神东煤炭分公司哈拉沟煤矿 陕西 榆林 719321
摘要：煤炭资源是人类生存和发展的重要物质基础，中国蕴藏着丰富的煤炭资源，煤炭工业是中国重要的能源产业，煤炭工业是国民经济的支柱产业，对经济和社会发展发挥了重要作用。随着煤炭工业的不断发展，区域环境污染和生态破坏造成的非常突出。所以本文对此提出合理的环保对策。
关键词：煤矿地下开采；生态环境影响；环保对策
前言
社会生产技术的不断发展是基于煤炭资源提供的能源，来带动区域经济整体的发展。在区域经济的推动中，能源是其发展的基本动力和基础，而随着政府逐渐认识到能源消耗和环境之间的问题时，节能降耗、绿色环保就成为我国相关部门在社会可持续发展的新目标和新理念。在合理开发资源的过程中，我们以不再将煤炭这样的一次性资源作为主要自然资源，而是在其他多样化可持续开采资源的开发、应用中，提高在煤矿开采的技术含量和生态环境的保护。
1煤矿开采对生态环境的影响
在煤矿在开采中主要引发破坏土地资源、破坏地下水资源、影响大气结构、破坏生态平衡、噪音污染、诱发相关地质灾害等生态环境问题。
1.1破坏土地资源
在我国煤矿开采过程中90％以上属于井工开采，井工开采往往会造成地表塌陷，在采空区上方形成一个比地下采空区大得多的沉陷区域（如2013年淮南市采煤沉陷区面积约220km2，大约是100个杭州西湖的大小）。露天煤矿在开采过程中将直接造成土地破坏，矸石和剥离物排放压占土地。露天煤矿生产过程中排放的废水、固体废物、煤矸石在地表受降水、地表水淋滤溶液污染地下水，同时造成周围土壤结构恶化，植被破坏等生态环境问题。截至目前，我国煤矿开采占用和损坏土地约为1.7万km2，还不包括煤矿交通、工业场地等服务于煤矿设施等占用的土地。这些土地因煤炭开采造成塌陷和占用，造成自然地形地貌遭到破坏，并且土地复垦难度很大或者无法复垦。
1.2破坏水资源
在采煤过程中会严重破坏岩层原始应力，影响岩层结构，造成地下水位下降、区域水资源供给严重不足、地表水渗漏、造成河水断流及大面积树干漏斗，进而破坏了水资源地表。同时煤炭开采过程中要消耗大量水资源，又要产生大量的生产、生活污水，污水没有经过处理就直接排放，渗入地下或地表河流使得大量的洁净水被不同程度地污染。此外，煤矿固体废弃物中的有毒物质通过渗滤作用污染了土壤和水循环系统。
1.3影响大气结构
煤炭的开采、加工、运输及大量燃煤，造成煤烟和粉尘污染，不仅能改变当地大气成分和结构，也造成了能见度降低，以及有毒有害成分偏高等不良空气状况，对当地的气温、气流、降雨等气候条件产生不同程度的影响，形成酸雨、烟雾等气象灾害。
1.4破坏生态平衡
煤炭资源在开采过程带来了严重的生态环境的破坏，由于煤矿开采中会造成水体、土壤、大气等污染，使当地的环境与生物群之间原有的循环被打破，加之有毒物质的集聚，使得当地生物赖以生存的环境发生改变，致使自然生态环境失衡。
1.5噪声污染
随着工业化程度的不断的加快，大量先进设备被用于煤炭生产中，煤矿地面及井下机械设备也将越来越多，噪声污染也越来越严重，不仅影响了工作人员的作业环境，而且严重地影响了矿工和当地附件居民的健康，噪声污染虽然没有大气污染、水污染范围广，但是其危害性却是不容我们忽视的。
1.6诱发地质环境灾害
煤炭开采中，因采矿方法、爆破震动和地震、降水等因素作用下，往往会诱发许多地质环境灾害，将严重威胁煤矿井下设施、井下采矿工人安全和矿区周围居民的人身安全。如矸石山堆积和煤矿开采活动诱发山体滑坡、山崩、地裂缝、地面塌陷等环境地质灾害。
2对生态环境的保护对策
2.1地表水污染治理
