煤礦開采的環(huán)境影響及防治措施

賈曉鳳 程 浩 張 渝 王鵬飛

河南建筑材料研究設(shè)計院有限責(zé)任公司（450002）

0 前言

煤炭是我國重要的能源之一，我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國。根據(jù)統(tǒng)計，煤炭在全國能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中分別占71.7%和67%，而且這種格局在相當(dāng)長的時期內(nèi)不會改變。而且我國約75%的工業(yè)燃料、85%的民用燃料和65%的化工原料由煤炭工業(yè)提供，可見煤炭資源對于我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步發(fā)揮著舉足輕重的作用。然而，由于受多種因素影響，在煤炭開采、運(yùn)輸、利用過程中產(chǎn)生了一系列環(huán)境及生態(tài)問題，致使煤礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重受損,不僅阻礙煤炭行業(yè)的自身發(fā)展，同時也影響了整個經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。目前，煤礦區(qū)的環(huán)境問題尤其生態(tài)損害環(huán)境問題已經(jīng)成為礦區(qū)乃至區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重大制約因素。

可持續(xù)發(fā)展的主要原則是公平性原則和持續(xù)性原則。公平性原則∶1）強(qiáng)調(diào)同代人的橫向公平，給各地區(qū)以公平的分配和發(fā)展的權(quán)利。2）代際間的公平,要認(rèn)識到人類賴以生存的自然資源是有限的，當(dāng)代人不能因為自己的發(fā)展與需求而損害滿足人類世世代代需求的自然資源與環(huán)境條件。持續(xù)性原則是指生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)受到某種干擾時能保持其生產(chǎn)能力。經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展不能離開資源和環(huán)境，也不能超越資源與環(huán)境的承載能力,人類對資源的利用、廢棄物的處理等,均應(yīng)維持在環(huán)境允許容量之內(nèi)，否則發(fā)展將不可能持續(xù)。

自然資源的開發(fā)利用是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。煤炭資源是一種有限的、非再生的自然礦產(chǎn)資源，隨開采利用而逐漸減少，直至耗竭殆盡，從長遠(yuǎn)看是不能持續(xù)利用的。因此，煤炭的開發(fā)利用可持續(xù)發(fā)展觀應(yīng)該是既要注重資源利用率，達(dá)到資源優(yōu)化配置，不能以造成資源的大量破壞和浪費(fèi)為代價來實現(xiàn)礦產(chǎn)資源開發(fā)，又要注重資源開發(fā)利用過程中的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益及生態(tài)環(huán)境效益，處理好當(dāng)前發(fā)展與未來發(fā)展的關(guān)系，走資源開發(fā)、環(huán)境協(xié)調(diào)、持續(xù)利用的道路。

1 煤礦開采對環(huán)境影響分析

1.1 煤礦開采對水環(huán)境的污染與損害

煤礦開采對水環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在兩個方面，一方面是對地表及地下水系的破壞，另一方面是對地表及地下水系的污染。煤礦區(qū)的污染水源主要有礦井水、洗煤廢水、煤矸石淋溶水、礦區(qū)生活污水等幾大類，排放量大，成分復(fù)雜，這些廢水不僅嚴(yán)重污染礦區(qū)周邊地表水體，損害水生生物，而且通過采礦活動和廢水滲入作用還會污染地下水體。

煤礦開采過程必然涉及到對地下水的疏干和排泄。由于地下水的不斷疏干和排泄，必然導(dǎo)致地下水位大面積、大幅度的下降，礦區(qū)主要供水水源枯竭，地表植被干枯，自然景觀破壞，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量下降，嚴(yán)重時可引起地表土壤沙化。

煤礦大量排放廢水會不同程度地污染地表及地下水系；矸石和露天堆煤場遇到雨天，污水流入地表水系或滲入地下潛水層，選煤廠的廢水不經(jīng)處理大量排放，對地表、地下水源造成污染等等，使礦區(qū)周圍的河流、沼澤地或積水池等變?yōu)楹谏浪?/p>

地表水系的污染往往是顯而易見的，相對容易治理,而地下水的污染具有隱蔽性且難以恢復(fù)，影響較為深遠(yuǎn)。由于地下水的流動較為緩慢，僅靠含水層本身的自然凈化，則需長達(dá)幾十年甚至上百年的時間，且污染區(qū)域難以確定，容易造成意外污染事故。

