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煤矿开采对生态环境的影响及对策研究
作者：常婷
来源：《北方环境》2013年第02期
摘要： 通过对煤矿开采过程中对水、土地、大气的影响分析的基础上，结合煤矿开采实际，就如何做好煤矿开采区环境保护提出合理的对策。 关键词： 煤矿开采；生态环境；可持续发展
中图分类号：X171.4 文献标识码：A 文章编号：1007-0370（2013）02-0083-03 Coal mining on the ecological environment effect and countermeasure research Chang Ting
（Shanxi Coal Institute of Planning and Design，Shanxi 030045）
Abstract：On the basis of analysis of the process of coal mining on water， land， atmosphere， combined with the coal mining practice， on how to make coal mining area of environmental protection and reasonable countermeasures.
Key words：Coal mining； Ecological environment； Sustainable Development
2010年在全国能源生产与消费结构中分别占到了78%、70%，煤炭作为我国主要能源，在相当长的时间里其能源结构中主体地位不会改变（见图1、图2）。煤炭工业在支撑经济发展的同时，由于受到多重因素的影响，煤炭矿区发展长期处于巨大的生态环境压力之中[1]，大量煤炭的开采不可避免地要引发地表下沉，诱发各种地质灾害，造成水土流失、植被破坏、土地荒漠化加剧，而且随着人们对能源需求量的不断提升，这种压力还会加大。
山西省煤炭资源丰富，全省含煤面积占到国土面积的36.3%，全省118个县级行政区中就有94个县地下有煤矿。已探明的储量为2662亿吨，保有储量为2613亿吨，其中已探明储量约占全国总探明储量的27%。“煤矿大省”因粗放采煤造成的环境污染、生态破坏等损失，每年达300多亿元以上[2]。煤炭资源作为一种非再生的自然矿产资源，在开发利用中必须要结合它的经济效益、生态效益、环境效益，处理好经济发展与环境保护之间的关系，才能实现可持续协调发展。[HJ3.2mm] 1 煤矿开采对环境的影响 1.1 对水资源的影响
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煤矿开采对水资源的影响主要体现在对其地表水以及地下水系的均衡性的破坏和污染。煤矿开采需要对地下水进行排泄和疏干，这样一来必然会使得地下水位大幅度下降，此外，一些采空区上的各类含水层流入矿坑，并随着矿坑水疏干和排放，造成矿区周边地区地下水源枯竭。伴随煤矿的开采往往会产生大量的煤矸石，尤其是一些露天煤场合煤矸石随着雨水的渗透会进入到地表水系或者地下的浅水层之中，加上大量的洗煤水的无序排放直接导致地下水污染。据统计，我国煤矿区水资源普遍缺乏，其中71%的煤矿缺水，40%的煤矿严重缺水，80%以上的煤矿职工引用不洁水[3]。我国煤炭系统每年产生的各种污水占全国总污水量的25%[4]。
1.2 对土地资源的影响
煤矿开采对土地资源的影响除了上述污水影响造成土地污染、土壤肥力下降外，大量井下采空区会导致地面大面积的沉降、塌陷。全国每采出一万吨煤沉陷面积在0.2万m2以上，全国已开采沉陷地45亿m2[5]。煤矿开采伴随的是大量煤矸石的产生，这些煤矸石的堆放直接对土地资源造成侵占和污染。据统计，矿井煤矸石排放量一般为原煤产量的8%-20%，平均为12%[6]，煤矿年均排放矸石约为1.5亿吨左右，目前，全国大中型矸石山有1500多座，堆放总量达30亿吨以上，占地面积超过2.6亿m2。这些煤矸石的产生直接占用了大量土地资源，进一步加剧了我国土地资源短缺的局面。 1.3 对大气的影响
