煤矿开采诱发环境问题及其治理

刘君洋

摘 要：为了能够较好地对煤矿开采诱发的环境问题进行治理，实行绿色开采，本文首先对煤矿开采引发的环境问题现状进行分析，详细阐述了煤炭绿色开采技术体系，针对开采诱发的环境问题，对废旧矸石山、废水、煤尘等环境问题的解决进行分析，对超化煤矿解决采选及使用所带来的环境污染问题具有重要意义。

关键词：煤矿开采；环境；绿色开采；治理

在大规模煤炭开采时期，煤矿开采时没有充分考虑到环境的承载能力，出现了很多环境问题。有关资料表明：煤矿开采而带来的土地破坏就达50万hm?，且每年新增塌陷面积约为2.4～2.6万hm?；每年采放废水达25亿吨；煤层瓦斯抽放每年达50～70亿m3；我国有237座煤矸石山曾发生过自燃，目前仍有134座煤矸石在自燃，我国矿山固体废弃物总积存量约230亿吨等等。这些都给矿区及矿区周围居民的生产和生活带来极大的危害，也带来一系列的环境问题，使矿区生态环境遭到严重破坏，甚至威胁到我们的整个生态圈。

超化煤矿

郑州煤电股份有限公司超化煤矿位于河南省新密煤田西南部，行政区划主体位于河南省新密市超化镇申沟村。超化煤矿为煤与瓦斯突出矿井，水文地质复杂。矿井技改后采用立斜井开拓，采煤方法为走向长壁综采放顶煤，主要开采二1煤层。区内地形起伏不平，本区地貌属构造剥蚀地貌，地貌单元为丘陵。区内基岩裸露平面积约占核实区总平面面积的10%，其他大部分为第四系松散堆（沉）积物所掩盖。矿井生产过程中主要存在以下几种污染环境的物质：锅炉烟气、煤尘、污废水、固体废弃物、噪声。

煤炭绿色开采理论

基于此，中国科学院院士宋振骐提出了“绿色矿区”的发展理念，指出“资源开采——环境保护——矿区可持续发展”的平衡关系，并提出了一些解决措施。中国工程院院士钱鸣高提出了“煤矿绿色开采技术”，系统建立了煤矿绿色开采的技术体系，并在后续的科研过程中完善绿色开采的理论体系。此外，还有很多有远见卓识的人就煤炭开采与环境保护进行了很多卓有成效的研究，取得了很多重要成果，大大改善了煤矿开采对环境的污染与破坏。

开采诱发环境污染的治理

环境空气污染的防治措施

锅炉烟气净化措施

根据供热需要，在工业场地设两台6t/h快装锅炉，非采暖期一台锅炉运行，采暖期两台锅炉同时运行。采暖期锅炉耗煤量为34.24t/d，出渣量为10.27t/d，非采暖期锅炉耗煤量为12.84t/d，出渣量为3.85t/d。锅炉配备有WLXSφ1000型麻石水膜除尘器2台，除尘效率约93%，锅炉排烟经除尘器净化后，再由高40m、上口直径1.0m的烟囱排放，单台锅炉的最大烟气量为20000m3/h。锅炉排烟经除尘器处理后，烟气在烟囱出口的浓度符合《锅炉大气污染物排放标准》之二类区的要求，甚至达到一类区的要求。

储煤场防尘措施

主斜井带式输送机提升出地面的煤炭通过带式输送机直接运至筛分楼，经筛分拣矸后生产出产品可入储煤场储存或入火车跨线仓储存，储煤场容量约为30000t，火车跨线仓容量约3300t。储煤场形式为平地储煤场，采取的防尘措施有：一是加强四周的绿化，二是采用摇臂式喷头定期进行喷雾洒水除尘，保持作业场所达GB1629-1996 《大氣污染物综合排放标准》之新污染源二级标准要求。

污废水的处理利用

该矿井正常涌水量为1514.7m3/h，最大涌水量为2171.2m3/h。因受开采过程中煤尘污染及人们活动影响，悬浮物、细菌和COD含量较高。前期矿井水处理站建在现有工业场地，后期建在新建工业场地。后期矿井排水经穿孔旋流反应斜管沉淀池处理，再经重力式无阀滤池处理后作为新建工业场地生产供水水源，多余部分外排。

新建工业场地生活污水量约为300m3/d，生活污水处理站规模按30m3/h设计。生活污水经两台Q=15m3/h的地埋式一体化生活污水处理设备处理，再经深度处理流入回用水池，供新建工业场地道路浇洒和绿化用水。生活污水处理工艺流程图如下：

固体废弃物包括矸石、炉渣和生活垃圾，其排放量分别为13万t/a、2175t/a、32t/a。由此可见，煤矸石为固体废弃物的主要组成部分，占废弃物总量的98%。根据总体环境保护的相关资料，在改造期、生产前期，矸石设临时堆场，充分利用沟坑，填平后进行覆土造田，后期可回填塌陷区。炉渣可用作改良土壤。对于本区亚粘土，适当掺以灰渣可促进农作物的增产。生活垃圾可采用卫生土地填埋。

绿化及水土流失防治措施

工业场地布置做到按功能分区，强噪声源尽量集中并远离行政福利区，防止生产对行政福利区的影响。

结语

煤炭的粗放开采及使用确实带来不少环境问题，这在某种程度上严重制约了煤炭工业的健康发展，导致煤炭工业为我国经济做出巨大贡献的同时没有受到应有的关注和赞许，而是饱受指责。这是煤炭采选行业自身出了问题，没有发挥科技进步所带来的巨大红利，没有革新开采技术与环境保护技术，没有发挥科技工作者的应有作用，这也是为什么近期我国煤炭形势下滑的一个关键因素。

（作者单位：郑州煤电股份有限公司超化煤矿）