煤炭開(kāi)采對環(huán)境的影響及對策

第26卷第5期煤炭技術(shù)Vol.26 ,No.52007年5月Coal TechnologyMay 2007煤炭開(kāi)采對環(huán)境的影響及對策王穎，郭惟嘉(山東科技大學(xué),山東泰安271019)摘要主要論述了煤炭開(kāi)采引起地表塌陷、采掘的廢矸石、排出的廢水、廢氣、粉塵、生產(chǎn)過(guò)程中的噪聲等對地面環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響使生態(tài)系統遭到破壞、礦區生產(chǎn)、生活環(huán)境污染嚴重,同時(shí)也威脅井下生產(chǎn)的安全;為了保護生態(tài)環(huán)境必須大力推廣井下清潔開(kāi)采技術(shù),真正做到煤炭開(kāi)采與環(huán)境保護的協(xié)調發(fā)展。關(guān)鍵詞煤炭開(kāi)采;清潔開(kāi)采;環(huán)境保護中圖分類(lèi)號:TD80文獻標識碼A文章編號:1008 - 8725( 2007 )05 - 0003 - 02Analysis of Effect on Environment by Mining Coal andDiscussion of the Solution MethodWANG Ying , GUO Wei- jia( Shandong University of Science and Technology Taian 271019 China )Abstract :The environmental problems caused severely by mining coal ,which includes land subsidence as wellas environment pollution by waste rock，waste water , exhaust gas rand noise. It led to distruction of ecologi-:al system , pollution of living and working environment and threatened the safety of working underground. Inorder to protect ecological environment , cleanly mining technologies should be popularized , which could helpharmonize the environment protection and coal mining .Key words :coal mining ; clean mining ; environment protection境污染礦區生態(tài)系統破壞嚴重。1煤炭開(kāi) 采對環(huán)境的影響1.3礦區排水對環(huán)境的影響1.1地表塌陷對環(huán)境的影響在煤礦建設和開(kāi)采過(guò)程中, 地表滲透水,巖溶煤炭開(kāi)采破壞了地殼內部原有的力學(xué)平衡狀水、礦坑水,以及生產(chǎn)、防塵用水等會(huì )通過(guò)不同的途態(tài)。由于連續不斷的開(kāi)采采空區范圍不斷擴大當徑進(jìn)入巷道和工作面。為了保證采礦安全,防止水頂板自重超過(guò)頂板抗拉強度和煤柱抗壓強度時(shí)頂害的發(fā)生需將礦井水排出。礦井水是煤礦排放量板巖土層會(huì )發(fā)生位移、斷裂經(jīng)冒落、下沉變化之后,最大的一種廢水礦井水排出后破壞了地下水的自引起地表塌陷。地表塌陷后,損壞了地面構筑物、然平衡狀態(tài),從而引起地下水水位下降、地表沉降等民用建筑物、農田塌陷、灌溉設施損壞、塌陷區積水-系列問(wèn)題。礦井水由于受開(kāi)采、運輸過(guò)程中散落以及橋梁、鐵路、輸電線(xiàn)路等不同程度受到影響原的煤粉、巖粉、支架乳化液等雜物的混入以及煤中伴有生態(tài)系統受到破壞1]。