摘要：近年来，随着社会发展，我国的煤矿工程的发展也有了进步。我国煤资源储量丰富，近几十年来随着对煤炭资源的广泛开发也导致生态环境逐渐恶劣，首先表现在矿区的地质环境发生严重的变化，其次，因地质环境的变化引起矿区地质灾害威胁到人类生命与财产安全，最后，因煤矿的开发进一步引起耕地减少、水土资源流失、大气污染等环境问题。本文将针对煤矿在开采的过程中诱发的一系列环境问题进行详细的分析，并针对相关问题提出相应的治理措施，以期通过本文的研究为改善煤矿开采过程中引发的环境问题做出有效的指导，实现煤矿绿色开采，使煤矿资源能够可持续应用。
关键词：井工煤矿开采；地质环境；影响研究
引言
我国煤炭资源储量丰富，煤炭资源开采量位居世界前列，仅陕西北部地区面积约8万km2含煤面积就有约3万km2。据不完全统计埋藏1000m以浅的探明煤炭资源储量约1400多亿吨，煤层稳定，构造简单，煤质优良，多年来为国家能源发展做出了巨大贡献。同时，在煤炭资源开发利用过程中，长期以来存在重资源开采，轻环境保护的现象，再加多数煤矿生产技术设备落后，开发方式粗放、不合理，资源利用率低，造成了一系列采空区塌陷、矿区泥石流、环境污染等大量的矿山地质环境问题，据自然资源部统计，陕西省2018年发生10起矿山地质灾害，主要分布在陕西北部矿区地带，造成死亡人数13人、失踪1人、经济损失达933.9万元，给国家和人民的生命财产带来了巨大损失。
1煤矿地质环境治理的必要性分析
煤矿地质环境治理主要从下述两个方面对其必要性进行阐述：（1）符合社会发展需求。在社会经济发展过程中，煤炭是主要资源，而且经济快速发展阶段，对于煤矿资源的开采力度也越发变大，虽然技术的革新缓解了其需求问题，但是就整体现状而言，煤矿开采与后期的管理工作都比较粗糙，缺乏细致的维护与治理，这就会严重影响到矿区周围的生态环境，甚至对居民的正常生活都有一定影响，地质问题的积累，会诱发建筑物破坏、土地损毁等一系列社会问题，如若开采过程处理不当，就会导致煤炭、矸石长期暴露空气之中，长期就会影响到社会和谐发展。（2）环境保护需求。大多数煤矿开采层面相对比较浅，这样会对地表环境造成比较严重的影响，诱发地表塌陷、地裂缝及渗漏等一系列问题，加之地质构造复杂和上部岩层形变的影响，会导致地表水环境和土体受到巨大的影响，如若选择掠夺式的开采方法，就会因为其技术与工艺的管理不当，对环境造成不良影响，且伴随此种问题的不断深化，对周边生态系统产生不可逆的影响。
2井工煤矿开采对地质环境的影响及优化措施
2.1现代化矿井建设
煤-水双资源矿井是指在正常开采煤炭资源的过程中，尽可能少的疏排地下水，并将疏排到地表的矿井水最大程度的合理利用或全部利用，保护矿区脆弱的生态环境。中国矿业大学武强教授提出：矿井地下水“控制、利用、生态环保”三位一体相结合开发利用的模式，实现了煤炭和水资源开发与矿区生态系统相协调的可持续发展道路。建设煤-水双资源型矿井，一方面有力的避免了水资源的浪费和污染，尤其是我国北方地区，煤炭资源丰富而水资源极为贫乏，另一方面减少了矿井水的危害，矿井透水事故是煤矿最主要的危害之一，每年都会给国家和人民的生命财产带来巨大损失。绿色矿山是综合考虑煤炭、土地、瓦斯、水等资源，从整体上减轻煤矿开采对环境造成的破坏，实现经济效益、环境效益及社会效益共同发展。著名的矿产资源专家钱名高提出煤炭资源绿色开采体系：保水开采解决地下水资源破坏问题；煤与瓦斯共采解决资源浪费和大气污染问题；煤矸石与巷道岩体回填解决煤矸石污染和采空沉降塌陷问题；煤炭资源气化和全封闭通道输送技术解决地表环境污染问题。煤炭资源绿色开采体系是贯彻可持续发展理念的实践，不仅可以充分利用有限的煤炭资源，提高资源利用率，而且对保护生态环境、促进中国经济健康发展都具有重要意义。
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2.2采用先进的工艺和设备开采煤炭资源
