淺談煤礦開采過程中的環境問題與治理

楊懷信，李文杰，盧磊勛

（成都理工大學能源學院，成都 610059）

淺談煤礦開采過程中的環境問題與治理

楊懷信，李文杰，盧磊勛

（成都理工大學能源學院，成都 610059）

煤炭資源是人類賴以生存和發展的重要物質基礎，我國煤炭資源豐富，煤炭工業作又是我國重要的能源產業，煤炭工業的持續健康發展關系到國計民生和整個社會的福祉。但煤炭工業在體制、資源、安全、環境和轉產發展等方面的深層次矛盾依然很多，由其中區域性環境污染和生態破壞十分突出，主要表現在采煤導致的礦渣中的煤矸石自燃，礦區排放的污水，煤堆和煤炭運輸引起的塵土污染等環境問題。該文就眼于煤炭開采的環境問題與治理出發，從煤矸石的污染，水資源的破壞，土地退化，地表塌陷，聲環境，瓦斯與大氣污染等幾個方面具體分析了煤炭開采引發的生態環境問題并針對這些問題提出了相應的生態對策。

生態環境；煤炭開采；環境問題；治理對策

1 研究現狀

國內的治理手段和技術還處于初級階段，與國外差別較大。目前除塵的工作主要基于多管陶瓷、水膜除塵等。為此，我們應該重點對鍋爐技術和燃燒前后煙氣脫硫方案加深進一步的探索與研究，而在目前該技術仍很落后。所以我國對煤炭企業在環境防治方面的研究與國外水平懸殊較大，這種差距表現在煤炭生產的各個環節。雖然有相關法規做保障，但不足以引起人們的重視，而在煤炭生產中一般是在終端進行治理，這種手段的結果往往是投入高、收益低［1］。隨著對目前所倡導的清潔生產的技術研究，可以斷定，我國煤炭環境保護的工作將慢慢趕上國外水平，與世界先進技術接軌。

2 研究目的

煤礦開采會引起周邊地區很多綜合性環境問題，不僅破壞了自然環境，還會對周邊人們的生活造成很大程度的干擾，如損毀周邊建筑物，使人類的身命財產收到威脅等，文中通過對采煤極易造成的一些環境污染問題做了詳細的分析，并提出了相應的治理方案，從而希望通過多方面的治理與保護使煤礦環境得到很大程度的改善，從而改善成為良好的自然環境和社會環境，提高人們的生活質量，隨著社會經濟與資源環境和諧發展這一理念不斷地深入人心。

3 礦區環境存在的問題

3.1 采煤沉陷

隨著采空區的逐漸擴大，采空區頂部巖體失去支撐，承受不了礦山壓力，導致覆蓋巖層發生破 裂或移動，當開采面積達到一定程度后，移動與破壞將擴展到地表，以至地面形成了地裂縫，臺階狀塌陷盆地，塌陷坑等破壞性地質現象。

3.2 地下水位下降

地下開采沉陷是造成地下水位下降的主要因素，煤層開采過程中在地下產生的多向豎井、巷道、斜井及斜巷道、開采面以及采空區等，它們之間相互連通，透過了多個含水層和隔水層，從而引發頂板巖層的變形、斷裂，甚至巖體的最終冒落和塌陷［2］。

3.3 固體廢棄物污染

煤礦的固體污染物有很多種類，比如采掘造成的矸石、建筑垃圾、土方挖填、生活垃圾、種渣、污泥、煤泥等。污泥的產生跟水處理有關，都威脅到周邊的區域環境。煤炭燃燒會產生大量煤渣。煤泥主要是在于井下污水處理和洗選煤的過程中產生。在這些物質中，煤矸石對礦區附近的環境破壞最為嚴重，很大程度影響著人們的正常作息。據有關資料表明，我國煤矸石的堆積量已接近30億而且還有持續增加的趨勢。煤矸石是礦區采掘中主要的固體排出物，約占煤炭產量的16%-25%［3］。

3.4 大氣污染與瓦斯

礦區開采產生的污染物質主要是鍋爐燃煤釋放的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等氣體，還有工程勘察與建設、運輸塵土、尾氣排放，矸石堆砌、自燃等排放的污染物這些物質排放在環境中，不僅對環境構成威脅，影響其結構和功能，嚴重的情況下還會威脅到人們的生命財產，大氣污染中的二氧化碳還是造成溫室效應的主要物質，它的排放量與日俱增，隨之導致的是全球氣候的逐漸升溫。

4 解決措施

4.1 減沉開采技術

在一定程度內協調地表沉陷對地表建筑的破壞影響，控制地表地形的變形，從而緩解對周邊居民生活造成的壓力，保障周邊生產生活環境的穩定性［4］。

4.2 保水開采技術

從水體下和承壓水體上兩個方面在煤礦開采的途徑，對煤體進行安全開采，達到防治水的目的，從而降低突水事件發生的概率，保證安全開采的同時實現資源利用的最大化。

4.3 矸石減排技術

直接在井下對煤礦開采產生的煤矸石進行處理，既減少了成本，又防止了運送地表造成堆砌固體廢棄物污染，同時通過現有先進的科學技術手段，對煤矸石進行綜合開發利用，用于發電、制造建筑及新型材料以及生產農用化肥等，實現其廢棄物的資源重復利用。

4.4 大氣污染與瓦斯治理

通過從源頭治理和過程治理結合的手段對煤礦開采各個環節產生的大氣污染物進行科學有效的處理，盡最大程度的減少對大氣環境與周邊居民的影響，其中煤礦開采的抽放的瓦斯還可以用于民用燃氣、發電等工業用途。

4.5 噪聲防治

通過源頭減弱、過程阻隔等途徑對噪聲污染加以治理，可以降低對周邊居民的生產生活的影響，尤其是夜間休息，可以基本免除噪聲的干擾。

在煤礦開采的過程中，保持開采與治理并重，建立高產高效集約型煤礦，走可持續發展之路。

［1］吳尋云.煤礦開采沉陷分析及其防治措施研究［J］.科技與創新，2015（24）∶107-112.

［2］孟娜，張雁秋，李燕，徐玉潔.煤礦開采沉陷的環境效應及其生態修復技術［J］.能源技術與管理，2011（02）∶119-123.

［3］郭豫賓.大同地區礦山地質環境綜合評價研究［D］.四川∶成都理工大學，2010.

［4］K.V.George，D.D.Patil，B.J.Alappat.PM10 in the ambient air of Chandrapur coal mine and its comparison with other environments［J］.Environmental Monitoring and Assessment，2013（02）∶117-1128.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.031

楊懷信（1992-），男，回族，河北滄州人，在讀碩士，研究方向：油氣資源勘探與評價。