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[摘 要]为了实现更大的社会经济效益,人们在煤炭能源建设上进行了大量的开采技术。但在实际开采中也给矿区和生态建设造成了严重的污染现象。煤炭在开采中出现的一些污染问题严重影响了人们的生活质量和我国政府实现的可持续发展战略。所以保证我国煤炭能源在开发利用上实现生产与消费的平衡度,本文对环境的污染现状进行分析,从而对煤炭的清洁开采技术的实施做出进一步的讨论。
[关键词]煤炭开采;环境的污染;清洁开采技术
中图分类号:TU752 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0205-01
引言:煤炭能源在我国能源结构发展中起着绝对的主导地位,对我国人们在生活生产与社会发展具有重要意义。虽然开采煤炭在生产上给人们的生活带来了较大的方便,也给社会发展带来较大的能源建設。但在开采中对环境的污染也不断加剧。特别是煤炭在开采中出现的废水、废气以及粉尘的污染、噪声的污染等。所以实现清洁开采技术的利用,进行煤炭的综合治理,从而保证环境在发展中的建设。
一、 煤炭开采对环境污染的影响
(一)废石的污染
在煤炭开采过程中会产生大量的固体废弃物,特别对井下的岩巷、煤岩中排出的矸石以及露天矿中出现的剥离物等。目前全国产生的煤矸石越来越大,大量在堆积随着时间的变化会产生许多烟尘、二氧化硫、一氧化碳等有毒气体,也加大了对环境的污染。由于矸石含有较强的酸性,在地表渗透下污染了地下水,加大了对农作物的破坏,要严重的还会造成矸石的爆发现象,从而影响人们在生活中的财产安全。
(二)气体的污染
煤炭在开采过程中,大部分的地区都会发生一些瓦斯爆炸现象,在井下进行作业中也会出现一些有毒气体的产生。在井下进行通风过程中,这些有毒气体就会扩散到空气中,影响人们的生活环境。而且这些有毒气体的出现也会影响井下工作人员的身体健康[1]。
(三)废水的污染
在煤炭开采中产生的矿井水为废水,它的产生影响了地表的河流。由于矿井水在煤炭开采中容易受煤粉、岩粉等杂物的影响,它伴有一些有毒物质在排放上影响了人们在生产与生活中的发展变化。
(四)坍塌污染
我国在煤炭开采中主要以井工开采为主,随着开采煤量的增加,采矿的方式不同、次数不同也影响了地表岩石的变动,随后也出现了一些地表的坍塌现象。因为煤炭的坍塌现象不仅影响了地面的建筑物,也使农田、桥梁以及各个线路都造成较大的影响。
(五)噪声污染
在煤炭进行开采过程中,为了提高对煤炭开采的工作效率,在生产中就会大量使用先进的机械设备,这些设备在运行中产生了巨大的噪音,它的噪音级别严重超过了国家的相关标准。噪音的产生不仅影响了工作人员在井下的工作,容易造成生产事故的发生,也影响了人们在生活中的质量和身体上的健康。
(六)粉尘污染
在煤矿生产过程中,在井下的工作面以及煤炭的开采中会出现一些粉尘,这些粉尘的产生从地面排到大气中影响了煤矿环境的发展[2]。不仅使工作人员在井下受粉尘的影响,给生产带来较大的安全,也加大了大气的污染状况。
二、 实施清洁开采技术的对策
(一)减少井下的出矸量
要减少煤炭在井下的出矸量具有以下几种措施。首先,对全煤巷采取开拓方式,为了建设更高产、高效的矿井,实现矿井的多面发展,就要在采掘设备上选择功率比较大、强度比较高的进行开采。因为使用这种设备,不仅能加快对煤炭的开采进度,也缩短了巷道的维护时间。还要提高巷道的支护技术,改进支护材料的使用方式和质量,这样在采掘煤层过程中就可以开拓巷道,不需要进行岩层的采掘。目前在德国对全煤巷的开拓已经逐渐发展,在地面了消除了矸石山。然后,在采取实现巷道全煤化,为了实现巷道在生产中的简单化,要对煤层的采区巷道进行联合布置,在采取上山和集中刚区段尽量在煤层间进行开采。减少矸石在煤炭开采中的数量,对倾斜结构比较简单的煤层要进行一次开采的全厚方式,对于比较倾斜的煤层要进行分层开采的方式,对于倾斜比较大的要进行一次采全煤的方式。最后对薄煤层进行开采。