總之，煤礦廢水的排放會導(dǎo)致礦區(qū)內(nèi)水體和土壤的生態(tài)功能下降，動植物種類銳減，甚至威脅到整個礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)和人類自身的安全。

1.2 煤礦開采對土地資源的損害

1.2.1 土地沉陷

煤層是層狀沉積礦床，厚度相對較小，單位面積生產(chǎn)能力低，在礦山開采過程中，井下大面積采空，形成大量采空區(qū)，頂板冒落、巖層移動后，造成地面沉降，在地表形成低洼地。有的由于地表潛水位較淺，在低洼處形成沼澤地或積水池，有的表現(xiàn)為既深又寬的裂縫，形成嚴(yán)重的山體滑坡隱患。沼澤地或積水池、山體滑坡的形成，使礦區(qū)耕地減少或受到破壞，生態(tài)環(huán)境也受到嚴(yán)重影響。例如，2002年山東鄒城煤礦區(qū)由于采煤塌陷造成土地破壞面積 4166 .32 hm2，其中積水面積 1173 .53 hm2，絕產(chǎn)面積1728 .19 hm2，涉及到20多個行政村。

據(jù)估算,全國平均每采出1萬t煤沉陷面積在0.2萬m2以上，全國已有開采沉陷地45億m2。

1.2.2 侵占土地和污染環(huán)境

我國是土地資源極其匱乏的國家，人均耕地占有量只有0.11 hm2，不到世界人均耕地面積的1/2，然而煤炭開采對土地資源的損害十分巨大，這無疑加重了我國人多地少的矛盾。

據(jù)統(tǒng)計,目前全國大中型煤礦有矸石山1800 多座（不包括近8萬個鄉(xiāng)鎮(zhèn)及個體小煤礦堆積的矸石山），矸石堆放總量達(dá)30億t以上。我國每年生產(chǎn)原煤l2億t左右，矸石排放量一般為原煤產(chǎn)量的8%～20%，平均約為12%，煤礦年均排放矸石1.5億t左右，矸石堆分布范圍廣，化學(xué)成分復(fù)雜，對人類生存環(huán)境帶來很大的威脅與危害，主要表現(xiàn)在∶

1）侵占土地。據(jù)統(tǒng)計，目前已形成堆積的34億t矸石，占地面積約2.8億m2，且每年呈現(xiàn)明顯增加趨勢，顯然將進(jìn)一步加劇我國可耕地資源短缺的局面。例如，平頂山礦區(qū)40年來，排放矸石累積存量3900萬 t，形成 31座矸石山，占地 98萬 m2，其中77.5%為可耕地，按當(dāng)?shù)仄骄N植水平，每年減產(chǎn)糧食62.6萬t，相當(dāng)于1500多人的年糧食占有量。

2）污染環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計，全國正在自燃的矸石山約200座,自燃過程排出大量有害氣體,如SO2、CO2、H2S及氮氯化合物、煙塵等，污染空氣，形成酸雨，污染水源和土地，抑制植物生長并危及人類健康。

3）危害人類安全。由于煤矸石堆放不穩(wěn)定，嚴(yán)重威脅著公共安全。1996年在英國南威爾士的阿邦番,一座高達(dá)60 m的矸石山滑塌,11萬m2的矸石塌落下來，使100多人喪生。

1.2.3 土壤污染

煤礦區(qū)土壤中的有害元素主要來源于煤矸石風(fēng)化自燃、淋溶，礦區(qū)大量粉塵、廢氣的沉降以及礦井水。有害元素通過各種水力聯(lián)系（導(dǎo)水砂層、地層裂隙、河流等）發(fā)生污染轉(zhuǎn)移，使礦區(qū)及其周邊地區(qū)的土壤質(zhì)量下降，生態(tài)系統(tǒng)退化，農(nóng)作物減產(chǎn)，甚至威脅人體健康。土壤一旦被有害元素污染，其危害性遠(yuǎn)大于大氣和水體的污染，因為有害元素化合物能較長時間存在于土壤環(huán)境中,且不易被人察覺。例如,土壤中毒性最大的 Cd、Pb、Hg、As等元素在生物放大作用下大量富集，沿食物鏈最后進(jìn)入人體，引起急、慢性中毒，造成肝、腎、肺、骨等組織的損壞，甚至能夠致癌。土壤有害元素污染對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生多種損害方式，總體分為三大類∶①受污染的土壤直接暴露在環(huán)境中，通過土壤顆粒等形式直接或間接地被動物或人吸收;②在雨水淋溶作用下，土壤中的有害元素緩慢向下滲透,導(dǎo)致地下水的污染；③外界環(huán)境條件的變化，例如酸雨，提高了土壤中有害元素活性和生物可利用性，使得有害元素較容易被植物吸收而進(jìn)入食物鏈，對動物和人體產(chǎn)生毒害作用，并易向下遷移，導(dǎo)致地下水污染。

