方 达

（贵州省环境工程评估中心评估部，贵阳 550002）

煤炭是贵州省的优势矿产资源，目前已探明资源储量约2 401亿吨，位居国内第五。煤炭工业对贵州省经济发展起着至关重要的作用，尤其是国家西部大开发战略实施后得到了很大程度的发展，使贵州省跻身为西南地区乃至全国重要的能源基地。煤炭开采对当地社会经济发展具有巨大的推动作用，但随着开采力度的加大，采煤所引发的环境问题日渐凸现，其中以对水资源、生态环境的影响为重。贵州省中小型煤矿占煤炭企业总数的比例较大，中小型煤矿一般生产规模较小、设备较简陋、人员素质参差不齐，其开采过程中对环境的影响较大。因此，加强对中小型煤矿的污染防治，不但具有重要的现实意义，而且具有长远的科学意义。

1 中小型煤矿环境和废物排放具有特殊性

1.1 环境脆弱，开采限制大

贵州省位于我国岩溶地貌连片分布最大的西南地区，其特殊的地理环境、地质构造，形成了其境内自然资源丰富，但生态环境脆弱、易受污染和破坏等特点。而贵州省煤炭资源最为丰富的六盘水市、毕节市均位于西南岩溶地区的腹心地带，贵州省矿井开采一般采用斜井或平硐开拓，井下施工往往受地质条件制约，作业难度及工程量均高于平原地区。其所处岩溶地区环境敏感性主要体现在以下方面。

第一，以地下水为主的水资源丰富，水环境易受污染。西南岩溶山区降雨丰沛、暗河分布较多，暗河往往由部分地表水进入落水洞及降雨通过裂隙带渗漏进入地下形成。由于地下水系具有独特的单管形、树枝形或网格形结构，使得岩溶山区降水、地表水、地下水联系紧密、转化迅速，因而地表水、地下水具有极易受污染且污染面积大、污染后水体自净能力弱的特点。

第二，生态环境脆弱，恢复能力较差。由于岩溶山区石多土少，部分地区甚至石漠化现象较为严重，使得该区域生态系统脆弱，受干扰后自然恢复的速度慢、难度大，不少地区因环境污染和生态破坏而丧失人类基本生存条件。

1.2 污染排放多，易造成环境影响

一般中小型煤矿水污染源主要有矿井水、工业场地生产生活废水等，其中以矿井水为主要水污染源。由于贵州省的煤矿以中、高硫煤为主，在开采过程中，煤层中的硫化物经过氧化还原反应产生硫酸盐，进而形成酸性矿井水（AMD）。该类矿井水通常p H值较低，铁、锰含量偏高，具有腐蚀性。若不采取正确合理的处理措施，往往会对下游水环境，尤其是地下水环境造成破坏，严重的甚至会破坏水生生态系统。

矿井开采向大气环境排放的废气主要是伴随开采过程产生的瓦斯（又称“煤层气”），其主要成分是烷烃。为保障作业人员安全，同时避免瓦斯爆炸，在开采时须保障井下通风以稀释瓦斯浓度，通过通风机由通风井抽排。工业场地主要以锅炉烟气以及储煤场、煤炭转载和装卸过程产生的煤尘为主要大气污染源。

矿井开采主要固体废物为煤矸石，煤矸石是与煤炭伴生的、含碳量较低、较坚硬的黑灰色岩石。煤矸石如若不加以利用大量堆放，不仅压占土地，影响生态环境，而且含硫高的矿井所伴生的煤矸石，在适宜条件下会发生自燃，产生二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染环境空气，严重的甚至会影响矿区及周边居民的身体健康。

2 污染防治多措并举

2.1 水污染防治

工业场地通常修建一体化生活污水处理设施处理生产生活废水（生产废水和食堂污水须预先隔油处理），该类设施主要采用生化处理工艺，出水可以满足《污水综合排放标准》一级标准要求。

由于贵州省矿井水多为酸性矿井水，参考国内外酸性矿井水处理方式主要有主动处理和被动处理方式。主动处理主要有中和法、硫化物沉淀法、曝气氧化过滤法等，被动处理主要有SAPS法、PRBs法、ALDs法等，且多源于国外。由于目前国内被动处理方式尚处于探索起步阶段，国内处理矿井水以主动处理方式为主。而针对AMD处理方式又以中和法为主，因其简便可靠的特点被广泛应用。常见的中和剂有石灰石、苛性碱、氢氧化钙等，苛性碱由于价格相对较高，一般不采用。贵州省中小型煤矿矿井水另一特点是铁、锰含量较高，且贵州省环境行政主管部门要求排水除了达到《煤炭工业污染物排放标准》标准要求外，铁须达到《贵州省环境污染物排放标准》一级标准要求。因此，为提高除铁去锰的效果，中和法通常与锰砂过滤和氧化曝气过程相结合使用。