(二)减少井下的废气
为了保障煤井中一些废气的排放,在煤炭采掘之前就要抽取一些CH4,以减少CH4在煤炭开采中的数量。对于一些一氧化碳、二氧化碳等气体的排放,在治理过程中可以对煤层进行注水、在高压的情况下喷雾,也可以利用声波进行雾化等除尘措施。一氧化碳在煤层中容易产生自燃的现象,为了防止这种现象的出现,就要在采掘空间中注入氮、进行阻化剂的喷洒等措施[3]。对于一些其他气体的污染,还可以利用一些机械来降低气体的产生,如使用小型的采掘机、利用废气的净化器等。
(三)进行井下的污水处理
对井下进行污水处理一般对采用比较经济型的水泵工艺、比较区域化的水泵工艺,在对煤炭的污水处理过程中,这种系统都是闭路的循环设计。在比较大型的煤炭开采中,由于人员的管理不到位,会使一些机械化出现油的泄漏状况,从而使矿井中的水污染。在这种情况要改善井下的污水,不仅要加强对设备的管理工作、对用油设备的密封工作,还要加大对水介质的开发,从而达到废水的循环使用。
(四)减少地表的坍塌现象
对于比较劣质的煤层,为了防止它在地表处出现坍塌的现象,在开采过程中可以采取柱式的采煤法与条带式的采煤法。对于煤层比较厚的区域要减少煤炭在地表的坍塌现象,在采空区要利用水砂进行填充管理。对于厚度比较薄的煤层来说,要采用泥浆技术在离层带的高压出进行注入,在煤炭开采后对地表中的各个层带钻口注浆,从而减少地表的坍塌现象[4]。
(五)加强噪音的控制
我国在工业生产中制定的噪音标准为85dB(A),但在煤炭开采中所产生的噪音远远超过这一标准。减少噪音的产生不仅能保障工作人员的身心健康、减少施工事故的发生,也能保障矿区在开采中的优良环境。所以在煤炭开采工作中要运用消声器设备来制约噪声的产生。
(六)利用煤炭地下气化技术
煤炭地下气化技术的使用比较早,它的出现在我国煤炭地下气化工作中打下了坚实的基础。它作为发展煤炭清洁开采中最重要的技术,在进行地下煤炭开采中是利用热化学反应进行的气体转化。在实际运用中,它不仅提高了工作人员在井下的工作效率,也消除了对环境的污染状况[5]。
(七)开发沼气的利用
沼气在煤炭形成过程中是一种易燃易爆的气体,在大气中污染中污染着环境。但它作为一种效率比较高的新能源,在应用上比较广泛,利用的成本也比较低。所以就要对终这种新能源进行有利的开发和利用。不仅节约了对资源的利用,也减少了环境的污染。
结论:根据以上对煤炭开采在环境中的污染可以看出,利用煤炭的清洁开采技术对改善环境的污染具有重要作用。煤炭清洁开采技术不仅仅是一种环保技术,应用在煤炭行业领域也是我国实现可持续发展的重要决策。所以为了保证煤炭在开采过程中实现更大经济效益的同时,还要在生产煤炭中保证对环境的污染问题,只有这样才能使我国在能源建设与生态建设上实现更平衡的发展目标。
参考文献:
[1] 王玉浚,张小平,周德群. 清洁开采技术──煤炭工业可持续发展几个重要领域的研究之三[J]. 中国煤炭,1997,04:12-16+59.
[2] 齐敏华. 煤炭企业清洁生产实施方法与技术研究[D].山东科技大学,2007.
[3] 王颖. 煤炭开采循环经济发展模式与评价研究[D].山东科技大学,2007.
[4] 王文,桂祥友. 煤矿区环境保护与煤炭清洁开采[J]. 煤矿现代化,2002,01:5-7.
