露天开采煤矿环境保护与治理研究

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:高晓雄
[导读] 摘要:近年来,我国对煤矿资源的需求不断增加,露天煤矿开采越来越多。
        内蒙古源通长富煤业有限责任公司  内蒙古自治区  016000
        摘要:近年来,我国对煤矿资源的需求不断增加,露天煤矿开采越来越多。露天煤矿在我国煤炭行业中占有重要的地位,露天开采虽然大大提高了煤炭开采效率,但是其给环境所带来的负面影响也比较突出,因此如何恢复治理露天煤矿环境成为可持续发展的重要问题。本文以露天开采带来的系列环境问题作为切入点,阐述露天煤矿后期环境恢复治理的具体措施。
        关键词:露天煤矿;环境治理;恢复;可持续发展
        引言
        在经济的蓬勃发展过程中,我国露天煤矿事业也得到了突飞猛进的发展。露天煤矿建设不仅是社会经济发展的关键,也是时代发展的必然要求。但为了减少露天煤矿对我国环境的影响,在对煤矿资源开采过程中,应充分借鉴国外先进绿色的开采技术,全面考虑煤矿资源的开发环境与利用条件,进而对我国煤矿开采工艺实施有效的改进与优化,降低对环境造成的影响,为我国的可持续发展提供动力。
        1露天煤矿绿色开采内涵
        (1)露天矿开采与矿区固体环境的协调关系。如露天开采各工艺环节“矿岩准备、采装、运输、排卸、生态重建”的合理匹配关系,露天开采中剥离物、煤炭对矿区土地的影响及其协调关系,穿孔爆破、采装、运输、排土设备作业对周围环境的影响及其协调关系等。(2)露天开采与水体(地下水与地表水)环境的协调关系。如露天采场与矿区地下水力关系,外排土场剥离物淋溶水对周边土地及地表水的影响。(3)露天开采与大气环境的协调关系。如露天矿爆破、采运排作业所产生的烟尘、飞尘的产生机理及其对大气环境的影响,采场内煤炭自燃和排土场、排矸场残煤自燃对大气环境的影响。(4)露天开采与固体环境、水体环境、大气环境及生态环境的综合一体化协调关系,从而形成大型露天煤矿绿色开采理论体系和技术经济指标评价体系。
        2露天煤矿对环境的影响
        露天煤矿的开采会带来一系列环境问题:一是占用和破坏大量土地。露天煤矿开采的过程中需要建设大量的厂房以及交通设施,这样必然会占用大量的土地,尤其是露天煤矿开采生产所产生的大量固体废弃物会占用大量的土地,甚至会占用大量的耕地;二是造成水土流失和土地荒漠化。露天开采的过程中对地面植物的破坏性非常严重,例如露天开采将矿山上的植物砍尽,这样缺少植被保护必然会造成水土流失严重,导致地表丧失生态功能,从而出现土地荒漠化的现象。另外露天开采也会造成土壤酸化,因为煤炭中含有大量的硫元素,煤炭的开采会造成大量硫元素融合到水体中,进而造成土壤酸化,三是会造成泥石流,塌方灾害;另外对人类的身体健康也会造成伤害,煤尘污染空气,影响空气质量,会形成煤尘(尘肺)、噪声(噪声聋)、坍塌伤害、机械伤害等危害。另外有些煤中含有放射性稀有元素会对人体造成危害(不是很大),有毒有害的气体瓦斯,水,火,煤尘,顶板冒落等都有可能对人造成伤害。
        3露天煤矿后期环境恢复与治理的措施
        3.1用露天煤矿一体化绿色开采工艺系统
