浅谈河南省煤矿地下开采对环境的影响及治理措施
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摘要：河南是中国重要的产煤大省，煤矿的地下开采会对矿山环境造成破坏，本文介绍了河南省煤矿地下开采的现状及存在的主要环境问题，探讨了河南省煤矿地下开采对环境的影响及其治理措施。
关键词：煤矿；地下开采；地下水；影响；治理措施
河南省是中国的主要产煤大省，煤炭产量连续多年位居全国前列，为我国经济社会发展做出了重要贡献。但是河南煤炭工业快速发展的同时，也带来了一系列的环境问题。为解决好此类环境问题，需应用生态经济学原理和循环经济理念去指导煤矿综合开采，实现固体、液体和气体的低排放，甚至零排放，进行长期的矿山环境治理和生态重建，以达到煤矿地下开采与矿山环境治理双赢的目的。
1 河南煤炭工业发展的现状
进入二十一世纪以来，河南煤炭工业进入到一个新的发展时期，煤炭行业增加值约占全省GDP总量的9%。河南省煤炭资源丰富，含煤地层分布广，成煤时代多，煤层赋存条件好、煤种齐全，煤质优良。经过几十年的开发与建设，河南煤炭形成了以平顶山、义马、郑州、焦作、鹤壁、永城6大型煤炭基地为主体，地方国有煤矿、乡镇煤矿共同发展的煤炭生产开局。
2煤炭地下开采引发的环境问题
煤炭开采包括露天开采和地下开采，其中地下开采占94%。煤矿地下开采主要带来的环境问题是：地面沉降塌陷、地裂缝、水平衡破坏、水资源污染、生态环境破坏等。
2.1 煤炭开采造成的土地资源的破坏
地下煤层被采出或者矿体水层被排出后，采空区周围岩体应力平衡状态发生改变，不可避免地会引起上覆岩层的变形、破坏和移动，从而造成采空区的冒落，产生地面塌陷及地裂缝。从河南各地采煤区的调查结果来看，煤矿塌陷面积逐年增加，地面裂缝几乎遍布所有矿区，据2000年河南省永城市已开采的四个井田的数据统计结果，因采煤塌陷土地12872亩，其中塌陷耕地约1.1万亩，占塌陷地总面积的91%，95%完全丧失了种植条件；涉及村庄搬迁23个，1863户共7216人；直接经济损失达6374万元。
大面积地下采煤矿坑引起地面沉降和陷落，可使村庄、铁路、桥梁、管线等遭受破坏，农田下陷所引起大面积积水和土地盐渍化而无法耕种。地面采塌，地面的移动变形破坏了建筑物地基之间的平衡状态，而导致建筑物发生变形、破坏、塌陷、灾害使房屋倒塌，交通中断，给居民正常生活带来了一系列问题，威胁着人们的人身和财产安全。
另一个破坏土地的来源是煤炭开采过程中产生的煤矸石大量占压土地，据统计，全省每年排放煤矸石1200万吨左右，占地约16ha，全省累计堆存煤矸石2.4亿吨以上，占用土地800ha。
2.2 煤炭开采造成水平衡破坏和严重的水资源污染
1、水平衡的破坏
由于水资源和煤矿共处于一个地质体中，在自然环境下，各自发挥着自己所独有的变化规律。但是由于长期的煤矿开采却打破了地下水资源固有的生态平衡，形成了以矿井为中心的降落漏斗，使地下水流的流动速度加快，水位逐渐下降，把含水层改变为透水层，致煤系地层以上裂隙水受到严重的破坏。
2、水资源的污染
煤矿的开采不仅会造成塌陷,还会给地下水资源造成影响,在一定程度上加剧了缺水地区的供水紧张问题。由于煤矿通畅都含有黄铁矿,它会和矿井中的地下水、地表水等产生化学反应,生成稀酸。这种稀酸会使矿井的整个排水的成分都存在着酸性,煤矿在洗煤过程中,矿井地下水没有经过完善的净化,便把这些含有稀酸的水排出,这就造成区域内的作物出现大面积的减产,抗击自然灾害的能力也有所下降,严重危害着矿区相邻的农业生产。 2.3 水土流失及土地荒漠化
煤矿矿山建设和煤矿地下开采过程中，由于剥离矿体表层土壤，直接破坏了地表植被，加之新产生的废石、矿渣、尾煤等松散物质易发生流失，加速和扩大了土壤破坏和岩石侵蚀，造成水土流失。据调查，全省的水土流失面积大，荒漠化面积大，其造成生态系统恶化的速度十分惊人。
3、煤矿山环境综合治理措施
3.1 加强资源整合，努力实现煤炭工业规模化现代化,提高资源利用率
以推进煤炭生产规模化为目标，以建设大型煤炭基地、培育大型煤炭企业为主线，提高煤炭行业集中度，全面推进大型现代化煤矿建设。同时还要提升矿井技术装备水平，淘汰落后以及高耗能的技术和设备。在废弃物排放环节，煤炭企业要针对废水、废气、废渣的排放情况，采取有效措施加以综合利用，变废为宝，实现废弃物资源化，以最大限度地利用煤炭开采加工过程中的一切物资资源。
大力发展煤炭循环经济。按照减量化、再利用、再循环的原则，加快煤矿资源综合利用项目技术改造，建设集中利用或综合利用项目，重点利用好煤矸石、矿井水和粉煤灰等。在煤炭生产利用的各个环节采用节能高效的实用技术及先进装备，全面提高资源综合利用效率，对不具备单独利用煤矸石等低热值燃料条件的中小型煤矿，实行区域集中治理和集中利用。二是大力发展煤化工产业。煤化工产业的加工链条长、增值空间大、关联度高，正在成为河南省新兴的支柱产业。
3.2 维护地下水环境平衡，实现矿井水的综合利用
目前,随煤矿的不断开采,矿井的排水使地下水环境不断的恶化,给生态环境造成了许多不利的影响。因此,对煤矿进行开采时,对煤矿开采条件下地下水环境的平衡问题进行深入的研究,从而有效的控制地下水资源破坏。充分研究初期地下水环境对水资源的影响,了解它们所存在的相互连接关系和初期水化学环境的物质成分、交替作用和迁移作用的特征及其规律。通过探究出水资源环境之间各要素的宏观和微观结构,从而反应出地下水环境对水资源的影响。此外,还可对地下水环境的演变对水资源的影响进行预测分析,可以对水动力环境、水化学环境、水文环境和未来演变的趋势进行预测分析,并做出一定的评价,建立地下水资源演变对水资源破坏的预测评价机制。
另外保护地下水资源的有效方法之一，就是充分的利用矿井水。在研究矿井水的综合利用时，要首先确定矿井水在整个水体系中的重要地位,了解矿井水中每一个元素含量的极限。并从中选择适合矿井水利用的污染成分,了解其所形成的原因在时间、空间中的变化规律,把工业标准、水体的排放标准和污染成分的含量紧密的联系在一起,进行充分的分析和考证,从而实现矿井水的综合利用。
3.3实施绿色矿山重建工程
煤矿山生态重建要根据气候带和植被规律，按照不同气候水分条件和土地类型进行科学规划，尽快改变过去那种盲目植树种草的行为，必须正视自然规律，合理确定植被恢复方式，因地制宜地考虑问题。要做到宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草，乔灌草合理配置，农牧林渔相互结合。要十分珍惜节约水资源，推广喷、滴、防渗等节水灌溉技术，确保恢复一块，绿一块。所有生态重建工程项目必须在科学规划的基础上进行，全部纳入市场机制。
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作者简介：张秀艳，1978，女，河南南阳，郑州工业贸易学校，讲师。