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摘 要:煤炭是我国主要能源,对经济建设和社会发展具有重要的作用,是我国可持续发展战略实施的资源保证。但是,长期以来,由于我们对煤炭资源保护熟悉不足,对环境和生态保护重视不够,从而带来了一系列的环境问题。本文主要分析了煤矿开采对生态环境的影响以及煤矿环境污染的治理措施,仅供参考。
关键词:煤矿开采;环境问题;对策
Abstract: Coal is the main energy in China, plays an important role in the economic construction and social development, is the implementation of sustainable development strategy of our country resource guarantee. However, for a long time, because of our coal resources protection knows inadequacy, do not pay enough attention to the protection of environment and ecology, which brings a series of environmental problems. This paper analyzes the impact on the ecological environment of coal mining and control measures of environmental pollution in coal mine, for reference only.
Key words: coal mining; environmental problems; countermeasures
中图分类号:TD82 文献标识码:文章编号
1 煤炭资源开发的现状
近年来,在国家的政策扶持和煤炭企业自身加快改革的作用下,我国煤炭工业取得了长足的发展,煤炭市场总体上表现出供需平衡的局面。但是,从整体来看,我国煤炭资源开采中仍然存在小型煤矿数量多、生产装备差、开采工艺落后等状况。特别是有一部分煤炭开采企业,眼睛只瞄着眼前利益,对煤炭资源的综合利用和环境保护的不够重视,片面的追求规模,导致出现了很多严重的问题,归纳起来主要表现在如下几个方面:一是我国的煤炭资源回采率和利用率较低,资源损失浪费现象较为普遍。其原因主要是大量的小型煤矿开采工艺落后,并多以“采厚弃薄、采易弃难”追求产量,造成资源严重损失;二是煤炭资源的超强度开采情况普遍,无序开发现象严重,这种不合理的开采方式,给煤矿安全生产带来了严重的影响,使煤矿事故频发,加速了煤炭资源的枯竭,给国民经济的发展造成了严重的危害;三是煤炭资源开发缺乏统筹规划、产能过剩问题严重。在市场竞争和地方发展需求的双重作用下,一些煤炭资源富集区盲目扩大生产规模、片面追求高产高效,造成了严重的资源浪费;四是煤炭资源开发和生态环境保护矛盾恶化,造成资源的严重浪费和对环境的严重污染。
2 煤炭资源开采对生态环境的影响
2.1 破坏植被和土地资源。煤炭资源开发对地面植被和土地资源的影响主要有三个方面:一是井工开采导致地面塌陷,地面植被遭到破坏,严重影响农业生产和植被生长,加速了土地沙漠化进程,塌陷还使山体滑坡、泥石流等灾害频发,对矿区的植被、土地和人身安全构成了严重的威胁。二是露天开采对植被和土地的破坏更为严重。其开采过程中直接挖掘地面,破坏地表植被,造成水土流失。三是煤矿开采中废弃物占压耕地或使植被遭受破坏,使矿区群众的生产生活受到很大的影响。
2.2 污染水资源加剧水土流失。煤炭开采坑道抽排地下水,给地下水造成严重影响,使其水位下降、供水紧张、水土流失加剧,农田水利设施遭受严重破坏,影响农田耕作、灌溉,导致农作物减产给农田灌溉和居民生活用水造成影响,同时由于造成水资源缺乏,使得土地逐渐退化,严重影响农业生产。
2.3 造成严重的大气污染。采掘场、矸石自燃、煤层瓦斯抽放,矿井排风使大量的有毒有害、可燃性气体直接进入大气,给大气环境造成严重污染,酸性气体随雨水返回地面,给农作物、植被、地下水及人身健康等都会造成危害。
2.4煤矸石地面堆放造成的污染。煤炭地下开采初期井巷及平垌的开挖产生部分废土石方,煤炭开采过程中产生大量的煤矸石。井巷及平垌的开挖产生的废土石方一般可用于基础建设土石原料或工业广场场地平整,对生态环境影响不大。而煤炭开采过程中产生大量的煤矸石,堆放地表将对生态环境产生一定影响,主要包括占用大量土地破坏地表植被,煤矸石堆随风起尘或散发出少量的废气。降雨时雨水冲刷煤矸石堆表层导致大量有害物质随雨水进入土壤或河流影响生态环境等。
2.5 引发地质灾害。煤炭资源开发引起的地质灾害因其分布广、种类多的原因,危害十分严重,比如地面塌陷、煤矸石堆积、瓦斯灾害、地质滑坡、崩塌和泥石流等。
3煤矿环境污染的防护措施
3.1完善相应的规范标准。完善、修改煤矿开采的有关标准、规范,使煤矿开采的环境管理和治理具有可操作性、规范,使矿山环境管理和治理具有可操作性、针对性和科学性。实现煤矿开采从勘察、建设、生产、闭坑全过程的管理和监督有法可依。实现煤矿开采环境的改变—破坏—恢复—重建的良性循环,促进可持续发展。这就从源头避免、减少了环境问题的危害和地质灾害的发生。