2.2 环境空气污染防治

对厂区道路及厂内运输采取喷雾洒水降尘措施，储煤场进行洒水降尘。在煤炭装载点、卸载点、提升运输、煤仓等作业地点设置喷雾洒水装置防尘。皮带走廊采用密闭运输。以上措施可有效降低工业场地煤粉对周边环境的影响。

2.3 固体废物处置

目前贵州省大多数改扩建矿井将煤矸石作为采空区填充材料的首选，一方面可以降低地表沉陷继续发生的几率，另一方面可以杜绝矸石地表堆放存在的潜在环境和安全风险。在工业场地建设中，受地形条件制约往往需要平整场地，煤矸石是较好的平场及矿区道路修筑材料。矸石场的选择除了要满足工程要求外，还要满足环保要求，其建设要按照《一般工业固体废物贮存、处置场污染物控制标准》的要求，规范建设矸石堆场。排矸场必须修筑挡矸坝，四周修建截洪沟，底部设置排水涵洞，在坝下修建淋滤水沉淀池。

3 综合开发 提高资源利用率

3.1 矿井水资源化利用

由于贵州省地质条件复杂，各个煤矿在开采时的涌水量差别较大。对于涌水量大的矿井，采取资源化综合利用不仅可以节约用水，同时亦可以减少向外环境排放的水量，减少对环境的负面影响。一般矿井水经处理达标后可用于井下防尘、工业场地降尘、厂区道路洒水及绿化、瓦斯抽放站冷却补充水等途经，对于瓦斯浓度较高并建设有瓦斯电站的煤矿，还可用于瓦斯电站冷却补充水。此外，在矿井水处理设施末端通过增设活性炭等深度处理装置后，可用于矿井浴室、洗衣房、厕所等非饮用生活用水。而某些煤矿矿井水出现高矿化度或含有特殊污染物（如重金属、含氟化物等），在处理方式上有所不同，高矿化度矿井水经处理设施处理后还要作电渗法脱盐处理，而含有特殊污染物的矿井水由于处理工艺较复杂，通常满足排放标准要求即可，不考虑回用。

3.2 瓦斯资源化利用

贵州省中小型煤矿通常以中高瓦斯矿井居多，根据煤层瓦斯的赋存特征，可考虑建设瓦斯电站。利用瓦斯发电不仅解决厂区用电，同时可减少火电厂燃煤产生的二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放。通过工艺的改进，目前已有针对低瓦斯矿井发电的设备。瓦斯的资源化利用，具有十分重大的经济、环保和节能减排意义。

3.3 煤矸石资源化利用

对于无法利用完的煤矸石及新建矿井掘井矸石，其综合利用途径上通常有以下方式。一是煤矸石制砖。煤矸石经破碎后可以作为制砖原料，但由于贵州省煤矿煤矸石制砖多存在铁、硫含量偏高的特点，因此主要作为制砖的配料处理。二是煤矸石发电。由于矸石热值的原因，目前贵州省煤矸石发电厂较少。比较早的盘县老屋基发电厂利用煤泥和煤矸石混烧发电，采用煤泥与矸石分别给料，在沸腾炉前墙、沸腾段中间加入煤泥的方式进行。后续建设的矸石电厂主要采用循环流化床锅炉，常见单台规模30万千瓦，矸石产生的热量即可发电，也可作采暖供热。三是根据煤矸石组分可产生氧化铝等净水剂、烧制陶粒轻集料、作为水泥生产配料、生产肥料等。从成本投入、经济效益、投资回收期等角度来说，贵州省煤矸石的其它用途在上述方式中均有所见。若企业不能及时利用煤矸石，矿方应在建设初期按照环保要求选择备用矸石场，当煤矸石不能及时综合利用时可堆放在规范建设的矸石场内，以避免造成对于环境的污染。

贵州省中小型煤矿受外环境及内环境制约，往往存在环境污染防治忽视或实施力度不够的问题。及时抓住贵州省中小型煤矿的各类特点，因地制宜合理减少污染排放，有效进行废物利用，不仅是贵州省中小型煤矿长远发展的出路，也是我国中小型煤矿的长久生存之计。