目前，對煤礦區(qū)土壤中有害元素的研究越來越深入，有研究表明∶土壤中有害元素的活動性、生物可利用性、毒性與有害元素的形態(tài)有密切關(guān)系，為礦區(qū)土壤的修復(fù)提供了新思路。

1.3 水土流失與沙漠化

我國西部煤炭資源蘊(yùn)藏豐富，但是該區(qū)域位于干旱半干旱區(qū)，植被稀疏，水土流失及沙漠化嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)非常脆弱。因此，水土流失和土地沙漠化成為該區(qū)域煤礦區(qū)最突出的生態(tài)環(huán)境問題之一。煤礦建設(shè)和生產(chǎn)過程中挖掘地表、堆棄土渣、破壞土地和植被，從而減少了地面植被的覆蓋，造成地表徑流和地表糙度改變，使土壤抗蝕指數(shù)降低，加劇了水土流失和土地沙化,不僅損害礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，而且為周圍地區(qū)帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染和安全威脅。例如，陜西榆林神府東勝礦區(qū)是黃河流域風(fēng)蝕沙漠化和水土流失復(fù)合侵蝕最為嚴(yán)重的地區(qū)。劇烈的水土流失不僅加重了河道排洪輸流能力，而且大量泥沙污染了水源供水水質(zhì)。據(jù)陜西省水保部門預(yù)測，礦區(qū)一、二期年增土壤侵蝕量62175 Mt，為原生侵蝕量的212倍，年增入黃河泥沙量15191 Mt，占原輸沙量的50.16%。由于礦區(qū)鄰近毛烏素沙漠，氣候干旱，風(fēng)大沙多，植被稀少，沙漠化問題嚴(yán)重，因而對周邊地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活及黃河水道均構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

1.4 瓦斯對大氣環(huán)境的影響

煤礦開采排放的瓦斯量每年高達(dá)50～70億m3，瓦斯井下爆炸事故頻繁發(fā)生，造成嚴(yán)重的生命和財產(chǎn)損失；同時，瓦斯是溫室氣體，對環(huán)境的污染十分嚴(yán)重，危及大氣層、森林、農(nóng)作物和人類自身。

1.5 生物資源的損害

煤礦區(qū)生物資源的損害主要是由于礦山工業(yè)建設(shè)、矸石堆放、開山修路、露天采礦剝離等引起的。這些劇烈的煤炭開采與建設(shè)活動，特別是不合理的活動，改變了礦區(qū)內(nèi)以及周邊地區(qū)水體、土壤等環(huán)境的初始條件，破壞了區(qū)域內(nèi)營養(yǎng)元素的循環(huán)與更新，從而對礦區(qū)生物資源造成了嚴(yán)重?fù)p害。主要表現(xiàn)為∶

1）煤炭開采活動造成生物的生存環(huán)境或棲息地被破壞。由于礦井采礦及其配套工程設(shè)施諸如交通線、建筑物等的建設(shè)，使得礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)原有的大面積連續(xù)的生物環(huán)境被人為分割成許多面積較小的不規(guī)則板塊，甚至是完全消失，限制了生物的活動范圍，影響了生物生存活力，導(dǎo)致生物多樣性受損。例如，烏海地區(qū)因煤炭開發(fā)直接破壞的天然草牧場高達(dá)140000 hm2，將使包括四合木、綿刺、革苞菊、蒙古扁桃在內(nèi)的世界珍稀殘遺瀕危野生植物從地球上消失。

