引言:煤矿开采引起的环境问题越来越受到重视,针对矿山开采过程中出现的环境问题,提出了切实可行的防治对策,以期对相关工作者有所启发。
一、建设生态文明矿山背景
矿产资源开发利用仍是未来经济社会发展的重要产业,作为煤矿企业矿产资源的不合理开发造成了生态破坏,带来了各种生态环境问题:(1)破坏植被景观,破坏矿区原有生态系统:(2)水土流失和环境污染:(3)许多安全隐患;(4)破坏和占用土地等,为了解决这些问题,建设生态文明矿山已成为必然的选择。
二、煤矿区生态环境损害分析
(1)水污染和破坏。其中,煤矿开采对生态环境影响最大,周边居民是水源污染。矿井水、洗煤废水、煤矸石浸出水和生活污水是矿区主要污染源。大多数专家认为,煤矿废水有两个突出的特点:一是排放量大:据统计,我国每年约有22吨煤矿废水排放,其中工业废水约3.2吨,洗煤废水约5吨,占煤矿废水排放量的11.4%。二是污水的复杂组成:矿井水中含有大量的悬浮物,如煤粉、石油污染物、重金属和放射性物质,一些矿井还排放高盐度井水和强酸性矿井水,洗煤废水中含有大量的悬浮物、悬浮油和絮凝剂,矿区生活污水中含有大量的有机物、细菌和病毒。这些废水不仅严重污染了矿区周围的地表水,而且对水生生物造成了危害,它们还通过锑开采和废水渗透的活动污染地下水污染矿区土壤,破坏动植物。此外,研究表明矿区地质结构在开采过程中受到破坏,导致地下水流场变化,影响地表水和地下水的循环。总之,煤矿废水的排放导致矿区水体生态功能下降,动植物种类急剧减少,甚至危及整个矿区生态系统和人类自身的安全。(2)土壤污染和土地资源破坏。煤炭资源在开采过程中容易造成土地污染和破坏。在开发过程中会产生许多有害元素,这些元素主要来源于煤的风化、自燃、淋滤、大量粉尘、废气沉积和矿井水,有害元素通过水循环破坏土地资源,主要通过这些扩散途径(导水砂层、地层裂隙、河流等)。绝不会导致矿区及周边地区的土壤质量退化,最终生态系统将受到严重破坏,周边农作物将受到有害物质的侵蚀,导致农作物减产,甚至威胁人类健康。土壤一旦被有害元素污染,其危害性远远大于空气和水,因为有害元素化合物在土壤环境中长期存在,不易被发现。例如,镍,土壤中最有毒的元素,通过生物扩增而富集,最终沿食物链进入人体,导致急性和慢性中毒,甚至癌症。(3)空气污染。在煤矿采区,煤、石在运输、破碎过程中产生的粉尘和燃烧产生的烟尘是矿区重要的污染源。
三、煤矿生产生态环境保护与治理对策
1.工艺优化。完善煤矿开采技术,重新确定开采厚度,减少煤矸石产量,并严格控制底板岩层实际混入量,以此减少含矸量及洗矸量,将以往垮落式顶板改成填充式顶板或半填充式顶板,充分利用煤矸石来填充采空区及遗弃巷道,这样除了能避免地表沉降,还能减少煤矸石堆积面积,同时降低对含水层的影响。
2.加强采空区保护。煤矿开采后会产生大面积采空区,导致地表破坏,影响耕作及植被生长。塌陷后会使地表水向矿井中渗透,威胁矿井安全。
3.矿井用水治理。加强矿井截留排水,避免有水流进矿井中。将涌出水经沉淀后抽到地面,由水处理站综合处理,重新利用到消防、浇灌和日常清洁等方面,提高水资源利用率,在降低生产成本的同时,提高企业效益。在塌陷坑中形成的積水,如果可能产生突水,则生产前必须排空积水,同时还要在生产中检查积水情况。尤其是对急倾斜煤层进行开采时,可能在工作面产生类似于漏斗的塌陷坑,易带来严重的透水危害。急倾斜的煤层开采时,应调整开采的上限,留设防水煤柱,以保证开采作业安全。
4.噪声污染治理。噪声污染防治策略包含以下5个方面:(1)采用噪声较低的设备,同时在噪声源位置设置消声设备;(2)将噪声较高的设备设置在和生活区相距较远的位置,并在噪声源的附近种植大型植被减小噪声;(3)所有生产车间都应采用隔声门窗;(4)风机采用低噪音专项设计,针对空气动力性、电机电磁和机械性等,采取专门的措施进行降噪;(5)合理安排作业时间,车辆的行驶速度不能超过20km/h,在夜间不可鸣笛。
5.土地复垦和综合治理。煤矿生产地质勘测部门应定期进行移岩观测工作,分析和总结水文地质构造,动态掌握采空区实际状况及变化。若发现裂缝、沉陷和塌陷,要立即进行修复,实行绿色开采。以矿区附近主要特征及其变化为依据,按照各类土地资源利用形式,编制专门的实施方案。生态恢复与土地复垦主要包含以下内容:已破坏耕地应根据复垦标准进行复垦,林地如果遭到破坏,也要根据其标准来复垦,当民房被破坏时,应立即进行修复:用于堆放煤矸石的场地,应根据环境评价要求来处置,并在闭库后立即开展土地复垦活动。从井下抽出的瓦斯,可回用至发电等项目,将燃煤锅炉更改成燃气锅炉,以提高对瓦斯的实际利用率,减少或杜绝瓦斯的排放。按照因地制宜、宜粮则粮和宜林则林等基本原则,以矿山开采特征及各项自然环境为依据,制定合理可行的治理方案,尽可能减少或防止对生态环境造成破坏,从而使采矿生产能和环境保护实现一体化。
结束语:在社会快速发展的进程中,对煤炭资源的需求量逐步增加,为满足市场要求,企业不断增大开采力度,使其对生态环境造成的破坏和影响越来越严重,甚至引发各类灾害,严重危害企业与居民生命财产安全。因此,必须在生产的同时重视并做好生态环境保护和治理。