煤礦環(huán)境問(wèn)題及治理分析

1、煤礦環(huán)境問(wèn)題及治理分析 煤炭在我國(guó)一次能源的生產(chǎn)和消費(fèi)中始終占有極其重要的地位。煤炭的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用，不行避開(kāi)地帶來(lái)一系列環(huán)境問(wèn)題，僅礦區(qū)而言，就存在著水污染、煤矸石、噪聲、礦區(qū)大氣、地表塌陷等諸多環(huán)境問(wèn)題。有資料表明，我國(guó)煤礦每年排出約22億m3礦井水， 一、礦區(qū)水污染及其掌握 據(jù)調(diào)查，我國(guó)煤礦水資源普遍缺乏，目前約有71%的礦區(qū)面臨缺水，有40%的煤礦嚴(yán)峻缺水，80%的煤礦職工飲用不潔水。同時(shí)在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，還會(huì)產(chǎn)生大量的礦山廢水（如礦坑水、礦山工業(yè)用水、廢石場(chǎng)淋濾水、選煤廠廢水及尾礦壩廢水），且礦山廢水具有排放量大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、污染范圍大、影響地區(qū)廣等特殊。若此類廢水直接排入地表，不

2、僅鋪張水資源，還會(huì)對(duì)礦區(qū)環(huán)境造成破壞。下面僅對(duì)礦井水和選煤廢水作簡(jiǎn)要闡述。 1.1礦井水及其資源化 煤礦開(kāi)采時(shí)，為確保井下平安，必需排出大量礦井水。礦井水由于受到開(kāi)采、運(yùn)輸過(guò)程中散落的粉煤灰、巖粉和礦工生產(chǎn)活動(dòng)及煤中伴隨礦物的分解氧化導(dǎo)致污染。依據(jù)礦井水含污染物特性一般分為：干凈礦井水、含懸浮物礦井水、高礦化度礦進(jìn)水、酸性礦井水及其它礦井水。 干凈礦井水多數(shù)是從奧陶系石炭中涌出的，其水質(zhì)較好，ph呈中性，低礦化度，不含有毒有害離子。只需在源頭處妥當(dāng)截流，通過(guò)專用管道排至地表，經(jīng)簡(jiǎn)潔消毒即可作為生活飲用水。有的還含有多種有益元素，可開(kāi)發(fā)為礦泉水。 含懸浮物礦井水一般指除懸浮物、細(xì)菌及感官指標(biāo)外，

3、其它理化指標(biāo)均滿意飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的礦井水。這類礦井水在我國(guó)北方礦區(qū)分布較廣，如平頂山、焦作、開(kāi)灤及華東、東北礦區(qū)的礦井水多數(shù)屬這種水質(zhì)。最常規(guī)方法主要是通過(guò)混凝、沉淀、過(guò)濾、消毒處理工藝，即可使出水水質(zhì)達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。 高礦化度礦井水也稱含鹽礦井水，它是由于地下水與碳酸巖和硫酸巖層的接觸溶蝕，使水中Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、SO42-等離子增多而形成的，礦化度大多為1000-4000mg/l。高礦化度水處理分兩步進(jìn)行：一是預(yù)處理（主要去除懸浮物），主要彩混凝沉淀技術(shù)；二是脫鹽處理，使處理后水含符合我國(guó)衛(wèi)生飲用水要求。脫鹽處理方法主要有蒸餾法、電滲析法、反滲透法。電滲析法是較為

4、成熟的一種方法，目前我國(guó)處理高礦化度礦井水幾乎全部彩電滲析技術(shù)。 酸性礦井水主要是由于被采煤層中含有大量的硫鐵礦，在有充分的氧氣和細(xì)菌的存在下，使黃鐵礦氧化，生成亞硫酸和硫酸，造成礦井水呈酸性。它嚴(yán)峻腐蝕礦山設(shè)備和管道，未經(jīng)處理排入地面水體，會(huì)危害水生生物，并使禾苗枯死。據(jù)調(diào)查，國(guó)內(nèi)煤礦處理酸性廢水都采納酸堿中和法，即用廉價(jià)的堿性物質(zhì)和石灰作中和劑處理酸性水。依據(jù)工藝流程的不同，大體分為直接投加石灰法、石灰水中和滾筒法、升流式變?yōu)V速膨脹濾池法。我礦為含懸浮物礦井水，目前已建設(shè)完成日處理力量達(dá)5000噸礦井水處理站，并進(jìn)行回用，并完成深度處理設(shè)計(jì)預(yù)備實(shí)施建設(shè)。 1.2選煤廢水及其處理 全國(guó)煤礦共

