煤炭開采環境問題及治理措施

李 勁

(山西汾西正令煤業有限責任公司，山西孝義032311)

0 引言

我國煤炭資源比較豐富，為了緩解我國資源緊缺的問題，促進國民經濟的發展，預計我國在未來很長一段時間內都會將煤炭作為我國的主要能源。煤炭不僅屬于非可再生能源，而且在其開采的過程中也會造成嚴重的環境污染。例如土地污染、水污染、大氣污染、植被破壞以及煤矸石污染等。

1 煤炭開采造成的主要環境問題

1.1 對土地、水、大氣等的影響

煤炭開采過程中對土地資源的破壞主要有土地挖掘、土地壓占和土地塌陷等。露天煤礦開采過程中對土地的破壞主要是土地的挖掘和壓占，雖然露天煤礦在我國所占的比例比較小，但是其開挖對土地的破壞卻是非常嚴重的，這種現象在我國西部地區比較常見，并且由于土地的破壞，加快該地區土地荒漠化和水土流失。由于我國煤礦開采主要以井工開采為主，開采一段時間之后極易引起土地塌陷，破壞了土地的完整性，而且如果未對其進行及時地處理，將會導致土地出現大面積積水和土地鹽堿化問題，這樣不僅嚴重減少了礦區周圍地區的耕地面積，而且還影響到了農民的正常生活，加劇了農民與煤礦企業之間的矛盾，這種現象在我國的東部平原地區比較常見。

由于煤礦的開采破壞了礦區原有的水文地質條件，而且采煤過程中引起的地裂縫、塌陷等導致采區周圍的含水層發生了移動或變形，嚴重改變了含水層原有的結構。如果地下含水－隔水層發生變化，不僅會影響地下煤礦的正常開采，而且還會影響周圍農民的飲用水資源。在礦井廢水不斷排放過程中，會嚴重降低地下水位，甚至導致地下水枯竭，地表水也會受到影響，出現河流斷流、水源枯竭等，影響了農作物的正常生長。

在煤礦開采過程中也會對大氣造成一定的污染，主要有以下三個方面:①露天煤礦的開采過程由于需要爆破和排土場揚塵極易污染周圍地區的空氣。露天煤礦一般被認為周圍地區最大的周期性污染源，通常是煤爆破一次就會對周圍產生嚴重的破壞。②煤矸石由于長時間堆放極易與空氣中的氧氣結合發生自燃的現象，燃燒過程中還會產生大量的煤塵進入空氣中，污染了空氣的環境。煤矸石在自燃的過程中會引發高溫，進而導致煤矸石發生溶解，從而釋放出大量的H2S、SO2、CO、CO2以及氮氧化合物等有害氣體。這些污染了的空氣會嚴重威脅人類的身體健康。③礦井生產過程中排放的煤層氣也會引起溫室效應，由于礦井煤層氣的主要成分是甲烷，其引發的溫室效應通常是二氧化碳的20 多倍。

1.2 對綠色植被的破壞比較嚴重

煤炭在開采過程中，由于礦井的建設需要大量的木材，有科學家計算過，每萬噸煤將會需要使用坑木150 m3計算，那么全國每年僅煤炭開采過程中就需要消耗6 500 億m3的木材，這嚴重破壞了我國森林的可持續發展。除此之外，由于煤礦開采過程中會造成地下水位的下降，導致地表水含水層的含水量大大減少，嚴重影響了植被對水分的吸收。由于在我國煤炭體制改革之后，一些小煤窯被關閉，但是部分業主由于受到利益的驅使，經常出現偷挖煤礦資源的現象，這些都會對周圍植被產生嚴重的影響。

1.3 煤矸石占地、自然污染嚴重

煤礦每年都要排出大量的煤矸石，并且這些煤矸石一般都是就近堆積。隨著堆積量的增加，逐漸擴大了對周圍土地的侵占面積。通過統計發現，僅2012 年我國由于煤矸石堆放侵占土地的面積就已經達到了15 000 多畝，而且由于煤礦開采速度的不斷增加，每年都會有更多的土地被占用。煤矸石經過雨蝕、風化之后，表面被風化的物質會在雨水、風的作用下進入地表或大氣，嚴重污染了地表及大氣的環境。下雨天這些污染物質也會隨著雨水流入河流中，而且煤矸石中的硫離子和亞鐵離子也會隨著雨水的沖刷流向地表或河流，嚴重污染了周圍的水體環境，對周圍植物和人類的生存造成了嚴重的威脅。

