摘要：我国的煤炭资源储量丰富，是我国生产、生活中不可或缺的重要能源。煤矿在我国能源资源中占有很大比例，随着经济社会的发展，煤炭业逐渐发展为我国经济的重要产业。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。本文主要分析了露天煤矿开采对环境污染的影响及其防治措施。
关键字：露天煤矿；开采；环境污染；影响
煤炭的开采对于我国国民经济的发展有着重要的影响，在保证煤炭产量满足国家经济社会发展需要的同时尽可能地减少对生态环境的污染和破坏成为了当下人们研究的重要课题。露天煤矿开采与地下煤矿开采工艺相比，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。因此，露天煤矿开采过程中需要做好生态环境恢复，废物处理回用，采用绿色的开采技术，实现露天采矿与生态环境重建一体化等，多创并举，减少露天煤矿开采对环境污染和生态破坏降的影响。
1露天煤矿
1.1什么是露天煤矿
露天煤矿是什么？露天煤矿指的是由于受地理自然变化经过长时间后沉积在地皮表面或浅层的露天采掘煤矿。它不同于煤窑及井工煤矿，主要的区别在于开采工艺、作业方式、页面布置等。露天煤矿的优点在于回采率和资源回收率十分高，并且比井工煤矿开采更加安全，满足科学发展观的战略要求。
1.2露天煤矿的开采
由于我们国家人口数量大，人口基数多导致人均资源低，所以露天煤矿的开采方法就十分的重要，绿色开采能提高人均资源占有量同时保护环境。从露天煤矿的分布资源来看，一般含煤量较丰富的地区含水资源较少，而不适当的煤矿开采方法会破坏地下水的原始径流，导致地下水资源减少从而影响当地的环境及地质。因此选择一个合适的开采方式十分重要，这就需要相关人员实行合理有效的开采技术，实现“低能源开采”“资源高利用性”“低废弃高回收”的可持续发展目标，坚持走露天煤矿绿色开采的道路，实行绿色开采体系。
2煤矿开采环境影响分析
露天开采的实质就是对大量矿岩的移运过程，将煤采出，将剥离物运至排土场；在矿岩移运的过程中，破坏了原始的生态环境，露天开采对生态环境的影响主要体现在以下几个方面。
2.1露天采煤对土地资源的影响
露天采煤对土地资源的影响主要包括开采过程中对土地的挖损以及剥离物排弃过程中对土地的压占。露天矿表土剥离使矿山原始地表植被遭到破坏，导致土地的沙化，造成严重的水土流失；此外，排土场排弃的剥离物在风雨的侵蚀下，其中的一些重金属元素溶于地表水及地下水，造成土地的酸化与盐碱化，导致矿区周围农田荒芜损毁。
2.2露天采煤对矿区空气的影响
露天矿中常见的大气污染物主要有粉尘、烟尘以及有毒有害气体。露天开采强度大，机械化程度高，在露天开采的穿爆、采装、运输以及排土环节中，会产生大量粉尘；露天矿煤台阶的浮煤、边帮压煤、煤堆、以及排入排土场的杂煤，在空气中长期暴露，容易自燃，产生大量烟尘及有毒有害气体；产生的粉尘、烟尘及有害气体由局部扩散到整个矿区，严重污染了矿区的空气。
2.3露天采煤对水资源的影响
露天采场内的疏干排水改变了地下水自然流场及补、排条件，打破了大气降水、地表水、地下水的均衡转化，造成水源枯竭。排土场淋溶水渗入地下以及废水未达标排放，都会造成矿区水资源的污染，使水体无法饮用、灌溉。
2.4露天采煤诱发的地质灾害
露天采煤的过程形成了采场边坡及排土场边坡，露天煤矿的边坡不同于金属矿山中的边坡，其多数为土质边坡、软岩边坡，维护非常困难，而且边坡岩体在采矿活动、地质构造、水等因素影响下，容易诱发滑坡、泥石流、塌陷等地质灾害，将严重影响矿山的安全生产及周围建筑物的安全。
2.5固体废弃物污染
露天采场剥离土岩、损失煤、水处理的废液、工业场地的生活垃圾等等都是露天煤矿在生产过程中产生的主要固体废物。
2.6噪声污染
煤矿开采地区容易受到严重的噪声污染，主要是煤矿开采的工程周期长、设备噪声强度大、声源广泛、连续噪音多等条件。在煤炭生产过程中，矿工因为受到了高强度连续性的噪音，从而容易造成耳鸣耳聋或听力下降等听觉问题。此外还会导致矿工神经系统和心脑血管出现问题。
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。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，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
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。减少疏干水排放，将采场疏干水汇集后，通过集中水仓疏排至疏干水处理厂，经过水处理后的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。冬季时将多余的疏干水，储存于蓄水池调节使用，解决疏干水夏季无法满足生产需求的问题。
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3.2.2废液处理
按照环保要求，对疏干水处理出水水质进行在线监测。为满足监测要求，安装了COD、氨氮在线监测仪两台，COD在线监测仪，采用重铬酸钾法对水体中COD数值进行测定，采用水杨酸法对水体中氨氮数值进行测定，在COD、氨氮测定过程使用试剂含有浓硫酸、重铬酸钾、硫酸汞、硝酸银，测定结束后废液也包含上述有害物质。其废液分类为HW49,按照《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》要求，应定期将废液交由具有相关资质的专业机构收集、贮存或处置。
