龔格多　張哲銘　戴子昂　于宇鑫

摘 要：近些年，煤礦開(kāi)采造成的環(huán)境破壞越來(lái)越嚴(yán)重。將A煤礦開(kāi)采所帶來(lái)的環(huán)境污染作為研究對(duì)象，分析研究了煤礦開(kāi)采對(duì)大氣環(huán)境和水資源造成的影響，排放廢水的特征、分類及處理，并結(jié)合煤礦的實(shí)際情況，對(duì)改善煤礦區(qū)域環(huán)境的對(duì)策進(jìn)行了分析和研究，提出廢水資源化利用的措施。煤礦廢水的充分回收利用，可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境三方面效益的結(jié)合和統(tǒng)一，為構(gòu)建礦區(qū)良性環(huán)境循環(huán)及可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：煤礦; 經(jīng)濟(jì)發(fā)展; 環(huán)境污染; 廢水資源化

煤炭作為國(guó)家的一種重要能源，在工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展變革中所發(fā)揮的作用十分重要。煤礦開(kāi)采過(guò)程比較復(fù)雜，要經(jīng)過(guò)多道開(kāi)采工序，要采用多種關(guān)鍵的施工方法，如果在采煤施工中操作不當(dāng)，極易給周邊環(huán)境帶來(lái)影響。因此，加強(qiáng)對(duì)開(kāi)采工藝、技術(shù)及施工方法的研究，減少因煤礦開(kāi)采對(duì)環(huán)境造成的影響是實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采、確保經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措，相關(guān)人員需加以重視。本文以A煤礦開(kāi)采過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的影響為例進(jìn)行研究，并提出相應(yīng)的對(duì)策。

1 煤礦開(kāi)采對(duì)環(huán)境的影響

1.1 對(duì)大氣環(huán)境造成的影響

A煤礦的開(kāi)采過(guò)程對(duì)大氣造成的污染十分嚴(yán)重，主要體現(xiàn)在兩方面，即瓦斯排放和粉塵。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，一年之中該煤礦開(kāi)采所帶來(lái)的瓦斯排放量達(dá)到5.1×104～7.0×104m3。瓦斯是煤礦生產(chǎn)中巨大的安全隱患之一，它會(huì)給煤礦開(kāi)采埋下極大的安全隱患，同時(shí)進(jìn)入大氣中的瓦斯還會(huì)對(duì)臭氧層造成一定的破壞，導(dǎo)致大氣被污染。煤礦生產(chǎn)中的破碎環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生粉塵，粉塵也是引發(fā)大氣污染的一個(gè)重要因素;同時(shí)，部分煤矸石堆存會(huì)產(chǎn)生粉塵，煤矸石自燃會(huì)產(chǎn)生煙塵及SO2，這些產(chǎn)物還會(huì)導(dǎo)致霧霾的發(fā)生。

1.2 對(duì)水資源造成的影響

1.2.1 煤礦開(kāi)采對(duì)地表水造成的影響

煤礦開(kāi)采對(duì)地表水造成的影響較為明顯，一般情況下，礦坑周邊的裂隙水會(huì)排進(jìn)河道，當(dāng)開(kāi)采深度變大時(shí)，采空區(qū)隨之增大，導(dǎo)致裂隙水流進(jìn)礦坑，從而改變了原有地下水的動(dòng)態(tài)平衡。這樣，地表水與大氣降水就會(huì)加速轉(zhuǎn)化成地下水。

1.2.2 煤礦開(kāi)采對(duì)土壤水造成的影響

勘查發(fā)現(xiàn)，該煤礦開(kāi)采會(huì)造成部分土壤水流失，其原因主要是煤礦開(kāi)采會(huì)導(dǎo)致礦區(qū)地下含水層及土壤原有結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，對(duì)地表水和地下水的循環(huán)造成影響。土壤中水的含量降低會(huì)導(dǎo)致土壤的熱容量下降，土壤調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的能力有所改變，表現(xiàn)在礦區(qū)就是區(qū)域氣溫大幅度升降，礦區(qū)原有生態(tài)系統(tǒng)所具備的自然調(diào)節(jié)功能減弱，從而對(duì)區(qū)域植物的自然生長(zhǎng)造成影響。

1.2.3 煤礦開(kāi)采對(duì)地下水造成的影響

由于采放頂及放炮等施工作業(yè)的影響，煤層頂板出現(xiàn)破碎及塌陷，導(dǎo)致采空區(qū)發(fā)生結(jié)構(gòu)性斷裂，使地下水相互溝通，水位下降，水存量降低。地下水流向礦坑，形成降落性漏斗。這時(shí)，若采空區(qū)不斷擴(kuò)大，漏斗滲透能力逐漸增強(qiáng)，受水流作用的影響，巖石極易出現(xiàn)變形及裂斷，從而可能引發(fā)一系列地質(zhì)災(zāi)害。