在处理地表水污染时，煤矿企业要结合实际状况对其进行系统处理，对水资源进行二次利用，可将污水用作生产用水、消防用水以及降尘洒水。生活污水要全部处理并利用，避免外排，造成环境污染。大多数洗煤厂通过湿法洗煤的方式开展作业，这种方式会耗费大量水资源，导致水污染问题。煤矿企业可以通过闭路循环的方式提高水资源的利用效率。同时，基于煤质的特征，人们要选择合适的工艺，尽可能地保障其与矿业发展相吻合，保障工艺的低污染性以及稳定性。回灌方式可以有效减少废水的排放量，促进水循环。煤矿企业要大力开展洗煤废水的回灌工作，这种方式可以避免水资源锐减以及水位下降，有效缓解矿区干旱、水土流失等问题。
2.2地下水污染治理
矿井水作为矿区的主要地下水，针对矿井水的实际状况，煤矿企业可以进行差异化处理。例如，可以通过清浊分流，避免水质较好的井水与浊水混合；可以通过石灰对酸性矿井水进行中和处理，也可以利用湿地和微生物对矿井水进行科学的处理。同时，因为雨水作用，矸石长期堆积会造成淋溶液污染，人们要根据相关制度规定对其进行堆积和夯实。此外，要合理应用煤矸石，加强资源的整体利用，可以将其作为建筑材料以及铺路材料等。
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2.3大气污染治理
二氧化硫是重要的大气污染物质，现阶段，煤矿企业主要通过炉前脱硫、炉中脱硫以及炉后脱硫方式对其进行处理，减少大气污染。扬尘会提升大气中污染物的浓度，导致空气质量下降。在挖方操作中，要集中堆积土方，定期洒水降尘，通过防尘网覆盖操作对其进行防尘。回填土方以及修整路面之后遗留的土方可以在排矸场的覆土中应用；同时在筛分车间要设置洒水以及除尘装置，从根本上降低煤尘污染。在进行原煤运输作业之前，煤矿企业可以通过洒水加湿的方式保障其整体的含水率，同时在运输过程中要限制其速度，避免超载，要加盖覆布，有效避免其出现污染问题。
2.4噪声污染治理
在施工作业中，煤矿企业要尽可能地应用噪声小的机械作业工具，科学地安排施工作业时间，制定完善的施工计划，避免夜晚施工。同时，煤炭运输也要避免夜间作业。凿岩机在作业中会产生噪声问题，煤矿企业要积极采取消音措施，选择低噪音的机械设备，降低噪声污染。此外，要配置隔声罩等隔音设备，避免空压机和通风机的噪声过大，影响人们的正常生活。煤矿企业可以用低噪声设备替代选煤厂的强噪声设备，安装必要的消声装置并定期检修，同时要加强设备运转部位的润滑工作。及时给输送带、齿轮涂抹机油，保障其润滑性。
2.5固废污染治理
为了有效地避免固废污染，煤矿企业要合理选择煤矿工业场地，加强对煤矿产污作业和污染源的控制管理，强化现场的调查分析，系统地分析污染因素。因此，其可以根据危害程度对污染物进行分类，有针对性地进行污染物处理。煤矿企业可以采取综合措施，如从煤矸石中回收有用矿物、利用煤矸石造气、将煤矸石用于生产建筑材料、将煤矸石填埋塌陷区用作建筑用地等，变废为宝，实现资源的综合利用，有效控制固废污染给自然环境带来的影响。
2.6促进煤炭循环经济的发展
首先，可以制定相关的制度，让企业上缴煤炭可持续发展基金。这些发展基金主要用于解决煤炭开发造成的生态污染问题，煤炭资源转型产生的问题，以及由煤炭资源引发的一系列社会问题。这些问题的解决，都有利于煤炭循环经济的发展；其次，不断提高煤炭资源的开发利用率，也就是对在开发煤炭资源时产生的其他附属物进行合理的利用。比如，在煤炭开采时，会产生大量的瓦斯，可以作为一种清洁能源来使用；另外，煤矸石可以一种新型的建筑材料，应用到建筑施工中。这些措施都能够促进煤炭产业的可持续发展，也是促进循环经济发展的有效措施。
3绿色开采的具体技术应用
