試析煤礦環(huán)保工作面臨的問題及解決方法

摘要：雖然煤礦事業(yè)帶動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，但是煤礦環(huán)保問題也愈發(fā)嚴(yán)重，成為現(xiàn)階段煤礦企業(yè)的首要關(guān)注問題。本文以山西省鄉(xiāng)寧縣天潤煤礦整合工程為例，在簡要分析我國煤礦發(fā)展概況的基礎(chǔ)上，從煤礦開發(fā)、運(yùn)輸以及利用這三個(gè)方面著手，重點(diǎn)分析當(dāng)前煤礦環(huán)保中存在的問題。在此基礎(chǔ)上，從處理廢氣、廢水、固體廢棄物、經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式等方面提出解決對(duì)策，希望具有一定參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：煤礦;環(huán)保工作;問題;解決方法

中圖分類號(hào)：X32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）12-0-02

Abstract：Although the coal mine industry leads to the continuous improvement of Chinas economic level， the problem of coal mine environmental protection is becoming more and more serious， which has become the primary concern of coal mining enterprises at the present stage. Taking the integration project of Tianrun Coal Mine in Xiangning County of Shanxi Province as an example， this paper briefly analyzes the general situation of coal mine development in China， and focuses on the problems existing in the current coal mine environmental protection from three aspects： coal mine development， transportation and utilization. On this basis， the countermeasures are put forward from the aspects of waste gas treatment， wastewater treatment， solid waste economic development mode and so on， hoping to have certain reference value.

Key words：Coal mine;Environmental protection work;Problem;Solution

煤炭資源被譽(yù)為“黑色的金子”，是我國工業(yè)發(fā)展和建設(shè)過程中不可缺少的重要資源，其開發(fā)與利用同人們的日常生活息息相關(guān)。但是當(dāng)前我國煤礦資源的開發(fā)與利用過程中一直存在著環(huán)保問題，水污染、空氣污染、地表塌陷、固體廢物等問題嚴(yán)重制約著我國經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，所以尋求煤礦開發(fā)利用過程中環(huán)保問題的解決之策勢在必行。

1 煤礦行業(yè)發(fā)展概況分析

我國是“富煤、貧油、少氣”的國家，這一特點(diǎn)決定了煤炭將在一次性能源生產(chǎn)和消費(fèi)中占據(jù)主導(dǎo)地位且長期不會(huì)改變。目前我國煤炭可供利用的儲(chǔ)量約占世界煤炭儲(chǔ)量的11.67%，位居世界第三。我國是當(dāng)今世界上第一產(chǎn)煤大國，煤炭產(chǎn)量占世界的35%以上。我國也是世界煤炭消費(fèi)量最大的國家，煤炭一直是我國的主要能源和重要工業(yè)原料，在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)構(gòu)成中煤炭始終占一半以上。

在我國已經(jīng)探明的煤炭保有量中，山西、陜西、內(nèi)蒙古等幾個(gè)中西部省份占據(jù)了近70%，煤礦資源的分布極其不均衡。例如山西省的已探明煤礦儲(chǔ)備量全國最多。與其他主要采煤國相比，我國煤礦資源的開采條件處在中下水平，可供露天開采的煤炭資源比較少，再加上我國很長一段時(shí)間內(nèi)采取的都是簡單粗暴的開采方式，技術(shù)水平不高，對(duì)煤礦資源及周圍的環(huán)境等造成了很大的危害。