生礦物的分解氧化等導致水體混濁,大多數水體呈1.2 矸石山對環(huán)境的影響灰褐色、懸浮物、色度高、水面浮有油膜并散發(fā)出少煤矸石是煤炭生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物,包括量的腥臭、油腥味細菌和大腸桿菌群數超標。這些井下開(kāi)掘巖巷、半煤巖巷排出的矸石、露天礦剝離物廢水若沒(méi)有經(jīng)過(guò)凈化處理直接外排,會(huì )污染附近地以及原煤洗選過(guò)程中的洗矸等。目前,-部分矸石表水體,引起環(huán)境污染,并對養殖業(yè)產(chǎn)生不良影響。被用于井下充填,而大部分矸石則被運輸到地面堆而且有些礦井水屬于酸性水,它會(huì )腐蝕設備及管路,積形成矸石山。煤矸石中含有碳和大量的硫等有污染地表水體和土壤破壞自然景觀(guān)和動(dòng)、植物的生害物質(zhì)長(cháng)期堆積往往會(huì )引起自燃,排放大量的煙長(cháng)。廢水滲入地下將對地下水資源造成嚴重污染,塵、SO2、CO、H2S等有害氣體，對礦區環(huán)境造成嚴重危害人類(lèi)用水和身體健康。污染。并且矸石山淋溶水含較強的酸性滲人地下，1.4 礦井廢氣對環(huán)境的影響個(gè)別地區矸石中還含有重金屬以及放射性元素污造成礦井廢氣污染的原因是多方面的，主要有染了周?chē)寥篮偷乇硭导暗叵滤?。此?矸石山煤炭中國煤化工氣(瓦斯)和用炸藥落侵占耕地良田。有些地區因暴雨導致矸石山滑坡,礦、YHCN MHG產(chǎn)生的產(chǎn)生co和NOx甚至矸石山爆炸等事故危害生命財產(chǎn)安全造成環(huán)等有每氣體以及?；胰杖紡V生的CO、CO2等。為了收稿日期2007-02- 20;修訂日期2007-03-13作者簡(jiǎn)介:王穎( 1972- )女,山東泰安人講師畢業(yè)于山東經(jīng)濟學(xué)院采礦工程碩士現任山東科技大學(xué)泰安校區經(jīng)管系管理教研室主任E - mail :wje75 @ 163 .com。煤炭技術(shù).第26卷井下生產(chǎn)安全通常采用通風(fēng)方式將井下的有害氣.送到井下矸石處理場(chǎng)破碎通過(guò)管道并利用風(fēng)力運體排入大氣中。我國每年排入大氣中的CH4達100輸到工作面回填采空區,做 到矸石不出井。矸石充億m3 ,約占世界總排放量的1/3。CH4及CO、CO2、填既消除了井下煤矸石的地面排放污染,又可達到NOx、H2S等廢氣污染導致氣候條件發(fā)生變化,破壞減少巖層和地表移動(dòng)、減少塌陷區的目的。臭氧層產(chǎn)生溫室效應”還會(huì )形成酸雨嚴重影響了2.3礦 井廢水治理技術(shù)生態(tài)環(huán)境。另外排出的廢氣還是煤礦井下開(kāi)采的礦井廢水的治理,可以采用分類(lèi)排放、凈化處災害因素,由它引起的事故造成人員傷亡數占礦井理、回收復用等技術(shù)。在礦井水中巖溶水占60%之事故的1/3左右。因此，無(wú)論是從環(huán)境保護方面還多而巖溶水多為未被污染的地下水,若能將巖溶水是從煤礦安全生產(chǎn)的角度,都迫切需要解決井下有與其他礦井水分開(kāi)排放則不會(huì )對環(huán)境造成污染還可以利用。對于生產(chǎn)、防塵產(chǎn)生的煤泥水、廢水,可害氣體的治理問(wèn)題21。在井下中央設污水沉淀凈化水倉,經(jīng)技術(shù)處理后的1.5 礦區噪聲對環(huán)境的影響凈化水采用循環(huán)供水系統供采掘工作面及各用水我國礦井生產(chǎn)中普遍使用礦井主通風(fēng)機、地面地點(diǎn)在生產(chǎn)中多次重復使用。該技術(shù)既可減少廢水空氣壓縮機、主副井提升設備、風(fēng)動(dòng)或電動(dòng)鑿巖機排放，又能節省新水的補充。等，這些設備都是礦山的主要噪聲源。其噪聲級達2.4 礦井煤層氣治理技術(shù)90dB(A)以上,有的高達120dB(A)遠遠超過(guò)國家瓦斯抽放技術(shù)是治理煤層氣的有效措施。煤炭工業(yè)衛生標準。在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中,噪聲污染已成生產(chǎn)過(guò)程中預先抽放煤層中的瓦斯，可以有效地甚為礦區主要的環(huán)境污染之一。