赵振雷

（北京绿方舟科技有限责任公司，北京 100011）

煤矿开采环境影响分析及污染防治措施
——以黑岱沟露天煤矿为例

赵振雷

（北京绿方舟科技有限责任公司，北京 100011）

煤矿开采会对自然环境造成较大影响，破坏生态平衡，影响动植物生存，侵占大量土地。本文以黑岱沟露天煤矿为例，首先阐述了煤矿开采工艺，然后分析了煤矿开采可能造成的环境影响，并提出了针对性的环境污染防治措施，希望对改善煤矿开采环境、减小开采过程造成的环境影响有所帮助。

煤矿；开采；环境影响；污染防治

与地下煤矿开采工艺相比，露天煤矿开采具有生产效率高、资源回收好、机械化程度高、生产成本低等优势，但开采过程中也存在土地侵占严重、自然生态破坏大等缺点。如何采取有效的环境污染防治措施，改善开采环境，减小煤矿开采对自然环境造成的影响，已成为亟待解决的问题。

1 煤矿开采工艺概述

黑岱沟露天煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东北部的薛家湾镇，自然气候干燥、降雨少。矿山采区总面积约为42 km2，煤层为复合型，分布基本保持水平状，煤层厚度约为29 m，开采出的煤成品为长焰煤，硫和磷的含量低，中高发热量。黑岱沟露天煤矿主要生产工艺及产排污情况见表1。

表1 黑岱沟露天煤矿生产工艺一览表

2 煤矿开采环境影响分析

2.1 对生态环境的影响

黑岱沟煤矿露天开采过程对环境造成的最大影响是对生态环境的影响[1]，包括：地表植被丧失、生物的生存环境破坏、矿山景观变化、水土流失严重以及生态平衡破坏等。

2.1.1 对地表植被的影响

煤矿露天开采会侵占大量土地，形成大面积的排土场、采空区，损毁侵占区的地表植被，减少植被种类和数量，影响整个片区的绿色植被覆盖率，打破区域的生态平衡。黑岱沟煤矿开采过程对地表植被的损毁是永久性的，使它们彻底丧失生物功能。

2.1.2 对野生动物的影响

黑岱沟煤矿露天开采过程损毁了开采区域所有的地表植被，破坏了开采区域内所有野生动物的生存场所，打破了整个自然生态平衡，野生动物不得不迁徙至其他地区生活。开采区及周边区域的野生动物种类、数量都会受到一定程度的影响。

2.1.3 对自然景观的影响

黑岱沟煤矿露天开采使原来充满绿色的山头变成了遍布露天采坑、废弃岩石，尘土四处飞扬的采场，彻底破坏了原有的绿色自然景观，打破了原有的景观格局，形成了新的人为采矿施工景观。

2.1.4 对地表土壤的影响

黑岱沟煤矿露天开采对地表土壤造成的影响是无法在短期内恢复的，会破坏地表土壤的结构，影响周边土壤肥力。开采过程会清除大量地面的表层覆土，破坏土壤的整体结构，干扰开采区域周边土壤，降低土壤肥力。

2.2 对水环境的影响

2.2.1 对地表水环境的影响

黑岱沟煤矿生产过程中会产生生产废水和生活污水。生产废水含有硫、汞、铅等污染物，生活污水则含有有机污染物，生产废水和生活污水未经有效处理直接排放会对受纳地表水造成污染，并导致水资源的浪费。

2.2.2 对地下水环境的影响

黑岱沟煤矿露天开采的过程中需要疏干采区地下水，这会大大降低开采地的地下水储量，使开挖区域的地下水水位不断降低，改变地下水的流场[2]，包括地下水流向和走势等，打破地下水与地表水的相互补充和排泄平衡，最终形成新的流动系统。

2.3 对大气环境的影响

黑岱沟煤矿在露天开采过程中会排放大量粉尘，包括采挖过程、剥离过程、爆破过程、破碎过程和输送过程等，若不采取有效的防治措施，会对矿区周边大气环境产生较大影响[3]。

2.4 对声环境的影响

黑岱沟煤矿露天开采过程中使用的各类生产设备设施，在运行过程中会产生影响员工身心健康和周围声环境的噪声，若不采取有效防噪措施，会影响开采工作的有序开展。特别是露天开采的爆破过程，会突然产生巨大的爆炸声，损害周边人员听力，甚至引发心脏疾病。

