煤礦矸石場生態恢復與治理措施探討

溫玉強 王笑峰 郭顯峰 張原培

摘要：隨著煤礦開采力度的進一步增大，煤礦開采中和開采后遺留的生態環境破壞問題也一度引起社會的高度關注，進行煤礦開采區域及周邊的生態環境恢復和治理是煤礦開采區域環境保護的重要措施。其中煤礦矸石場的生態恢復和治理就是其中的重難點。本文就煤礦矸石場的生態環境破壞問題進行分析，探究矸石場生態恢復和治理的必要性，結合煤礦矸石場的生態治理現狀及其中存在的主要問題，探索在煤礦矸石場的生態恢復和治理中的有效措施，為促進煤礦矸石場的有效生態保護和利用，促進煤礦采后恢復治理提供有效借鑒。

關鍵詞：煤礦;矸石場;污染;生態恢復;治理

中圖分類號：X171.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）08-0-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.110

Discussion on ecological restoration and treatment measures of coal mine gangue farm

Wen Yuqiang， Wang Xiaofeng， Guo Xianfeng， Zhang Yuanpei

（Heilongjiang university，Haerbin Heilongjiang 150080，China）

Abstract：With the further increase of coal mining，the problem of ecological environment damage in and after coal mining has attracted the attention of the society.The restoration and treatment of ecological environment in and around coal mining area is an important measure of environmental protection in coal mining area.The ecological restoration and management of coal gangue field is one of the most important problems.This paper analyzes the ecological environment damage of coal gangue field，explores the necessity of ecological restoration and treatment of coal gangue field，and explores the effective measures in the ecological restoration and treatment of coal gangue field，combining with the current status of ecological management of coal gangue field and the main problems in it.To promote the effective ecological protection and utilization of coal gangue farms and to promote the recovery of coal mine management after mining to provide effective reference.

Key words：Coal mine;Gangue farm;Pollution;Ecological restoration;Governance

采礦過程中，從井下或露天礦采場采出的或混入礦石中的巖石（廢石）叫矸石，堆置廢石或矸石的場地的位置叫“矸石場”，這一場所因為大量的矸石堆積，對于場地應用較大，且矸石的處置難度大，生態恢復治理困難。目前，針對煤礦矸石場的生態恢復和治理工作已經成為各大煤礦環保工作的重點內容，是煤礦企業在采礦中和采礦后需要重點治理的對象，在矸石場的生態恢復和治理中，已經積累了一定的成功經驗，當然，相關的生態恢復和治理措施也有待進一步完善。

1 煤礦矸石場帶來的主要污染

1.1 對于大氣環境產生污染

一般在煤礦矸石場的場所選擇中，會要求將矸石場設置在下風向位置，這主要是因為矸石場自身含有一定的發熱量，其中還存在很多的氣體排放，一般煤礦矸石場的發熱量在4.18-12.5MJ/kg，在煤礦的開采中，多多少少會含有少量的煤炭成分，這些因素會導致矸石場在高溫環境下或是外界影響下出現自燃現象，導致大量二氧化硫氣體的排放，自燃中，還會排放出大量的CO2、CO、H2S等有害氣體，這些氣體排放到大氣中，會對大氣產生嚴重的污染。矸石場在有機物質的氧化分解中，還可能會生成一定量的氮氧化物以及苯等有害物質，天氣干燥的情況下，矸石場中的煙塵較大，如果存在局部高溫高壓情況，還會引發爆炸事故發生，這些不僅會對周邊大氣產生嚴重污染，對于相關人員安全也會產生一定的威脅。

在一些調查研究中，通過對于大型煤礦矸石場進行現場實測發現，在矸石場自燃情況下，每平米一天釋放的CO、SO2、H2S氣體量分別為10.8kg、5.6kg和0.6kg，在調研周邊的居民以及煤礦工人的呼吸道疾病中發現，這些地區的人群發生呼吸道疾病的概率明顯更高。在矸石場周邊，植被破壞嚴重，植物生長困難，且矸石場中含有大量的硫化物，對于周邊建筑也會產生一定的腐蝕作用。在大風天氣，揚塵是矸石場常見的一種污染現象，一般風力達到四級，揚塵現象就會出現，嚴重污染周邊大氣環境。

