矿井建设中环境污染问题解决路径及面临的难题

王云潮

（山西宏厦第一建设有限责任公司，山西 阳泉 045000）

我国矿井建设过程中长期存在的一些弊病，主要表现在掠夺式开采、传统化经营和粗放式管理3个方面，不仅导致矿区和周边生态系统结构和功能发生了变化，还降低了矿区和周边生态系统的服务质量及服务数量，严重威胁了矿区的经济性安全，因此采用一些有效的措施来解决矿井建设过程中造成的环境污染有很重要的现实意义。

1 矿井建设中环境污染现状及解决路径探讨

1.1 大气污染现状及解决路径

矿井建设过程中产生的大气污染主要类型是煤烟，煤矸石在煤炭存放及运输过程中产生的自然、风化作用是产生煤烟污染的主要来源。根据资料表明，如果煤矸石由于自燃产生的二氧化硫浓度超过正常浓度一定的倍数（30 倍），也将会导致周边大气环境中的二氧化硫浓度超过正常浓度的3.5 倍。如果可吸入颗粒浓度限值超过三级标准的浓度限值，不仅系统的自身功能会受到一定的影响，还会严重的威胁矿区周边大气环境的安全性，大幅度降低矿区周边的大气环境质量（表1）。

表1 可吸入颗粒浓度限值标准Table 1 Limits for concentration of inhalable particles

排入空气中的二氧化碳、二氧化硫和硫化氢等有害气体会直接对井下生产的安全造成威胁，为了最大限度的减小矿井建设中对大气造成的污染，可以采取高压喷雾、声波物化、喷洒阻化剂等对矿井建设造成的环境污染进行过程控制。同时，为了避免返工造成的损失，上述相对应的预防措应在施矿区建设的初期就进行完善。在进行矿区建设时，可以在煤矿周围建设防护林带，并用洒水喷雾对露天矸石堆表面进行处理，这样可以大大降低风蚀扬尘量。在建设矿区是采用大煤仓储煤方式集储、装和运于一体，最好不设置露天煤场，要尽量在密封的情况下对煤炭进行喷雾洒水。

1.2 水污染现状及解决路径

除了矿区生活污水和矿井废水属于矿井在建设中产生的水污染，辅助企业排放的废水也属于矿井建设汇总的水污染，煤粉颗粒等大量悬浮物会造成废水中生物需氧量和化学需氧量等污染物质具有很高的浓度，高浓度的煤粉颗粒等悬浮物会严重污染矿井周围的土壤和水源，就连周围的环境质量也会大幅度下降。

矿井建设过程中产生的污水主要为含有大量的铁和锰的酸性废水，关于以上产生的酸性废水一般都是采用先中和之后再混凝沉淀，最后除铁锰的方式来进行处理，这些矿井污水经过以上处理后再进行排放或者再利用，矿井废水处理工艺流程如图1所示。

图1 矿井污水处理工艺流程Fig.1 Mine sewage treatment technology

经过处理后水质符合排放标准的水可用于生产及其他需要的方面。

1.3 固体废物污染现状及解决路径

生活垃圾、锅炉灰及煤矸石是矿井建设过程中产生固体废物污染的3 个主要来源，其中煤矸石的污染性最强。矿井建设产生的固体废物不仅会造成黑色灰尘遍布空气、树木及地面，就连周边道路和建筑物也不能幸免，还会使周边居民患有呼吸系统方面的疾病概率大大提升，加重了矿区周边在土地资源和土壤污染方面的压力。

由于矿井建设产生的固体废物中煤矸石造成的环境污染问题最为严重，因此如何降低煤炭开采及运输过程中煤矸石的产生量是解决矿井建设固体废物污染的有效措施。当前，综合利用及合理整治是将煤矸石产生的环境污染降至最低的2 种主要方法。