煤矿开采除了产生大量的煤矸石占用土地资源外，由于煤矸石可以发生自燃，容易释放出大量的SO2、H2S、CO等有毒有害气体，上述统计的1500多座矸石山，有近1/5正在自燃或已发生自燃，每年由此排放大量废气。此外，煤矿开采过程中，CH4、CO、H2S等有害有毒废气的无序排放也会给矿区大气造成污染，其中70%的瓦斯通过乏风排出，这些瓦斯的排放也是矿区周边环境的污染源。我国每年通过乏风排入大气的甲烷约有100-150亿m3，相当于1140-1700万吨标准煤，这既是污染源也是对资源的巨大浪费。 2 煤矿区生态环境治理对策
2.1 做好矿井污水处理，增加回用效率
据悉，全国煤矿外排矿井水达22亿吨，选煤水0.28亿吨，其他工业废水0.3亿吨，生活污水4亿吨[7]。因此，对于煤矿开采中的矿井水处理就显得格外重要，依据矿井水所含污染物特性可以把矿井水分为洁净矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水、含悬浮物矿井水等等，而要降低矿井水对矿区周边水资源的污染，则可以根据不同污染物含量的特性有针对性的选择不同的处理技术，例如A2/O工艺、SBR工艺、连续膜过滤技术（CMF）、曝气生物滤池工艺（BAF）等等。通过对矿井水资源化，采取净化矿井水供水模式（图3），减少矿井水排水量以及降低其污染程度来加以控制其对周边环境的影响。
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2.2 加强土地综合治理，减少煤矸石的产出量
煤矿的开采不可避免的会产生大量的煤矸石和导致土地的破坏，这就需要相关部门会同煤矿开采企业共同做好煤矿开采区的土地治理工作，本着“谁开采、谁治理；谁受益、谁治理”的原则，把煤矿开采与土地复垦、生态重建同步开展，避免走“先污染、后治理”的老路。根据煤矿区的自然环境和开采技术合理制定土地综合治理方案，如对已经塌陷的地区，可以因地制宜发展养殖、观光旅游等。此外，企业要加大科技研发投入，选用高新技术方案，减少采煤过程中煤矸石的出产量。如采用全煤巷布置，实行单一煤层开拓、准备和回采，加大采取走向长度，简化巷道布置，降低岩巷掘进率，实现矸石基本不出井口 [8]。
2.3 控制大气污染，加大煤层气综合利用
对于由煤矸石造成的地面大气环境污染可以采取分层堆积，动态流动长期作业方法。矸石山分层覆盖黄土、石灰乳，振动压实的综合性预防措施，隔离“空气呼吸”因素，阻止煤矸石氧化反应作用。对于井下废气，可采用在煤层中注水、高压喷雾、声波雾化、水幕净化、集尘风机等灭尘措施，防止沼气与煤尘爆炸时产生CO；向采空区灌浆、注氮、喷洒阻化剂、及时打密闭等措施，防止煤炭自燃产生CO。另外煤层气（即沼气）的主要成分为甲烷，如果不加处理直接排放到空气中会造成大气污染，而沼气本身是一种清洁高效的能源，对煤矿开采中的煤层气加以利用便会变废为宝，化害为利。 3 结束语
煤炭资源在我国能源消费、生产结构中的主体地位不变的情况下，减少煤矿开采过程中对周边采矿区的环境污染离不开、企业和社会各界的共同努力，要出台相关的措施，加大的引导力度，企业则要切实做好项目的规划和保护工作，大力引进高新技术，在开发利用能源的同时做到对环境保护相得益彰，最终实现地域经济社会的可持续性发展。 参考文献
[1]耿殿明，姜福兴.我国煤炭矿区生态环境问题分析[J].煤矿环境保护，2002（6）：5-9. [2]任丽娜. 山西摸底煤矿污染 开查全省煤企环评及执行情况[O]黄河新闻网，2012-6-29.http：//www.sxgov.cn/shanxi/shanxi_content/2012-06/29/content_1971217.htm.
[3]田彩霞，宋晓梅等.论我国煤矿环境问题及对策[J].矿业安全与环保，2004，31（2）：45-48.
[4]杨永仁，陆军，张运章.我国煤炭工业与环境保护[J].能源环境保护，2001，15（2）：5-9.
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[5]屠世浩，陈宜先.煤矿开采对环境的影响及其对策研究[J].矿业研究与开发，2003，23（4）：6-10.
[6]屠世浩，邹喜正，陈宜先.厚煤层全煤巷采区巷道布置关键技术研究[J].中国矿业大学学报，2004，33（2）：174-177.
[7]汪龙琴，张明清，周锡德等.煤矿水污染及防治技术[J]洁净煤技术，2007，13（1）：82-85.
[8]屠世浩，陈宜先.煤矿开采对环境的影响及其对策研究[J].矿业研究与开发，2003，23（4）：6-10.
收稿日期：2012-9-18
作者简介：常婷（1981-），女，硕士研究生，工程师，研究方向：煤矿环境保护设计研究，环境影响评价，节能评估.
