孫有明

摘要： 煤礦開采在給社會帶來經(jīng)濟效益的同時，也造成了礦區(qū)的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，如煤礦開采引起地表塌陷，煤礦開采過程中的煤礦石、噪聲污染和破壞人類生活環(huán)境等。本文結(jié)合實際對礦區(qū)環(huán)境污染提出了具體的防治方法。

關(guān)鍵詞： 煤礦開采環(huán)境污染防治措施

1.引言

煤炭是工業(yè)的糧食，我國一次能量消費結(jié)構(gòu)中，煤炭占75%以上。煤炭工業(yè)發(fā)展將直接關(guān)系到國計民生。中國是世界上煤炭資源豐富的國家之一，但在給我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)和人民生活帶來巨大利益的同時，煤礦開采對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境也造成了比較大的影響。

煤礦開采對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的污染主要表現(xiàn)為煤礦開采對土地的破壞，煤礦開采對水資源的影響，煤礦開采對大氣的污染，煤礦開采過程中產(chǎn)生的噪聲對環(huán)境的影響等幾個方面。據(jù)不完全統(tǒng)計，煤礦石全國堆存超過4000Mt，每年產(chǎn)量約占煤產(chǎn)量的10%，由礦井開采造成的地面塌陷面積已超過70萬公頃，我國每年超過200億立方米瓦斯排入大氣，從以上這些數(shù)據(jù)可以看出煤礦開采確實對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境造成了一定的影響。

2.煤礦開采中環(huán)境污染的防治措施

2.1地表塌陷的防治措施

煤炭開采會引發(fā)地表塌陷，造成水土流失、道路斷裂、基礎(chǔ)設(shè)施和房屋破損等，礦區(qū)百姓的生活、生計、生產(chǎn)受到嚴重影響。

對于塌陷區(qū)的治理要與礦井礦石廢渣治理相結(jié)合。一方面，在井下回采過程中，用礦石直接充填采空區(qū)，隨采隨填，有利于抑制地表塌陷，減少礦石的運輸成本，提高生產(chǎn)效率。另一方面，利用煤礦石充填技術(shù)對已塌陷區(qū)域的土地進行復(fù)墾，通過土地復(fù)墾，可以實現(xiàn)土地可持續(xù)利用，農(nóng)民有地可種，增加農(nóng)民收入。

我們可采用以下途徑和方法。

2.2.1實行保護性開采。通過改革礦井開拓部署、合理選擇開采方法、合理布置開采工作面、采用條帶開采等措施，減小地表塌陷破壞。

2.2.2利用粉煤灰井下充填減小地表下沉。粉煤灰地面排放既占地又污染環(huán)境，將粉煤灰用管道充填到采空區(qū)或充填覆巖離層帶空間，既減少地表塌陷對土地的破壞，又可避免粉煤灰占地污染環(huán)境。該方法已在我國一些礦區(qū)得到應(yīng)用，效果較好。

2.2.3礦石不出井工藝。對半煤巖巷道施行寬工作面掘進，將挑頂和臥底的礦石用人工或機械進行巷旁、支架壁后或采空區(qū)充填；對夾石厚的煤層，采用分采分揀工藝，揀出的礦石直接丟棄于采空區(qū)。這樣既可減少礦石排到地表壓占土地，又可使礦石起到支護作用。

由于礦區(qū)部分塌陷水域大而深，可以大力發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。另外，可在塌陷水域建立水上公園，周圍建設(shè)休閑或旅游的景點，改善礦區(qū)的景觀環(huán)境，發(fā)展當?shù)氐穆糜谓?jīng)濟。

為保護土地資源，充分利用礦區(qū)已塌陷土地，減少新建筑征占良田，節(jié)省征用土地費用，可以在塌陷區(qū)填墊礦石復(fù)墾地上建設(shè)住宅樓。

2.2煤礦石的處理和綜合利用措施

煤礦石的大量堆放，不僅壓占土地，影響生態(tài)環(huán)境，礦石淋溶水污染周圍土壤和地下水，而且煤礦石中含有一定的可燃物，在適宜的條件下會發(fā)生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和煙塵等有害氣體污染大氣環(huán)境，影響礦區(qū)居民的身體健康。

因此，對于礦區(qū)的煤礦石應(yīng)該加以處理和綜合利用。煤礦石可作為水泥摻和原料，制煤礦石磚、煤礦石加氣混凝土、釉面磚等建筑材料制品。有的煤礦石有一定的發(fā)熱量，可作為低熱值燃料，供沸騰爐使用或建煤礦石電站。大量礦石還可以直接作為充填材料，直接回填采空區(qū)和塌陷區(qū)。在煤礦開采中，將不可利用的礦石應(yīng)用于充填工業(yè)廣場和道路等。

2.3礦區(qū)水污染控制措施

煤礦礦井水是指在煤炭開采過程中，從各種途徑流入礦井并經(jīng)礦井排水系統(tǒng)外排的水。目前我國煤礦礦井水的年排放量約為22億噸，而礦井水的資源化利用率僅在20%左右，大量未經(jīng)處理的礦井水直接排放，不僅污染了環(huán)境，而且浪費了寶貴的礦井水資源。

對煤礦水資源的破壞與污染有如下防治措施。

2.3.1為減少礦井水質(zhì)污染應(yīng)以防為主，防治結(jié)合。能清污分流的盡量做到清污分流;對礦井污水可視條件先采取井下水倉沉淀和井口過濾等方法處理，最后經(jīng)水處理廠凈化處理，實現(xiàn)礦井水資源化。

