如人员安置、环境改善、寻找新的主业等。
三、煤炭开发引发的地质环境问题对煤炭开采的影响
大规模的煤炭开采活动不仅极大地破坏了当地的地质环境和生态环境，也在很大程度上制约了煤炭开采活动的正常进行，主要表现在以下几个方面:
(1)采煤沉陷和地裂缝减少水资源，污染地下水体，影响矿区煤炭开采活动的正常进行。
采煤塌陷导致含水层结构破坏，使原本以水平径流为主的潜水沿导水裂隙垂直渗漏，转化为矿井水；在采矿排水过程中，水排放到地表，总体上影响地下水资源。采煤沉陷形成塌陷坑和上下贯通裂缝，使当地稀缺的地表水和地下水进入矿坑被污染，影响地下水水质，进而影响地下水可利用资源。如神府东胜矿区，一方面采煤沉陷导致萨拉乌苏组含水层大量地下水和细砂涌入矿坑，造成井下突水、断砂事故；另一方面，矿井排水需要排放大量地下水，不仅浪费了宝贵的水资源，还破坏了矿区的水环境(张法旺，2007)。
此外，塌陷裂缝是采煤塌陷影响水环境的最重要因素。它的存在不仅增加了包气带水分的蒸发，造成地表沟渠、泉水、河流的干涸，而且增加了污染物的入渗渠道，从而导致土壤水和地下水的污染。
西北煤矿区水资源本来就缺乏，再加上塌陷和地裂缝导致可利用水资源减少，使得矿井水、洗煤厂水和矿区生活用水面临严峻挑战。
(2)煤层和煤矸石自燃不仅浪费大量煤炭资源，而且影响煤炭开采。
鄂尔多斯盆地北部侏罗纪煤田分布区，煤层浅埋深度仅0 ~ 60m，气候干燥，植被稀少，形成了有利于煤田大规模自燃的气候条件。因此，煤层和煤矸石自燃分布广泛，如乌海煤田和神东煤田。煤层和煤矸石自燃不仅会烧毁宝贵的煤炭资源，还会影响煤炭开采，污染空气，造成巨大的经济损失。
(3)矿井突水事故不仅破坏地表水和地下水资源，而且经常淹没矿井巷道，严重影响煤矿开采，造成重大人员伤亡和经济损失。
在中国，大部分石炭-二叠系煤矿将受到丰富的奥灰水的威胁。由于水量巨大、流速快、水压高，奥灰水引发的突水事故往往非常巨大。如开滦范各庄煤矿，1984年6月发生的突水事故，世界罕见。突水在4天内淹没了范各庄煤矿，随后又突入相邻的吕家坨煤矿全部淹没，并渗入相邻的另一个林西煤矿，历时4个月完成堵漏工作，造成经济损失。鄂尔多斯盆地石炭-二叠系煤层主要分布在铜川、白朴、何澄和韩城，历史上发生过40多起矿井突水事故。例如，1960 65438+10月19日，铜川矿务局李家塔煤矿老窑发生突水，18巷道被淹，14人遇难。
陕西省黄陵县店头曲水河两岸个别小煤矿无序生产，从9月65438至3月1999发生系列突水事故，造成黄陵矿业公司直接经济损失3401万元，间接经济损失31万元。