新疆焦煤（集团）有限责任公司2130煤矿 830025
摘要：随着经济、社会的飞速发展及科技进步，人类对矿产资源的需求日益增大，采矿业已经迅速发展成为一个重要的产业。但在矿业迅猛发展的同时，一系列由矿产开发导致的环境地质问题也纷纷出现。这些问题往往会使矿区地质环境向恶化的方向发展，若不及时采取防治措施，不仅会给矿区人民的日常生活带来极大不便，也会对区域经济和社会发展造成明显影响。因此本文研究中主要研究了煤矿开采对环境的影响，进而针对对问题提出科学的应对措施，对于促进我国煤矿生产具有重要的意义。
关键词：煤矿开采；环境破坏；环境治理
煤矿资源是人类社会赖以生存和发展的基础战略资源。世纪后期以来，由于我国经济飞速发展的需要，采煤矿发展迅猛。在煤矿生产对我国国民经济发展做出重大贡献的同时，由于开采理论、技术还存在不成熟之处，且管理理念及制度滞后，造成了一系列环境问题，如污染水土环境，诱发地沉地裂等。不仅对在矿山区域生活的居民的日常生活造成严重影响，同时也会对煤矿生产产生反作用，阻碍区域经济和社会良性、健康发展。
一、煤矿开采对环境的影响
煤炭开采对区域的生态环境影响主要是是采煤地表沉陷，其表现形式为地表移动变形、加速水土流失、加速土地沙化、地表建构筑物损害，土地破坏与占用、水体污染与水文地质条件改变等环境问题，加剧当地生态环境的恶化。当前，我国煤炭开采对生态环境的影响主要表现为地表沉陷、水资源破坏、煤矸石堆积、水土流失、植被破坏、湿地缩减、大气和水环境污染等。具体来说，主要包括地面塌陷、水土环境污染和含水层的破坏。
首先在地面塌陷中，有用矿物被采出以后，开采区域周围岩体的原始应力平衡状态受到破坏，应力重新分布后，达到新的平衡。在此过程中，岩层和地表产生连续的移动、变形和非连续的破坏（如开裂、冒落等），这种现象称为“开采塌陷”。煤炭是重要的层状有用矿物，它的井工开采必然引起岩层和地表的下沉，导致大量土地的塌陷，这种现象称为“采煤塌陷”。
其次是水土环境污染问题，煤矿在生产时会排放大量矿山废水和煤矸石。矿山废水中主要污染物质为有机污染物，无机污染物两大类，这些污染物质排入河流或渗入地下，将会导致水体污染。具体来说是煤矿开采过程中，对地下水水质可能造成影响的污染源主要有矿坑排水和煤矸石淋滤液。其次是煤矸石在工业广场中煤矸石堆放场地堆放，经大气降水淋滤，也会产生含有污染组分的淋滤液，随着地表径流进入地表水或渗入地下，也可能会导致水体污染。
第三是含水层破坏导致的环境问题。煤层中的煤被采出之后，会在原有煤的层位处形成采空区，采空区周围岩体的原始应力平衡状态将被打破。此时，地应力将会重新分布，采空区周围岩层将发生破坏、变形等一系列的工程地质作用，最终达到新的平衡状态。裂隙带的岩层同样会产生较大程度的弯曲变形及破坏。裂隙带内的岩层的完全或不完全的断开会产生垂直于层面的裂隙或断裂，而且由于岩层间的力学性质存在差异，岩层之间弯曲不同步，在平行于层理面的方向上也将产生离层裂隙。这些都会成为贮水和导水的通道。导水裂隙带会改变原地层的导水性，影响矿区水文地质结构。若采空区以上有含水层存在，且导水裂隙带破坏了上覆含水层的隔水底板，那么含水层的水将通过导水裂隙带向下渗漏，形成矿井充水的水源，含水层中地下水的渗流特征也会随之改变。
二、煤矿开采环境治理对策
在前文的论述中，主要研究了煤矿开采对环境的破坏。主要表现在地面塌陷、水土环境污染以及含水层被破坏的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此本节主要针对这些问题提出针对性的措施，达到治理环境的目的。
1.地面塌陷治理与控制措施
