兴仁市应急管理局 贵州兴仁 562300
摘要：煤矿开采会导致地下水发生严重污染。本文分析了煤矿开采对地下水污染的影响因素，阐释了煤矿开采水污染物的类型和理化特点，从加大新技术应用，加强矿井管理监管，采用生物、物理和化学修复技术等方面提出了煤矿开采水污染防治措施，将对促进煤矿矿井水污染治理提供积极的借鉴意义。
关键词：煤矿开采；水污染；治理；策略；探析
煤矿开采过程会对地下水资源造成一定的危害，尤其是煤矿的大量关闭会对地下水造成严重的污染，导致水资源受到破坏，水质恶化，水污染加重，影响生态平衡和可持续发展。因此，加大煤矿开采水污染治理十分具有必要性。
1 煤矿开采对地下水污染影响因素
煤矸石堆放：煤矿开采中存在一定数量的露天堆积煤矸石，不但占据了大量的空闲地，而且还导致了外界环境变成厌氧环境。由于煤矸石长期处于恶劣天气之中，化学和物理变化频繁，使煤矸石含有的碳酸盐、硫化物质、无机盐以及重金属元素容易流出，并随着污水一同进入地下水，严重影响生态环境。
矿井排水：煤矿开采中，煤层中的硫化物质会与氧气发生反应，产生酸性矿井水，由于回收困难，回收率不高，不能回收的废水被直接排放到外界环境中。废水中富含的重金属元素，会对饮水安全造成严重影响。
煤矿闭坑：随着开采力度的加强，闭坑矿井数量也在持续增加。大量煤矿被开采后导致地下水与岩石间存在的应力平衡关系被打破，地下水水位降低，水体大量被污染。煤矿矿井被废弃以后，煤矿开采中留下的裂缝和采空区会导致地下水渗入，造成地下水污染。
2 煤矿开采水污染物概述
2.1 污染类型
煤矸石山水淋滤渗污：地表水在流向煤矿矿井的过程中有微生物的参与，这种作用会导致煤矸石淋滤后周围水资源发生酸化，酸化水体也会随着水流流向地表含水层，导致地下水发生污染。井巷串水污染：煤矿开采中会导致含水层的水流向井巷，导致矿井发生串水污染。由于矿井要不定时的向外进行排水，使得矿井内地下水的水位不同程度的下降，而当煤矿开采完后，地下水位恢复，导致采空区淹没遭受严重的污染，会影响污染矿井与地下水之间的水动力交替，导致地下水污染。地表水涌入：该类型主要是因为地表水流过煤矿开采冒落带，地表水直接进入废旧巷道，继而污染其他水层，继而导致整个地下水发生污染。
2.2 污染物理化特点
准确检测污染物的水质情况是有效防治煤矿开采水污染的重要措施，水污染检测内容包括感官特点和化学、细菌、放射性等指标。此外，矿井水中还含有大量的固体悬浮物，直径在0.5mm左右，此类悬浮物会随着时间的推移造成矿井中胶体含量增加。而矿井中黏土颗粒和细煤泥颗粒直径较小，常随着水流而悬浮运动流动到矿井水表面。此外，矿井中还存在一定量的氟，并随着矿井规模的不同而不断波动，给矿井水污染的治理带来了严重的困扰。
浑浊度是矿井水质检测的重要的指标，矿井水含有大量胶体和悬浮物，颗粒直径约0.003mm，会在矿井开采停止后发生沉降。而胶体物质直径小于0.003mm，由于直径较小无法用物理
方式进行沉降，由于其沉降速度较慢，胶体沉降需要较长的时间。这是由于胶体在单位容积中的面积大，能吸附大量离子团，带电性强，不同的胶体存在同性相互排斥的现象，致使无法形成大体积的胶团，沉降十分困难[1]。
通过在矿井中添加相反的电荷使胶体电荷发生中和，破坏胶体稳定性，使胶体凝聚沉降，消除胶体的污染。
3 煤矿开采水污染治理措施
3.1 加大新技术应用