2.5 固体废弃物的影响

黑岱沟煤矿露天开采过程中会产生大量煤矸石，若不经处理直接堆放，会侵占土地资源。随着堆放时间的推移，煤矸石中的有害物质会伴随雨水、风等进入水环境和大气环境，对周边环境造成较大影响。废弃煤矸石的直接堆放还会造成大量可用资源的浪费。

3 煤矿开采污染防治措施

3.1 生态环境恢复

3.1.1 制定生态恢复规划

煤矿开采企业应做好矿区生态环境恢复的总体规划，选择合理的开采方案和开采路线，尽量减少开采过程对周边生态环境的干扰；开采前做好原有植被和土壤的回收工作，对树木进行移植，对表土进行回收储备，为采后生态恢复做好准备；开采工作结束后应立即开展生态恢复工作，合理安排工作区域，避免已恢复区域的二次破坏。

3.1.2 尽快恢复矿区绿色

对已完工的采空区和排土场及时进行生态恢复工作，根据气候条件和土壤状况，选择耐干旱、易存活、易生长的本地植物和草皮等进行种植，尽快恢复绿色。植物和草皮种类的选择对绿色恢复工作至关重要，一旦选取不当会造成植被枯萎、死亡，增加矿区恢复绿色的成本投入，无法在短期内达到绿色恢复的目标。企业应安排专职人员从事矿区生态恢复工作，在无法确定植被种类的情况下，应选取小片区进行试种，为植物种类的确定提供可靠的实践依据。植被种植后，应加强管护工作，埋设自动喷淋系统，必要时还应采取施肥、防风、固土等措施，以进一步改善植被的生存环境，提高植被的存活率。

3.1.3 全面恢复矿区生态

在恢复绿色的基础上，企业可将连片的采空区和排土场进行统一的景观规划设计，恢复矿区绿色景观。景观规划设计中可以选取栽种美观的或有一定经济效益的植物，甚至种植瓜果蔬菜，养殖各种动物，进行园区总体设计，增加娱乐休闲场所，打造煤矿开采矿区的生态园或农家乐，恢复矿区景观的同时，还能真正实现矿区的生态环境恢复，为企业创造经济效益。恢复矿区生态环境，可以为煤矿开采企业树立良好的企业形象，还能够使企业建立和谐的地方关系。

3.2 废物处理回用

3.2.1 废水处理回用

黑岱沟煤矿应根据生产废水和生活污水的水质特点，建立能进行有效处理的废水处理系统，对废水进行达标处理后回用，以减小废水排放对自然环境污染，并实现废水的资源化利用。达标废水可以用于洒水降尘、景观绿化或生产设备及场地的冲洗等。

3.2.2 废石回收利用

黑岱沟煤矿应做好煤矸石的回收利用工作。煤矸石是采煤过程中产生的伴生废石，由碳质、泥质、砂质页岩混合而成，发热值较低。煤矸石的回收利用途径很多，工艺和技术也较为成熟，利用方向主要包括：煤炭、黄铁矿的进一步回收；煤矸石发电；生产煤矸石水泥、耐火砖等建筑材料等。

3.3 遮蔽降尘措施

黑岱沟煤矿在煤矿开采、破碎和堆放过程中会产生大量粉尘，污染矿区大气环境，矿区干燥的气候环境更加剧了污染状况。企业应加强采场和生产区域的遮蔽降尘工作，以减小粉尘的产生和扩散。

煤矿采场降尘主要以洒水降尘为主，根据天气情况，安排一定数量的洒水车在采场主干道上进行洒水降尘，以减少道路浮尘的扬起，污染大气环境。企业还可以沿道路两侧铺设水管，安装自动喷淋装置，装置会根据地表温度和地面干燥程度向道路自动喷淋，洒水降尘。

煤矿破碎装置应尽量采用封闭式设备，以有效减少破碎过程中粉尘的无组织排放。安装除尘装置，并保证装置的有效运行，也是减少破碎过程粉尘排放的有效方法。煤矿的带式输送装置上也应采取一定的降尘措施，如安装喷雾除尘装置、使用封闭式输送装置等。