2 排放廢水污染土地資源

該煤礦的開(kāi)采對(duì)土地資源的影響主要表現(xiàn)在兩方面，即排放的污水污染土地、降低土壤肥力。煤礦采空區(qū)的形成會(huì)使地面出現(xiàn)較大范圍的沉降或塌陷，該礦每采1 t煤，所引發(fā)的沉陷面積大約為0.21 m2。此外，煤礦開(kāi)采時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多的煤矸石，該煤礦屬于大中型規(guī)模的矸石山，據(jù)統(tǒng)計(jì)，矸石總堆放量達(dá)到1.0×105t，占土地面積3 500 m2。由此可見(jiàn)，煤礦開(kāi)采所造成的矸石堆積污染非常嚴(yán)重，在污染土地的同時(shí)減少了耕地的有效面積。

2.1 排放廢水的特征

排放的廢水會(huì)對(duì)地表水及土壤造成破壞，影響魚(yú)卵及幼蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致魚(yú)類回避遷移，甚至死亡;大大增強(qiáng)了水體中重金屬與無(wú)機(jī)物的毒性，毒害藻類及真菌，影響浮游生物的正常生長(zhǎng)，造成水生物種類和種群量日漸減少;排放的廢水會(huì)下滲污染地下水體，危害礦工的身體健康，同時(shí)還會(huì)腐蝕礦井中的管道及其他設(shè)備。

2.2 廢水的分類及處理

a）清潔廢水。清潔廢水一般來(lái)源于部分老窯積水、裂隙砂巖水等。這類礦井存儲(chǔ)的廢水不含有害金屬，無(wú)毒，p H呈中性，濁度低，水質(zhì)好，基本可以達(dá)到生活用水標(biāo)準(zhǔn)，而且還含有許多微量有益元素。使用獨(dú)立布置的專用輸水管道輸送，并進(jìn)行相應(yīng)的消毒后，這部分水可作為生活用水。b）懸浮物廢水。高含量懸浮物廢水除含細(xì)菌和懸浮物以外，其他化學(xué)、物理指標(biāo)都能夠達(dá)到國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。c）高礦化廢水。高礦化廢水是指固體溶解度為100 mg/L的廢水，含有很多細(xì)菌、懸浮物，化學(xué)、物理指標(biāo)達(dá)不到生活用水標(biāo)準(zhǔn)。d）酸性廢水。酸性廢水是指p H值低于6的廢水，酸性廢水中含有較高濃度的重金屬離子。酸性廢水的無(wú)害化處理一般采用中和化學(xué)法。e）含放射性元素及微量元素的廢水。這類廢水一般是指含Mn、Fe、氟水以及一些離子，例如Pb、Zn、Cu，并含有放射性元素的廢水。該類廢水的無(wú)害化處理需要專業(yè)設(shè)備及人員進(jìn)行。

3 煤礦開(kāi)采影響環(huán)境的對(duì)策

3.1 積極應(yīng)用新的技術(shù)

a）降低5 m以下煤層厚度放頂煤混入的矸石量。實(shí)際中，可應(yīng)用分層開(kāi)采技術(shù)作業(yè)，這樣能夠減少煤炭中矸石的含量，也可在煤層回采過(guò)程中減少矸石的含量。b）應(yīng)用長(zhǎng)距離獨(dú)頭掘進(jìn)巷道通風(fēng)和安全技術(shù)。防止開(kāi)采過(guò)程中發(fā)生自燃，通風(fēng)、巷道掘進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)諸多問(wèn)題，從而保證煤礦開(kāi)采工作能夠順利進(jìn)行。c）應(yīng)用地下煤炭氣化技術(shù)對(duì)地下煤炭進(jìn)行氣化處理，將地下煤炭由固態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)（煤氣），再經(jīng)凈化和分離等相關(guān)處理，將煤氣由煤氣管道輸送至用戶。

3.2 減少粉塵和廢氣的排放

將煤礦開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵和廢氣排放于大氣中，會(huì)對(duì)人們的生活環(huán)境造成很大的影響，因此，一定要減少粉塵和廢氣的排放。在開(kāi)采煤礦前，要先預(yù)抽井下的瓦斯，從而確保后續(xù)開(kāi)采的安全性，并且減少后續(xù)開(kāi)采作業(yè)中廢氣的排放。采用噴霧、聲波水霧化等方法可以減少粉塵，也可采用小型掘進(jìn)機(jī)和采煤機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)，減少有害氣體的產(chǎn)生。另外，對(duì)采空區(qū)灌漿和注氮，可減少CO的產(chǎn)生。

4 結(jié)語(yǔ)

煤炭是中國(guó)的重要能源，目前它在中國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)中是無(wú)法取代的。但煤礦開(kāi)采會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染，例如污染水源、污染土地、污染大氣等，這會(huì)對(duì)人民的生活造成很大的負(fù)面影響。因此，一定要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。各相關(guān)機(jī)構(gòu)必須加以重視，應(yīng)用新技術(shù)減少或控制污染，進(jìn)而推進(jìn)國(guó)家環(huán)境得以改善和經(jīng)濟(jì)持續(xù)不斷地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]楊少華.淺談礦區(qū)地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2008（22）：143-144.

[2]王輝.煤炭開(kāi)采的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究[D].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2012.