煤礦開采誘發(fā)環(huán)境問題及其治理

劉君洋

摘 要：為了能夠較好地對煤礦開采誘發(fā)的環(huán)境問題進(jìn)行治理，實行綠色開采，本文首先對煤礦開采引發(fā)的環(huán)境問題現(xiàn)狀進(jìn)行分析，詳細(xì)闡述了煤炭綠色開采技術(shù)體系，針對開采誘發(fā)的環(huán)境問題，對廢舊矸石山、廢水、煤塵等環(huán)境問題的解決進(jìn)行分析，對超化煤礦解決采選及使用所帶來的環(huán)境污染問題具有重要意義。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；環(huán)境；綠色開采；治理

在大規(guī)模煤炭開采時期，煤礦開采時沒有充分考慮到環(huán)境的承載能力，出現(xiàn)了很多環(huán)境問題。有關(guān)資料表明：煤礦開采而帶來的土地破壞就達(dá)50萬hm?，且每年新增塌陷面積約為2.4～2.6萬hm?；每年采放廢水達(dá)25億噸；煤層瓦斯抽放每年達(dá)50～70億m3；我國有237座煤矸石山曾發(fā)生過自燃，目前仍有134座煤矸石在自燃，我國礦山固體廢棄物總積存量約230億噸等等。這些都給礦區(qū)及礦區(qū)周圍居民的生產(chǎn)和生活帶來極大的危害，也帶來一系列的環(huán)境問題，使礦區(qū)生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，甚至威脅到我們的整個生態(tài)圈。

超化煤礦

鄭州煤電股份有限公司超化煤礦位于河南省新密煤田西南部，行政區(qū)劃主體位于河南省新密市超化鎮(zhèn)申溝村。超化煤礦為煤與瓦斯突出礦井，水文地質(zhì)復(fù)雜。礦井技改后采用立斜井開拓，采煤方法為走向長壁綜采放頂煤，主要開采二1煤層。區(qū)內(nèi)地形起伏不平，本區(qū)地貌屬構(gòu)造剝蝕地貌，地貌單元為丘陵。區(qū)內(nèi)基巖裸露平面積約占核實區(qū)總平面面積的10%，其他大部分為第四系松散堆（沉）積物所掩蓋。礦井生產(chǎn)過程中主要存在以下幾種污染環(huán)境的物質(zhì)：鍋爐煙氣、煤塵、污廢水、固體廢棄物、噪聲。

煤炭綠色開采理論

基于此，中國科學(xué)院院士宋振騏提出了“綠色礦區(qū)”的發(fā)展理念，指出“資源開采——環(huán)境保護(hù)——礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展”的平衡關(guān)系，并提出了一些解決措施。中國工程院院士錢鳴高提出了“煤礦綠色開采技術(shù)”，系統(tǒng)建立了煤礦綠色開采的技術(shù)體系，并在后續(xù)的科研過程中完善綠色開采的理論體系。此外，還有很多有遠(yuǎn)見卓識的人就煤炭開采與環(huán)境保護(hù)進(jìn)行了很多卓有成效的研究，取得了很多重要成果，大大改善了煤礦開采對環(huán)境的污染與破壞。

開采誘發(fā)環(huán)境污染的治理

環(huán)境空氣污染的防治措施

鍋爐煙氣凈化措施

根據(jù)供熱需要，在工業(yè)場地設(shè)兩臺6t/h快裝鍋爐，非采暖期一臺鍋爐運行，采暖期兩臺鍋爐同時運行。采暖期鍋爐耗煤量為34.24t/d，出渣量為10.27t/d，非采暖期鍋爐耗煤量為12.84t/d，出渣量為3.85t/d。鍋爐配備有WLXSφ1000型麻石水膜除塵器2臺，除塵效率約93%，鍋爐排煙經(jīng)除塵器凈化后，再由高40m、上口直徑1.0m的煙囪排放，單臺鍋爐的最大煙氣量為20000m3/h。鍋爐排煙經(jīng)除塵器處理后，煙氣在煙囪出口的濃度符合《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》之二類區(qū)的要求，甚至達(dá)到一類區(qū)的要求。

儲煤場防塵措施

主斜井帶式輸送機(jī)提升出地面的煤炭通過帶式輸送機(jī)直接運至篩分樓，經(jīng)篩分揀矸后生產(chǎn)出產(chǎn)品可入儲煤場儲存或入火車跨線倉儲存，儲煤場容量約為30000t，火車跨線倉容量約3300t。儲煤場形式為平地儲煤場，采取的防塵措施有：一是加強(qiáng)四周的綠化，二是采用搖臂式噴頭定期進(jìn)行噴霧灑水除塵，保持作業(yè)場所達(dá)GB1629-1996 《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》之新污染源二級標(biāo)準(zhǔn)要求。

污廢水的處理利用

該礦井正常涌水量為1514.7m3/h，最大涌水量為2171.2m3/h。因受開采過程中煤塵污染及人們活動影響，懸浮物、細(xì)菌和COD含量較高。前期礦井水處理站建在現(xiàn)有工業(yè)場地，后期建在新建工業(yè)場地。后期礦井排水經(jīng)穿孔旋流反應(yīng)斜管沉淀池處理，再經(jīng)重力式無閥濾池處理后作為新建工業(yè)場地生產(chǎn)供水水源，多余部分外排。

新建工業(yè)場地生活污水量約為300m3/d，生活污水處理站規(guī)模按30m3/h設(shè)計。生活污水經(jīng)兩臺Q=15m3/h的地埋式一體化生活污水處理設(shè)備處理，再經(jīng)深度處理流入回用水池，供新建工業(yè)場地道路澆灑和綠化用水。生活污水處理工藝流程圖如下：

固體廢棄物包括矸石、爐渣和生活垃圾，其排放量分別為13萬t/a、2175t/a、32t/a。由此可見，煤矸石為固體廢棄物的主要組成部分，占廢棄物總量的98%。根據(jù)總體環(huán)境保護(hù)的相關(guān)資料，在改造期、生產(chǎn)前期，矸石設(shè)臨時堆場，充分利用溝坑，填平后進(jìn)行覆土造田，后期可回填塌陷區(qū)。爐渣可用作改良土壤。對于本區(qū)亞粘土，適當(dāng)摻以灰渣可促進(jìn)農(nóng)作物的增產(chǎn)。生活垃圾可采用衛(wèi)生土地填埋。

綠化及水土流失防治措施

工業(yè)場地布置做到按功能分區(qū)，強(qiáng)噪聲源盡量集中并遠(yuǎn)離行政福利區(qū)，防止生產(chǎn)對行政福利區(qū)的影響。

結(jié)語

煤炭的粗放開采及使用確實帶來不少環(huán)境問題，這在某種程度上嚴(yán)重制約了煤炭工業(yè)的健康發(fā)展，導(dǎo)致煤炭工業(yè)為我國經(jīng)濟(jì)做出巨大貢獻(xiàn)的同時沒有受到應(yīng)有的關(guān)注和贊許，而是飽受指責(zé)。這是煤炭采選行業(yè)自身出了問題，沒有發(fā)揮科技進(jìn)步所帶來的巨大紅利，沒有革新開采技術(shù)與環(huán)境保護(hù)技術(shù)，沒有發(fā)揮科技工作者的應(yīng)有作用，這也是為什么近期我國煤炭形勢下滑的一個關(guān)鍵因素。

（作者單位：鄭州煤電股份有限公司超化煤礦）