2）由于煤炭開采對礦區(qū)及周圍水體、大氣和土壤的嚴(yán)重污染,導(dǎo)致某些生物減少，甚至滅絕，最終導(dǎo)致礦區(qū)生物多樣性受損。

3）在進(jìn)行煤礦區(qū)生態(tài)修復(fù)和重建的過程中，人為引入的外來物種入侵，對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重干擾和破壞，致使原有物種大量滅絕，導(dǎo)致礦區(qū)生物物種單一，生態(tài)系統(tǒng)退化。

1.6 噪聲污染

煤炭開采過程中帶來的噪聲污染已越來越受到人們的關(guān)注。煤礦噪聲有井下噪聲和地面噪聲兩種，井下噪聲主要來自鑿石、放炮、采煤、通風(fēng)、運(yùn)輸、提升、排水等所用的各種機(jī)電設(shè)備。據(jù)調(diào)查，目前大部分煤礦井下工作場所的噪聲級已超過國家規(guī)定的允許值。

煤礦噪聲具有強(qiáng)度大、聲級高、連續(xù)時間長、頻帶寬等特點。長期暴露于強(qiáng)噪聲作業(yè)環(huán)境中，不僅會對礦工的聽覺器官造成損傷，還會引發(fā)多種其他疾病，妨礙通信聯(lián)絡(luò)，容易發(fā)生工傷事故。此外，噪聲還會污染周圍環(huán)境，影響礦區(qū)周邊居民的正常生活。

1.7 景觀破壞

作為一個地理單元，煤礦區(qū)不僅蘊(yùn)藏著煤炭等礦產(chǎn)資源，還形成了獨(dú)特的地質(zhì)地貌景觀和生態(tài)景觀，加之人文、社會、歷史等方面的因素，使得它成為一個集礦產(chǎn)價值、生態(tài)價值、人文價值、地質(zhì)價值等多種價值于一體的復(fù)雜綜合體。

由于在煤炭開采過程中，采掘土方、堆棄廢石及尾礦、排放污染物,破壞了礦區(qū)地質(zhì)地貌原有的形態(tài)，影響了自然風(fēng)景觀瞻，毀壞了珍貴的地質(zhì)遺跡和名勝古跡，不僅給人們帶來視覺污染，更重要的是給人類歷史文化和科學(xué)研究造成了不可彌補(bǔ)的損失。

2 減少煤礦開采影響的措施

當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人們生活水平日益提高,對能源特別是煤炭的需求量在大幅度增加，不可能限制資源的開發(fā)利用,應(yīng)根據(jù)可持續(xù)發(fā)展原則，綜合考慮礦業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，走礦業(yè)“綠色開采”的道路。

2.1 貫徹國家法規(guī)和科學(xué)管理礦區(qū)

隨著 《中華人民共和國煤炭法》、《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》、《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國水土保持法》、《土地復(fù)墾規(guī)定》等相關(guān)管理法規(guī)的頒布和實施，標(biāo)志著我國煤礦區(qū)環(huán)境防治工作已進(jìn)入法制化軌道。這就要求我國煤炭工業(yè)工作者從領(lǐng)導(dǎo)到基層要加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識和法律意識，切實貫徹國家相關(guān)法律法規(guī)，堅持煤炭資源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)并重、防治結(jié)合、以防為主的方針。同時，積極進(jìn)行法制創(chuàng)新，根據(jù)本地區(qū)煤炭開采的特點和影響現(xiàn)狀,制定針對性強(qiáng)、行之有效的管理法規(guī)，保障礦區(qū)污染治理和生態(tài)環(huán)境修復(fù)的實施，促進(jìn)礦區(qū)人與自然的和諧發(fā)展。在管理體制方面，土地管理部門、煤炭管理部門和環(huán)保部門等相關(guān)行政執(zhí)法管理單位應(yīng)積極完善管理體制，加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，明確權(quán)、責(zé)、利等問題，齊抓共管。在“誰污染誰治理,誰破壞誰恢復(fù),誰使用誰補(bǔ)償”的原則下，推進(jìn)礦區(qū)管理體制和方法的改革與創(chuàng)新，將礦區(qū)環(huán)境治理與企業(yè)、工人的切身利益相聯(lián)系,使礦區(qū)環(huán)境保護(hù)與治理由政府行為轉(zhuǎn)變成企業(yè)行為和個體行為。