2.3.2超前開采利用疏干水。在煤礦開采前或開采過程中，對即將被疏干或破壞的含水層，選擇合適的疏干方式，統(tǒng)籌安排，充分利用或儲存疏干水，既能滿足煤炭開采的需要，又可解決供水水源問題。

2.3.3建立反滲透帳幕。在開采地段周圍設(shè)置一道封閉的反滲透圍墻，用于防止地下水流入礦坑或井巷，保護地下水不枯竭、不被污染，使地下水仍保持或接近天然狀態(tài)。

2.3.4填堵導(dǎo)水通道。對塌陷的地質(zhì)構(gòu)造形成的含水層及井巷導(dǎo)水通道，采用回填、注漿等方法封堵；對滲漏嚴重的河床，采取河流改道、修整河底的方法既可減少礦井涌水，又可保護水資源。

2.3.5選擇合理的開采方法和措施保護水資源。利用充填、條采等方法減少采煤對覆巖含水層和地表水體的破壞。

2.3.6就地循環(huán)利用。礦井生產(chǎn)中產(chǎn)生的污水通過稀釋、混合、沉淀等作用，雜物濃度降低，通過防塵管路作防塵水使用，實現(xiàn)礦井水井下循環(huán)。

2.3.7加強煤礦水資源的管理，合理用水、節(jié)約用水、防治污染，實現(xiàn)污水的再資源化。

2.4噪聲的控制措施

由于煤礦生產(chǎn)活動多數(shù)發(fā)生在井下，作業(yè)空間小、設(shè)備相對集中、功率較大，因此在煤炭生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)都有高噪聲源存在。噪聲不僅妨礙聽覺，導(dǎo)致職業(yè)性耳聾，掩蔽音響信號和事故前征兆，導(dǎo)致傷亡事故的發(fā)生，而且引起神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等多種疾病。各種不同頻率不同強度的噪聲，既污染了煤礦的生產(chǎn)環(huán)境，又影響了礦工的身心健康，降低勞動生產(chǎn)率，給煤炭生產(chǎn)造成不良后果。

由于礦井工業(yè)場地內(nèi)產(chǎn)噪設(shè)備的噪聲極大，聲源集中，因此可以采取綜合治理措施，盡量選用低噪聲機電設(shè)備，有針對性地進行環(huán)境綠化，從而減少噪聲對外環(huán)境的影響。還要加強個體防護，如使用防聲棉耳塞、耳罩、防聲頭盔等個體防護工具，以在一定程度上降低煤礦噪聲的危害。另外，可以有針對性地對高噪聲設(shè)備，如煤礦通風(fēng)機、局部通風(fēng)機、氣動鑿巖機等進行噪聲控制。如設(shè)計時可將礦井主要通風(fēng)機放在遠離居民區(qū)外或裝消聲器減少噪聲。

2.5大氣污染的防治措施

煤礦開采過程中會對大氣產(chǎn)生污染，如自燃礦石山燃燒產(chǎn)生大量有毒有害氣體、煤層瓦斯中的甲烷對溫室效應(yīng)的作用等，因此應(yīng)加強對大氣質(zhì)量的監(jiān)測，采取綜合性的防治措施。

常用礦石山的滅火方法有覆蓋法、表面澆灌法和注漿法。覆蓋法是將黃土等惰性物質(zhì)覆蓋在燃燒區(qū)上，隔絕空氣，以達到滅火的目的。表面澆灌法是向燃燒區(qū)的表面噴灑、澆灌石灰乳或其他滅火漿液，一方面降低燃燒溫度，另一方面將漿液中的某些有效成分被覆在礦石表面，阻止礦石進一步氧化。注漿法是將滅火材料制成漿液后，再借助機械將其壓入礦石山內(nèi)部，漿液滲透充填到礦石的空隙中。該法的滅火機理類同于表面澆灌法，也是通過降溫與隔氧的雙重作用達到滅火的目的，降溫與隔氧效果均優(yōu)于表面澆灌法。覆蓋法需要大量的泥土。表面澆灌法簡便易行，但與滅火漿液滲入礦石山內(nèi)部相比，效果欠佳。注漿法滅火效果最好，多被國內(nèi)外采用。

預(yù)防礦石山自燃可采用減少礦石中的可燃物質(zhì)和減少礦石山內(nèi)部空氣的滲入兩種方法。減少礦石山內(nèi)部空氣的滲入量，可延緩可燃物的氧化速度。主要措施是改變礦石山堆積形式，將傳統(tǒng)的錐形堆積改為平面堆積，以減少礦石山的側(cè)翼面積。因為空氣主要從側(cè)面進入礦石山的內(nèi)部，自燃也主要發(fā)生在側(cè)面，還可以將礦石山的自然堆放改為壓實堆放。

3.結(jié)語

煤礦開采過程中產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問題制約了我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，給礦區(qū)人民生活帶來不便，所以保護環(huán)境刻不容緩。為實現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，我們需要從煤礦開采、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護、礦區(qū)土地復(fù)墾、礦區(qū)煤礦石的治理與利用等各方面下手，切實保護好礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境。吸收和借鑒國外先進經(jīng)驗，使合理開發(fā)與利用和環(huán)境保護相結(jié)合，才能從根本上解決煤礦環(huán)境污染問題。

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