露天煤矿开采对环境污染的影响研究

于林杰

（阜新市鑫源环保有限公司黑龙江分公司，哈尔滨 150001）

0 引言

矿产资源是人类生存和发展的能源基础，社会的经济发展依赖于自然资源和生态环境提供的物质保障。目前，煤炭约占我国主要能源总量的73%左右，全国发电燃料的74%左右，工业动力燃料的75%左右，民用商品燃料的80%和化工原料的60%均是由煤炭来供应的[1]。人类作为对自然的一种剧烈改造活动，煤炭资源的过度开采，特别是露天煤矿的开采会对地面造成挖损、地面的塌陷、废弃物压占、水污染、大气污染、噪声污染、水土流失和土地荒漠化等环境影响，甚至出现滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害，会在一定程度上对生态环境造成改变，采矿活动会对环境和人类的生存产生很多的负面影响，特别是导致水体和土壤产生严重的污染，从而影响到矿区及周边的生态环境质量。而这些影响尤其对矿产资源的开釆、加工和利用过程中形成的露天采矿场、塌陷区、矸石山、排土场、尾矿库等采矿迹地最为严重，而这些采矿迹地不仅破坏了当地生态，又对周围的土地和环境进行了污染，以及如何治理闭坑过程中引发的一些地质灾害和环境影响。

1 露天煤矿开采环境问题分析

1.1 大气污染

露天开采过程中表层剥离、爆破、铲装、运输、卸载、排土过程中产生的粉尘是大气环境污染的主要污染源。此外，储煤场产生的粉尘、煤矸石以及灭火区自燃产生的CO2和SO2等有毒有害气体，工业场地锅炉排放的烟尘和SO2等也对大气环境造成很大的污染[1]。

1.2 水污染

露天煤矿排土场的淋溶水、工业场地产生的生活污水以及矿坑涌水这些都是露天煤矿开采对水环境的主要污染源。其次的污染源是工业场地的生活污水和矿坑涌水，其主要的污染因子是石油类、悬浮物和化学需氧量等，绝大多数没有经过处理而直接排放到土壤中和地表水中，或是渗入到地下水中，会使土攘及地表植被产生一定影响，或是对地表水和地下水造成污染[2]。

1.3 固体废弃物污染

露天采场剥离土岩、损失煤、工业场地的生活垃圾等等都是露天煤矿在生产过程中产生的主要固体废物。

1.4 噪声污染

煤矿开采地区容易受到严重的噪声污染，主要是煤矿开采的工程周期长、设备噪声强度大、声源广泛、连续噪音多等条件。在煤炭生产过程中，矿工因为受到了高强度连续性的噪音，从而容易造成耳鸣耳聋或听力下降等听觉问题。此外还会导致矿工神经系统和心脑血管出现问题。

1.5 生态环境的破坏

1.5.1 土地压占与破坏造成水土流失

露天煤矿开采过程中土地的挖损和外排土场对土地的压占都是对土地资源的主要影响。煤矿挖损使废弃岩土堆放在外排土场上而造成了土地压占，从而破坏了土地和景观。露天煤矿表土剥离可以使植被枯萎，使土地沙漠化，导致水土严重流失。露天开采也会导致地应力的变化，导致岩层运动，使土地表面产生裂痕，甚至坍塌，使大面积土地无法使用[3]。

1.5.2 植被破坏及对动物的影响

露天煤矿因为施工的方式，须剥离大量表层土，结合土地招到压占与破坏，使地表植被的覆盖面积严重减少。此外施工期间，机械碾压和人员走动都会对施工场地与周围植被进行不同程度的影响与破坏，生物量会遭到一定的损失。因为破坏了地表植被，将不利于野生动物的生存与繁衍，从而改变了生物群落组成和数量。

2 露天煤矿开采污染防治措施[4]

2.1 大气污染防治措施

矿区大气污染主要的防治措施有以下几点：

(1)加强煤炭洗选加工能力。

(2)煤矸石的自燃防灭火技术。

(3)矿井瓦斯的抽放与利用。

(4)集中供暖与煤电联营。

2.2 污废水治理

防止矿区水资源遭到破坏主要的预防和控制措施有以下几点：

(1)结合当地水资源和开采的煤炭资源。

(2)设计正确的疏干排水方案，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。

(3)选用合理的开采方案，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。

(4)改善煤炭的加工、辅助，提高附属企业生产工艺，加强水的重复利用，促进闭路循环技术，推广其它清洁生产工艺技术，对排放的污水进行有效处理。

(5)利用系统工程方法把矿区水资源的管理进行加强。

2.3 固体废弃物处理

在矿区，主要的体废物是煤矸石，它可以用在矿井回填、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，可用来提取出有用的矿物[17]。

2.4 噪声污染控制

煤矿噪声污染的防治措施有如下几种：

①进行行政管理。利用国家发布的法规来进行噪声的控制，利用噪声污染的标准，强制性的控制风井、电锯和运输车辆的噪声及定出相应的噪声指标。

②矿区要合理的进行规划。矿区应远离居民区建立在郊区，运煤车应走公路外环。

③应减少噪声的污染源。利用隔声、吸声装置，安装消声器，矿工应配置护耳器耳塞等。

2.5 生态修复

①矿区土壤改良[5]

土壤的肥力是矿区植被恢复最为重要的因素，排土场的土地质量差，土壤没有任何结构，土地坚硬，不易渗透，水分和有机质在土壤中的含量都极少，不适合植被的生长，所以，一定要改良和熟化土壤[4]。

②选择植被

a.选择牧草

根据“适地适草”的原则来进行矿区排土场土地复垦和建立人工牧草场地。此时应根据当地的自然条件进行牧草的选择，例如气候条件、覆盖土性质等条件来进行选择，才能达到改良土壤和发展生产，提高当地土壤生产力的目标[2]。

b.选择树种

树种的选择是否正确，将对造林项目有着直接的影响。矿区复垦对树种的选择，很多因素都要考虑，争取所要选择的树木能达到矿区种植标准，实现生态、经济效益的统一。如何选择树种为矿区复垦应遵循以下原则：A.优先选择当地的树种；B.选择能改良土壤的树种；C.选用具有较强生态和经济效益的树种。

3 结论

由古莲露天煤矿分析得知，露天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，其中生态环境的破坏最为严重。所以在开采煤矿的同时，要加强对水资源、植被和土地资源的保护，降低或去除煤矿建设带来的负面影响。建议在露天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；注重复合技术、现代信息手段、多学科综合系统的进一步发展，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。