煤炭开采对环境的影响及对策

第26卷第5期煤炭技术Vol.26 ,No.52007年5月Coal TechnologyMay 2007煤炭开采对环境的影响及对策王颖，郭惟嘉(山东科技大学,山东泰安271019)摘要主要论述了煤炭开采引起地表塌陷、采掘的废矸石、排出的废水、废气、粉尘、生产过程中的噪声等对地面环境产生严重影响使生态系统遭到破坏、矿区生产、生活环境污染严重,同时也威胁井下生产的安全;为了保护生态环境必须大力推广井下清洁开采技术,真正做到煤炭开采与环境保护的协调发展。关键词煤炭开采;清洁开采;环境保护中图分类号:TD80文献标识码A文章编号:1008 - 8725( 2007 )05 - 0003 - 02Analysis of Effect on Environment by Mining Coal andDiscussion of the Solution MethodWANG Ying , GUO Wei- jia( Shandong University of Science and Technology Taian 271019 China )Abstract :The environmental problems caused severely by mining coal ,which includes land subsidence as wellas environment pollution by waste rock，waste water , exhaust gas rand noise. It led to distruction of ecologi-:al system , pollution of living and working environment and threatened the safety of working underground. Inorder to protect ecological environment , cleanly mining technologies should be popularized , which could helpharmonize the environment protection and coal mining .Key words :coal mining ; clean mining ; environment protection境污染矿区生态系统破坏严重。1煤炭开 采对环境的影响1.3矿区排水对环境的影响1.1地表塌陷对环境的影响在煤矿建设和开采过程中, 地表渗透水,岩溶煤炭开采破坏了地壳内部原有的力学平衡状水、矿坑水,以及生产、防尘用水等会通过不同的途态。由于连续不断的开采采空区范围不断扩大当径进入巷道和工作面。为了保证采矿安全,防止水顶板自重超过顶板抗拉强度和煤柱抗压强度时顶害的发生需将矿井水排出。矿井水是煤矿排放量板岩土层会发生位移、断裂经冒落、下沉变化之后,最大的一种废水矿井水排出后破坏了地下水的自引起地表塌陷。地表塌陷后,损坏了地面构筑物、然平衡状态,从而引起地下水水位下降、地表沉降等民用建筑物、农田塌陷、灌溉设施损坏、塌陷区积水-系列问题。矿井水由于受开采、运输过程中散落以及桥梁、铁路、输电线路等不同程度受到影响原的煤粉、岩粉、支架乳化液等杂物的混入以及煤中伴有生态系统受到破坏1]。生矿物的分解氧化等导致水体混浊,大多数水体呈1.2 矸石山对环境的影响灰褐色、悬浮物、色度高、水面浮有油膜并散发出少煤矸石是煤炭生产过程中产生的废弃物,包括量的腥臭、油腥味细菌和大肠杆菌群数超标。这些井下开掘岩巷、半煤岩巷排出的矸石、露天矿剥离物废水若没有经过净化处理直接外排,会污染附近地以及原煤洗选过程中的洗矸等。目前,-部分矸石表水体,引起环境污染,并对养殖业产生不良影响。被用于井下充填,而大部分矸石则被运输到地面堆而且有些矿井水属于酸性水,它会腐蚀设备及管路,积形成矸石山。煤矸石中含有碳和大量的硫等有污染地表水体和土壤破坏自然景观和动、植物的生害物质长期堆积往往会引起自燃,排放大量的烟长。废水渗入地下将对地下水资源造成严重污染,尘、SO2、CO、H2S等有害气体，对矿区环境造成严重危害人类用水和身体健康。污染。并且矸石山淋溶水含较强的酸性渗人地下，1.4 矿井废气对环境的影响个别地区矸石中还含有重金属以及放射性元素污造成矿井废气污染的原因是多方面的，主要有染了周围土壤和地表水系及地下水。此外,矸石山煤炭中国煤化工气(瓦斯)和用炸药落侵占耕地良田。有些地区因暴雨导致矸石山滑坡,矿、YHCN MHG产生的产生co和NOx甚至矸石山爆炸等事故危害生命财产安全造成环等有每气体以及保灰日燃广生的CO、CO2等。为了收稿日期2007-02- 20;修订日期2007-03-13作者简介:王颖( 1972- )女,山东泰安人讲师毕业于山东经济学院采矿工程硕士现任山东科技大学泰安校区经管系管理教研室主任E - mail :wje75 @ 163 .com。