煤礦開采中環境污染的防治措施

孫有明

摘要： 煤礦開采在給社會帶來經濟效益的同時，也造成了礦區的環境污染和生態破壞，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境等。本文結合實際對礦區環境污染提出了具體的防治方法。

關鍵詞： 煤礦開采環境污染防治措施

1.引言

煤炭是工業的糧食，我國一次能量消費結構中，煤炭占75%以上。煤炭工業發展將直接關系到國計民生。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濟建設和人民生活帶來巨大利益的同時，煤礦開采對礦區生態環境也造成了比較大的影響。

煤礦開采對礦區生態環境的污染主要表現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，煤礦開采過程中產生的噪聲對環境的影響等幾個方面。據不完全統計，煤礦石全國堆存超過4000Mt，每年產量約占煤產量的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，從以上這些數據可以看出煤礦開采確實對礦區生態環境造成了一定的影響。

2.煤礦開采中環境污染的防治措施

2.1地表塌陷的防治措施

煤炭開采會引發地表塌陷，造成水土流失、道路斷裂、基礎設施和房屋破損等，礦區百姓的生活、生計、生產受到嚴重影響。

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

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境，將粉煤灰用管道充填到采空區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境。該方法已在我國一些礦區得到應用，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。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。

由于礦區部分塌陷水域大而深，可以大力發展水產養殖業。另外，可在塌陷水域建立水上公園，周圍建設休閑或旅游的景點，改善礦區的景觀環境，發展當地的旅游經濟。

為保護土地資源，充分利用礦區已塌陷土地，減少新建筑征占良田，節省征用土地費用，可以在塌陷區填墊礦石復墾地上建設住宅樓。

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，影響生態環境，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境，影響礦區居民的身體健康。

因此，對于礦區的煤礦石應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，直接回填采空區和塌陷區。在煤礦開采中，將不可利用的礦石應用于充填工業廣場和道路等。

2.3礦區水污染控制措施

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礦井排水系統外排的水。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，大量未經處理的礦井水直接排放，不僅污染了環境，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為減少礦井水質污染應以防為主，防治結合。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，最后經水處理廠凈化處理，實現礦井水資源化。

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。

2.3.4填堵導水通道。對塌陷的地質構造形成的含水層及井巷導水通道，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就地循環利用。礦井生產中產生的污水通過稀釋、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，實現礦井水井下循環。

2.3.7加強煤礦水資源的管理，合理用水、節約用水、防治污染，實現污水的再資源化。

2.4噪聲的控制措施

由于煤礦生產活動多數發生在井下，作業空間小、設備相對集中、功率較大，因此在煤炭生產各個環節都有高噪聲源存在。噪聲不僅妨礙聽覺，導致職業性耳聾，掩蔽音響信號和事故前征兆，導致傷亡事故的發生，而且引起神經系統、心血管系統、消化系統等多種疾病。各種不同頻率不同強度的噪聲，既污染了煤礦的生產環境，又影響了礦工的身心健康，降低勞動生產率，給煤炭生產造成不良后果。

由于礦井工業場地內產噪設備的噪聲極大，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備，有針對性地進行環境綠化，從而減少噪聲對外環境的影響。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備，如煤礦通風機、局部通風機、氣動鑿巖機等進行噪聲控制。如設計時可將礦井主要通風機放在遠離居民區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生污染，如自燃礦石山燃燒產生大量有毒有害氣體、煤層瓦斯中的甲烷對溫室效應的作用等，因此應加強對大氣質量的監測，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覆蓋在燃燒區上，隔絕空氣，以達到滅火的目的。表面澆灌法是向燃燒區的表面噴灑、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部相比，效果欠佳。注漿法滅火效果最好，多被國內外采用。

預防礦石山自燃可采用減少礦石中的可燃物質和減少礦石山內部空氣的滲入兩種方法。減少礦石山內部空氣的滲入量，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，將傳統的錐形堆積改為平面堆積，以減少礦石山的側翼面積。因為空氣主要從側面進入礦石山的內部，自燃也主要發生在側面，還可以將礦石山的自然堆放改為壓實堆放。

3.結語

煤礦開采過程中產生的生態環境問題制約了我國國民經濟的發展，給礦區人民生活帶來不便，所以保護環境刻不容緩。為實現礦區的可持續發展，我們需要從煤礦開采、礦區生態環境保護、礦區土地復墾、礦區煤礦石的治理與利用等各方面下手，切實保護好礦區的生態環境。吸收和借鑒國外先進經驗，使合理開發與利用和環境保護相結合，才能從根本上解決煤礦環境污染問題。

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