2.2 采用新技術(shù)新工藝減少矸石產(chǎn)出

兗州礦業(yè)集團(tuán)在礦井采區(qū)巷道布置時，取消巖石集中巷，采用煤、巖巷相結(jié)合的邊界上山取代中間巖石上山，加大采區(qū)走向長度，進(jìn)一步簡化巷道布置，減少聯(lián)絡(luò)巷道工程量，降低巷道特別是巖巷掘進(jìn)率,礦井巷道萬噸掘進(jìn)率由1990年的86.11 m/萬t，下降到1999年的 36.94 m/萬 t，巖巷掘進(jìn)率由33.01 m/萬t，下降到8.28 m/萬t。 僅此一項每年可減少矸石排放量250萬t左右。我國一些新設(shè)計的大型礦井，如兗州礦業(yè)集團(tuán)濟(jì)寧三號煤礦、神東大柳塔、補(bǔ)連塔煤礦、潞安漳村煤礦等均采用全煤巷布置，實行單一煤層開拓、準(zhǔn)備和回采，矸石基本不出井口。實現(xiàn)全煤開拓方式的若干支持技術(shù)已有了很大發(fā)展，如長距離獨(dú)頭煤巷掘進(jìn)通防及安全技術(shù)研究的進(jìn)展，解決了長距離煤巷掘進(jìn)通風(fēng)、降溫、煤炭自燃和輔助運(yùn)輸?shù)劝踩珕栴}，使全煤巷布置采區(qū)尺寸進(jìn)一步加大。

積極推廣大采高開采技術(shù)，減少5 m以下厚煤層采用分層開采或放頂煤時矸石混入量，減少原煤含矸率。優(yōu)化厚煤層放頂煤開采參數(shù)和工藝程序，在有效提高頂煤采出率的同時，降低原煤含矸率。

進(jìn)一步研究、完善新型化學(xué)采煤方法，煤炭地下氣化是一種新型的采煤技術(shù)，地下氣化的原理是煤炭在地下煤氣發(fā)生場（預(yù)先開掘的巷道）內(nèi)進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)過氧化帶、還原帶、干餾—干燥帶排出地面，被燒剩的煤灰和頂板垮落的巖石充填燃空區(qū)，只保留一個不大的空間供氣流通過，作氣化通道。其特點是將埋藏在地下的煤炭直接氣化為煤氣，經(jīng)過凈化、分離等處理，通過管道把煤氣送到工廠等用戶。煤炭地下氣化開采具有安全性好、投資少、效益高、污染少等優(yōu)點，被譽(yù)為第二代潔凈采煤方法。目前已在我國開灤、新汶、徐州等礦區(qū)進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn)，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

2.3 充填采空區(qū)

采空區(qū)充填技術(shù)主要有水力充填、風(fēng)力充填和自溜充填等幾類。水力充填材料有河砂、山砂、碎石、爐渣、井下和洗煤廠矸石、油母頁巖煉油廢渣等。隨著充填材料的不同，地表下沉系數(shù)不同，一般為0.1～0.5，減沉效果為50%～90%。以含泥量少的河砂充填材料減沉效果最好，爐渣、矸石充填的效果次之。風(fēng)力充填要求有專用的壓風(fēng)機(jī)、充填機(jī)和輸送管路，對充填材料粒度要求較高，由于設(shè)備充填能力和效果等原因，使用范圍均不大。自溜充填用于急傾斜煤層和傾斜煤層，減沉效果相對較差。

近年來，我國在撫順、兗州、大屯、新汶等礦區(qū)應(yīng)用采空區(qū)上方離層裂縫注漿充填法，起減緩下沉速度和下沉量的作用，可減少下沉30%～40%，使用充填材料可以是電廠粉煤灰和經(jīng)粉碎的矸石，可起到減少矸石或粉煤灰堆放和減少地表下沉的雙重效果，在高潛水位礦區(qū)農(nóng)田保護(hù)方面有廣闊的應(yīng)用前景。其技術(shù)關(guān)鍵一是要保證充填漿液不流入井下采空區(qū)，二是要準(zhǔn)確預(yù)測形成離層的位置。

利用井下采空區(qū)、預(yù)掘礦房和廢棄巷道作為井下貯矸空間，將矸石充填在這些空間內(nèi)，既可回收部分建筑物下的煤炭資源，又可部分解決或降低地面沉降和塌陷問題。