（1） 煤矸石综合利用。

根据煤歼石的化学成分、热值和物理性质，煤歼石有多种利用途径，具体综合利用方式见表2。

表2 煤矸石综合利用方法Table 2 Comprehensive utilization method of coal gangue

（2） 合理整治。

煤歼石宜综合利用，不能利用或暂时不利用时应对其进行合理整治，主要的合理整治方法见表3。

表3 煤矸石合理整治方法Table 3 Reasonable treatment of gangue

综上所述，从矿井建设初期井下出矸至井上排矸的过程中采取综合利用及合理整治的方法对煤矸石进行处理可将其产生的污染降到最低。

1.4 地表景观污染现状及解决路径

根据有关资料数据表明，耕地沉陷在我国地下开采的沉陷土地占比达到了30%，在矿井建设中由于开采沉陷土地造成的经济损失每年达到了上亿元，耕地被占用不仅严重的破坏了道路和地面建筑，就连农田和水体、植被也遭到了严重的破坏，不仅会导致地表水系发生相应变化，并且石山河床淤积以及土壤的延展会严重破坏矿区和周边地表景观的结构和功能，因此可见矸石山和开采沉陷是造成矿井建设中地表景观污染的主要原因，上述这些固体废物污染也对矿区周边居民的生活环境质量造成了巨大的威胁。

由于上述的污染跟矿井建设中的地表景观污染联系紧密，因此想要有效改变表景观污染现状采取一些措施，主要有4 个方面：大力提升煤炭方面的转化率，努力发展非煤产业以及煤炭绿色科；不仅要科学评价关于矿区的政策，对于矿区的计划和规划也要进行科学的评价，想办法大力提升煤炭的回采率，禁止对煤炭资源进行超采，大幅度降低由于由于资源开采对周围环境所产生的一系列压力；大力提升和改变周边居民以及矿区人员的生活环境，尽快建立矿区关于环境安全方面的评估指标以及考核标准体系；加强对各类污染物的循环治理和利用，采取行之有效的方法提高煤炭资源的利用率。

2 矿井建设环境污染治理面临的难题及对策

2.1 矿区规划环评滞后

目前我国在矿区规划环评整体上无论是在管理和标准体系还是在技术方法方面都存在一些问题，需要进一步完善，在矿区规划环评方面比较滞后，规划环评的作用也被以上技术层面存在的问题制约了发挥。

我国环境管理的重点主要放在项目环评。由于煤炭资源的开发对于环境的影响非常大，涉及到的地域范围也非常广泛，往往可以达到上百公里，并且涉及到多个领域，如电力、和化工以及交通等方面。针对矿区施工建设前的项目环评规划，国家环保总局已经出台相关政策，将环评规划作为项目建设审批通过的硬性要求。但是，尽管出台了相关政策，由于牵扯进来各个部门的利益较多，导致很少有真正向国家环保总局提出申请审查规划环评的，因此除了要捋顺各部门和地方的利益关系，相关的法律法规也要进一步完善，只有这样才能为实现矿区建设的可持续发展提供坚实保障。

2.2 健全关于煤炭行业生态的补偿机制

由于目前我国并没有提出行之有效的关于补偿标准和补偿方式等方面的管理政策和规定，关于生态补偿的保障也在很大的程度上被削弱，这也直接导致不同的行业和地区的生态补偿模式有着很大的差别。

由于煤炭开采对我国的生态资源开发行业影响很大，有效治理矿井建设造成的环境污染十分重要。要从根本问题着手改善改善矿区的生态环境，不仅要优先建立健全生态补偿机制，还要从立法方面加强对企业的约束和监管，目前急需明确关于煤炭行业的生态补偿问题类型及补偿层面。

3 结 语

在当前的矿井建设模式下，环境污染问题依然十分突出，并且造成的一系列的环境污染问题也是同社会的可持续发展理念背道而驰的，因此针对目前矿井建设中所存在的环境污染问题，要从预防的角度来采取的相应措施。对于当前矿井建设过程环境污染治理面临的难题，要积极采取新技术、新手段去解决问题，并不断创新及拓展环境污染预防、解决方法，加强矿井建设环境污染问题的过程控制，最大限度的降低矿井建设对环境造成的影响，才能促进矿区与生态环境的可持续发展。