煤炭开采生态环境恢复对策

科技信息O矿业天地口SCTENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2008年第24期煤炭开采生态环境恢复对策刘红斌(阳泉市环境信息与在线监控中心山西阳泉045000)摘要]近年来,随着世界能源紧缺,资源价袼出现暴涨,煤炭资源在国民经济中的地位越来越重要,由此引发的煤矿开采环境污染和生态破坏问题已到了令人担忱的地步,甚至会制约国民经济的进一步发展。本文概述了我国煤矿生忐破坏和环境污染的危害,通过对煤炭生产的可持续发展分析.试围为我国煤矿环境治理和生态保护方面寻求更多的对策及治理措施。[关键词]煤炭开采,生态环境,对策统计,全国煤炭系统排人大气中的废气估计每年1700亿t。其中瓦斯我国是以煤炭为主要能顰的国家.煤炭在能源结构中占70%以每年约 60亿t,烟尘年排放大于3亿1.SO2约3.2亿t。煤矿各种废气上，年开采量25化多吨,居世界第一。由于经济的高速发展,工业原的排 放造成了严重的人气污染,白接影响到人类的生存环境。料、能源的需求址必将日益增大，国际原材料价格的猛涨，煤炭开采的2.煤炭生态保护的对策性研究压力越来越大。事实上，煤炭开采足-个生态环境破坏的过程,随着资2.1区城性0然灾害的防治源开挖而产生的地貌变迁.上壤侵蚀，大气和水体污染.生态失衡.农.2.1.1合理选址.加强监测煤炭资源在开发前期要加强勘察调研业生产受损共至引发社会纠纷等问题,已严重影响杜会经济的健康发工作,进行会曲细致的生态环境影响评价,从可持续发展的角度出发，展,在一定程度上制约了开采区的可持续发展。因此,开展矿区生态环檗 止在国家划定的自然保护区的核心区.重要风景区、生态功能保护境综合治理,加强开采后的生态恢复和环境保护已是刻不容缓.势在区开采;限制在地质灾害 易发区、危险区开采,并着重对矿井涌水量、必行矿区城陷等进行科学预侧,不能盲日开矿;同时生产过程中要加强地1.我国煤矿区环境现状及主妻环境问题质监测工作,及时发现向题,提出相应对策.从而保证煤矿生产的顺利1.1我国煤矿矿山环境规状煤英足我国的上要能源，在国民经进行。济发展中占有导地位,2000年煤炭在--次性能源消费中占67%。长2.1.2 改进生产工艺,防水防塌在采煤过程中 ,可采用井下疏水期以来.我国设有资源开采利用后生态恢复规划.没有建立相关的管巷 与地面疏水井相结合的方法,超前疏下降压,将水位降至安全水平。理机制，促成了煤矿企业育日追求短期经济效益忽视了矿山的生态同时 采用人量清水供给生活及工农业用水.减少其它水源地开采地下环境保护.造成了较为严重的环境污染。尤其足过度不合理地开采与水量 ,这样不但利于煤炭安全生产和缓解供水矛盾,而A不受煤敬生开发。已对矿山及其周围生态造成了严重的破坏.并诱发出了多种环产的影响， 免除岩煤粉及人为污染水源、对于地面已形成的塌坑裂继境地质火害。主要表现为:地表景观破坏;诱发地质灾害;水文干扰与等 。应及时予以填封,密集区可采取围堤挖沟措施,及时排除塌陷、裂水质污染:大气污染与微气候扰动:土.地资源破坏与占用:土壤退化与缝中的积水 ,防止汇水塌陷。采用先进的掘#机械，改进采抛工艺,以.污染;水土流失加剧;生物多样性损失。减轻对岩的扰动，从而起到防止壩陷的作用。建造注浆帷幕,加固顶1.2开采引发的主娄环境问题底板,防止地下水流入坑道。1.2.1区域性白然灾害由于露天矿和井下矿煤炭的开采, 煤矿2.1.3 积极探索,科学管理,建立完善的监督机制资源开发与土每年都从地表或地表深处开采出大量的煤炭和岩石,这不仅会造成地地保护是 -.对矛盾,又是一项系统 .程。自1998年《土地复虽规定>颁面喝陷。还有可能破坏地球表层的地质构造.诱发山体滑坡泥石流、布以来， 我国的土地复垦半山上:世纪80年代的1%上:升到现在的4%崩塌等地质火害,此外.地面城陷不但会导致t.地资源劣化,而日破坏(与国外 50%以上的土地复展率相比仍差距很大)。