2 煤礦環(huán)保工作面臨的問題

2.1 煤礦資源開發(fā)中存在的環(huán)保問題

2.1.1 煤礦資源開采方式帶來的環(huán)境問題

在開采過程中主要采取的是露天開采或者地下礦井開采兩種方式，這兩種開采方式在一定程度上都會(huì)導(dǎo)致土地資源破壞及生態(tài)環(huán)境惡化。現(xiàn)階段煤礦開采作業(yè)主要包括井工開采和露天開采兩種形式，針對(duì)井工開采而言，所造成的環(huán)境問題具體包括：1.生態(tài)環(huán)境影響。井工開采的不合理開展會(huì)造成土壤結(jié)構(gòu)疏松、土壤侵蝕度提高、土地生產(chǎn)力降低等。2.地下水資源影響。井工開采的不合理會(huì)導(dǎo)致煤層頂板產(chǎn)生跨落現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫帶和跨落帶的形成，致使地下水位降低，并對(duì)含水層造成嚴(yán)重的影響。3.大氣環(huán)境影響。井工開采過程中會(huì)造成施工揚(yáng)塵，具體包括風(fēng)力起塵和動(dòng)力起塵，并且在開采過程中和原煤儲(chǔ)運(yùn)所產(chǎn)生的粉塵也會(huì)對(duì)大氣造成嚴(yán)重的影響。4.地質(zhì)災(zāi)害影響。主要表現(xiàn)在會(huì)產(chǎn)生滑坡、坍塌等現(xiàn)象，如若不及時(shí)治理，會(huì)對(duì)井工開采以及人員安全造成嚴(yán)重的影響。而針對(duì)露天開采而言，造成的環(huán)境問題具體包括：（1）生態(tài)環(huán)境影響。具體表現(xiàn)在植被消失、地貌被破壞，造成地表裸露的現(xiàn)象，如若不及時(shí)治理，會(huì)導(dǎo)致地區(qū)生態(tài)環(huán)境受到損害。（2）地下水資源影響。在實(shí)際開采過程中會(huì)對(duì)煤層以上所有煤系含水層進(jìn)行破壞，如若不及時(shí)治理，會(huì)造成礦區(qū)水位下降，造成嚴(yán)重水文破壞。（3）大氣環(huán)境影響。其采掘場、排土場等地區(qū)會(huì)造成嚴(yán)重的揚(yáng)塵污染，再加上爆破、廢石處理等工作開展，對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重影響。（4）地質(zhì)災(zāi)害影響。會(huì)導(dǎo)致巖土體產(chǎn)生形變，進(jìn)而引發(fā)山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

2.1.2 煤礦資源開發(fā)過程中存在的環(huán)境問題

煤礦開采破壞地下水資源，加劇缺水地區(qū)的供水緊張。首先，由于開采技術(shù)不到位，大量地下水資源因?yàn)殚_采過程中地層破壞而滲漏被排出，這些礦井水被凈化利用的不足20%，對(duì)礦區(qū)周邊環(huán)境形成污染。其次，由于社會(huì)上對(duì)潔凈煤的追求增加，原煤入洗的比例不斷提高，水污染加劇。

煤礦開采導(dǎo)致廢氣排放，對(duì)大氣環(huán)境產(chǎn)生危害。礦井中一般會(huì)含有大量瓦斯，瓦斯中的主要成分甲烷是一種重要的溫室氣體，會(huì)在很大程度上加劇溫室效應(yīng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國每年從礦井開采中排放的甲烷約占世界甲烷總排放量的30%，除5%左右集中回收利用外，其余全部排放到大氣中。同時(shí)礦區(qū)地面矸石山容易自燃，污染大氣環(huán)境并對(duì)居民的身體健康產(chǎn)生威脅[1]。

2.2 煤礦運(yùn)輸過程中存在的環(huán)境問題

在我國，由于煤礦資源分布不均、經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡，造成了煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)之間巨大的空間差異，形成了“北煤南運(yùn)，西煤東輸”的長距離運(yùn)煤格局。煤炭在運(yùn)輸中容易產(chǎn)生大量煤塵，這既損失了煤炭，又污染運(yùn)輸沿線周圍的生態(tài)環(huán)境 。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，如果煤炭在運(yùn)輸過程中的損失量以0.5%來計(jì)算的話，每年運(yùn)輸煤炭造成的經(jīng)濟(jì)損失有接近5億人民幣。

2.3 煤礦資源利用中存在的環(huán)境問題

中國長期以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，造成了我國南方工業(yè)生產(chǎn)發(fā)達(dá)地區(qū)酸雨頻發(fā)，北方地區(qū)統(tǒng)一供暖導(dǎo)致霧霾嚴(yán)重、PM2.5嚴(yán)重超標(biāo)。統(tǒng)計(jì)資料顯示，全國廢氣排放總量中以二氧化硫?yàn)槔?，工業(yè)來源的廢氣占到了70%，同時(shí)煙塵排放總量也十分巨大，這些都與我國長期以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式有關(guān)。