2.4 減少煤礦瓦斯排放

我國煤礦煤層氣儲量極為豐富，據(jù)估計，我國陸上埋深在2000 m以下的煤層氣（瓦斯）資源量達(dá)32～35×1012 m3,幾乎與常規(guī)天然氣資源量相當(dāng)，主要分布在東北、華北、華南和西北等4大聚氣區(qū)，尤以華北地區(qū)煤層氣資源量巨大。如何有效地資源化利用這些以往廢棄的資源，是急需研究解決的問題。

目前煤層氣的勘探在一些條件好的區(qū)域有所突破，如山西晉城、沁水南部和河?xùn)|柳林等，有的已基本具備商業(yè)性開發(fā)利用條件。礦區(qū)瓦斯井下抽放工作進(jìn)展較為順利,技術(shù)水平居世界領(lǐng)先水平，我國淮南等高瓦斯礦區(qū)正在研究煤和瓦斯共采的新方法，主要研究瓦斯抽放規(guī)律與抽放的工藝、材料和設(shè)備，建立煤層氣（瓦斯）井下規(guī)模開發(fā)與利用的示范工程。

2.5 推廣清潔生產(chǎn)，促進(jìn)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)

清潔生產(chǎn)的正式定義是聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）1989年首次提出的。在此之前，清潔生產(chǎn)所包含的主要內(nèi)容和思想早已被若干發(fā)達(dá)或較發(fā)達(dá)國家和地區(qū)采用，并在這些國家和地區(qū)存在不同的叫法。例如:歐洲國家稱之為“少廢無廢工藝”、“無廢生產(chǎn)”；日本稱之為“無公害工藝”；美國則稱之為“廢料最少化”、“污染預(yù)防”、“減廢技術(shù)”。我國學(xué)者根據(jù)我國實際情況，進(jìn)一步提出有關(guān)實行可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，認(rèn)為清潔生產(chǎn)包含4層含意∶①清潔生產(chǎn)的目標(biāo)是節(jié)省能源，降低原材料消耗，減少污染物的產(chǎn)生量和排放量；②清潔生產(chǎn)的基本手段是改進(jìn)工藝技術(shù)、強(qiáng)化企業(yè)管理，最大限度的提高資源、能源的利用水平和改變產(chǎn)品體系,更新設(shè)計觀念，爭取廢物最少排放及將環(huán)境因素納入服務(wù)中去；③清潔生產(chǎn)的方法是排污審計，即通過審計發(fā)現(xiàn)排污部位、排污原因，并篩選消除或減少污染物的措施及產(chǎn)品生命周期分析；④清潔生產(chǎn)的終極目標(biāo)是保護(hù)人類與環(huán)境，提高企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益。

對于煤炭工業(yè)來說，清潔生產(chǎn)集中體現(xiàn)在潔凈煤技術(shù)（CCT）的發(fā)展。即在煤炭開發(fā)和利用過程中，減少污染和提高效率的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)化和污染控制等一系列新技術(shù)的總稱，使煤炭達(dá)到最大限度利用潛能，而釋放最少污染物。潔凈煤技術(shù)基本覆蓋了煤炭高效潔凈開發(fā)利用的全過程,即①加工∶洗選、型煤、水煤漿；②煤炭高效潔凈燃燒∶流化床燃燒技術(shù)、高效低污染的粉煤燃燒、燃煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電；③煤炭轉(zhuǎn)化∶煤炭氣化、煤炭液化、燃料電池；④污染控制與廢棄物治理∶煙氣凈化、煤層氣回收利用、煤矸石和粉煤灰綜合利用。

潔凈煤技術(shù)是一個涉及多層次、多學(xué)科的高、中、低端技術(shù)群，具有難度大、投入高、開發(fā)周期長等特點。但是，它已成為當(dāng)前世界各國解決礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題的主導(dǎo)技術(shù)之一。

2.6 引進(jìn)新的理論技術(shù)，優(yōu)化防治方案

由于煤礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)比其他生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜得多，同時生態(tài)環(huán)境損害的原因復(fù)雜，損害程度不一。因此，單純從一個角度看問題，孤立運(yùn)用某一學(xué)科的理論和技術(shù)對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境損害進(jìn)行修復(fù)和治理，往往事倍功半，甚至適得其反。所以，應(yīng)綜合運(yùn)用物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科的理論和方法，結(jié)合GIS、RS、GPS等高科技技術(shù)，從多角度、多側(cè)面對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境損害進(jìn)行評價、修復(fù)和治理。此外，在對修復(fù)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計開發(fā)時，應(yīng)盡量從“以廢治廢”的角度，將治理與利用相結(jié)合，充分體現(xiàn)“利用是為了治理，而治理的目的是為了更好的利用”的思想。

