浅谈煤矿开发时环境灾害及对策
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煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间,通常包括巷道、井峒和采掘面等等。煤是最主要的固体燃料,是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物,在适宜的地质环境中,逐渐堆积成厚层,并埋没在水底或泥沙中,经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地质时期中,以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多,是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为46%～97%,呈褐色至黑色,具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同,煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。
采煤会对环境造成多种冲击。露天煤矿让土地无法再使用。洗煤厂所产生的酸性矿山排水可能渗入河流中,造成生态污染或人体健康的不良影响。
1煤矿的开采方式
1.1 露天开采
当矿层接近地表时,使用露天开采的方式较为经济。矿层上方的土称为表土。在尚未开发的表土带中埋设炸药,接着使用挖泥机、挖土机、卡车等设备移除表土。这些表土则被填入之前已开采的矿坑中。表土移除后,矿层将会暴露出来；这时将矿块钻碎或炸碎,使用卡车将矿砂运往选煤厂做进一步处理。当矿石开采完毕,在隔壁重复同样的步骤。露天开采的方式可比地下开采的方式获得较大比率的煤矿,因为较多的矿层被利用。露天开采煤矿可以覆盖数平方公里的面积。世界约40%的煤矿生产使用露天开采方式。
1.2 地下开采
大部分矿层均远离地表,因此无法使用露天开采的方式。地下开采目前占世界煤矿生产的60%。在矿坑,通常使用房柱法在矿层中推进,梁柱用来支持矿坑。共有四种主要的地下开采法:(1)长壁开采,长约300m以上的采掘面。一台精密的采矿机在矿层隧道中前后移动。松动的矿石掉入输送带中,并移到工作区域。(2)连续开采,利用1台有碳化钨钻头的机器从矿层中刮下煤矿。在“房柱法”系统中操作-在一系列约10m的房间区域中工作。(3)爆破开采,传统的开采方式。使用炸药打碎矿层,将矿石收集放在矿车或运输带中。(4)短壁开采,使用连续开采的机器。类似长壁开采有着可移动的坑顶支撑。
2.1 水土流失和水土污染
煤、水都是自然界的共生资源,但是在采煤时一定会影响到水资源与生态环境,诱发水旱灾害,出现吃水难、耕地用水缺乏等相关问题。在采、洗、选煤的加工过程中,会有各种各样含有大量硫化物的废渣废液产生,而且排放量较大,再经风蚀,淋溶、水蚀等作用,形成酸性水流入河道或渗入地下污染水源,造成植被大面积死亡,土层中大量的氮、磷、钾等营养物质流失,造成土壤肥力下降；污染水切割农田、淤积河道,既影响着工农业生产又形成了严重的生态和社会问题,致使生态环境严重恶化。
2.2 煤矿大气污染
采煤过程中瓦斯逸散和瓦斯、抽排,锅炉燃煤烟尘、二氧化硫排放,煤矸石山自燃都是煤矿的废气污染灾害发生的主要来源。近期性与广域性是煤矿大气污染的最大特征,已经引起国内外的高度重视。
2.3 斜坡变形灾害
煤矿开发具有建设周期长、规模大、人类开程括动强烈等特点,在开采过程中会引起地面变形,不合理的工程括动,比如削坡、修路、堆矸等,破坏了地表斜坡的原始平衡,导致或诱发了大量滑坡、崩塌及泥石流灾害。
3环境灾害防治措施
3.1 综合规划,统筹考虑
煤矿地质灾害治理所涉及的方面较广,比如政治、经济、社会、法律、环境、生态、技术等方面的综合问题,它是一个较复杂的系统工程,要全局性、系统地规划,有计划、有步骤、有目标地进行实施。从技术方面上来说,地质灾害的研究会涉及采矿、地质、测量、数学、力学、环保等多学科,在充分考虑多方面的因素后进行联合攻关。所以,各个相关部门和行业要综合规划、统筹考虑,只有这样才能缩短时间、优化方案、综合治理。
3.2 建立矿井水和生活污水净化处理站
针对各矿矿井水的水质特点,我们要相对应地采取废水处理工艺,对煤矿水资源进行循环利用,并对矿区废水的净化利用,使处理后的矿井水做为矿井补给水源,减少污染物的排放。
3.3 利用大气自净能力
所谓的大气自净能力,它是大气环境对污染物产生稀释、沉降和衰减作用而使大气中污染物浓度降低的能力。根据矿区地理位置及气候状况,合理布置污染源分布以及增加烟囱高度等,利用大气自净能力,净化空气,提高矿区环境质量。
3.4 发展洁净煤技术
洁净煤技术主要包括原煤洗选、型煤技术、煤气化技术、煤液化技术以、高效燃烧烟气净化、煤层瓦斯的研发利用、煤矸石的利用以及煤矿矿井水净化与资源化等。通过新技术的开发利用,不仅可以达到提高煤炭热效率、节约煤炭和减少污染物排放,同时也能减轻煤炭开发利用对矿区生态环境的破坏与污染,为实现煤矿经济与生态环境的可持续发展奠定技术基础。
4结语
综上所述,煤炭是我国的主要能源,但煤矿开采对环境造成了严重灾害,因此国家对煤炭环境保护主度重视,并提出了更高的要求。为了有效控制和减少煤矿环境灾害的发生,我们要从环境灾害的根本入手,全面系统地分析煤矿环境灾害的主控因素,达到防患于未然的目的。
参考文献
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[3] 昝雷．浅议煤矿开发中的环境灾害与对策[J]．魅力中国,2010(15)．