首先是开采过程中地面塌陷的控制。地面塌陷控制是通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置开采工作面、实时监测等措施来减少地面塌陷，控制地面塌陷速度和范围，达到保护地表和地面建、构筑物与耕地的目的。其次是针对塌陷地面的治理可以采用煤矸石充填复垦。煤矿沉陷区利用煤矸石充填复垦，既能使受到破坏的土地、水域等经过治理作为合格的自然资源再度具有生态经济价值，又能使开采活动产生的废弃矸石重新得到利用，消除了矸石山压占土地和对生态环境的污染。煤矸石充填农业复垦时，要先将塌陷区的表土取出、贮存，然后根据沉陷深度合理安排回填物的结构。把对植物生长不利的回填物置于下面，再回填煤矸石，把块头较大、不易风化的煤矸石填在下面，石块较小且容易风化降解的矸石充填在离地面较近的空间，回填区的边缘不得有煤矸石外露，随后用推土机推平、压路机压实，提高矸石层的密封性能，以免透气造成煤矸石自燃和覆土后由于降水下渗而形成漏斗或表土流失。然后在煤矸石上填土，覆土层要比正常区域厚。
2.水土环境污染的治理
首先针对煤矿开采中所产生的废水由于开采过程中排放的矿坑排水中含有大量有机物、悬浮物等污染物，因此可以采用综合利用矿井水的办法，不仅可以缓解矿井及周边居民的缺水状况，还可以减少对环境的污染，具有明显的经济效益和环境效益。矿山废水有两种处理工艺可供选择：分体式给水净化组合工艺和一体化净水器。分体式给水净化组合工艺处理效果好，出水水质及运行均稳定可靠，对进水水质变化适应性强。既能减少废水的排放量、又能减少新水补充，解决日益紧张的供水问题。
针对开采中形成的煤矸石，可以修建拦矸坝工程，限制煤矸石淋滤液对水土环境的污染。、在煤矸石堆坡面外侧修建截水、排水沟，避免降水或其它来水渗入堆积体，引发堆体崩塌、滑坡等。加强对煤矸石的综合利用，使煤矸石变废为宝。煤矿目前已利用煤矸石充填部分塌陷区或沟谷，利用部分煤矸石制矸石砖。在此基础上提出几点建议：将煤矸石直接用于建筑、交通工程填方、垫路基等制造建筑材料，如生产水泥或水泥混合材料将煤矸石用作矸石电厂发电燃料利用煤矸石充填采空区，减小地表沉陷带来的灾害。
3.含水层保护的建议
地下水是一种可再生资源，若在矿山开采区域含水层的结构并未发生彻底破坏，且区域的地下水源汇项未发生太大变化，绝大多数矿山区域被疏干的含水层可以在一定时期内可自然恢复。但是在生产中，要采用合理的采煤方法。例如充填采煤法。即在矿体开采结束后，用水沙填充、风力填充等方法将油母页岩、片麻岩碎石、石英砂、河卵石、矸石等填充材料对采空区进行填充。这种顶板管理办法能够很有效地承担采空区覆岩的压力，是减轻含水层结构破坏的重要手段。又如也可以采用带式开采法，是指先将煤层的开采区段划分为比较正规的条带形状，采一条留一条，在该区段煤层采完之后，留下的煤层条带能够承受住上覆岩层的荷载，使含水层结构只发生较为轻微的破坏。
三、小结
矿山环境破坏问题是目前矿山开采中不可避免的一类问题，且与矿山的种类、地质构造、开采方式、自然环境等诸多因素联系紧密，因此在对此类问题研究时，要因地制宜，对所产生的矿山环境地质问题得到有针对性结论及应对方式。
参考文献:
[1]吴琼媛,蔡承智. 煤矿区生态环境补偿刍议[J]. 经营管理者,2016,(22):1.
[2]周利. 我国煤矿开采对环境的破坏及实现绿色开采的对策[J]. 民营科技,2010,(11):144.
[3]陆晋湘. 煤矿开采沉陷对地面环境和建筑物的破坏损失[J]. 机械管理开发,2002,(S1):133-134.
论文作者:朱金贵
论文发表刊物:《防护工程》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/2
标签：煤矸石论文; 含水层论文; 煤矿论文; 环境论文; 采空区论文; 岩层论文; 矸石论文; 《防护工程》2017年第25期论文;