邵珠峰 何召義
(兗州煤業(yè)榆林能化有限公司 陜西榆林 719000)
煤炭占我國一次性能源總消耗量的70%,在社會(huì)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有重要地位,為我國實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略提供了能源保證。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,對(duì)煤炭資源的需求量也越來越大,這種嚴(yán)重的依賴性致使對(duì)煤炭開采的規(guī)模不斷加大。在2010年,我國煤炭的開采量是32億噸,專家預(yù)計(jì)在2020年,我國煤炭的開采量將會(huì)達(dá)到34億噸。對(duì)煤炭如此大規(guī)模的開采,在帶來巨大財(cái)富的同時(shí)也引發(fā)了一系列重大的環(huán)境問題,比如礦區(qū)的水污染、地表塌陷、大氣污染、噪音污染等等。本文針對(duì)煤礦開采對(duì)環(huán)境的重要影響進(jìn)行詳細(xì)分析,并提出治理對(duì)策。
隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快,對(duì)煤礦的需求也不斷增加,日益加大的煤礦開采力度給環(huán)境帶來不可估量的影響。
煤礦在開采過程中會(huì)對(duì)大氣造成極為嚴(yán)重的污染。煤礦開采過程中對(duì)大氣污染主要有兩個(gè)個(gè)方面:一是工人在地底礦坑中開采煤礦時(shí),會(huì)有大量瓦斯氣體冒出來。據(jù)資料顯示,每年在煤礦開采過程中瓦斯的排放量高達(dá)5~7Gm3。瓦斯是一種極為危險(xiǎn)的氣體,不僅對(duì)煤礦開采的正常開展以及安全運(yùn)作埋下了嚴(yán)重的安全隱患,還會(huì)嚴(yán)重破壞臭氧層,造成大氣污染。二是在煤礦開采過程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵,在低空形成霧霾現(xiàn)象,對(duì)人的身體產(chǎn)生不利的影響。
煤礦開采過程中會(huì)污染地表及地下水,并對(duì)地表與地下水系造成一定程度的破壞。煤礦開采過程中會(huì)產(chǎn)生大量工業(yè)廢水,這些廢水對(duì)地表與地下水系造成污染。同時(shí),大雨天的雨水對(duì)煤矸石與露天堆放的煤礦進(jìn)行沖刷,產(chǎn)生的污水在地表與地下水系流動(dòng),嚴(yán)重污染礦區(qū)周圍河流、積水池以及沼澤地的水源,形成大片黑色死水區(qū)。煤礦開采工作一般在地下進(jìn)行,這需要對(duì)地下水進(jìn)行疏干與排泄,以保證煤礦開采工作的正常進(jìn)行。然而,長期對(duì)地下水進(jìn)行疏干排泄致使地下水位大幅度下降,礦區(qū)的供水源便會(huì)漸漸枯竭,地表植被沒有水的供養(yǎng)也漸漸干枯。長此以往,自然景觀被破壞,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不能正常進(jìn)行,甚至漸漸形成地表土壤沙化的現(xiàn)象。
我國雖然河流、湖泊眾多,水資源極為豐富,但是因?yàn)槿丝诒姸啵司Y源并不客觀,僅達(dá)到世界人均占有量的1/4。尤其在作為我國主要產(chǎn)煤區(qū)的山西省,因?yàn)槊旱V的大量開采,給18個(gè)縣共28萬人帶來飲水困難的問題,曾經(jīng)300000hm2的水田現(xiàn)在全都成了旱地。據(jù)資料統(tǒng)計(jì),我國有71%的煤礦區(qū)存在缺水現(xiàn)象,有40%的煤礦區(qū)嚴(yán)重缺水。
噪音污染是環(huán)境污染的重要因素之一。在煤礦開采區(qū),大量的開采設(shè)備與運(yùn)輸設(shè)備會(huì)產(chǎn)生巨大的聲響,工人長期處在這種高分貝環(huán)境下,會(huì)造成聽力下降、幻聽以及職業(yè)性耳聾等問題,嚴(yán)重的,還會(huì)引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)衰弱、消化系統(tǒng)紊亂以及心血管系統(tǒng)狀況頻發(fā)等問題。不健康的身體狀況會(huì)促使工人勞動(dòng)力下降,工作狀態(tài)差,感覺遲鈍并不易察覺事故前兆與信號(hào),從而發(fā)生安全事故。另外,礦區(qū)的噪音污染還嚴(yán)重影響了礦區(qū)居民正常的學(xué)習(xí)與工作。
對(duì)煤礦的過度開采會(huì)導(dǎo)致地表塌陷。據(jù)統(tǒng)計(jì),在華東、華北平原地區(qū),土地每年因采礦而引起的塌陷面積多達(dá)6600hm2,目前,我國礦區(qū)土地塌陷總面積在1000km2以上。地表塌陷造成土地營養(yǎng)成分被破壞、地表植被被破壞、地表建筑被破壞、地表設(shè)施被破壞等等一些列問題,嚴(yán)重威脅塌陷區(qū)居民的生活與安全。