根据"谁开发、谁保了土地原有的水循环系统.阳承的可能造成土地荒漠化。护"的原则，对正在开采或将要开采的旷区,在矿井选址和设计阶段,1.2.2 煤矸有对当地土地资源及生态景观的破坏土地是人类赖 就应该综 合分析和考虑煤炭资源开采开发有关的矿区上地环境等各以生存的最基本要素，开采引发的土地沉陷足人类活动对土地损害的种信息 ,把资源开发与土地保护及治理作为-.项系统L程进行整体规主要部分。资料表明每年由于煤炭开采损伤上地面积达到125万hm?划和长远设计。 煤矿开采是牵涉列资源.环境、社会等多方南冈素片处左右,湖陷面积约2万hnm2? 左右,直接经济损失约20亿元。煤矿开采于 动态发展变化中的复朵工程.应利用多日标动态规划原理,确定煤造成的土地破坏不仅使农民失云横以生存的上地，面且还会引发地质炭资源开发 与土地环境保护及治理的最优化,实施动态规划管理。灾害等社会问题。煤炭开采的同时排出大址的煤矸石,由于煤矸石的煤炭开采成贯彻《矿产资源法》.《环境保护法).《水法>.《七地堆积,占用大片的土地，使地形地貌发生改变.植被遭到破坏.影响生法).《水土保持法》 等法规，必要时应制定-一些相应的专项法规或政态平衡。据统计，余国煤矸石累计堆积量山达30亿I,每年煤研石外排:寺矿产资源开发利用生态环境保护并重.预防为主、防治结合量约2亿1。国有重点煤矿有121座研石山在自燃，排放大量烟尘、的方针。 严格执行环境影响评价制度"二同时“制度.上地复垦制度和SO2.CO.HS等有寓气体.对矿区的大气环境污染严重。排污收费制度，鼓励在有条件的地区建汇矿山环境保护与十地复垦腹1.2.3 水坏境污染与水资源危机开采煤炭过程中， 地下水系统约保证金 制度.积极做好煤炭开采生态恢复治理规划试点工作,在条被人为强制性改变,一些川开发的地下水源不复存在,大部分矿井水件成熟的情况下 全面推行。术经处理而直接排放,引起地表水质的污染。我国煤矿区水资源普遛针对日前企业普遍存在的片而追求企业利润最大化.许多煤矿企缺乏,据统计有71%的煤矿缺水.40%的煤矿严敢缺水,80%以上的业认为矿 山环境保护足只有付出没们回报.因面清极应付矿山环境保煤矿职T.饮用不沽水。面煤炭开采对地F水资源的破坏却相当惊人，护T.作等情况。建议国家研究制定煤矿环境保护有关的经济调节政当前全国煤矿外排矿井水达22亿1,选煤水0.28亿t,其它工业废水,以调节这种只顾眼前利益,不顾长远利益的行为.制止.对环境的污0.3亿1,生活污水4亿1:北方矿区平均吨煤破坏地下水资源约10m3，染与破坏。 运用经济于段将煤矿环境保护行为同其经济利益挂钩,对使生态环境恶化严重。特别足煤炭选洗加上及其他附属工厂排出的上于煤矿 企业保护环境的行为给予奖励、给了减税,免税和价格政策上业污水，其危害更为严重,渗透流入农田,引起减产;排入河流、胡泊，的照顾。 对于其破坏环境的行为,则通过加收排污费等手段予以制裁，.会淤塞河道.抑制鱼类生长其至引起死亡;渗入地下污染饮用水源,特造 成污染事故等严重后果的还应赔款和罚款,这样就会增加煤矿企业别足洗媒水中的浮选药剂及聚丙烯胺药剂具有毒性,并可诱发多种疾的经济中国煤化工利益与环境问题的平衡病,对人体健康造成极大的伤寓。点,使碌1.2.4 大气污染煤炭开采过程中会排出大量的有害气体， 例如THCNM H GLG更加便捷、科e进入瓦斯(主要成分为CH).CO.CO2 .O.,1等.瓦斯对大气环境中的温21 世纪，ramN个个与计算机技术,"*3S"技术室效应产生严重的影响.其浓度增加会使对流层中的臭氧增多.平流(GPS.GIS .RS)等新技术、新学科的有机结合.使信息技术得以充分利层中臭钡减少,导致照射到地面的紫外线增加,诱发皮肤癌等疾病。据用。 在矿山开采过程中.可根据煤矿不同的环境要求和数据类型,通过科技信息O矿业天地OSCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2008年第24期矿山开采和"3S"理论的结合,进行矿区的多源、多维.