5、有150多家選煤廠，只有10多家實(shí)現(xiàn)煤泥廠內(nèi)回收，洗選閉路循環(huán)，其它100多家選煤廠每年排出選煤水約1億T。此水未經(jīng)處理直接排放，不僅會(huì)污染水源，堵塞河道，影響自然景觀，而且會(huì)阻礙水生動(dòng)植物的生存和生長(zhǎng)，若用來(lái)澆灌農(nóng)田會(huì)引起農(nóng)作物減產(chǎn)，滲入地下，又會(huì)污染地下飲用水源，引起胃腸道疾病等。因此，解決選煤廢水問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)洗水復(fù)用和閉路循環(huán)是選煤廠環(huán)境愛(ài)護(hù)和節(jié)省水源的一種重要措施。 選煤廢水的處理，首先應(yīng)抓好選煤廢水的閉路循環(huán)。實(shí)行洗水閉路循環(huán)，既掌握了選煤廢水外排污染環(huán)境，又大大節(jié)省了水資源，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益雙盈利。其次，尚未實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)或外排的選煤廢水，必需采納混凝沉淀方法，使出水水質(zhì)基本達(dá)到

6、排放標(biāo)準(zhǔn)方可排放。第三，選煤廢水的深度處理，宜采納沉淀、過(guò)濾、氣浮等方法，除去選煤廢水中的雜物，達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。 二、煤矸石及處理利用 在煤炭開(kāi)采和洗選加工過(guò)程中，要排出大量的煤矸石，每年約有1億T，歷年積存量已達(dá)16億T。由于煤矸石排放量大，如不處理利用，長(zhǎng)期堆于地表，不僅占用大量土地、破壞自然景觀和礦區(qū)生態(tài)平衡，而且矸石自燃排出大量煙塵、SO2、CO2、H2S等有害氣體，損害人體健康，抑制生物生長(zhǎng)，腐蝕構(gòu)筑物等。 為了解決煤矸石對(duì)環(huán)境的影響問(wèn)題，消退矸石山污染，主要治理途徑：（1）直接利用矸石。如鋪設(shè)道路，回填煤礦采空區(qū)和地表塌陷坑，綠化現(xiàn)有矸石山。（2）利用矸石作為發(fā)電燃料，是矸石利用的

7、有效。目前許多礦區(qū)建立了坑口電廠，既補(bǔ)充礦區(qū)用電，節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤，又削減矸石排放量和對(duì)環(huán)境的污染，爐渣還可以作建筑材料。（3）回收其中有用物質(zhì)，如從矸石中回收煤炭、黃鐵礦。（4）從矸石的成分是硅、鋁等氧化物考慮，可以作建筑材料的原料，如磚瓦、水泥、骨料等，或從中提取氧化鋁、聚合鋁等化工原料。（5）熱量高的煤矸石可以采納氣化的方法獲得煤氣。 我國(guó)目前的矸石利用率約為30%，無(wú)論從環(huán)保還是從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益考慮，都與煤炭生產(chǎn)進(jìn)展不相適應(yīng)。2022年我礦年產(chǎn)6000萬(wàn)塊矸石制磚廠已開(kāi)工建設(shè)，即將投入使用。 三、煤礦噪聲及掌握 噪聲是污染煤礦環(huán)境的公害之一。它具有聲源多、強(qiáng)度大、聲級(jí)高、連續(xù)噪音多、頻帶寬等

8、特點(diǎn)。在礦山企業(yè)中，噪聲突出的危害是引起礦工聽(tīng)力下降和職業(yè)性耳聾。此外還引起神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等多種疾病。并使井下工人勞動(dòng)效率降低，警覺(jué)遲鈍，不易發(fā)覺(jué)事故前征兆和信號(hào)，增加發(fā)生事故的可能性，影響人們正常生活、學(xué)習(xí)、工作。特強(qiáng)的噪聲還會(huì)使儀器設(shè)備受到干擾，甚至損害。 我國(guó)對(duì)噪聲的掌握起步較晚，但也取得了一些成果。主要防治方法：（1）行政管理措施。依靠煤炭部門頒布法規(guī)來(lái)強(qiáng)制性執(zhí)行噪聲掌握標(biāo)準(zhǔn)。（2）廠址的合理選擇。礦區(qū)應(yīng)設(shè)置在郊外，運(yùn)煤車從外環(huán)大路通過(guò)。（3）技術(shù)措施。研制了多種類型的消聲器和消聲吸聲、減震材料，對(duì)強(qiáng)噪聲源開(kāi)頭了綜合利用，如江西煤校校辦工廠研制了一種低噪聲局部通風(fēng)機(jī)，經(jīng)