2 解決煤炭開采過程中環境污染的主要措施

2.1 土地、水以及大氣污染的治理措施

在煤炭的開采過程中，不可避免的會對周圍土地造成破壞。因此，本著“誰污染，誰治理”的原則，煤炭企業必須要做好對破損土地的復墾工作，而且相關政府部門也要加大對土地和環境治理的力度，通過組織社會、企業、群眾共同合作以實現對破壞土地的有效治理。要根據實際情況，對破壞的土地進行科學、有效的治理，保證土地能夠逐漸的恢復耕作，同時利用煤矸石來對礦區的低洼地、塌陷區以及礦井采空區等進行回填。煤礦開采過程中對于水資源的治理也是必不可少的環節，通過對礦區水資源進行優化處理，對洗煤水、礦井水、煤矸石淋濾水等進行二次處理，必要的時候也可以建立一個小型污水處理廠，以對各類污水進行分類處理，只有處理合格之后的污水才能進行排放。大氣污染問題已經成為煤礦開采過程中比較普遍的問題，通過引進先進設備和技術，以減少污染氣體向空氣中的排放。同時，在進行煤礦開采過程中，也可以通過高壓噴霧、煤層注水、行聲波霧化等措施來減少氣體的釋放，對于治理大氣污染具有重要的意義。

2.2 做好礦區植被的防護和治理工作

為了更好地保護植被的可持續發展，不僅要采取措施對礦區周邊的植被進行保護，而且還要對已破壞的植被進行恢復。對于破壞比較嚴重的礦區，一般會采取人工造林、植草以及疏林補種的方法，必要的時候也可以進行封山育林，以提高保持水土能力。有些地區由于短時間內無法對煤矸石進行及時、有效的處理，則要求其采取措施盡可能減少對周圍環境的污染。堅持“宜草則草、宜林則林”的植被保護原則，做好礦區和煤矸石堆場的植被保護工作。如今，隨著相關技術的進步，礦區的綠化已經逐漸從單純植樹種草轉變為綠色生態系統了。為了更好地避免煤礦開采對環境的污染，我國90%以上的礦區都開始進行綠色生態工程建設，以達到治沙固土、恢復植被、保持水土的目的。

2.3 綜合利用煤矸石

如今，我國煤矸石的主要用途是用于制磚，但是由于煤矸石的堆積量遠遠大于制磚過程的消耗量，導致僅僅依靠這一技術很難緩解煤矸石對環境所造成的的污染。因此，應該對其進行不斷的探索和研究以獲得一些新用途，盡最大努力緩解煤矸石所造成的環境污染。例如可以從以下幾個方面進行試探性的研究:①利用煤矸石進行發電。在利用煤矸石進行發電時，一般選用循環流化床鍋爐，然后在其中加入白云石或石灰石進行脫硫處理，這樣可以有效的減少氮氧化物和硫氧化物向空氣中的排放量。每千克煤矸石燃燒可以釋放1 200 kJ 的熱量，這些熱量不僅可以進行發電，而且還可以用于供熱，燃燒后的灰渣還可以作為建筑材料。②利用煤矸石回填凹地和采空區。利用煤矸石進行回填不僅可以減少煤矸石對土地的破壞，而且還能有效的減少其對空氣和水體造成的污染。一般用于回填的煤矸石以石灰巖、砂巖為主。

3 結語

綜上所述，雖然我國對煤炭資源的需求量比較高，但是對其進行的開采也不能以破壞環境為代價。如今煤礦開采過程中的主要破壞有土地、水、大氣以及植被。因此，相關部門必須采取措施加大對環境污染的治理，以促進經濟、能源和環境的可持續發展。

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