科学技术是第一生产力，科学技术也是环保的最有利武器，煤矿开采过程中的环境保护问题还需要依靠先进的开采工艺和设备来支撑。首先，我们应不断的变革煤炭的开采形式，采用最科学、最环保、最优化的开采形式进行煤炭开采，摒除传统的井工开采带来的土地沉陷的环境问题，对于已开采区域出现的沉陷区应及时的进行监测，防止该区域出现更大的地质灾害。同时采用削高填低、回填整平的方式，对于采空区域进行回填，并用防渗处理方法，防止地下水渗漏。在煤炭开采区域的地表层应大量的植树造林，通过绿色植物防风固土。其次，在防止水资源渗漏的过程中应做好煤炭开采过程中污水的处理工作，借助专门的污水排放系统，对酸性水进行有效的处理，使之蒸发、浓缩、避免污水直接排入水资源系统。改善煤炭开采的工艺流程，采用先进的设备针对煤炭开采过程中的废气排放进行处理，对于煤炭开采过程中的瓦斯进行通风和抽放的方式联合应用，将瓦斯进行充分的利用，防止瓦斯直接排入大气层。在煤炭开采运输使用的过程中进行通风、除尘、粉尘净化、声波雾化等多种方式降低粉尘对大气污染造成的危害。最后，在煤炭开采的过程中所使用的设备应尽量以低音设备为主，以减少噪音污染。
2.3土地环境问题
煤矿工程需要对大面积土地进行开发，以建设煤炭的开采、分选、储存、运输、生活等场地。开发土地会直接破坏地表植被，破坏土壤团粒结构，降低土地耕种能力。煤矸石需要压占大量土地，同时煤矸石含有SO42-、Zn、Cu等组分，如不设专门的矸石仓及采取防渗措施，可对土壤造成污染。研究结果表明煤矸石周边200m范围内的重金属Pb、Zn、Cu、Cd含量均严重超过中国土壤元素背景值，且重金属Pb、Zn在土壤中容易发生转移，对周围生态存在严重安全隐患。中国大部分煤炭资源集中分布在气候干旱的西北地区，地表蒸发量大，由于地下水含盐度高，长期外排地下水进入土壤，就会造成土壤盐碱化；矿井水长期汇入低洼地区，也会造成土地沼泽化。井工煤矿开采会造成地下水疏干，因此，地表水与土壤中的水分会在重力作用下渗透补给地下水，地面生态在长期缺水状态下遭到破坏，土壤出现沙漠化，同时水土流失风险加大。经阅读多份中国井工煤矿环境影响评价报告书，对其中四个煤矿的占地面积、矿井涌水量及预测开采终止最大下沉面积数据进行整理。
2.4煤矿治水管理
在煤矿地质环境的管理上，治水也是难度系数较高的一方面。主要分为三方面，第一是需要做好各采区水仓淤泥清理工作，最好在规定的时间内按质按量的完成。第二是对水仓巷道开展返修治理工作，根据各水仓的具体情况来开展扩帮、注浆、加固工程。第三是定期检查各主排水系统内的闸门、管路，如果排水点具有比较强的腐蚀性，要提前做好维护管理工作，以确保排水系统的安全、牢固。另一方面，做好所采区域的说明书、安全许可等，要通过企业地质部的会审。在为采区安全施工提供安全保证时，要做好突水应急预案演练工作，有效提高职工的安全意识。同时要结合实际情况对演练方案进行修改和完善，以提高演练的整体效果和质量。在确保井下排水能力的同时，还需要完善物资设备，且实行全面检查，保障物资上的完备，实现常态化的管理。
结语
综上所述，出于社会需求及其他因素影响，现今对于煤矿资源的开采力度越来越大，掠夺式的开采方法会严重影响到环境治理与生态发展，因此为了有效维护我国的地质环境，给予煤矿开采行业长远与健康的稳定发展，就必须结合实际情况，眼光长远地去解决问题，通过切实可行的方案来提高维护管理效率，在提高煤矿开采效率地同时还能够保护生态环境。
参考文献：
[1]彭烨，杨小强.浅谈煤炭地质勘探技术[J].地球，2014（6）：77.
[2]徐兆国.浅谈煤矿地质勘探技术及地质环境综合治理[J].民营科技，2016（10）：132.
论文作者:马永伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/13
标签：煤矿论文; 煤炭论文; 地质论文; 矿井论文; 过程中论文; 环境论文; 煤炭资源论文; 《基层建设》2019年第31期论文;