1.2 對于土壤和植被產生污染

在地區荒漠化治理以及生態環境規劃設計中對于共同采樣點的監測數據顯示，煤礦采樣點的Hg以及Cd污染指數都在1以上，平均污染指數更是達到了2.15和6.84，其中Hg以及Cd是造成土壤污染的主要污染源。

矸石場之所以會對周邊的土地以及農田莊稼、植被等產生危害，主要的原因是在矸石場地表移動變形中容易出現裂縫，并形成漏斗狀的塌陷，導致農田、土地等收到分割影響，導致無法形成大面積的規模化土地，土地利用效率低下。矸石發生淋溶水對于地表土層的原始內聚力以及附著力都會產生一定的改變，造成水土以及肥力流失嚴重，土地養分流失。干事中的硫化物還會發生水化反應，生成硫酸鹽等水解產物，造成土壤污染，不利于作物成長。農作物因為矸石場的灰塵覆蓋，影響了其光合作用，不利于作物生長發育，在煤礦生產的幾十年時間內，因為煤礦區域的環境污染造成的對農作物青苗損害的賠償費用高達幾百萬元，煤礦企業為此付出了較大的代價。

1.3 對于水環境產生污染

矸石場是露天設置的，在發生降水的情況下，會出現淋溶以及浸泡，在風化作用下，會導致矸石中含有的重金屬以及其他有害物質流出，流入地區的地表水以及地下水中，會造成水環境的嚴重污染，在相關的礦區環境影響評估報告中，也一度指出對于礦區周邊環境產生嚴重危害的，不僅僅是有害的固化物質，其中可溶性物質產生的污染更為嚴重，且治理起來更加麻煩，難度更大。

2 煤礦矸石場生態恢復和治理的必要性

2.1 保護環境，推動礦區可持續發展的必然要求

煤礦矸石場對于周邊的大氣環境、土壤、植被、生物多樣性、水環境等等都會產生嚴重的污染和破壞，嚴重危及周邊生物以及居民的生態環境，在當前推行可持續發展的戰略規劃下，必須要對于矸石場的生態進行恢復和治理，減低矸石場的污染因素，通過恢復治理，提升矸石場的再利用，促進矸石場生態環境的改善和修復，讓周邊的生態恢復正常，居民生活環境得到改善，促進區域的可持續發展。

2.2 降低煤礦企業環境成本的必然要求

多年來，煤礦企業因為矸石場污染治理以及破壞事件造成的企業成本不斷上升，企業在對于農田作物的破壞賠償上就付出了幾百萬元，要降低煤礦企業的生態治理成本，促進企業達到環保要求，保證企業的正產有序生產，加強矸石場的生態恢復和治理很有必要。

3 煤礦矸石場的生態治理現狀及其中存在的主要問題

3.1 治理重視度不足，矸石場污染問題突出

目前，針對煤礦矸石場的污染治理和生態恢復工作的開展，煤礦企業對此的重視度還不夠，煤礦企業將更多的關注點放在煤礦生產效率的提升上，致力于對于煤炭開采過程的效率提升管理優化，但是，對于矸石場的生態恢復和治理工作往往是比較滯后的。很多煤礦先是大力開采煤礦，對于矸石進行大量堆積，等到開采完成后，因為要應付環保部門的要求，才開始進行矸石場的污染防治，進行一些生態恢復措施實施，但是這種生態恢復和治理更多的是為了迎合相關部門的檢查工作需要，流于形式，不能真正發揮有效的治理效果。且忽視了在矸石生產過程中的治理措施落實，后期治理起來難度更大，成效更低。

3.2 治理措施不科學，治理方法不全面

很多煤礦在進行矸石場的環境治理和生態恢復中，采取的治理措施并不完善，很多治理的方法也比較落后，嚴重影響了治理的效果。在開展矸石場的生態恢復和環境治理中，很多煤礦企業的治理目標就是保證能夠通過環保部門的驗收，以免影響下一步的工作，因此，在開展治理的過程中，僅僅是對于比較嚴重的污染要素進行治理，沒有建立起比較完善的綜合治理制度和措施落實，治理的效率低下，治理方法單一等等，無法真正實現矸石場的生態環境恢復。尤其是在生態治理和恢復的過程中，沒有有效的生態恢復規劃，相關的植被恢復不到位，選擇的恢復方法不科學等等，都導致治理效果并不理想。