煤矿堆放场所的除尘方式则可以通过设置密闭性较高的煤矿堆放场所，使用高压喷枪定时洒水降尘，在矿堆表面覆盖遮挡物等方式减少扬尘的产生和排放。

3.4 消音降噪措施

黑岱沟煤矿矿区四周较为开阔，生产过程中产生的噪声对矿区周边民众造成的影响较小，但对生产工人的身心影响较大，企业应采取有效的消音降噪措施。具体包括：

企业应尽量选用噪声产生量较低或具备有效的降噪配套设施的先进施工设备，从源头减少设备噪声的产生量。

在噪声较大的生产设备上增加降噪设施，在噪声的源头阻止声音的传播和扩散，如安装消声器、减震垫，在产生噪声的设备零部件上包裹隔音降噪材料等。

设备噪声的主要来源还包括设备运行时所产生的摩擦噪音，加强施工设备的维护保养工作，工作完成后及时清洁设备、涂抹润滑剂，修理设备的故障部位，可以有效减少噪声的产生。

采矿区域为开放式生产场所，无法对生产设备进行有效隔离，企业可以将操作人员保护在一个隔音的工作室或操作室内，以减小设备噪声对操作人员的影响。例如，在生产现场设置单独的隔音休息室，供员工休息，以缓解噪声带来的工作压力和紧张情绪。

个体防护措施是噪声防治的最后一道屏障，给员工佩戴有效的防噪劳保用品、减少员工与噪声的接触时间可以有效保护个人的听力不受伤害。

3.5 环境管理措施

3.5.1 加强环境管理制度建设

环境管理制度是煤矿开采企业规范开采活动、减小环境污染的有效手段。黑岱沟煤矿开采企业应建立、健全企业环境管理制度，并进行有效落实，为各项污染防治措施的实施提供保障。煤矿开采企业环境管理制度的建设和维护应注意以下几个问题：

环境管理制度不能照抄、照搬其他成功企业或国家制度、标准，应结合煤矿开采企业的实际生产情况进行梳理、制定，使制度成为规范各项工作的执行标准，而不是员工开展正常工作的障碍。

环境管理制度应以责任制度为核心，以绩效考核和奖惩制度为依托，全面提高煤矿开采企业全体员工的环境管理责任意识，明确其职责范围和具体的工作内容。

3.5.2 加强环境应急救援力量

煤矿开采企业应加强环境应急救援力量的建设，在突发环境污染事故时，能积极应对，及时采取有效污染控制措施，减小事故带来的污染影响、人员伤亡和财产损失。

企业应根据生产实际识别所有可能造成突发环境污染事故的危险源，预测事故的发生和发展状况，制定有针对性的事故应急预案。根据应急预案要求，配备必要的应急救援队伍和应急救援物资。

根据企业突发环境应急救援预案，开展应急救援演练，并对应急救援演练的全过程进行评审。通过实战演练检验企业突发环境应急救援预案的有效性和可行性，检验应急救援队伍的急救能力和事故控制能力，检验企业储备的应急救援物资是否完整和有效。

4 结语

黑岱沟煤矿露天开采过程会产生废水、废气、固废和噪声污染，破坏矿区及其周边的生态平衡，损毁植被、影响生物生存，污染水环境、大气环境和声环境，并产生大量的固体废弃物，侵占土地资源。在开采煤矿时，煤矿开采企业必须采取有效的污染防治措施，如生态环境恢复、废物处理回用、遮蔽降尘措施、消音降噪措施及环境管理措施等，以减小生产对周边环境造成的污染影响。

1 唐 骏.黄土区露天煤矿排土场植被恢复的土壤环境效应[D].北京：中国科学院大学，2015.

2 徐延兵.关于露天煤矿开采过程中地下水的防治策略研究[J].有色金属文摘，2016，31（4）：82-83.

3 刘 芳，塔西甫拉提·特依拜，高宇潇，等.新疆准东露天煤矿开采区PM10和PM2.5污染特征[J].煤炭学报，2016，41（12）：3062-3068.

Analysis on Environmental Impact of Coal Mining and Pollution Prevention Measures——with Heidaigou Coal Mine as an Example

Zhao Zhenlei
(Beijing Lvfangzhou Technology Co., Ltd., Beijing 100011, China)

Coal mining will have a greater impact on the natural environment, destruction of ecological balance, affecting the survival of animals and plants, a large number of land occupation. This paper takes Heidaigou Open-pit Coal Mine as an example, firstly describes the coal mining process, and then analyzes the environmental impact of coal mining may cause, and puts forward the environmental pollution prevention and control measures, hope to improve the coal mining environment, reduces the environmental impact of the mining process to help.

coal mine; mining; environmental impact; pollution prevention

TV697.1

A

1008-9500(2017)06-0076-04

2017-03-25

赵振雷（1985-），男，河南安阳人，工程师，从事环境影响评价工作。