3.2.3废石回收利用
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采用绿色的开采技术
3.3.1自移式破碎站开采技术
在露天煤矿绿色开采过程中自移式破碎站开采技术可以减少机动车在露天煤矿中的使用数量，从而达到节约减排的目的。提高煤矿的开采效率，降低对大气污染以及保护露天煤矿周围的地质环境，自移式破碎站开采技术减少了对机动车的使用量以及轮胎的消耗，有效节省生产成本。它的主要原理是根据煤矿的特殊性配置以及破碎、二级破碎以及三级破碎模式，并且将这三个模式进行进一步处理，提高性能使其拥有高破碎的效率，可以有效地将露天煤矿进行破碎，并且功能全面结构设计十分合理，让开采更加便捷。满足露天煤矿开采的粗细要求，可将不同密度，不同大小的煤矿资源进行筛选和区分，大大节约了开采时间和开采效率，同时自移式破碎站安装简易，维修方便并且具有很强的耐久性，可以有效提高生产效率、节约能源、减少碳排量，是实现绿色开采的途径之一。
3.3.2保水开采技术
保水开采技术指的是煤矿开采时会引起露天水资源的流失，所以在开采过程中需要采用这种技术来维持水资源平衡。近年来，工作人员为了解决露天煤矿开采中的矿山压力控制，得出了岩层关键层的理论。其目的是为了有效解决岩层中的比较厚实坚硬的岩层对层状矿体开采中节理裂隙的分布和保水开采。露天煤矿在进行开采之后，由于中间层状矿体的断裂，露天水将会形成一个下降型漏斗，如果有隔水带形成，下降型漏斗将会消失，而露天水位也将会得到恢复。水是我们国家重要的资源之一，并且露天煤矿往往处于缺水的西北、内蒙地区。所以在这些地区必须采用保水开采技术，避免水资源的流失以及对土地植物的影响，以实现露天煤矿的绿色开采。
3.3.3露天煤矿无废开采技术
无废开采指的是在开采过程中减少废土、废石、废物以及废渣的产生，尽可能的消除地表表面产生的废弃物。开采后的残留物（煤渣）)含有很多元素例如氮、磷、钾、铅、锌、铜、砷等，这些元素如果不及时清除将会污染水土，造成严重影响。煤矿山无废开采技术就是将这些废渣中的元素有效提取进行回收，不仅提高了矿物资源的回收率还有效的对环境进行控制。
3.4粉尘、烟气净化
为了减轻采矿活动对空气的污染，应采取粉尘、烟气的净化技术。首先应把粉尘、烟气等有害物质最大限度地消除在生产过程中，露天矿山企业可以采取以下措施:
（1）及时清理露天采场台阶上的浮煤，在开采过程中提高选采效果，即有利于提高煤炭采出率，又可以有效防止煤炭自燃；（2）对边帮压煤采取必要的防灭火措施，既有利于减轻空气污染，又可以保证边坡稳定；（3）在露天储煤场建起高于煤堆的防风墙，减轻大气污染；（4）设备作业过程可以采用湿式防尘和洒水降尘的方式，减少粉尘污染，同时作业人员也要加强个人防护；（5）加强矿区路面的管理工作，经常保持路面平整，利用新型筑路材料，如FRT，及时清除路面尘土，降低粉尘量。
3.5消音降噪措施
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：
（1）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。（2）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。（3）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。
3.6露天采矿与生态环境重建一体化
露天采煤破坏了矿区原始的生态环境，因此，要实现露天煤矿绿色开采就要通过土地复垦与生态修复的手段，对露天开采引起的土地功能退化、生态结构缺损、功能失调等问题，通过工程、生物及其他综合措施来恢复和提高生态系统的功能，露天煤矿的土地复垦与生态修复应与采矿活动同步进行，根据矿山不同开采时期的技术特点和自然环境等因素，及时做出相应的复垦或生态修复方案，使得露天采矿与生态环境重建在工艺、工序和时空关系上协调发展，尽量避免或减少对生态环境的破坏，实现露天采矿与生态环境重建的一体化，促进矿区的可持续发展。
4结论
露天煤矿开采主要的环境问题是以水污染、大气污染、固体废物污染和生态环境问题为主，其中生态环境的破坏最为严重。所以在开采煤矿的同时，要加强对水资源、植被和土地资源的保护，降低或去除煤矿建设带来的负面影响。建议在露天煤矿灾害防治过程中，要应用采矿学、工程经济学环境地质学、系统工程等学科的原理和思路来研究防治对策；注重协调性、综合性、分析性思维的培养；注重复合技术、现代信息手段、多学科综合系统的进一步发展，最终实现煤炭开采与环境保护协调发展，实现社会经济、煤炭开采和生态环境的可持续发展。
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论文作者:侯宝杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：露天论文; 煤矿论文; 矿区论文; 生态环境论文; 噪声论文; 技术论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第14期论文;