试析煤矿环保工作面临的问题及解决方法

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　　摘要：虽然煤矿事业带动我国经济水平不断提升，但是煤矿环保问题也愈发严重，成为现阶段煤矿企业的首要关注问题。本文以山西省乡宁县天润煤矿整合工程为例，在简要分析我国煤矿发展概况的基础上，从煤矿开发、运输以及利用这三个方面着手，重点分析当前煤矿环保中存在的问题。在此基础上，从处理废气、废水、固体废弃物、经济发展方式等方面提出解决对策，希望具有一定参考价值。
　　关键词：煤矿;环保工作;问题;解决方法
　　中图分类号：X32 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）12-0-02
　　Abstract：Although the coal mine industry leads to the continuous improvement of China’s economic level， the problem of coal mine environmental protection is becoming more and more serious， which has become the primary concern of coal mining enterprises at the present stage. Taking the integration project of Tianrun Coal Mine in Xiangning County of Shanxi Province as an example， this paper briefly analyzes the general situation of coal mine development in China， and focuses on the problems existing in the current coal mine environmental protection from three aspects： coal mine development， transportation and utilization. On this basis， the countermeasures are put forward from the aspects of waste gas treatment， wastewater treatment， solid waste economic development mode and so on， hoping to have certain reference value.
　　Key words：Coal mine;Environmental protection work;Problem;Solution
　　煤炭資源被誉为“黑色的金子”，是我国工业发展和建设过程中不可缺少的重要资源，其开发与利用同人们的日常生活息息相关。但是当前我国煤矿资源的开发与利用过程中一直存在着环保问题，水污染、空气污染、地表塌陷、固体废物等问题严重制约着我国经济的高质量发展，所以寻求煤矿开发利用过程中环保问题的解决之策势在必行。
　　1 煤矿行业发展概况分析
　　我国是“富煤、贫油、少气”的国家，这一特点决定了煤炭将在一次性能源生产和消费中占据主导地位且长期不会改变。目前我国煤炭可供利用的储量约占世界煤炭储量的11.67%，位居世界第三。我国是当今世界上第一产煤大国，煤炭产量占世界的35%以上。我国也是世界煤炭消费量最大的国家，煤炭一直是我国的主要能源和重要工业原料，在一次能源生产和消费构成中煤炭始终占一半以上。
　　在我国已经探明的煤炭保有量中，山西、陕西、内蒙古等几个中西部省份占据了近70%，煤矿资源的分布极其不均衡。例如山西省的已探明煤矿储备量全国最多。与其他主要采煤国相比，我国煤矿资源的开采条件处在中下水平，可供露天开采的煤炭资源比较少，再加上我国很长一段时间内采取的都是简单粗暴的开采方式，技术水平不高，对煤矿资源及周围的环境等造成了很大的危害。
　　2 煤矿环保工作面临的问题
　　2.1 煤矿资源开发中存在的环保问题
　　2.1.1 煤矿资源开采方式带来的环境问题
　　在开采过程中主要采取的是露天开采或者地下矿井开采两种方式，这两种开采方式在一定程度上都会导致土地资源破坏及生态环境恶化。现阶段煤矿开采作业主要包括井工开采和露天开采两种形式，针对井工开采而言，所造成的环境问题具体包括：1.生态环境影响。井工开采的不合理开展会造成土壤结构疏松、土壤侵蚀度提高、土地生产力降低等。2.地下水资源影响。井工开采的不合理会导致煤层顶板产生跨落现象，进而导致裂缝带和跨落带的形成，致使地下水位降低，并对含水层造成严重的影响。3.大气环境影响。井工开采过程中会造成施工扬尘，具体包括风力起尘和动力起尘，并且在开采过程中和原煤储运所产生的粉尘也会对大气造成严重的影响。4.地质灾害影响。主要表现在会产生滑坡、坍塌等现象，如若不及时治理，会对井工开采以及人员安全造成严重的影响。而针对露天开采而言，造成的环境问题具体包括：（1）生态环境影响。具体表现在植被消失、地貌被破坏，造成地表裸露的现象，如若不及时治理，会导致地区生态环境受到损害。（2）地下水资源影响。在实际开采过程中会对煤层以上所有煤系含水层进行破坏，如若不及时治理，会造成矿区水位下降，造成严重水文破坏。（3）大气环境影响。其采掘场、排土场等地区会造成严重的扬尘污染，再加上爆破、废石处理等工作开展，对大气环境造成严重影响。（4）地质灾害影响。会导致岩土体产生形变，进而引发山体滑坡等地质灾害。