3.2建立采煤环境补偿机制。在已有法律条款的基础上,紧密结合矿区环境的特点,建立起符合我国国情的矿区环境保护法律法规体系和技术标准体系,这一体系应覆盖矿区发展的全过程,对新上矿山项目的环境影响评价、在采矿山的环境保护和报废矿山的环境重建以及如何推进环境补偿机制,都应给出明确的法律规定,建议国家有关部门通过举行论证会、听证会或其他形式,征求有关专家和公众的意见,尽快研究、制订煤炭开采对环境进行补偿新办法,加速改善矿山生态环境,做到在保护中开发、在开发中保护,实现经济、社会、环境的协调发展。
3.3提供资金保障。环境治理和解决沉陷问题需要资金的保障。保护资源、环境治理、提高安全水平、解决沉陷问题和煤炭综合利用等方面都需要大量的资金,可以对煤矿开采企业收取适当的资金用于专项的资源与生态环境保护建设。这种做法至少在环境治理上提供了一定的资金保障。
3.4采用科学的开采技术。(1)清洁开采技术。在减少废弃物方面,改革巷道布置与支护,少开岩石巷多做煤巷,从总体上消除或减少矸石排放量;矸石井下处理技术(如宽巷掘进、沿空留巷、矸石充填等)。在减少有害气体排放方面,如实行煤层气预开发和井下瓦斯抽放等。(2)推行减沉开采技术。地表沉陷控制主要有两种技术途径。一是以支撑煤柱为核心的技术,二是以充填体为核心的技术。对支撑煤柱方案,主要原则是选择优化的煤柱留设方式,在容许地表下沉范围内最大限度采出煤炭资源。在我国,主要采用条带法开采,地表下沉系数为0.1~0.3。这一方案面临的问题是开采效率较低,难于实现综合机械化。房柱式采煤法在美国、澳大利亚等国家应用广泛,这种开采方法采用连续采煤机等现代装备,采煤效率较高,在适宜的条件下值得推广应用。对充填体控制岩层移动的方案,原理是充分利用上覆岩层移动过程中可能产生的充填空间,注入充填材料,使充填体和岩层相互作用而形成一个稳定平衡结构,从而抑制岩层移动向地表发展。根据充填体所处的位置,可分为采空区充填和岩层内离层注浆充填。采空区充填即以充填材料置换煤炭,若充填及时、密实和工艺得当,可以使开采后上覆岩层不出现冒落带,从而显著减少地表下沉值。覆岩离层注浆减沉是一项较新的技术,它是从地面通过钻孔向开采过程的覆岩离层注浆,具有不干扰井下生产,且注浆成本相对较低的优点,这一技术与其他技术相结合,为地表沉陷控制开辟了广阔的前景。(3)矿井水资源的保护和再利用。减少开采对水资源的影响,首先要减少进入矿井的总体水量。如地面修建疏排水设施,减少地表水、大气降水入渗补给矿井的水量。留设防水煤岩柱、注浆构筑挡水帷幕等也是减少矿井水量的有效途径。矿井水的资源化是一个重要的发展方向。煤矿的采选生产供排水沟系统,应尽可能采用循环系统,努力节约水资源,控制污染物排放浓度和排放量。
4防治对策发展趋势
4.1煤矿开采多目标动态规划。煤矿开采是牵涉到资源、环境、社会等多方面因素并处于动态发展变化中的复杂工程,应利用多目标动态规划原理,把煤炭开采与生态环境保护及治理作为一项系统工程进行整体规划和长远设计,并实施动态管理。
4.2引入新理论与技术,优化防治措施。综合运用多学科的理论和方法,结合GIS、RS、GPS等高科技技术,多角度、多侧面对矿区生态環境损害进行评价、修复和治理。对修复技术进行设计开发时,树立“以废治废”的思想,将治理与利用相结合。
4.3加强矿区生态工程研究。由于矿区非生物因素均衡破坏是生态环境破坏的重要部分,且影响因素复杂,必须组织专门人员开展矿区生态工程、生态重建实用技术和矿区生态保护与重建协调机制研究等。必要时建立矿区生态工程示范基地。
结束语:对于煤炭环境的治理是一项长期而艰巨的任务,不断利用新的技术手段或其它合理方式对煤炭污染进行有效治理,争取将污染将到最小化,尽可能减少煤炭开采对环境的污染和煤炭燃烧对生态环境的不利影响和危害。
关键词:煤矿开采;环境问题;对策
Abstract: Coal is the main energy in China, plays an important role in the economic construction and social development, is the implementation of sustainable development strategy of our country resource guarantee. However, for a long time, because of our coal resources protection knows inadequacy, do not pay enough attention to the protection of environment and ecology, which brings a series of environmental problems. This paper analyzes the impact on the ecological environment of coal mining and control measures of environmental pollution in coal mine, for reference only.