9、10多家單位的試用，證明效果較好。但煤礦噪聲掌握的任務(wù)還很重。 我礦依據(jù)實(shí)際狀況已采納基礎(chǔ)減震、消聲器和消聲吸聲、減震材料盡可能削減噪聲。 四、礦區(qū)大氣污染及掌握 我國(guó)城市及礦區(qū)的大氣污染以煤煙型為主要特征。礦區(qū)煤煙型污染主要來(lái)自4個(gè)方面：一是礦區(qū)的各種燃煤鍋爐和工業(yè)窯爐排放的污染物；二是用戶用爐灶燃煤排放的污染物；三是煤礦運(yùn)輸車尾氣排放的污染物；四是矸石山自燃排放的污染物。 煤煙型大氣污染的危害嚴(yán)峻，除危害人體健康、影響生物生長(zhǎng)外，還會(huì)因大量的SO2排放而形成酸雨，大量排放CO2產(chǎn)生溫室效應(yīng)，進(jìn)而影響全球氣候。為了掌握煤煙型大氣污染，我國(guó)已實(shí)行了一些對(duì)策，包括掌握開(kāi)采高硫煤炭，增加煤炭洗選加

10、工，推廣固硫型煤，進(jìn)展煤氣和集中供熱，改造和更新陳舊鍋爐，配備高效除塵設(shè)備，加強(qiáng)煙道氣脫硫討論和工程設(shè)施等。在礦區(qū)，依據(jù)煤礦詳細(xì)實(shí)際，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)展煤氣化事業(yè)，實(shí)行集中供熱方式，并對(duì)矸石山加快滅火工作等。我礦目前全部鍋爐等均采納脫硫效率90%以上的水浴麻石脫硫除塵器，并對(duì)矸石進(jìn)行掩蓋綠化治理。 五、地表塌陷與復(fù)墾 我國(guó)煤炭工業(yè)以地下開(kāi)采為主，約占整個(gè)煤炭產(chǎn)量的97%，大部分是長(zhǎng)壁工作面，全部陷落法管理頂板，因而地表塌陷極為嚴(yán)峻。地表塌陷嚴(yán)峻影響土地的自然狀態(tài)、破壞土地的養(yǎng)分成分，會(huì)使地表各類建筑物如村莊、鐵路、橋梁、管道、輸送線路等受到破壞，造成農(nóng)田凹凸不平、澆灌設(shè)施失效或土地鹽漬化，甚至大面積積

11、水而無(wú)法耕種，使礦區(qū)生態(tài)遭到破壞。 我國(guó)對(duì)地表塌陷的治理工作已在準(zhǔn)北、準(zhǔn)南、徐州、大屯、平頂山等地取得顯著成效。其治理區(qū)的主要措施：（1）復(fù)田與排矸系統(tǒng)結(jié)合。這種方法會(huì)使塌陷區(qū)成為建筑用地，解決礦區(qū)建房和拆遷要求。（2）復(fù)田與電廠排灰相結(jié)合。在坑口電站大量排出粉煤灰的狀況下，利用塌陷空間儲(chǔ)灰粉，進(jìn)行復(fù)土，植樹(shù)造林，種植農(nóng)作物。（3）結(jié)合礦區(qū)實(shí)際，將礦區(qū)建設(shè)成礦區(qū)公園。如不少礦務(wù)局因地制宜，利用塌陷水面建設(shè)高產(chǎn)魚(yú)塘、人工湖、水上公園。治理塌陷區(qū)，可取得肯定的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，且與煤矸石、粉煤灰處理相結(jié)合，變廢為寶。但是我國(guó)目前煤炭開(kāi)采基本上是先開(kāi)采破壞，后復(fù)墾治理，生產(chǎn)與復(fù)墾相脫節(jié)的工業(yè)體系。復(fù)墾工程投資大，效益低，今后宜加強(qiáng)這方面的工作。 六、結(jié)語(yǔ) 我國(guó)煤礦的環(huán)境問(wèn)題許多，除