宿州学院 资源与土木工程学院 安徽宿州 234000
摘要:煤炭经济促进了国家发展。煤炭的用途十分广泛,为人类生活带来了巨大利益。煤炭被视为重要的能源,但在对煤矿开采的过程中出现了对环境的污染、煤矿坍塌和土地资源浪费等很多的问题,严重影响到了人类的生活健康,因此煤矿开采问题的解决备受国家的关注。国家的经济发展离不开煤炭,但是煤炭的开采给社会环境带来的问题越来越严重。为此煤炭开采技术人员、全国环境保护人员进行改进煤矿开采技术和调整煤矿开采相关政策。
关键词:煤矿开采;环境影响;相应对策
引言
煤矿开采技术与社会进步与经济发展有着千丝万缕的关联,但也不能忽视煤矿开采工作对环境所造成的危害。煤炭的开采对环境的影响涉及到的方面较为广泛,如地表沉降、水污染、大气污染等方面[1]。如果不能够妥善解决由煤矿开采所带来的诸多环境问题,将会直接影响到环境质量的剧烈下降,从而对人类健康造成影响。
1煤矿开采对周围环境的影响
1.1地面沉降
煤矿开采之所以引起地表沉降塌陷是因煤炭主要是通过在地下长时间的积累形成,从而煤炭的开采都是在地下进行,甚至有的矿区在地下几十米深的地方开采,开采过后没有对采空区进行填充就会出现地面沉降。当进行对采空区进行填充和支撑保护后,发现于操作不当或者开采区可燃气体浓度过高引起爆炸,也会造成地表坍塌。采矿区域的周围若有建筑物,也会对地面沉降的发生。同时也对建筑物造成了一定程度的损坏。地面沉降不仅对村庄、铁路、桥梁、管道、输出线路等进行破坏,也会影响土地结构的破坏、盐渍化、低营养化等,从而形成大面积土地无法耕种。如果形成又深又宽的裂缝时,因地质结构发生变化,雨天还会出现严重的山体滑坡自然灾害[2]。
1.2噪音污染生活
煤矿开采噪音污染生活环境。煤炭多数形成与地下深处。因此煤矿开采工作要在地下进行,要进行地下开采必然会使用大型的机械设备,其运行的时候会产生较大的噪声。噪声在开采区内进行传播的过程中会损坏开采矿工的听觉,从而导致其听觉系统的能力降低,甚至在保护措施不到位的时候造成职业性的耳聋。另外,长时间在连续的噪声污染的环境中进行工作会影响工人们的神经、消化等各种系统,这些系统的影响会降低工人们的工作效率、反应灵敏度等,从而导致工人无法快速地发现引起事故的潜在因素,即使发生事故了,也会由于反应灵敏度降低,而延误自救的时间。
1.3大气污染
煤矿开采期间对煤层气处理不当导致外泄,从而污染大气。煤层气是一种非常规天然气,在煤层中伴随产生,具有易燃易爆的特点,而且还具有毒性,对人体伤害极大,在浓度过高的时候还会引起煤矿工人中毒。很多煤矿企业对煤层气认识不足,会把煤层气直接抽排到大气中去,或直接燃烧处理。这些行为会直接对大气造成污染。
1.4地下水污染
煤矿开采会造成水资源污染从而危害人的健康。从国家煤炭开采区域的分布来看,其开采区的自然水资源本身就偏少,开采区周围的地表水会受到开采产生的烟尘污染、重金属污染等,洗煤水排入河流、湖泊,会淤塞河道,抑制鱼类生长,甚至死亡,进而污染地下水源,造成居民饮水困难。对煤矿进行过度的开采,会引起开采区塌陷、地表沉降,从而破坏当地的地下水的自然循环净化系统,严重的情况下会出现地下水系统对径流调节作用失效。
1.5煤矸石堆放
煤矸石是煤炭开采过程中产出的大量固体废弃物之一。由于煤矸石中含碳量低利用价值低,因此大部分煤矸石开采出来之后皆堆放在外面,不仅占用大面积土地,影响生态环境,而且煤矸石在自然环境下会产生自燃,其燃烧后会产生温室气体二氧化碳,和引起酸雨的二氧化硫,对大气和土壤造成二次污染[3]。
2环境问题的相应对策
