浅谈煤矿开采过程中的环境问题与治理

杨怀信，李文杰，卢磊勋

（成都理工大学能源学院，成都 610059）

浅谈煤矿开采过程中的环境问题与治理

杨怀信，李文杰，卢磊勋

（成都理工大学能源学院，成都 610059）

煤炭资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，我国煤炭资源丰富，煤炭工业作又是我国重要的能源产业，煤炭工业的持续健康发展关系到国计民生和整个社会的福祉。但煤炭工业在体制、资源、安全、环境和转产发展等方面的深层次矛盾依然很多，由其中区域性环境污染和生态破坏十分突出，主要表现在采煤导致的矿渣中的煤矸石自燃，矿区排放的污水，煤堆和煤炭运输引起的尘土污染等环境问题。该文就眼于煤炭开采的环境问题与治理出发，从煤矸石的污染，水资源的破坏，土地退化，地表塌陷，声环境，瓦斯与大气污染等几个方面具体分析了煤炭开采引发的生态环境问题并针对这些问题提出了相应的生态对策。

生态环境；煤炭开采；环境问题；治理对策

1 研究现状

国内的治理手段和技术还处于初级阶段，与国外差别较大。目前除尘的工作主要基于多管陶瓷、水膜除尘等。为此，我们应该重点对锅炉技术和燃烧前后烟气脱硫方案加深进一步的探索与研究，而在目前该技术仍很落后。所以我国对煤炭企业在环境防治方面的研究与国外水平悬殊较大，这种差距表现在煤炭生产的各个环节。虽然有相关法规做保障，但不足以引起人们的重视，而在煤炭生产中一般是在终端进行治理，这种手段的结果往往是投入高、收益低［1］。随着对目前所倡导的清洁生产的技术研究，可以断定，我国煤炭环境保护的工作将慢慢赶上国外水平，与世界先进技术接轨。

2 研究目的

煤矿开采会引起周边地区很多综合性环境问题，不仅破坏了自然环境，还会对周边人们的生活造成很大程度的干扰，如损毁周边建筑物，使人类的身命财产收到威胁等，文中通过对采煤极易造成的一些环境污染问题做了详细的分析，并提出了相应的治理方案，从而希望通过多方面的治理与保护使煤矿环境得到很大程度的改善，从而改善成为良好的自然环境和社会环境，提高人们的生活质量，随着社会经济与资源环境和谐发展这一理念不断地深入人心。

3 矿区环境存在的问题

3.1 采煤沉陷

随着采空区的逐渐扩大，采空区顶部岩体失去支撑，承受不了矿山压力，导致覆盖岩层发生破 裂或移动，当开采面积达到一定程度后，移动与破坏将扩展到地表，以至地面形成了地裂缝，台阶状塌陷盆地，塌陷坑等破坏性地质现象。

3.2 地下水位下降

地下开采沉陷是造成地下水位下降的主要因素，煤层开采过程中在地下产生的多向竖井、巷道、斜井及斜巷道、开采面以及采空区等，它们之间相互连通，透过了多个含水层和隔水层，从而引发顶板岩层的变形、断裂，甚至岩体的最终冒落和塌陷［2］。

3.3 固体废弃物污染

煤矿的固体污染物有很多种类，比如采掘造成的矸石、建筑垃圾、土方挖填、生活垃圾、种渣、污泥、煤泥等。污泥的产生跟水处理有关，都威胁到周边的区域环境。煤炭燃烧会产生大量煤渣。煤泥主要是在于井下污水处理和洗选煤的过程中产生。在这些物质中，煤矸石对矿区附近的环境破坏最为严重，很大程度影响着人们的正常作息。据有关资料表明，我国煤矸石的堆积量已接近30亿而且还有持续增加的趋势。煤矸石是矿区采掘中主要的固体排出物，约占煤炭产量的16%-25%［3］。

3.4 大气污染与瓦斯

矿区开采产生的污染物质主要是锅炉燃煤释放的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等气体，还有工程勘察与建设、运输尘土、尾气排放，矸石堆砌、自燃等排放的污染物这些物质排放在环境中，不仅对环境构成威胁，影响其结构和功能，严重的情况下还会威胁到人们的生命财产，大气污染中的二氧化碳还是造成温室效应的主要物质，它的排放量与日俱增，随之导致的是全球气候的逐渐升温。

4 解决措施

4.1 减沉开采技术

在一定程度内协调地表沉陷对地表建筑的破坏影响，控制地表地形的变形，从而缓解对周边居民生活造成的压力，保障周边生产生活环境的稳定性［4］。

4.2 保水开采技术

从水体下和承压水体上两个方面在煤矿开采的途径，对煤体进行安全开采，达到防治水的目的，从而降低突水事件发生的概率，保证安全开采的同时实现资源利用的最大化。

4.3 矸石减排技术

直接在井下对煤矿开采产生的煤矸石进行处理，既减少了成本，又防止了运送地表造成堆砌固体废弃物污染，同时通过现有先进的科学技术手段，对煤矸石进行综合开发利用，用于发电、制造建筑及新型材料以及生产农用化肥等，实现其废弃物的资源重复利用。

4.4 大气污染与瓦斯治理

通过从源头治理和过程治理结合的手段对煤矿开采各个环节产生的大气污染物进行科学有效的处理，尽最大程度的减少对大气环境与周边居民的影响，其中煤矿开采的抽放的瓦斯还可以用于民用燃气、发电等工业用途。

4.5 噪声防治

通过源头减弱、过程阻隔等途径对噪声污染加以治理，可以降低对周边居民的生产生活的影响，尤其是夜间休息，可以基本免除噪声的干扰。

在煤矿开采的过程中，保持开采与治理并重，建立高产高效集约型煤矿，走可持续发展之路。

［1］吴寻云.煤矿开采沉陷分析及其防治措施研究［J］.科技与创新，2015（24）∶107-112.

［2］孟娜，张雁秋，李燕，徐玉洁.煤矿开采沉陷的环境效应及其生态修复技术［J］.能源技术与管理，2011（02）∶119-123.

［3］郭豫宾.大同地区矿山地质环境综合评价研究［D］.四川∶成都理工大学，2010.

［4］K.V.George，D.D.Patil，B.J.Alappat.PM10 in the ambient air of Chandrapur coal mine and its comparison with other environments［J］.Environmental Monitoring and Assessment，2013（02）∶117-1128.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.031

杨怀信（1992-），男，回族，河北沧州人，在读硕士，研究方向：油气资源勘探与评价。