煤炭技术.第26卷井下生产安全通常采用通风方式将井下的有害气.送到井下矸石处理场破碎通过管道并利用风力运体排入大气中。我国每年排入大气中的CH4达100输到工作面回填采空区,做 到矸石不出井。矸石充亿m3 ,约占世界总排放量的1/3。CH4及CO、CO2、填既消除了井下煤矸石的地面排放污染,又可达到NOx、H2S等废气污染导致气候条件发生变化,破坏减少岩层和地表移动、减少塌陷区的目的。臭氧层产生温室效应”还会形成酸雨严重影响了2.3矿 井废水治理技术生态环境。另外排出的废气还是煤矿井下开采的矿井废水的治理,可以采用分类排放、净化处灾害因素,由它引起的事故造成人员伤亡数占矿井理、回收复用等技术。在矿井水中岩溶水占60%之事故的1/3左右。因此，无论是从环境保护方面还多而岩溶水多为未被污染的地下水,若能将岩溶水是从煤矿安全生产的角度,都迫切需要解决井下有与其他矿井水分开排放则不会对环境造成污染还可以利用。对于生产、防尘产生的煤泥水、废水,可害气体的治理问题21。在井下中央设污水沉淀净化水仓,经技术处理后的1.5 矿区噪声对环境的影响净化水采用循环供水系统供采掘工作面及各用水我国矿井生产中普遍使用矿井主通风机、地面地点在生产中多次重复使用。该技术既可减少废水空气压缩机、主副井提升设备、风动或电动凿岩机排放，又能节省新水的补充。等，这些设备都是矿山的主要噪声源。其噪声级达2.4 矿井煤层气治理技术90dB(A)以上,有的高达120dB(A)远远超过国家瓦斯抽放技术是治理煤层气的有效措施。煤炭工业卫生标准。在煤炭生产过程中,噪声污染已成生产过程中预先抽放煤层中的瓦斯，可以有效地甚为矿区主要的环境污染之一。长期的噪声能使人的至是大幅度地减少生产中瓦斯涌出量。这不仅是确听力机构受损、能引起失眠、疲劳、头晕、记忆力衰退保安全生产的重要技术措施,也是减轻矿井排放废等不良症状影响人们的睡眠和休息,同时也危害人气对环境污染的重要途径。瓦斯抽放技术根据煤层赋存条件的不同有如下方法:开采层抽放、邻近层抽们的身心健康。放、采空区长孔抽放、钻孔抽放、巷道抽放和综合抽2对策与分析放等。邻近层抽放和采空区长孔抽放是井下抽放技术的发展方向。2.1减少 地表塌陷对于劣质煤层或结构复杂的煤层,可采用柱式2.5噪声控制为了工人的身心健康和减少因噪声引起的事故或房柱式采煤法及条带式采煤法回采,以减少采后率以及保护矿区地面生活环境,必 须使用配有消声的地表塌陷量,减轻对地表环境的影响。对特厚煤器并且消声后符合国家规定的工业卫生标准的设层利用水砂充填采空区顶板是减少地表沉陷的最有备。效方法。尽管此法增加设备增加生产系统使矿井2.6大力发展清洁型水力采煤技术生产系统复杂化吨煤成本增高,但对地表环境影响清洁型水力采煤技术是将综合预防环境污染的是很小的。对薄及中厚的煤层群,应采用离层带高技术应用于煤炭水力开采过程中最大限度地减轻压注入泥浆技术。地下煤层开采后上覆岩层产生变或消除煤炭开采对生态环境造成的影响。水力采煤形和移动岩层间产生不同程度的离层。在地面向利用高压水射流破煤,并借助水力来完成全部或部各离层带打钻孔,通过钻孔向离层空隙中高压注入泥浆,以减缓和减少地表沉陷。分运输提升工序的机械化开采工艺。清洁型水采技2.2 减少井下出矸量的技术术包括经济型水采和区域化水采，实现了闭路循环2.2.1全 煤巷揩拓技术供水不仅减少了用水量而且减少了废水排放量。全煤巷开拓技术是指所有矿井开拓巷道都布置2.7 开发煤炭地下气化技术在煤层中除极少数峒室需要开掘在稳定的岩层中煤炭地下气化是目前较理想的煤炭清洁开采技外。全煤巷开拓不仅有利于煤炭的清洁生产,而且术,它是将地下煤炭通过热化学反应在原地将煤炭基建投资少，矿 井投产快,在建井期间就可以生产煤转化为可燃气体的技术，是对传统采煤方式的一次炭。全煤巷开拓基本上消除煤矸石的排出。许多新根本性改革。这种方法不仅极大地减少了井下工程设计的矿井已取消排矸系统消除向地表排矸和污投资降低了工人的劳动强度而且消除了煤炭开采染。近年来我国一些新设计的大型矿井,也按全煤过程中对环境的污染和煤炭燃烧对生态环境的不利巷开拓方式而设计。而大多数中、小煤矿基本.上都影响中国煤化工是无岩巷开拓3。参考YHCNMHG2.2.2矸石井 下处理技术[1]王文桂祥友王国君煤矿井下清洁开采技术[ J].辽宁工程技对井下开掘岩巷而产生的大量矸石,不运至地术大学学报200264).面直接在井下进行处理,可减少地面堆矸消除污[2] 周桂铨.煤炭清洁开采技术和环境保护[ J].龙岩师专学报。2003 (6).染，还可节省矸石的井下、井上运输费用。矸石不出[3] 才庆祥,徐志远我国煤炭资源开发存在的若干问题及对策井技术是通过各种技术手段将岩巷掘出的矸石运[J].露天采矿技术2005 (5).