陕西银河煤业开发有限公司 陕西榆林 719000
摘要:虽然煤矿事业带动我国经济水平不断提升,但是煤矿环保问题也愈发严重,成为现阶段煤矿企业的首要关注问题。本文在简要分析我国煤矿发展概况的基础上,从煤矿开发、运输以及利用这三个方面着手,重点分析当前煤矿环保中存在的问题。在此基础上,从煤矿开采方法、选煤工艺、处理废气、废水、固体废弃物、经济发展方式等方面提出解决对策,希望具有一定参考价值。
关键词:煤矿;环保工作;问题;解决方法
1.引言
煤炭资源被誉为“黑色的金子”,是我国工业发展和建设过程中不可缺少的重要资源,其开发与利用同人们的日常生活息息相关。我国是“富煤、贫油、少气”的国家,这一特点决定了煤炭将在一次性能源生产和消费中占据主导地位且长期不会改变。目前,我国煤炭可供利用的储量约占世界煤炭储量的 11.67%,位居世界第三,是当今世界上第一产煤大国,煤炭产量占世界的 35% 以上。我国也是世界煤炭消费量最大的国家,煤炭一直是我国的主要能源和重要工业原料,在一次能源生产和消费构成中煤炭始终占一半以上。但是当前我国煤矿资源的开发与利用过程中一直存在着环保问题,水污染、空气污染、地表塌陷、固体废物等问题严重制约着我国经济的高质量发展,所以寻求煤矿开发利用过程中环保问题的解决之策势在必行。
2.煤矿环保工作面临的问题
2.1煤矿资源开发中存在的环保问题
煤矿资源开发,需要将赋煤层从地面以下剥离出来,由此肯定会对地表及地下环境造成一定的损害,其诱发的环境问题具体包括:(1)生态环境影响。井工开采的不合理开展会造成土壤结构疏松、土壤侵蚀度提高、土地生产力降低等。(2)地下水资源影响。井工开采的不合理会导致煤层顶板产生跨落现象,进而导致裂缝带和跨落带的形成,致使地下水位降低,并对含水层造成严重的影响。(3)大气环境影响。井工开采过程中会造成施工扬尘,具体包括风力起尘和动力起尘,并且在开采过程中和原煤储运所产生的粉尘也会对大气造成严重的影响。(4)地质灾害影响。主要表现在会产生滑坡、坍塌等现象,如若不及时治理,会对井工开采以及人员安全造成严重的影响。
同时,煤矿开采破坏地下水资源,加剧缺水地区的供水紧张。首先,由于开采技术不到位,大量地下水资源因为开采过程中地层破坏而渗漏被排出,这些矿井水被净化利用的不足 20%,对矿区周边环境形成污染。其次,由于社会上对洁净煤的追求增加,原煤入洗的比例不断提高,水污染加剧。煤矿开采导致废气排放,对大气环境产生危害。矿井中一般会含有大量瓦斯,瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体,会在很大程度上加剧温室效应。
2.2.煤矿运输过程中存在的环境问题
在我国,由于煤矿资源分布不均、经济发展不均衡,造成了煤炭生产与消费之间巨大的空间差异,形成了“北煤南运,西煤东输”的长距离运煤格局。煤炭在运输中容易产生大量煤尘,这既损失了煤炭,又污染运输沿线周围的生态环境。据不完全统计,如果煤炭在运输过程中的损失量以 0.5% 来计算的话,每年运输煤炭造成的经济损失有接近 5亿人民币。
2.3 煤矿资源利用中存在的环境问题
中国长期以煤炭为主的能源消费结构,造成了我国南方工业生产发达地区酸雨频发,北方地区统一供暖导致雾霾严重、PM2.5严重超标。统计资料显示,全国废气排放总量中以二氧化硫为例,工业来源的废气占到了70%,同时烟尘排放总量也十分巨大,这些都与我国长期以煤炭为主的能源消费结构和经济发展方式有关。
3.解决煤矿资源开发中环境问题的策略分析
解决煤矿环保问题就是协调绿水青山与金山银山的关系问题,当前,矿区的周边环境建设要符合绿色矿山的要求,不要出现资源浪费的现象,建立相应的环保部门进行监管,落实环保计划,促进环境的优化,将环保目标和责任落到实处,定期进行环境自检,如果出现威胁矿山生态环境的因素及时去除;如果出现不符合绿色矿山的行为,及时进行反馈评估,并加以整改。具体从以下三个方向采取措施,缓减煤矿生产对环境的损害,提高绿色用煤水平。