3.3 缺乏有效的管理責任制，整頓不到位

針對煤礦矸石場的污染治理和生態恢復工作，相關的煤礦企業對于這一管理工作沒有有效的落實相關的責任制，導致煤礦矸石場的治理工作不能有效落實，針對煤礦矸石場的生態恢復和治理工作開展，煤礦矸石場相關施工企業往往也忽視建立完善的現場管理責任制，沒有對于相關的污染治理、污染管理、污染防范、生態恢復等工作進行責任細化，導致在管理工作中，相關工作落實不到位，管理成效不理想，遇到問題后相互推諉，管理水平低下。

此外，針對矸石場的污染治理和生態恢復工作的監督檢查中，相關部門的檢查工作也不到位，導致檢查不及時，相關的問題不能得到及時的解決和整頓。對于檢查中遇到的問題，檢查部門制定了相應的整頓方案，但是對于整頓的具體情況也不能及時進行監督檢查，確保整頓到位，導致相關問題依然得不到有效解決。

4 煤礦矸石場的生態恢復和治理中的有效措施

4.1 提升治理重視度，優化煤矸石生態治理方法

針對目前煤礦矸石場生態恢復和治理中存在的問題，相關煤礦企業要提升對于矸石場污染治理的認識，明確矸石場污染治理和生態恢復對于企業發展已經環境保護的重要性，并將矸石場污染治理和生態恢復工作作為主要的工作內容之一，積極開展矸石場的污染防治和生態恢復工作，落實相關的治理和恢復措施。在進行矸石場的污染治理和生態恢復工作中，要采取科學有效的治理方法，結合矸石場的具體情況，制定比較完善的矸石場污染防治和生態恢復措施。

根據相關的矸石場生態恢復和治理規范要求，嚴格執行相關的治理措施。進一步優化矸石的堆存，必須采用分層填埋、逐層壓實的方式，一般3～5m的矸石必須用1m左右黃土層進行隔離，碾壓壓實，杜絕由下而上順坡傾倒;采取控制煤矸石高度和坡度（最好小于30度）、表面壓實、黃土覆蓋結合局部注漿等工程措施，有效控制矸石山自燃;同時必須穩定坡面，修建馬道，便于機械施工;砌筑擋墻，防止矸石塌方。治理后矸石堆場，要呈梯田狀，從地面開始每隔高差5米做一條馬道，用以治理期間的施工通行以及治理后對矸石山的維護作業，馬道之間邊坡坡度為30°。同時馬道內側設置一條排水溝，用以排除矸山上的雨水，馬道排水溝之間由邊坡導流渠串聯起來，最終將雨水匯集排走。坡削坡整治后，首先坡面采用碎矸和黃土分層碾壓，然后進行黃土覆蓋碾壓護坡（一般覆蓋厚度要求在0.8～1m），以便綠化種植林草。修建排水溝，匯集降雨，避免雨水沿坡面流淌過程中沖刷覆土，防止矸石外露自燃。通過科學有效的矸石場污染治理和生態恢復措施落實，切實提升矸石場的生態恢復和治理效果。

4.2 注重生態治理，促進綜合發展

在進行矸石場的生態恢復和治理過程中，相關煤礦企業要進一步對于生態治理和恢復工作提升認識，明確生態恢復的有效途徑，對于矸石場進行綜合治理。首先，要完善生態恢復和治理的基礎設施建設，通過加裝設施，促進矸石場污染治理的安全提效。對儲煤場裝卸煤作業揚塵污染突出問題，加裝噴淋設施;對運煤道路兩側煤渣、煤泥、雜物、垃圾進行了徹底的清理、打掃，并修整運煤通道兩邊雨水溝，保證運煤卸煤環境干凈整潔。針對礦儲煤場因沖車裝置造成的污水、污泥橫流現象，將沖車裝置進行改造，加裝自動感應裝置，有效縮短沖車時間;合理規劃儲煤場空置地點，拉渣平整，保證運煤區域平整安全;對矸石山進行綠植覆蓋，積極鋪設綠色防塵網，按照要求不定時噴淋，保持濕潤不著火、不起塵，為矸石山披上了清涼的綠衣衫。