多时相空间与资系发达地区。 该技术的关键在于疏排水方案的选择及排水系统的设源环境信息的获取、管理.处理与应用,实现对矿山实体及其各种过程计 ,井需重点防洪、除捞和降溃。③挖深贽浅法复垦技术.即將积水沉的三维和多分辨衣达,通过采集和储存煤炭资源的开采开发、土地环陷区 下沉较大的风城再挖深,形成水塘,用于养鱼.栽藕或蓄水灌溉，境变化及其相关的各类数据,对囚矿山开采造成的地表沉陷及土地资再用挖出的泥 上垫高开采下沉较小地区,达到自然标高,经适当平整源进行动态预测、分析.模拟和可视化输出,动态预测矿山开采引起地后作 为耕地或其它用地，从而实现水产养殖和农业种植并举的日的，面塌陷及其上地面积降低的趋势.从而为矿山资源开发与土地环境保- 般适用于局部或季节性积水的塌陷区;④泥浆泵充填复基技术,即护及治理提供辅助决策依据和方案优化设计。模拟自然水流冲刷原理,运用水力挖塘机组将塌陷地低让处的沙土冲2.2煤矿生态环境的恢复的技术支持成泥浆.然后用泥浆泵抽进要平整的地域内.沉淀后成为耕地,主要适2.2.1 实施土地复垦技术对于煤矿开采后,沉陷区的边坡地带、用于 常年积水且洼地多沙质良土的沉陷区。井矿矸石山、露天矿剥离物堆放场。均可采用平整土地.改造成悌田或2.3煤矿环境综合整治梯田绿化带的方法复基,对于沉陷后地表坡度在29以内的,叮通过t .2.3.1矿井排水,变废为宝对水环境造 成严重污染的矿坑废水、地平整重新耕作;开采沉陷后地表坡度在2- 6°之间的,可俗地形等高工业场地 及生活区污染废水应进行无害处理,并加以利用。对于矿井线修繁成梯田,并略向内倾以拦水保墒。地下开采沉陷引起地衣积水排 出的废水可就近建设污水处理)”,进行净化处理。按其达到的标准，而影响耕种时，可采取两种情况进行复垦:当沉陷区外河水位高于沉分别用于井 下采煤除尘，井外酒水灭尘,洗煤.地面公共用水,建筑消陷区地表标高的情形时,应采取充填方法复限.或采用强排法排除沉防 用水或矿区生活.绿化.农业灌溉用水等。矿坑废水的处理利用不仅陷区积水而恢复耕种;当外河水位低于沉陷区地面标高时.叮在沉陷可缓解 矿区水资源紧张状况，还可减少由于矿坑排水对环境的污染，区内建文合理的疏排水系统，通过白排方式排除沉陷区地表积水,恢收到了明显的经济效益和社会效益。复土地的耕种,疏排法复垦技术的关键就是疏排水方案的选择及排水23.2煤矿大气污染治理对策大气污 染的主要污染源是临时矸系统的设计。挖深垫浅复展技术是运用机械或人工方法.将局部积水石山、 储煤场防尘和地面道路灰尘以及煤炎利用过程中产生废气等。或季节性积水沉陷区下沉较大区域挖深,以适合养鱼.栽藕或蓄水滥矿山环境管理部门应对大气质最进行跟踪监测,采取综合性的治理措溉,用挖出的泥上垫高开采下沉较小地区,使其形成水田或早用。这种施。 配备多管陶瓷除尘器酒水车设备、绿化矿区及周边地风,有效抑方法利用开采沉陷形成积水的有利条件，把沉陷前单纯种植型农业，制灰尘 煤粉对大气环境的污染。另外可以对抽放的优斯回收利用,以变成了种植.养殖相结合的生态农业,其经济效益、生态效益十分显减少对大气的污染环境。 对于采矿、运输、冶炼等过程中造成的烟尘、。粉尘等物理污染.主要采用喷雾洒水降尘的湿法治理措施。爆破产生2.2.2煤矸石充填塌陷区营造基建用地模式将煤矸石的堆放与的粉尘污 染可采取向预爆破矿体徽水.水封爆破等措施防治,也可通塥陷区的治理进行统筹安排,利用发热最较低的煤矸石作填料,直接过大爆破后的通风降尘来稀释。 外排有害杂质。对于采矿过程中有机、填充塌陷区造地,用作煤矿苇建用地和压煤村庄搬迁的新村址。两淮有毒,有害及酸性气体物质释放造成的化学污染.可采用硫化床脱硫、矿区范围内,煤层遣布,村庄搬迁选址困难,该模式具有重要的现实意有 机物吸附等物理化学T.艺技术.去除废气中的有毒、有害物质.最大义限度降低酸雨等化学污染对风城生态环境与人畜健康的潜在危害。