[5] 高兵,强俊桃. 清洁生产技术在神东矿区煤炭开采中的应用[J]. 能源环境保护,2010,01:31-32.
作者简介
张校辉(1966--),男,内蒙古兴安盟突泉县人,煤炭开采专业。
[关键词]煤炭开采;环境的污染;清洁开采技术
中图分类号:TU752 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0205-01
引言:煤炭能源在我国能源结构发展中起着绝对的主导地位,对我国人们在生活生产与社会发展具有重要意义。虽然开采煤炭在生产上给人们的生活带来了较大的方便,也给社会发展带来较大的能源建設。但在开采中对环境的污染也不断加剧。特别是煤炭在开采中出现的废水、废气以及粉尘的污染、噪声的污染等。所以实现清洁开采技术的利用,进行煤炭的综合治理,从而保证环境在发展中的建设。
一、 煤炭开采对环境污染的影响
(一)废石的污染
在煤炭开采过程中会产生大量的固体废弃物,特别对井下的岩巷、煤岩中排出的矸石以及露天矿中出现的剥离物等。目前全国产生的煤矸石越来越大,大量在堆积随着时间的变化会产生许多烟尘、二氧化硫、一氧化碳等有毒气体,也加大了对环境的污染。由于矸石含有较强的酸性,在地表渗透下污染了地下水,加大了对农作物的破坏,要严重的还会造成矸石的爆发现象,从而影响人们在生活中的财产安全。
(二)气体的污染
煤炭在开采过程中,大部分的地区都会发生一些瓦斯爆炸现象,在井下进行作业中也会出现一些有毒气体的产生。在井下进行通风过程中,这些有毒气体就会扩散到空气中,影响人们的生活环境。而且这些有毒气体的出现也会影响井下工作人员的身体健康[1]。
(三)废水的污染
在煤炭开采中产生的矿井水为废水,它的产生影响了地表的河流。由于矿井水在煤炭开采中容易受煤粉、岩粉等杂物的影响,它伴有一些有毒物质在排放上影响了人们在生产与生活中的发展变化。
(四)坍塌污染
我国在煤炭开采中主要以井工开采为主,随着开采煤量的增加,采矿的方式不同、次数不同也影响了地表岩石的变动,随后也出现了一些地表的坍塌现象。因为煤炭的坍塌现象不仅影响了地面的建筑物,也使农田、桥梁以及各个线路都造成较大的影响。
(五)噪声污染
在煤炭进行开采过程中,为了提高对煤炭开采的工作效率,在生产中就会大量使用先进的机械设备,这些设备在运行中产生了巨大的噪音,它的噪音级别严重超过了国家的相关标准。噪音的产生不仅影响了工作人员在井下的工作,容易造成生产事故的发生,也影响了人们在生活中的质量和身体上的健康。
(六)粉尘污染
在煤矿生产过程中,在井下的工作面以及煤炭的开采中会出现一些粉尘,这些粉尘的产生从地面排到大气中影响了煤矿环境的发展[2]。不仅使工作人员在井下受粉尘的影响,给生产带来较大的安全,也加大了大气的污染状况。
二、 实施清洁开采技术的对策
(一)减少井下的出矸量
要减少煤炭在井下的出矸量具有以下几种措施。首先,对全煤巷采取开拓方式,为了建设更高产、高效的矿井,实现矿井的多面发展,就要在采掘设备上选择功率比较大、强度比较高的进行开采。因为使用这种设备,不仅能加快对煤炭的开采进度,也缩短了巷道的维护时间。还要提高巷道的支护技术,改进支护材料的使用方式和质量,这样在采掘煤层过程中就可以开拓巷道,不需要进行岩层的采掘。目前在德国对全煤巷的开拓已经逐渐发展,在地面了消除了矸石山。然后,在采取实现巷道全煤化,为了实现巷道在生产中的简单化,要对煤层的采区巷道进行联合布置,在采取上山和集中刚区段尽量在煤层间进行开采。减少矸石在煤炭开采中的数量,对倾斜结构比较简单的煤层要进行一次开采的全厚方式,对于比较倾斜的煤层要进行分层开采的方式,对于倾斜比较大的要进行一次采全煤的方式。最后对薄煤层进行开采。