Key words: coal mining; environmental problems; countermeasures
中图分类号:TD82 文献标识码:文章编号
1 煤炭资源开发的现状
近年来,在国家的政策扶持和煤炭企业自身加快改革的作用下,我国煤炭工业取得了长足的发展,煤炭市场总体上表现出供需平衡的局面。但是,从整体来看,我国煤炭资源开采中仍然存在小型煤矿数量多、生产装备差、开采工艺落后等状况。特别是有一部分煤炭开采企业,眼睛只瞄着眼前利益,对煤炭资源的综合利用和环境保护的不够重视,片面的追求规模,导致出现了很多严重的问题,归纳起来主要表现在如下几个方面:一是我国的煤炭资源回采率和利用率较低,资源损失浪费现象较为普遍。其原因主要是大量的小型煤矿开采工艺落后,并多以“采厚弃薄、采易弃难”追求产量,造成资源严重损失;二是煤炭资源的超强度开采情况普遍,无序开发现象严重,这种不合理的开采方式,给煤矿安全生产带来了严重的影响,使煤矿事故频发,加速了煤炭资源的枯竭,给国民经济的发展造成了严重的危害;三是煤炭资源开发缺乏统筹规划、产能过剩问题严重。在市场竞争和地方发展需求的双重作用下,一些煤炭资源富集区盲目扩大生产规模、片面追求高产高效,造成了严重的资源浪费;四是煤炭资源开发和生态环境保护矛盾恶化,造成资源的严重浪费和对环境的严重污染。
2 煤炭资源开采对生态环境的影响
2.1 破坏植被和土地资源。煤炭资源开发对地面植被和土地资源的影响主要有三个方面:一是井工开采导致地面塌陷,地面植被遭到破坏,严重影响农业生产和植被生长,加速了土地沙漠化进程,塌陷还使山体滑坡、泥石流等灾害频发,对矿区的植被、土地和人身安全构成了严重的威胁。二是露天开采对植被和土地的破坏更为严重。其开采过程中直接挖掘地面,破坏地表植被,造成水土流失。三是煤矿开采中废弃物占压耕地或使植被遭受破坏,使矿区群众的生产生活受到很大的影响。
2.2 污染水资源加剧水土流失。煤炭开采坑道抽排地下水,给地下水造成严重影响,使其水位下降、供水紧张、水土流失加剧,农田水利设施遭受严重破坏,影响农田耕作、灌溉,导致农作物减产给农田灌溉和居民生活用水造成影响,同时由于造成水资源缺乏,使得土地逐渐退化,严重影响农业生产。
2.3 造成严重的大气污染。采掘场、矸石自燃、煤层瓦斯抽放,矿井排风使大量的有毒有害、可燃性气体直接进入大气,给大气环境造成严重污染,酸性气体随雨水返回地面,给农作物、植被、地下水及人身健康等都会造成危害。
2.4煤矸石地面堆放造成的污染。煤炭地下开采初期井巷及平垌的开挖产生部分废土石方,煤炭开采过程中产生大量的煤矸石。井巷及平垌的开挖产生的废土石方一般可用于基础建设土石原料或工业广场场地平整,对生态环境影响不大。而煤炭开采过程中产生大量的煤矸石,堆放地表将对生态环境产生一定影响,主要包括占用大量土地破坏地表植被,煤矸石堆随风起尘或散发出少量的废气。降雨时雨水冲刷煤矸石堆表层导致大量有害物质随雨水进入土壤或河流影响生态环境等。
2.5 引发地质灾害。煤炭资源开发引起的地质灾害因其分布广、种类多的原因,危害十分严重,比如地面塌陷、煤矸石堆积、瓦斯灾害、地质滑坡、崩塌和泥石流等。
3煤矿环境污染的防护措施
3.1完善相应的规范标准。完善、修改煤矿开采的有关标准、规范,使煤矿开采的环境管理和治理具有可操作性、规范,使矿山环境管理和治理具有可操作性、针对性和科学性。实现煤矿开采从勘察、建设、生产、闭坑全过程的管理和监督有法可依。实现煤矿开采环境的改变—破坏—恢复—重建的良性循环,促进可持续发展。这就从源头避免、减少了环境问题的危害和地质灾害的发生。