3 解決煤礦資源開發(fā)中環(huán)境問題的策略分析

以山西省某煤礦為例，該煤礦工程位于山西省鄉(xiāng)寧縣，占地面積約為0.81hm?，工程名稱為“天潤煤礦整合工程”，工程建設(shè)規(guī)模為90萬t/a。該工程為礦井兼并重組整合工業(yè)場地，其中部分建筑物需要新建，而其余部分則利用原有的。具體新建建筑物包括主井井口房、篩分間、建構(gòu)筑物、末煤倉等。本文結(jié)合該工程案例對(duì)煤礦環(huán)保工作措施進(jìn)行分析研究。

3.1 加強(qiáng)廢水處理，綜合治理區(qū)域環(huán)境

天潤煤礦在開展煤礦資源開采過程中，側(cè)重對(duì)礦井污廢水的治理，并且始終秉承著中水回用的理念，開展高質(zhì)量的污水治理工作。首先，對(duì)現(xiàn)有廢水治理設(shè)施進(jìn)行改造，對(duì)已老化、壞損的廢水治理設(shè)施、設(shè)備進(jìn)行改造、更新?lián)Q代，從設(shè)備上確保礦井廢水長期、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。與此同時(shí)，結(jié)合具體情況將礦井污水排入到礦井水處理站，然后將處理廠處理完畢的中水用于綠化、井下消防灑水等。其次，將煤礦作業(yè)開展過程中產(chǎn)生的生活污水進(jìn)行二級(jí)生物處理，然后將處理完畢的中水用于生產(chǎn)補(bǔ)水中，進(jìn)而達(dá)到污水零排放的目的。最后，在礦區(qū)建設(shè)污水集中處理池，避免礦區(qū)廢水直接排入水系中，造成水污染。

同時(shí)，對(duì)于煤礦開采方式不當(dāng)造成的礦區(qū)土地資源浪費(fèi)和地貌及地表生態(tài)景觀的破壞問題，首先要在煤礦開采之前做好前期的勘測工作，根據(jù)礦區(qū)煤炭的保有量、煤炭質(zhì)量、地質(zhì)條件等因素選擇最合適的開采方法，不能盲目開采;其次要在開采過程中做到不占據(jù)額外的土地資源，做好礦區(qū)管理工作，避免煤炭及煤矸石對(duì)礦區(qū)周圍土地資源的污染。

3.2 注重生態(tài)恢復(fù)、水土保持，避免生態(tài)破壞

在礦區(qū)開采工作完成后，對(duì)于地表生態(tài)破壞比較嚴(yán)重的地區(qū)采取小范圍的 封山育林，采取植草、人工造林和疏林補(bǔ)方式，提高地表涵養(yǎng)水源、保持水土的能力，保證礦區(qū)的綜合生態(tài)環(huán)境，在該煤礦生產(chǎn)地區(qū)種植喬灌木，以此構(gòu)建完整的隔離帶，避免出現(xiàn)污染擴(kuò)散的情況[2]。以天潤煤礦為例，針對(duì)煤礦重點(diǎn)區(qū)域，結(jié)合具體情況進(jìn)行保安煤柱的預(yù)留，然后派遣專人進(jìn)行定期的檢查和巡視，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)地表塌陷等現(xiàn)象的預(yù)防。而針對(duì)礦區(qū)內(nèi)斜度大于45°的山坡，設(shè)置綠化工程和排水溝，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生態(tài)綜合治理效果的提升。

3.3 做好煤矸石的綜合利用，減少空氣污染

煤矸石的科學(xué)處理是礦區(qū)存在的一個(gè)急需解決的問題，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)有矸石山歷年堆積量巨大，而且煤矸石容易自燃，會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、二氧化硫等有害氣體，嚴(yán)重影響著我國的空氣質(zhì)量，所以天潤煤礦重視對(duì)煤矸石的綜合利用工作。

