探究煤矿开采对环境的影响及治理对策

2014-01-31邵珠峰何召义

资源节约与环保 2014年4期

邵珠峰何召义

（兖州煤业榆林能化有限公司陕西榆林 719000）

煤炭占我国一次性能源总消耗量的70%，在社会发展与经济建设中占有重要地位，为我国实施可持续发展的重要战略提供了能源保证。随着我国经济建设的快速发展，对煤炭资源的需求量也越来越大，这种严重的依赖性致使对煤炭开采的规模不断加大。在2010年，我国煤炭的开采量是32亿吨，专家预计在2020年，我国煤炭的开采量将会达到34亿吨。对煤炭如此大规模的开采，在带来巨大财富的同时也引发了一系列重大的环境问题，比如矿区的水污染、地表塌陷、大气污染、噪音污染等等。本文针对煤矿开采对环境的重要影响进行详细分析，并提出治理对策。

1 煤矿开采对环境造成的影响

随着我国现代化进程的不断加快，对煤矿的需求也不断增加，日益加大的煤矿开采力度给环境带来不可估量的影响。

1.1 对大气环境的影响

煤矿在开采过程中会对大气造成极为严重的污染。煤矿开采过程中对大气污染主要有两个个方面：一是工人在地底矿坑中开采煤矿时，会有大量瓦斯气体冒出来。据资料显示，每年在煤矿开采过程中瓦斯的排放量高达5～7Gm3。瓦斯是一种极为危险的气体，不仅对煤矿开采的正常开展以及安全运作埋下了严重的安全隐患，还会严重破坏臭氧层，造成大气污染。二是在煤矿开采过程中会产生大量的粉尘，在低空形成雾霾现象，对人的身体产生不利的影响。

1.2 对水资源的影响

煤矿开采过程中会污染地表及地下水，并对地表与地下水系造成一定程度的破坏。煤矿开采过程中会产生大量工业废水，这些废水对地表与地下水系造成污染。同时，大雨天的雨水对煤矸石与露天堆放的煤矿进行冲刷，产生的污水在地表与地下水系流动，严重污染矿区周围河流、积水池以及沼泽地的水源，形成大片黑色死水区。煤矿开采工作一般在地下进行，这需要对地下水进行疏干与排泄，以保证煤矿开采工作的正常进行。然而，长期对地下水进行疏干排泄致使地下水位大幅度下降，矿区的供水源便会渐渐枯竭，地表植被没有水的供养也渐渐干枯。长此以往，自然景观被破坏，农业生产不能正常进行，甚至渐渐形成地表土壤沙化的现象。

我国虽然河流、湖泊众多，水资源极为丰富，但是因为人口众多，人均淡水资源并不客观，仅达到世界人均占有量的1/4。尤其在作为我国主要产煤区的山西省，因为煤矿的大量开采，给18个县共28万人带来饮水困难的问题，曾经300000hm2的水田现在全都成了旱地。据资料统计，我国有71%的煤矿区存在缺水现象，有40%的煤矿区严重缺水。

1.3 噪音污染

噪音污染是环境污染的重要因素之一。在煤矿开采区，大量的开采设备与运输设备会产生巨大的声响，工人长期处在这种高分贝环境下，会造成听力下降、幻听以及职业性耳聋等问题，严重的，还会引发神经系统衰弱、消化系统紊乱以及心血管系统状况频发等问题。不健康的身体状况会促使工人劳动力下降，工作状态差，感觉迟钝并不易察觉事故前兆与信号，从而发生安全事故。另外，矿区的噪音污染还严重影响了矿区居民正常的学习与工作。

1.4 对土地污染的影响

对煤矿的过度开采会导致地表塌陷。据统计，在华东、华北平原地区，土地每年因采矿而引起的塌陷面积多达6600hm2，目前，我国矿区土地塌陷总面积在1000km2以上。地表塌陷造成土地营养成分被破坏、地表植被被破坏、地表建筑被破坏、地表设施被破坏等等一些列问题，严重威胁塌陷区居民的生活与安全。

在煤矿开采过程中会排放大量矸石。目前，我国大中型的煤矿区共有矸石山超过1500座，堆放总量超过30亿t。据统计，我国原煤生产每年是12亿t左右，而矸石的排放量几乎达到原煤总产量的1/4，矿区年产生矸石量近1.5亿t，大量化学成分复杂的矸石不仅侵占土地，自燃时排出的有害气体还严重污染环境，另外，矸石因堆放不稳造成的塌落还威胁着矿区工作人员的安全。

2 煤矿开采污染的治理对策

2.1 减少废气与粉尘对大气的污染

风井会将大量有害气体排入大气之中，这些有害气体严重威胁旷工安全作业以及其身心健康，还污染大气环境。对煤层进行采掘前预抽CH4能有效减少生产过程中CH4的数量，这种技术措施可以有效保证施工安全，还能有效减轻废气的排放量。另外，采用煤层注水、声波雾化、高压喷雾等等灭尘措施，能有效防止煤尘与沼气在爆炸时产生的一氧化碳；使用小型采煤机与煤巷掘进机可以有效防止在爆破掘巷与爆破采煤过程中产生的有害气体；向采空区注氮、灌浆等方法能有效防止煤炭自燃时产生的一氧化碳。这些措施可有效降低施工作业时产生的各种有害气体，值得大力提倡。

2.2 加强污水处理力度

煤矿在开采过程中对煤层采取注水可以减少粉尘，然而这一方法会使水在地下沉积，必须及时对井下污染进行处理，将其排出地表。但是，此时排出来的水被煤炭污染，直接排放会对地表水资源造成污染，必须采用新型脱水与滤水装置，先对排出来的废水进行过滤，回收浓度高的煤泥水并对其进行加工处理。

2.3 控制噪音污染

目前，煤矿区使用的各种设备所产生的噪声严重超过卫生部1980年规定的噪声标准，即工业企业在生产车间与作业场所产生的噪声不得高于85dB（A）。煤矿开采过程中，利用消音设备做好消噪工作是保证矿工作业安全与身体健康的保证，所以必须引起重视。

2.4 做好回填工作

大量开采地底煤矿会导致地表承受能力与地下结构发生变化，引起地表塌陷，从而引起建筑物倒塌等严重问题。在煤矿开采过程中，要做好支护工作，保持矿洞的稳定，废弃的矿洞要及时回填，将地表堆积的矸石重新填进地底，能有效解决矸石自燃造成的污染问题以及地表坍塌问题

2.5 利用新技术减少矸石产量

随着科学技术的进步，巷道支护技术不断提高，使用的支护材料日益改进，强力胶带、单轨吊车、齿轨车以及其他辅助设备不断推广并应用到煤矿开采行业，使得全煤巷的开拓方式成为可能。这种方式使开拓巷道不必挖掘在岩层中，从而在基本上消除矸石山。另外，应尽量将巷道布置与生产系统简单化，减少区段集中巷的设立，从而减少矸石排放量。