2.7 礦區(qū)土地復(fù)墾與綜合治理

煤礦土地復(fù)墾的最終目標(biāo)是恢復(fù)因采礦而破壞的土地的利用價值,實現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的平衡，為企業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造一個良好的外部環(huán)境，保障采礦—土地利用—社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。礦區(qū)的土地復(fù)墾和生態(tài)重建應(yīng)與采礦活動同步進(jìn)行，礦區(qū)土地復(fù)墾對象主要是塌陷的土地以及被煤矸石、粉煤灰壓占后污染的土地。根據(jù)礦山不同開采時期的技術(shù)特點和自然環(huán)境等因素及時決策確定相應(yīng)的復(fù)墾或生態(tài)重建方案，盡量避免或減少對環(huán)境的破壞，實現(xiàn)采礦與生態(tài)重建的一體化。

生態(tài)重建與土地復(fù)墾主要內(nèi)容是:根據(jù)礦區(qū)周圍主要特征的動態(tài)變化,如土地利用特征的變化等，根據(jù)不同的用途，如農(nóng)業(yè)用地、林業(yè)用地、建筑用地等，進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)利用或景觀設(shè)計；根據(jù)礦山開采對礦區(qū)土壤的物理化學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)水文的影響,按不同的土地利用方式，環(huán)保、水保部門的要求，提出具體的控制和利用措施。例如∶對于淺層塌陷區(qū)，可以恢復(fù)耕種，建設(shè)高價值經(jīng)濟(jì)田，如大棚蔬菜、瓜果等；對于常年積水區(qū)的邊沿部位及積水較淺或季節(jié)性積水的區(qū)域可挖池筑堤，建養(yǎng)魚塘；對于積水較深的地區(qū)而應(yīng)綜合利用，如培植水生植物、建立水禽基地等。

總之，要因地制宜，本著“宜糧則糧、宜林則林、宜漁則漁”的原則，做好塌陷區(qū)的土地復(fù)墾工作。

2.8 礦區(qū)生態(tài)工程的研究和示范基地的建立

由于礦區(qū)環(huán)境問題規(guī)模大、復(fù)雜程度高，必須組織專門人員開展礦區(qū)生態(tài)工程及生態(tài)重建實用技術(shù)研究、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)體系研究和礦區(qū)生態(tài)保護(hù)與重建協(xié)調(diào)機(jī)制研究等。同時，建立礦區(qū)生態(tài)工程示范基地。示范基地建設(shè)可以采取國家、地方政府為主，受益者（企業(yè)）為輔的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式。一般應(yīng)優(yōu)先選擇礦區(qū)服務(wù)年限長、生態(tài)環(huán)境脆弱，且具典型意義、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好、領(lǐng)導(dǎo)與群眾環(huán)保意識較強(qiáng)的礦區(qū)。

3 結(jié)語

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對煤炭資源的需求越來越大，而因煤炭開采造成的環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境破壞問題日益嚴(yán)重，已經(jīng)威脅到礦區(qū)及其周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)安全。要徹底解決煤礦開采對環(huán)境的影響問題，必須從開采的源頭采取有效措施,研究有利于礦區(qū)環(huán)境保護(hù)的采礦新技術(shù)，使資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，分析煤礦區(qū)環(huán)境污染及生態(tài)環(huán)境破壞的原因、途徑和程度具有重要現(xiàn)實意義。政府執(zhí)法部門、管理部門、煤炭企業(yè)、研究院所等相關(guān)機(jī)構(gòu)和單位要共同努力，按照科學(xué)發(fā)展觀的要求，與時俱進(jìn)，全面推進(jìn)構(gòu)建和諧礦區(qū)的各項工作，實現(xiàn)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時，國家的環(huán)保政策應(yīng)與能源政策相協(xié)調(diào)，并投入更多的資金研究潔凈開采技術(shù)和潔凈煤技術(shù)，在開發(fā)利用廉價能源的同時能保護(hù)好環(huán)境，實現(xiàn)煤炭資源的可持續(xù)發(fā)展。

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