同時，加大對污染源的治理，對農煉油廠原料、設備進行了清理、拆除，有效的改善空氣質量，推進矸石場環境保護工作再上新臺階。目前針對煤礦矸石山治理方案主要包括矸石山滅火、山體整形、排矸場封場以及覆土綠化。尤其是覆土工作，對于區域生態恢復具有重要通，在對于矸石場進行覆土完成以后，為進一步鞏固治理成果，可以在土表面種植喬木、灌木類植物，以防治水土流失，最大限度地防治矸石復燃，從而達到生態治理的效果。矸石山治理工程的實施，能夠有效地減少矸石山有害氣體排放，改善礦區生態環境，為打造安全、高效、綠色、智慧、開放、和諧礦山做出巨大的貢獻。

4.3 開展專項整治，嚴格控制污染

為迅速推進礦山生態恢復與治理工作，地區要積極組建礦山礦渣及尾礦庫（壩）專項治理工作領導小組，明確整改目標、整改措施、責任單位和完成時限，定期組織召開專題會議研究督察反饋問題的推進情況，統籌解決工作推進過程中存在的問題和困難。要進一步進行細分責任，強化管理。對礦區衛生區域進行責任劃分，專人專組專項治理，要求包干單位各司其職，將環保工作做實做細。同時，針對煤礦矸石山、尾礦庫、灰渣壩等點多面廣、零星分散，歷史遺留問題眾多的現實情況，印發《關于立即開展礦山礦渣及尾礦庫（壩）全面排查的通知》，形成鄉級實地勘查、縣級審核復勘、市級匯總把關的市、縣、鄉三級聯動排查機制，建立健全全市礦山礦渣及尾礦庫（壩）臺賬，切實做到“一礦一策，一點一策”，確保治理取得實效。

此外，市級領導小組積極采取多種措施推動專項治理，下達整改通知、警示約談、行政處罰等措施并舉，扎實推進專項治理工作。各產生煤矸石的煤炭洗選企業是煤矸石污染整治的主體責任單位，各有關企業對檢查中發現的問題實行清單式管理，發現一起，掛賬一起;整改一起，銷號一起，確保整治措施落實到位。各級環保部門對煤矸石污染整治強化監管責任，督促企業限期完成各項整改任務，落實各項管理制度，確保煤矸石污染防治落到實處。對隨意傾倒煤矸石的環境違法行為，要嚴肅查處。對由其造成大氣、水、土壤環境污染的，依法從重處罰。對涉嫌環境犯罪的，堅決移送公安機關。嚴厲查處堆放煤矸石違法占地行為。對煤矸石堆放情況進行拉網式排查，摸清底數，建立臺賬。所有煤矸石非法堆放點，要立即清理，對責任主體明確的，由相關企業負責清理;對責任主體不明確的，由各縣（市、區）政府負責修復。通過有效的治理措施和整頓措施落實，確保矸石場生態恢復和治理取得成效，保證生態恢復和治理效果達標，促進礦區恢復正常生態，促進礦區人與環境和諧發展。

5 總結

煤礦矸石場對于周邊的環境以及居民生活都會帶來一定的影響，造成環境污染嚴重，生態破壞加劇，還會危及周邊居民的安全和健康，對于煤礦矸石場的生態恢復和環境治理對于環境保護以及礦區發展乃至煤礦企業可持續發展等都具有重要意義，針對目前煤礦矸石場污染治理和生態恢復中存在的問題，要進一步提升重視度，積極完善治理方法，落實治理措施，加強整治和監督，切實提升矸石場的生態恢復和治理水平。

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收稿日期：2019-03-06

作者簡介：溫玉強（1990-），男，漢族，碩士研究生，助理工程師，研究方向為水文學及水資源。

通訊作者：王笑峰（1968-），男，博士，副教授，碩士研究生導師，研究方向為退化生態系統修復。