海楠

(安徽理工大学 材料科学与工程学院 安徽 淮南 232001)

煤炭是主要的能量来源，但是煤炭的不合理开发使用易造成严重的环境污染。在节能减排与空气污染防治的政策引导下，我国的能源结构不断优化，煤炭的消费比重不断下降，但我国 “贫油、少气、富煤”的资源赋存特点，决定了煤炭在我国能源结构中的依旧占据主体地位[1-3]。2017年，煤炭消费量占能源消费总量的60.4%，预计到2050年，煤炭消费占有率仍不低于50%，表明了煤炭在能源结构中的主体地位是长期稳固的。近年来，随着煤炭开采程度的加大以及机械化采煤技术的广发应用，煤质越来越差，原煤直接使用对环境产生严重影响，煤炭的洗选加工越来越受到重视，全国拥有选煤厂数量超过1500座，原煤入洗比例超过70%。日益发展的选煤行业不可避免的对选煤厂周边生态环境产生影响，本文以淮南矿区为例，调研了淮南矿区选煤厂周边生态环境的现状，并提出改善治理的建议。

一、选煤厂周边生态环境现状

淮南矿区位于安徽省淮河沿岸，属于冲击平原地区，地势平坦，交通便利。从调研结果看，淮南矿区选煤厂周边的生态环境，包括声环境质量、空气质量以及地下水指标等均达到了国家标准。但选煤厂在建设生产过程中仍会对周边生态环境产生不同程度的影响，给居民的日常生活带来不便。

选煤厂在生产过程中对生态环境影响较大的因素主要有噪声、空气污染物、固体废弃物和工业废水。噪声主要是由选煤厂生产中的机械噪声和气流噪声，机械噪声主要是筛分机、破碎机等设备在工作是物料与物料直接、物料与颗粒之间以及设备零件之间的相互碰撞振动产生的；气流噪声主要指鼓风机等设备工作是空气摩擦产生的噪音。噪声污染对厂内环境的影响较大，对厂外环境的影响逐渐减弱，长期的噪声污染会对人的身心健康产生危害。空气污染物来源主要是煤炭在运输过程中扬起的粉尘以及锅炉产生的废气，这些粉尘和废气弥散在空气中造成严重的空气污染，特别是居住在下风向的居民，日常生活受到严重影响。固体废弃物主要是原煤洗选过程中产生的矸石等废料，选煤厂对大部分废弃物进行有效处理，但仍有部分废弃物采用堆积处理，固体废弃物长期堆积不仅影响美观，而且经风吹腐化后易形成粉尘造成空气污染，同时也会对土壤水源产生污染。工业废水主要指生产过程中产生的煤泥水，目前淮南矿区选煤厂基本实现洗选水循环，但仍存在部分污水外排，虽然排放量较小且实现达标排放，但仍还有较高污染物。在湿法选煤厂中，水是煤泥分选的介质，在洗选过后，水中含有大量的细小颗粒和有机药剂，细小颗粒为煤泥颗粒，成分单一，对环境影响较小，但有机药剂包括浮选剂和絮凝剂等，浮选剂多为表面活性剂，均含有疏水和亲水基团，对环境影响较大，絮凝剂多为聚丙烯酰胺，对人体健康有危害。

二、生态环境治理的途径

(一)噪声污染治理

控制噪声污染源和噪声传播途径是治理选煤厂噪声污染的有效方法[4]。在破碎机、筛分机、鼓风机等强噪声污染源上安装消声器，根据噪声大小的不同，确定消声器的长度，噪音污染越大，消声器长度越大，对部分设备进行二次改造，使用橡胶板代替钢板，降低噪声源噪声强度；在空气流动的管道内壁装上棉花、海绵等消声物，避免空气流与金属壁面的直接碰撞产生的噪声；合理布局生产车间，调研发现选煤厂的厂房采用砖块构建，隔音效果较好，但门窗隔音效果较差，可将门改造成空心门，前后门板间设置为真空环境或者塞有隔音棉，窗户采用双层玻璃，玻璃层之间设为空气层。同时选煤厂要加强生产管理，非生产时，避免设备的运转，并定期对设备进行检修，避免故障时运转。

(二)空气污染治理

煤炭在选煤厂和外界运输过程中扬起的煤灰和锅炉产生的废气是污染周边生态环境的主要因素。应配有专门的洒水车，对运煤车行驶的交通道及时的洒水除灰，同时应定期清洗运煤车；在选煤厂四周种植高大树木，形成一定厚度的绿化带，起到防风林带的作用，削弱风与煤粉之间的相对运动，减少煤粉的传播；在锅炉房内需增加排风系统和除尘装置，及时高效的处理含颗粒废气；厂内应建立大棚覆盖煤堆，避免煤堆暴露在空气中，被氧化风吹形成空气污染；在车间内采用喷雾装置抑制粉尘飞扬，避免粉尘对工人的危害。

(三)固体废弃物治理

煤矸石是选煤厂的主要固体废弃物，处理煤矸石的技术主要包括煤矸石发电、二次回收利用、制砖和复垦填充。煤矸石中的含有一定量的煤，燃烧可以产生部分热量，燃烧后的残渣可以用作建筑材料；煤矸石中含有铝、铁、钛等多种有价元素，可以对煤矸石进行二次分选回收，提高资源利用率；煤矸石包括硅、铝等氧化物，是一种多岩矿组成的混合物，与粘土矿物和水搭配，可以生产出强度较高的煤矸石砖，实现废弃资源利用；煤矸石还可以复垦、回填，在一些采煤塌陷区，利用煤矸石进行回填，进行复垦绿化。

(四)工业废水治理

选煤废水治理的有效方法是实现厂内煤泥水洗水完全闭路循环，建立事故池，当厂内发生事故时，使煤泥水不外排，当厂内发生事故时，将厂内洗水排入事故池，不允许外排，解除事故后，洗水泵继续执行原工艺环节，继续进行分选。建立煤泥水恶化的处理系统，以使恶化的煤泥水经深度处理继续使用，使选煤厂真正实现厂内洗水完全闭路循环。在实际管理中，通过技术管理选择适用的浮选药剂和絮凝剂，完善浮选药剂添加制度；对于煤泥水采用浓缩池脱泥，溢流返回循环水系统；加强煤泥水系统的监测和检查，定期评价煤泥水系统的能力和效率，避免发生细泥积聚的事故。

三、结语

煤炭是我国的主要能源，煤炭的洗选加工是煤炭高效清洁利用的有效手段，选煤厂时煤炭洗选加工的主要场所，选煤厂的生产排放虽然已基本达到环保要求，但对周边生态环境仍有一定的影响。随着国民经济的转型，国家和社会对生态环境的要求越来越高，选煤厂的周边的生态环境应当得到更有效的治理，减少噪声、空气污染物、固体废弃物和工业废水对环境的影响，营造绿色选煤厂。