長(cháng)期的噪聲能使人的至是大幅度地減少生產(chǎn)中瓦斯涌出量。這不僅是確聽(tīng)力機構受損、能引起失眠、疲勞、頭暈、記憶力衰退保安全生產(chǎn)的重要技術(shù)措施,也是減輕礦井排放廢等不良癥狀影響人們的睡眠和休息,同時(shí)也危害人氣對環(huán)境污染的重要途徑。瓦斯抽放技術(shù)根據煤層賦存條件的不同有如下方法:開(kāi)采層抽放、鄰近層抽們的身心健康。放、采空區長(cháng)孔抽放、鉆孔抽放、巷道抽放和綜合抽2對策與分析放等。鄰近層抽放和采空區長(cháng)孔抽放是井下抽放技術(shù)的發(fā)展方向。2.1減少 地表塌陷對于劣質(zhì)煤層或結構復雜的煤層,可采用柱式2.5噪聲控制為了工人的身心健康和減少因噪聲引起的事故或房柱式采煤法及條帶式采煤法回采,以減少采后率以及保護礦區地面生活環(huán)境,必 須使用配有消聲的地表塌陷量,減輕對地表環(huán)境的影響。對特厚煤器并且消聲后符合國家規定的工業(yè)衛生標準的設層利用水砂充填采空區頂板是減少地表沉陷的最有備。效方法。盡管此法增加設備增加生產(chǎn)系統使礦井2.6大力發(fā)展清潔型水力采煤技術(shù)生產(chǎn)系統復雜化噸煤成本增高,但對地表環(huán)境影響清潔型水力采煤技術(shù)是將綜合預防環(huán)境污染的是很小的。對薄及中厚的煤層群,應采用離層帶高技術(shù)應用于煤炭水力開(kāi)采過(guò)程中最大限度地減輕壓注入泥漿技術(shù)。地下煤層開(kāi)采后上覆巖層產(chǎn)生變或消除煤炭開(kāi)采對生態(tài)環(huán)境造成的影響。水力采煤形和移動(dòng)巖層間產(chǎn)生不同程度的離層。在地面向利用高壓水射流破煤,并借助水力來(lái)完成全部或部各離層帶打鉆孔,通過(guò)鉆孔向離層空隙中高壓注入泥漿,以減緩和減少地表沉陷。分運輸提升工序的機械化開(kāi)采工藝。清潔型水采技2.2 減少井下出矸量的技術(shù)術(shù)包括經(jīng)濟型水采和區域化水采，實(shí)現了閉路循環(huán)2.2.1全 煤巷揩拓技術(shù)供水不僅減少了用水量而且減少了廢水排放量。全煤巷開(kāi)拓技術(shù)是指所有礦井開(kāi)拓巷道都布置2.7 開(kāi)發(fā)煤炭地下氣化技術(shù)在煤層中除極少數峒室需要開(kāi)掘在穩定的巖層中煤炭地下氣化是目前較理想的煤炭清潔開(kāi)采技外。全煤巷開(kāi)拓不僅有利于煤炭的清潔生產(chǎn),而且術(shù),它是將地下煤炭通過(guò)熱化學(xué)反應在原地將煤炭基建投資少，礦 井投產(chǎn)快,在建井期間就可以生產(chǎn)煤轉化為可燃氣體的技術(shù)，是對傳統采煤方式的一次炭。全煤巷開(kāi)拓基本上消除煤矸石的排出。許多新根本性改革。這種方法不僅極大地減少了井下工程設計的礦井已取消排矸系統消除向地表排矸和污投資降低了工人的勞動(dòng)強度而且消除了煤炭開(kāi)采染。近年來(lái)我國一些新設計的大型礦井,也按全煤過(guò)程中對環(huán)境的污染和煤炭燃燒對生態(tài)環(huán)境的不利巷開(kāi)拓方式而設計。而大多數中、小煤礦基本.上都影響中國煤化工是無(wú)巖巷開(kāi)拓3。參考YHCNMHG2.2.2矸石井 下處理技術(shù)[1]王文桂祥友王國君煤礦井下清潔開(kāi)采技術(shù)[ J].遼寧工程技對井下開(kāi)掘巖巷而產(chǎn)生的大量矸石,不運至地術(shù)大學(xué)學(xué)報200264).面直接在井下進(jìn)行處理,可減少地面堆矸消除污[2] 周桂銓.煤炭清潔開(kāi)采技術(shù)和環(huán)境保護[ J].龍巖師專(zhuān)學(xué)報。2003 (6).染，還可節省矸石的井下、井上運輸費用。矸石不出[3] 才慶祥,徐志遠我國煤炭資源開(kāi)發(fā)存在的若干問(wèn)題及對策井技術(shù)是通過(guò)各種技術(shù)手段將巖巷掘出的矸石運[J].露天采礦技術(shù)2005 (5).