(二)减少井下的废气
为了保障煤井中一些废气的排放,在煤炭采掘之前就要抽取一些CH4,以减少CH4在煤炭开采中的数量。对于一些一氧化碳、二氧化碳等气体的排放,在治理过程中可以对煤层进行注水、在高压的情况下喷雾,也可以利用声波进行雾化等除尘措施。一氧化碳在煤层中容易产生自燃的现象,为了防止这种现象的出现,就要在采掘空间中注入氮、进行阻化剂的喷洒等措施[3]。对于一些其他气体的污染,还可以利用一些机械来降低气体的产生,如使用小型的采掘机、利用废气的净化器等。
(三)进行井下的污水处理
对井下进行污水处理一般对采用比较经济型的水泵工艺、比较区域化的水泵工艺,在对煤炭的污水处理过程中,这种系统都是闭路的循环设计。在比较大型的煤炭开采中,由于人员的管理不到位,会使一些机械化出现油的泄漏状况,从而使矿井中的水污染。在这种情况要改善井下的污水,不仅要加强对设备的管理工作、对用油设备的密封工作,还要加大对水介质的开发,从而达到废水的循环使用。
(四)减少地表的坍塌现象
对于比较劣质的煤层,为了防止它在地表处出现坍塌的现象,在开采过程中可以采取柱式的采煤法与条带式的采煤法。对于煤层比较厚的区域要减少煤炭在地表的坍塌现象,在采空区要利用水砂进行填充管理。对于厚度比较薄的煤层来说,要采用泥浆技术在离层带的高压出进行注入,在煤炭开采后对地表中的各个层带钻口注浆,从而减少地表的坍塌现象[4]。
(五)加强噪音的控制
我国在工业生产中制定的噪音标准为85dB(A),但在煤炭开采中所产生的噪音远远超过这一标准。减少噪音的产生不仅能保障工作人员的身心健康、减少施工事故的发生,也能保障矿区在开采中的优良环境。所以在煤炭开采工作中要运用消声器设备来制约噪声的产生。
(六)利用煤炭地下气化技术
煤炭地下气化技术的使用比较早,它的出现在我国煤炭地下气化工作中打下了坚实的基础。它作为发展煤炭清洁开采中最重要的技术,在进行地下煤炭开采中是利用热化学反应进行的气体转化。在实际运用中,它不仅提高了工作人员在井下的工作效率,也消除了对环境的污染状况[5]。
(七)开发沼气的利用
沼气在煤炭形成过程中是一种易燃易爆的气体,在大气中污染中污染着环境。但它作为一种效率比较高的新能源,在应用上比较广泛,利用的成本也比较低。所以就要对终这种新能源进行有利的开发和利用。不仅节约了对资源的利用,也减少了环境的污染。
结论:根据以上对煤炭开采在环境中的污染可以看出,利用煤炭的清洁开采技术对改善环境的污染具有重要作用。煤炭清洁开采技术不仅仅是一种环保技术,应用在煤炭行业领域也是我国实现可持续发展的重要决策。所以为了保证煤炭在开采过程中实现更大经济效益的同时,还要在生产煤炭中保证对环境的污染问题,只有这样才能使我国在能源建设与生态建设上实现更平衡的发展目标。
参考文献:
[1] 王玉浚,张小平,周德群. 清洁开采技术──煤炭工业可持续发展几个重要领域的研究之三[J]. 中国煤炭,1997,04:12-16+59.
[2] 齐敏华. 煤炭企业清洁生产实施方法与技术研究[D].山东科技大学,2007.
[3] 王颖. 煤炭开采循环经济发展模式与评价研究[D].山东科技大学,2007.
[4] 王文,桂祥友. 煤矿区环境保护与煤炭清洁开采[J]. 煤矿现代化,2002,01:5-7.
[5] 高兵,强俊桃. 清洁生产技术在神东矿区煤炭开采中的应用[J]. 能源环境保护,2010,01:31-32.
作者简介
张校辉(1966--),男,内蒙古兴安盟突泉县人,煤炭开采专业。