3.1采空区充填开采技术
采空区充填开采技术是绿色开采技术的重要组成部分，尤其在经济发达地区解决建筑物下开采更应受到重视。从理论上来说，充填采矿是解决煤矿开采环境问题的理想途径，但由于目前充填采矿的成本相对偏高，限制了该项技术在煤矿的试验与应用。在市场经济条件下，充填技术的关键是充填材料的选取及如何降低成本。另外就是充填技术本身，它应该包括充填系统与开采系统的协调；充填运输系统的畅通；充填后材料的力学特性等。顺利解决上述问题将根本改变将来我国经济发达区域的开采技术。为了降低充填成本，基于岩层控制的关键层理论，提出了部分充填控制开采沉陷的思路：仅充填部分采空区，只要保证未充填采空区的宽度小于覆岩主关键层的初次破断跨距，且充填条带能保持长期稳定，就可有效控制地表沉陷。
3.2煤与瓦斯共采
瓦斯是一种新能源，既可以用来发电，也可用作工业燃料、化工原料和居民生活燃料。因此若在开采高瓦斯煤层的同时，利用岩层运动的特点将煤层气开采出来将是我国煤层气开发的一条重要途径。减少巷道内的瓦斯含量，有效预防事故发生，让高瓦斯煤层变成低瓦斯煤层，实现安全生产。
3.3保水开采
保水采煤在不同的矿区有不同的技术内涵，缺水矿区要以水资源保护和利用为主；大水矿区，要以减少水资源破坏和防治水灾害为主。因此，保水开采包含水资源保护、水资源利用和水灾害防治等多项重要内容。煤矿开采过程中破坏了地下含水层的原始径流，大量排出地下水；采空区上方导水裂隙带与地下水体贯通，形成大规模地下水降落漏斗，造成区域含水层水位下降，直接影响到区域水文地质条件。采动影响稳定后产生的地表沉陷往往影响到地表水体的原来形态，造成部分沟泉水量减少甚至干涸；影响当地居民正常的生产生活，进而影响区域植被生长，甚至土地沙漠化。我国大部分矿区处在干旱半干旱地区，而每年采煤破坏地下水22亿m3，可见保水开采具有重要的意义。
3.4煤矸石的综合利用
煤矿企业减少矸石排放的主要措施是将巷道布置在煤层内，也可以根据煤矸石的特点，进行综合利用。煤矸石分二类：一类是随着矿井建设、开拓掘进而产生的矸石，俗称“岩矸”，可以将井下岩巷掘进矸石不提升出井，将矸石充填到采空区，或进行巷旁与废弃巷道充填及矸石充填置换井下煤柱等。另一类是煤炭洗煤加工而产生的附产品，如洗选黑矸、筛上物、煤泥等，此类矸石可用于发电、供热，燃烧物还可用于制造砖、水泥、混凝土、砌砖、陶粒等。
3.5煤炭地下气化技术
煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术。煤炭地下气化的特点是把埋藏在地下的煤炭直接变为煤气，通过管道把煤气供给工厂、电厂等各类用户，使现有的地下作业改为采气作业，是开采煤炭的一种新工艺。目前我国的地下气化技术仍处于工业试验阶段，有很多问题需要去研究和探索。
结束语
总之，对煤矿资源开采过程中对生态环境的影响和措施分析中，我们也认识到社会发展至今，人们在资源利用过程中，对生态环境的破环已经在气候上出现明显的负面体现，如：全球变暖、环境污染等。在人们环保意识逐渐加强的过程里，对煤矿开采的环保措施也提出了有效的建议，并为人们长期可持续稳定的经济发展，给出了相应有效的措施。
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论文作者:郭爱国
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/28
标签：煤矿论文; 煤炭论文; 煤矸石论文; 作业论文; 采空区论文; 矸石论文; 水资源论文; 《防护工程》2018年第28期论文;