(1)发展清洁开采技术。目前,保水开采、减沉开采成为科学开采技术的核心技术,因为它们做到了从源头上对污染环境的因素进行控制,有助于实现煤炭资源开采的环保性。保水开采能够保护水资源,能够预防采场突水,尽可能地减小开采对水环境的破坏。保水开采是通过研究岩层的断裂规律和地下水的漏斗的形成原理,然后根据情况实现对水资源的保护和综合利用。
地面塌陷在煤炭开采中是比较棘手的问题,减沉开采技术对于治理地面塌陷起到非常重要的作用,如果是建筑物下,需要依靠条带与填充开采等减沉技术解决。如果地面塌陷较大时,需要通过将塌陷的地面进行填充或者挖深垫浅之后再进行利用,挖深垫浅法将局部积水或季节性积水沉陷区下沉较大的区域进行挖深形成水库,用于养殖、灌溉等,挖出物将下沉较小的区域垫高,形成农田,既解决了地面塌陷问题,又收到了经济效益和社会效益,广受欢迎。
(2)实现选煤工艺多样化。选煤是煤炭环保技术的源头,传统的选煤工艺过于粗糙,释放大量的对环境造成破坏的污染物如烟尘和二氧化硫。有的矿井中含有有害的煤粉和可溶的无机盐,顺着地下水流入江河湖海中,对水资源的破坏也是不容忽视的。近年来的选煤工艺不断发展变化,炼焦煤向动力煤的转化,单纯降灰到降灰联合脱硫的转化,都说明了我国选煤工艺的成熟。但我国的原煤入洗率相对较低,说明我们的选煤工艺仍然有发展空间。中国目前的采矿中,选煤技术包括重介质选煤、跳汰选煤和浮选,前两种选煤技术比较常用。每种选煤工艺有其各自的特点,比如跳汰选煤价廉、可靠性强、效果好,适合中等可选、易选和极易选原煤;重介质选煤效率高、自动化程度高、煤质适应能力强,主要用于难选煤、极难选煤、细粒较多的氧化煤和高硫煤等;浮选则是细粒煤和极细粒煤分选中应用最广、效果最好的选煤方法。
(3)加强治理煤矿废料
煤矿开采过程中,会产生大量的废气、废水、废料,会对环境造成非常严重的影响,产生负向经济效益。绿色矿山理念提出来之后,“零排放”也成了很多煤矿产业的目标。可是,具体如何通过一些生态技术手段达到“零排放”的目标呢?在矿井水的处理中,可以将生态保水系统中“控制、处理、利用、回灌、环保”五个环节相结合,将经过处理净化后的水用于日常生活用水。比如被煤粉污染的水可以用沉淀和气浮等方法来除去水中的悬浮物。而煤矿生产中产生的废气主要是瓦斯,这是大部分煤矿安全事故的罪魁祸首,所以瓦斯的处理非常重要。瓦斯不仅是优质的能源,还是优良的化工原料,合理的抽取可以达到资源最大化利用,不同浓度的瓦斯利用方式不用,高浓度瓦斯主要运用地面钻井抽取瓦斯,低浓度瓦斯因不达标所以不能直接利用。而煤矿生产中产生的废料,则主要包含粉煤灰和煤矸石。煤矸石可以用在发电站,建材领域及复垦回田等等,煤矸石中含二氧化硅,可提取其中元素,煤矸石还可提供农作物生长必须的微量元素。粉煤灰同样可以用在建材生产、建筑工程、肥料生产、改良土壤等等。煤矸石和粉煤灰的利用不仅可以带来大量的经济效益,还为建设绿色生态矿山提供了生态效益。
4.结语
综上所述,煤矿环保工作中面临的形势不容乐观,必须从源头入手,解决好废气、废水排放问题,最重要的是要转变经济发展方式,寻求更环保、更高效的清洁能源,只有这样才能促进我国煤炭环保工作的顺利进行,促进我国经济的可持续发展。
参考文献:
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[3] 闫建强.煤炭资源开发利用与环保治理[J].资源信息与工程,2018,33(6):41-42.
作者简介:
高芳,女,汉,(1986—)陕西神木人,现就职于陕西银河煤业开发有限公司,工程师,主要从事煤矿公用工程、煤矿环保工程的技术、管理及相关科研工作。