22.3粉煤灰充填覆土造林模式煤矿区-般都配套建有大型电同时 .改变矿区生产、生活能源结构,发展煤气;集中供热供暖,并.厂,电厂产生大量的粉煤灰,不仅堆放占用大量耕地,面H经风吹扬易对T.业和生活锅炉采用除尘脱硫措施;采用覆益法.表面浇灌法与注形成二次污染。可在灰场覆盖.层黄 上,然后梢树造林,不仅改善了生浆法防止矸石山 自燃，以减少大气污染;加强矿区绿化,大力种桢吸尘态环境,而且取得了良好的经济效益。能力强的草术.提高环境自净能力。研石山生态恢复可借鉴山西阳泉2.2.4 植被恢复植 被恢复足矿区废弃地生态恢复的关键，因为阳煤集团 =矿的治理经验.该矿在对矸石山灭火后,进行了大量实验，几乎所有的白然生态系统的恢复总是以植被的恢复为前提的,根据具现已完成了 大面积复垦。体环境条件与需要选择适宜的树种是生态恢复的关键技术之一。植物3.结语种类的选择应遵循以下原则:①矿区废弃地重金属等有毒有害物质的煤炭资源的开发对经济的发展和进步起到巨大的作用，閘时也造含量高,应选择对干旱、贫瘠.盐贼等有抵抗能力的、对有毒有害物质成了 十分严重的生态破坏,这种破坏是长期的、复杂的,影响也是十分耐受范围广的树种;②根据矿区废亦地的条件,选择根系发达、能固深远 ,危及了我国土地资源及粮食安全。人口、资源,环境是21世纪的土,固氮和有较快生长速度,枝繁叶茂,尽可能长时间覆盖地面,有效三大 主题.长远看来,保护我们赖以生存的t地是一项长期的战略任地阻止风蚀和水蚀的植物.植物最好落叶丰富,易于分解.较快形成松务 ,当人们懂得如何正确解决资源需求与保持人类生存环境的矛盾时，软的枯枝落叶层.提高土壤的保水保肥能力:③选探播种容易,种子发科学的 采煤技术将被越来越广泛的采用。日前的战略任务足,必须把科芽力强，苗期抗逆性强，易成活的植物;④尽址选择当地优良的乡土树学的采矿技术与土地保护、资源开发.实现可持续发展等长期日标结合.种作为先锋树种,也可以引进外来速生树种;⑤选择树种时尽址兼顾起来， 坡終从根本上改变以破坏t地资源环境为代价的煤炭资源开采生态效益和经济效益，选择既能恢复当地生态又能为当地带来经济效现状,使煤 炭资源的开发利用纳入经济持续稳定发展的轨道。益的树种。那些在矿区废弃地上自然定居的植物,能适应废弃地上的.极端条件,应作为优先考虑的先锋树种。[参考文献]2.2.5 地衣破坏和变形、塌陷工程技术地衣整形 工程技术指对[1]孙海 ,刘宁煤矿区环境污染的特点及防治儿河北煤炭,000.0复垦土地地形地貌的整理.以适于农业开发;主要包括:①梯用法复垦[2]米 书巧,周水章.矿ψ度弃地及其生态恢复与真建|0矿户保护与利用,00技术,即沿等病线平整矿区塌陷+.地,改造成环形宽条带水中梯田或[3]刘志斌,大型露天煤矿 闭坑后的生态环境问题及其对策[,露犬采矿技术，梯田绿化带,一般适用于潜水位较低的沉陷区、积水沉陷区的边坡地2003带.井工矿矸石山、露天矿剥离物堆敏场等。梯田甲台应修整为略向内[4]李树志,中国煤炭开采土地破坏及其复垦利用技术[刀.资源.产业.2000倾的反坡.以挡着雨水保持水士。梯坎高度与册面寬度，则应根据地面作者篱介:刘红斌,1990年毕业于太原工业大学化工系,化学工程师,现就坡度。土层博厚。上程量大小。种植作物种类.耕种机械化程度等因素职于山西省阳来市环境信息与在线监控中心。综合确定;②疏排汰复星技术，即在地卤标高高于外河水位的沉陷区,通过强排或自排的方式疏下积水后复垦，-般适用于我国东部河湖水[责任编辑:张新霄](上接第335页)交通科研机构加强已宠工桥梁防碰撞保护的研究,拟中国煤化工色方海事局,专业领域:港定有效的桥梁防碰撞揩施.供基层单位选用。4.结束语航监督管理:MYHCNMHG桥粱通航安全管理是一项长期的系统工作,相信通过海事执法人[责任编辑:田瑞盒]员持之以恒地加快法律法规建设.加大监管力度,加强船鮊管覡与船员安全教育,桥梁通航安全管理工作必将跨上-个新的台阶恐303