        (1)露天煤矿绿色开采工艺系统概念及内涵。露天煤矿绿色开采工艺系统为完成采掘、运输、排卸、生态环境恢复主要工艺环节的设备和作业方式的总称。由采掘、运输、排卸、生态环境恢复4个主要工艺环节组成。“生态环境恢复”环节与其他工艺环节一样,拥有专用作业设备、作业方式、作业环节生产能力等,与其他工艺环节必须合理匹配。(2)生态环境恢复与开采一体化工艺理论体系的建立。一体化工艺理论与技术的目标是实现露天矿绿色开采,达到以最小的环境代价获取最大的资源开采,实现露天开采与矿区的固体环境、水环境、大气环境及生态环境协调发展。一体化工艺理论内容包括露天开采工艺系统及生产工艺环节合理匹配一体化理论与技术,生态环境恢复与开采时空关系一体化理论与技术,生产经营管理一体化。


        3.2优化水治理技术,提高中水回收率
        矿山废水对当地环境的污染比较严重,尤其是煤矿开采过程中所产生的废水具有酸性高、悬浮物浓度大等特点,其对于地表水的污染比较严重,虽然在煤矿后期阶段开采基本停止,但是其对地表水已经形成污染,因此在具体的治理过程中需要结合水质和水量实施治理方案:首先需要将污染源切断。煤矿企业必须要切断矿山废水的随意排放现象,对此煤矿企业必须要设计环保设备,保证开出废水经过环保处理后才能排放;其次对已经污染的水源要进行去除悬浮物的方式,然后在利用碱性缓蚀剂进行中和。对于没有回收价值的污水则可以采取中合法进行处理。为了提高对水资源的合理利用,煤矿企业可以将经过处理的中水用于矿山公路洒水、绿化用水等。
        3.3对土壤侵蚀的影响
        对土壤侵蚀的影响主要源于三方面:一是工业场地及场外道路等工程建设破坏了地表原有的林地、草地植被,形成了片状、条带状裸露面,植被对土壤的覆盖保护作用和根系固土作用丧失殆尽;二是由于露天矿建设开挖,大量松散土方运移至排土场重新堆积,土壤水分大量散失,土体结构破坏、表土松散,大大降低了原地表土壤的抗蚀力;三是随着排土场排土量增加,逐渐形成了占地面积较大和高度较高的人工堆垫地貌,雨季改变了水流的流向,增加了水蚀侵蚀的概率。
        3.4开采技术综合化、高效化
        受能源需求的不断增加,煤炭的需求量也在不断提高,化石燃料中煤炭占了大半江山,同时在受到后续开采煤层的地质赋存条件更为复杂,开采的范围和深度在不断扩展,剥离比在不断提高,单一开采工艺方式往往不能与之相适应,开采成本高,效率低,需求以及各项因素的影响促使露天煤矿的开采效率不断提升,开采高度集约化和开采工艺综合化越来越成为开采的主流方向。近年来,多种开采工艺应用同一露天煤矿已成为特大型和大型露天煤矿开采的一种新的工艺技术组织模式。
        4未来我国露天煤矿开采技术的发展趋势
        在科学技术水平的快速进步与社会经济水平的不断提升下,露天煤矿开采技术也得到了有效的改革与创新。当前,现代露天煤矿开采技术已经在传统工艺的前提下,充分吸收了现代化科技,实现了进一步升级与创新,正朝着设备大型化与资源集中化方向发展。在煤矿生产规模的日益壮大下,煤矿企业要想最大化提高经济效益,就必须采用集约化管理模式。但会在一定程度上破坏自然生态环境,因此,需要在露天煤矿开采时充分地融入绿色开采技术,加大对其的应用力度。另外,露天煤矿开采工艺在未来发展中的主要趋势还包括数学化与自动化,这样才能对开采作业的可靠性与安全性提供有力的保障,提高开采效率。同时,对于作业人员的安全操作意识也应不断提升,这样才能更加合理地开采煤矿资源,更好地保护生态环境。
        结语
        简而言之,露天煤矿作为我国煤矿行业的重要部分,基于产能不断提高,比重不断扩大的露天煤矿,在接下来的开采过程中,将应用大型集约化的生产形式,确保开采形式更具合理性的同时,运输结构更加科学,为自身可持续发展目标的实现打下坚实的基础。
        参考文献:
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