2.1回填与支撑
地下开采煤矿会使得地下结构发生变化从而降低地表承受能力,进而引起地表沉降,造成地表上方建筑物的倒塌和损坏。为解决地表沉降现象发生,在煤矿开采过程中,提前做好支撑工作,可采用柱式或房柱式采煤法回采,对矿洞使用立柱来进行支护,减少矿顶的坍塌系数,铺设条带运输煤矿,规范作业,减少对矿壁的触碰,减少坍塌危险,还提高开采效率。对于废弃矿洞要及时进行回填,或者采用边开采边回填的方式,对于厚煤层矿区可以采用水砂填充;对于较薄的或者中厚的煤矿开采区可以直接通过高压注入水泥砂浆的方式来填充,这样可以避免地表沉降或塌陷。
2.2噪音污染控制
煤矿开采域所使用的设备会造成非常严重的噪声污染,对施工人员的健康带了很大安全隐患。煤矿开采的噪声污染的控制可以从其产生的源头和工人保护两个方面着手,设备的噪声消除方面,可以按照国家的相关标准配备噪声消音设备,从而达到在源头降低噪音;在工人保护方面,要从工人身体健康角度来提高噪声保护设备的能力,同时还需要加强职业安全教育,进行相关培训,保证工人的操作符合规范。
2.3地表水污染处理
对开采区污水处理进行处理与控制。利用防渗帷幕技术减小疏干排水影响范围,疏干水合理的利用。降低开采过程中对地表水和覆岩含水层的损坏,对河道进行防渗或改道,降低矿井涌水量。可以采用科技型的高效脱水、过滤设备,对污水进行分层脱水,然后再高效过滤,这种处理方式基本能循环回收大部分的水资源,并能供给煤矿采掘系统使用。尽最大可能避免污水直接排放到地表,利用系统工程方法把矿区水资源的管理进行加强[4]。
2.4大气污染治理
在煤层中伴生着煤层气。这些气体进入大气当中后,随着空气四处流动扩散,造成大气污染。煤层气为有害气体毒,也具有可燃可爆的特性。所以各方企业和研究单位,可以将煤层气作为一种新能源项目来进行研究。可以在采掘之前尽可能多的抽出进行利用,既有效保证施工安全,又可减少对生态环境的污染,并且提高了煤矿开采的经济效益,降低成本[5]。
2.5煤矸石的废物利用
在矿区,主要的体废物是煤矸石,进行废物利用将煤矸石作为填充材料进行矿井回填、筑路、修坝和回填塌陷区等;也可以在煤矸石中 筛选出煤炭和黄铁矿,可用来提取出有用矿物。从而减少煤矸石的堆放。
3总结
解决煤矿开采对环境影响的问题,是保证国家经济和社会的可持续发展的重要前提。目前煤矿开采主要的环境问题是以水污染、大气污染、固体废物污染和生态 环境问题为主,必须要加强对水资源、植被和土地资源的保护,建议在煤矿灾害防治过程中,要应用采矿学、工程经济学环境地质学、系统工程等学科的原理和思路来研究防治对策;注重协调性、综合性、分析性思维的培养。利用不断发展的科学技术,努力解决这些问题,最终实现煤炭开采与环境保护协调发展,实现社会经济、煤炭开采和生态环境的可持续发展。
参考文献:
[1]李永超.煤矿污染防治措施及综合利用研究[J].能源与环保,2020,42(03):111-114+124.
[2]曾振,蒋力,王建伟等.山西同忻煤矿地面沉陷区地质环境生态修复治理[J].矿产勘查,2019,10(12):3081-3082.
[3]侯新伟,张发旺,李向全等.陕西某矿长期堆放的煤矸石对土壤的影响[J].云南农业大学学报(自然科学),2014,29(02):285-290.
[4]张心红.煤矿环境保护及污染防治方式分析[J].中国资源综合利用,2017,35(10):88-89+92.
[5]孙贵梅,吴侃,王欣.煤矿建设项目开采沉陷对环境影响评价研究[J].四川环境,2007(05):107-110.