在煤礦開采過程中會(huì)排放大量矸石。目前,我國大中型的煤礦區(qū)共有矸石山超過1500座,堆放總量超過30億t。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國原煤生產(chǎn)每年是12億t左右,而矸石的排放量幾乎達(dá)到原煤總產(chǎn)量的1/4,礦區(qū)年產(chǎn)生矸石量近1.5億t,大量化學(xué)成分復(fù)雜的矸石不僅侵占土地,自燃時(shí)排出的有害氣體還嚴(yán)重污染環(huán)境,另外,矸石因堆放不穩(wěn)造成的塌落還威脅著礦區(qū)工作人員的安全。
風(fēng)井會(huì)將大量有害氣體排入大氣之中,這些有害氣體嚴(yán)重威脅曠工安全作業(yè)以及其身心健康,還污染大氣環(huán)境。對(duì)煤層進(jìn)行采掘前預(yù)抽CH4能有效減少生產(chǎn)過程中CH4的數(shù)量,這種技術(shù)措施可以有效保證施工安全,還能有效減輕廢氣的排放量。另外,采用煤層注水、聲波霧化、高壓噴霧等等滅塵措施,能有效防止煤塵與沼氣在爆炸時(shí)產(chǎn)生的一氧化碳;使用小型采煤機(jī)與煤巷掘進(jìn)機(jī)可以有效防止在爆破掘巷與爆破采煤過程中產(chǎn)生的有害氣體;向采空區(qū)注氮、灌漿等方法能有效防止煤炭自燃時(shí)產(chǎn)生的一氧化碳。這些措施可有效降低施工作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的各種有害氣體,值得大力提倡。
煤礦在開采過程中對(duì)煤層采取注水可以減少粉塵,然而這一方法會(huì)使水在地下沉積,必須及時(shí)對(duì)井下污染進(jìn)行處理,將其排出地表。但是,此時(shí)排出來的水被煤炭污染,直接排放會(huì)對(duì)地表水資源造成污染,必須采用新型脫水與濾水裝置,先對(duì)排出來的廢水進(jìn)行過濾,回收濃度高的煤泥水并對(duì)其進(jìn)行加工處理。
目前,煤礦區(qū)使用的各種設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲嚴(yán)重超過衛(wèi)生部1980年規(guī)定的噪聲標(biāo)準(zhǔn),即工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)車間與作業(yè)場(chǎng)所產(chǎn)生的噪聲不得高于85dB(A)。煤礦開采過程中,利用消音設(shè)備做好消噪工作是保證礦工作業(yè)安全與身體健康的保證,所以必須引起重視。
大量開采地底煤礦會(huì)導(dǎo)致地表承受能力與地下結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,引起地表塌陷,從而引起建筑物倒塌等嚴(yán)重問題。在煤礦開采過程中,要做好支護(hù)工作,保持礦洞的穩(wěn)定,廢棄的礦洞要及時(shí)回填,將地表堆積的矸石重新填進(jìn)地底,能有效解決矸石自燃造成的污染問題以及地表坍塌問題
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,巷道支護(hù)技術(shù)不斷提高,使用的支護(hù)材料日益改進(jìn),強(qiáng)力膠帶、單軌吊車、齒軌車以及其他輔助設(shè)備不斷推廣并應(yīng)用到煤礦開采行業(yè),使得全煤巷的開拓方式成為可能。這種方式使開拓巷道不必挖掘在巖層中,從而在基本上消除矸石山。另外,應(yīng)盡量將巷道布置與生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單化,減少區(qū)段集中巷的設(shè)立,從而減少矸石排放量。
作為我國工業(yè)生產(chǎn)以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)最為主要的能源,與其開采工作緊密聯(lián)系的環(huán)境污染問題也一直是人們關(guān)注的重點(diǎn)。煤礦開采在為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了大量的能源保障的同時(shí),還嚴(yán)重污染大氣環(huán)境,破壞水土資源,并制約著煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。要想徹底解決這個(gè)問題,需要多方共同關(guān)注,互相協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展。
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