实现煤矿开采水污染的防治需要从源头入手，采用新型绿色煤炭开采方式，实现煤炭资源开采的可持续发展。一方面，煤炭开采施工人员要保持煤炭和瓦斯同时开采，采用先进通风技术保持矿井空气有效流通，减少有害气体对于施工人员的危害。另一方面，先进的煤矿开采技术在开采的同时及时回填能有效降低地下水的污染，在煤矿开采后对裸露矿坑进行及时的填埋处理在废旧矿井的表面栽植大量绿化植物，提升地表水和地下水的水质含量。导水裂隙带发育高度是影响矿井涌突水的一个重要因素，在具体实践中可采用导水裂隙带发育高度调控技术防止煤矿开采层水层结构发生变异，降低水层失水和污染发生。煤炭开采后会留下裂隙带，使得采空区和含水层相连相通，导致含水层的水流流经裂隙带后进入采空区，因此必须将含水层和采空区之间的裂隙带进行隔断，而隔（含）水层再造技术是利用隔水层的自我修复能力开发的一系列阻断材料，能对矿层开采的裂缝进行有效封堵，方式漏水发生水质污染。此外，目前绿色煤矿开采技术已经成为煤矿开采的主要方式，在煤矿开采的过程中要不断提升施工技术人员的技能，加大煤矿开采水污染的防治知识培训，有效推进煤炭资源的绿色开发。
3.2 加强矿井管理监管
随着煤炭开采企业的增加，一少部分地区存在未经许可私自开采煤矿的现象，由于缺乏必要的安全防护措施，极易造成水污染等安全事故的发生。此外，一些大型的老旧煤矿企业也存在设备老旧，设备检修不及时等现象，也导致了水污染发生的几率大大提升。因此，要加强煤矿矿井的管理和监管。科学了解地下水含水层的流向路径，在闭坑前对地下水的易污染途径进行详细调查。构建隔离防护措施让闭坑矿井远离居民区，从源头上隔绝污染源。要采用先进生产技术，减少污染物的排放，对地表的煤矸石以及煤矿开采的垃圾进行有效处理，尤其是对于排出的酸性井水和高硬度水进行处理达标后再排放。在煤矿矿井漏水区域建立水质观测网，实时监测水体污染状况，假如矿井及周围发生塌陷，需要对塌陷区域进行及时填充，防止积水流入。
3.3 采用生物理化修复技术
煤矿矿井水污染生物修复技术种类很多，主要有植物净化、土壤改良、人工湿地和硫酸盐还原菌等修复方式。植物修复是在废旧矿井及其周围栽植易吸收矿物质、重金属的树木和苔藓，吸收水体中的有害物质。人工湿地技术是将土壤、污染水体以及微生物等混合后形成复杂的生物系统，通过一系列过滤、吸附和化学反应，实现地下水的净化。硫酸盐还原菌法则是应用硫酸盐和细菌来降解污水，实践中常用SＲB法酸性水体处理技术实现污水净化。物理降解方法有混凝沉降和渗透性处理技术，前者是通过沉降法对污水通过吸附、压缩的方式让悬浮物和胶体凝结成大的物质，从而实现污染物沉降。后者是指借助选择性透过膜将水中的悬浮物、有机物和有害病原菌等物质从污水中分离出来，从而达到分离净化水体的作用[2]。化学方法有原位化学反应和药剂氧化法。通过在矿井水污染区建立活性反应区，让流动的地下水到活性区发生钝化反应，实现污染物降解。化学药剂氧化法是指向污染水中添加药物，通过药剂的氧化作用来降低水中污染物的毒性作用，或将难以分解的污染物分解为易吸收和降解的物质，实现矿井污染水的净化。
参考文献：
[1] 段颖，段云海.煤矿开采对地下水环境的影响分析[J].环境科学与管理，2007，32（8）：176- 179
[2] 张鹏，张建平，王俊.露天煤矿闭坑地质环境及其恢复治理方案研究[J].煤炭技术，2016，35（1）：320-321．
作者简介：
易海（1991-），男，汉族，本科，初级工程师，主要从事应急救援工作。