首先，提高煤矸石綜合利用量。目前可以采用煤矸石發(fā)電、利用煤矸石代替粘土制磚等方法。利用煤矸石全部代替粘土，既可以降低能耗，又能減少生態(tài)破壞，這是大宗利用煤矸石的主要途徑。其次，煤矸石回填采礦區(qū)，利用煤矸石回填采礦區(qū)，既可減少煤矸石占地，又可減少煤矸石對(duì)環(huán)境的污染。在回填過程中要注意，一般用于回填的煤矸石以砂巖、石灰?guī)r為主。最后，對(duì)短期內(nèi)暫無法消化的煤矸石，制定切實(shí)可行的保護(hù)規(guī)劃、方案和措施。宜林則林，宜草則草，努好煤矸石堆場的覆土植被保護(hù)工作。針對(duì)矸石的處理，還可以結(jié)合具體情況在煤礦溝口處修建擋矸壩，以此避免矸石被雨水沖走，對(duì)周圍水體造成污染。

煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的生活固體廢物，具體包括塑料和紙類廢物等。針對(duì)生活固體廢物的處理，需要在廠區(qū)內(nèi)設(shè)置數(shù)量足夠的封閉式垃圾箱，然后定期進(jìn)行集中處理。而針對(duì)鍋爐所產(chǎn)生的煤渣，則需將其運(yùn)送至專門場地進(jìn)行填埋處理，避免對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生破壞。

3.4 轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，尋求清潔能源的使用

煤礦在開采、運(yùn)輸和利用過程中都會(huì)有污染的產(chǎn)生，給我國的環(huán)境建設(shè)帶來了極大的困難。而煤炭作為一種不可再生資源，在前些年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，我們過度依賴煤炭，不利于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[3]。煤礦可以結(jié)合自身具體發(fā)展情況，重視對(duì)深加工和附加值的提升，以達(dá)到煤礦利用價(jià)值的提升;側(cè)重對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使煤礦發(fā)展邁入可持續(xù)發(fā)展道路。

清潔能源消耗后可得到恢復(fù)補(bǔ)充，極少產(chǎn)生污染物。如太陽能、風(fēng)能、生物能、水能、地?zé)崮?、氫能等都在我國獲得了極大的發(fā)展，各省市都因地制宜，探尋適合本地區(qū)清潔能源的發(fā)展方向，這是轉(zhuǎn)化經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的需要，也是可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

3.5 噪聲治理

該煤礦企業(yè)最初安裝了型號(hào)為35-11的軸流風(fēng)機(jī)，而在具體運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的噪音非常強(qiáng)烈，雖然企業(yè)結(jié)合具體情況采用技術(shù)降噪方式來進(jìn)行噪聲治理，但是治理后所檢測的結(jié)果仍超出標(biāo)準(zhǔn)的60db?；诖?，通過對(duì)噪聲產(chǎn)生原因進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)主要產(chǎn)生因素為風(fēng)機(jī)機(jī)殼。所以，開展噪聲的治理，可以結(jié)合以下方面：1.選擇質(zhì)量較高的吸聲材料，并進(jìn)行通風(fēng)換氣系統(tǒng)的重新更換;2.結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行風(fēng)機(jī)隔離;3.將隔離間的門窗材料全部置換為隔聲門窗。

4 結(jié)束語

綜上所述，煤礦環(huán)保工作中面臨的形勢不容樂觀，必須從源頭入手，解決好廢氣、廢水排放問題，最重要的是要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，尋求更環(huán)保、更高效的清潔能源，只有這樣才能促進(jìn)我國煤炭環(huán)保工作的順利進(jìn)行，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]宋凱歌.煤炭行業(yè)綠色發(fā)展的轉(zhuǎn)型之路[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（04X）：62.

[3]閆建強(qiáng).煤炭資源開發(fā)利用與環(huán)保治理[J].資源信息與工程，2018，33（6）：41-42.

收稿日期：2019-09-23

作者簡介：楊寧貴（1986-），男，碩士研究生學(xué)歷，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境影響評(píng)價(jià)。