3.2建立采煤环境补偿机制。在已有法律条款的基础上,紧密结合矿区环境的特点,建立起符合我国国情的矿区环境保护法律法规体系和技术标准体系,这一体系应覆盖矿区发展的全过程,对新上矿山项目的环境影响评价、在采矿山的环境保护和报废矿山的环境重建以及如何推进环境补偿机制,都应给出明确的法律规定,建议国家有关部门通过举行论证会、听证会或其他形式,征求有关专家和公众的意见,尽快研究、制订煤炭开采对环境进行补偿新办法,加速改善矿山生态环境,做到在保护中开发、在开发中保护,实现经济、社会、环境的协调发展。
3.3提供资金保障。环境治理和解决沉陷问题需要资金的保障。保护资源、环境治理、提高安全水平、解决沉陷问题和煤炭综合利用等方面都需要大量的资金,可以对煤矿开采企业收取适当的资金用于专项的资源与生态环境保护建设。这种做法至少在环境治理上提供了一定的资金保障。
3.4采用科学的开采技术。(1)清洁开采技术。在减少废弃物方面,改革巷道布置与支护,少开岩石巷多做煤巷,从总体上消除或减少矸石排放量;矸石井下处理技术(如宽巷掘进、沿空留巷、矸石充填等)。在减少有害气体排放方面,如实行煤层气预开发和井下瓦斯抽放等。(2)推行减沉开采技术。地表沉陷控制主要有两种技术途径。一是以支撑煤柱为核心的技术,二是以充填体为核心的技术。对支撑煤柱方案,主要原则是选择优化的煤柱留设方式,在容许地表下沉范围内最大限度采出煤炭资源。在我国,主要采用条带法开采,地表下沉系数为0.1~0.3。这一方案面临的问题是开采效率较低,难于实现综合机械化。房柱式采煤法在美国、澳大利亚等国家应用广泛,这种开采方法采用连续采煤机等现代装备,采煤效率较高,在适宜的条件下值得推广应用。对充填体控制岩层移动的方案,原理是充分利用上覆岩层移动过程中可能产生的充填空间,注入充填材料,使充填体和岩层相互作用而形成一个稳定平衡结构,从而抑制岩层移动向地表发展。根据充填体所处的位置,可分为采空区充填和岩层内离层注浆充填。采空区充填即以充填材料置换煤炭,若充填及时、密实和工艺得当,可以使开采后上覆岩层不出现冒落带,从而显著减少地表下沉值。覆岩离层注浆减沉是一项较新的技术,它是从地面通过钻孔向开采过程的覆岩离层注浆,具有不干扰井下生产,且注浆成本相对较低的优点,这一技术与其他技术相结合,为地表沉陷控制开辟了广阔的前景。(3)矿井水资源的保护和再利用。减少开采对水资源的影响,首先要减少进入矿井的总体水量。如地面修建疏排水设施,减少地表水、大气降水入渗补给矿井的水量。留设防水煤岩柱、注浆构筑挡水帷幕等也是减少矿井水量的有效途径。矿井水的资源化是一个重要的发展方向。煤矿的采选生产供排水沟系统,应尽可能采用循环系统,努力节约水资源,控制污染物排放浓度和排放量。
4防治对策发展趋势
4.1煤矿开采多目标动态规划。煤矿开采是牵涉到资源、环境、社会等多方面因素并处于动态发展变化中的复杂工程,应利用多目标动态规划原理,把煤炭开采与生态环境保护及治理作为一项系统工程进行整体规划和长远设计,并实施动态管理。
4.2引入新理论与技术,优化防治措施。综合运用多学科的理论和方法,结合GIS、RS、GPS等高科技技术,多角度、多侧面对矿区生态環境损害进行评价、修复和治理。对修复技术进行设计开发时,树立“以废治废”的思想,将治理与利用相结合。
4.3加强矿区生态工程研究。由于矿区非生物因素均衡破坏是生态环境破坏的重要部分,且影响因素复杂,必须组织专门人员开展矿区生态工程、生态重建实用技术和矿区生态保护与重建协调机制研究等。必要时建立矿区生态工程示范基地。
结束语:对于煤炭环境的治理是一项长期而艰巨的任务,不断利用新的技术手段或其它合理方式对煤炭污染进行有效治理,争取将污染将到最小化,尽可能减少煤炭开采对环境的污染和煤炭燃烧对生态环境的不利影响和危害。