　　2.1.2 煤矿资源开发过程中存在的环境问题
　　煤矿开采破坏地下水资源，加剧缺水地区的供水紧张。首先，由于开采技术不到位，大量地下水资源因为开采过程中地层破坏而渗漏被排出，这些矿井水被净化利用的不足20%，对矿区周边环境形成污染。其次，由于社会上对洁净煤的追求增加，原煤入洗的比例不断提高，水污染加剧。 　　煤矿开采导致废气排放，对大气环境产生危害。矿井中一般会含有大量瓦斯，瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体，会在很大程度上加剧温室效应。据统计，中国每年从矿井开采中排放的甲烷约占世界甲烷总排放量的30%，除5%左右集中回收利用外，其余全部排放到大气中。同时矿区地面矸石山容易自燃，污染大气环境并对居民的身体健康产生威胁[1]。
　　2.2 煤矿运输过程中存在的环境问题
　　在我国，由于煤矿资源分布不均、经济发展不均衡，造成了煤炭生产与消费之间巨大的空间差异，形成了“北煤南运，西煤东输”的长距离运煤格局。煤炭在运输中容易产生大量煤尘，这既损失了煤炭，又污染运输沿线周围的生态环境 。据不完全统计，如果煤炭在运输过程中的损失量以0.5%来计算的话，每年运输煤炭造成的经济损失有接近5亿人民币。
　　2.3 煤矿资源利用中存在的环境问题
　　中国长期以煤炭为主的能源消费结构，造成了我国南方工业生产发达地区酸雨频发，北方地区统一供暖导致雾霾严重、PM2.5严重超标。统计资料显示，全国废气排放总量中以二氧化硫为例，工业来源的废气占到了70%，同时烟尘排放总量也十分巨大，这些都与我国长期以煤炭为主的能源消费结构和经济发展方式有关。
　　3 解决煤矿资源开发中环境问题的策略分析
　　以山西省某煤矿为例，该煤矿工程位于山西省乡宁县，占地面积约为0.81hm?，工程名称为“天润煤矿整合工程”，工程建设规模为90万t/a。该工程为矿井兼并重组整合工业场地，其中部分建筑物需要新建，而其余部分则利用原有的。具体新建建筑物包括主井井口房、筛分间、建构筑物、末煤仓等。本文结合该工程案例对煤矿环保工作措施进行分析研究。
　　3.1 加强废水处理，综合治理区域环境
　　天润煤矿在开展煤矿资源开采过程中，侧重对矿井污废水的治理，并且始终秉承着中水回用的理念，开展高质量的污水治理工作。首先，对现有废水治理设施进行改造，对已老化、坏损的废水治理设施、设备进行改造、更新换代，从设备上确保矿井废水长期、稳定达标排放。与此同时，结合具体情况将矿井污水排入到矿井水处理站，然后将处理厂处理完毕的中水用于绿化、井下消防洒水等。其次，将煤矿作业开展过程中产生的生活污水进行二级生物处理，然后将处理完毕的中水用于生产补水中，进而达到污水零排放的目的。最后，在矿区建设污水集中处理池，避免矿区废水直接排入水系中，造成水污染。
　　同时，对于煤矿开采方式不当造成的矿区土地资源浪费和地貌及地表生态景观的破坏问题，首先要在煤矿开采之前做好前期的勘测工作，根据矿区煤炭的保有量、煤炭质量、地质条件等因素选择最合适的开采方法，不能盲目开采;其次要在开采过程中做到不占據额外的土地资源，做好矿区管理工作，避免煤炭及煤矸石对矿区周围土地资源的污染。
　　3.2 注重生态恢复、水土保持，避免生态破坏
　　在矿区开采工作完成后，对于地表生态破坏比较严重的地区采取小范围的 封山育林，采取植草、人工造林和疏林补方式，提高地表涵养水源、保持水土的能力，保证矿区的综合生态环境，在该煤矿生产地区种植乔灌木，以此构建完整的隔离带，避免出现污染扩散的情况[2]。以天润煤矿为例，针对煤矿重点区域，结合具体情况进行保安煤柱的预留，然后派遣专人进行定期的检查和巡视，以此实现对地表塌陷等现象的预防。而针对矿区内斜度大于45°的山坡，设置绿化工程和排水沟，进而实现生态综合治理效果的提升。
　　3.3 做好煤矸石的综合利用，减少空气污染
　　煤矸石的科学处理是矿区存在的一个急需解决的问题，据不完全统计，我国现有矸石山历年堆积量巨大，而且煤矸石容易自燃，会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体，严重影响着我国的空气质量，所以天润煤矿重视对煤矸石的综合利用工作。
　　首先，提高煤矸石综合利用量。目前可以采用煤矸石发电、利用煤矸石代替粘土制砖等方法。利用煤矸石全部代替粘土，既可以降低能耗，又能减少生态破坏，这是大宗利用煤矸石的主要途径。其次，煤矸石回填采矿区，利用煤矸石回填采矿区，既可减少煤矸石占地，又可减少煤矸石对环境的污染。在回填过程中要注意，一般用于回填的煤矸石以砂岩、石灰岩为主。最后，对短期内暂无法消化的煤矸石，制定切实可行的保护规划、方案和措施。宜林则林，宜草则草，努好煤矸石堆场的覆土植被保护工作。针对矸石的处理，还可以结合具体情况在煤矿沟口处修建挡矸坝，以此避免矸石被雨水冲走，对周围水体造成污染。
　　煤矿生产过程中产生的生活固体废物，具体包括塑料和纸类废物等。针对生活固体废物的处理，需要在厂区内设置数量足够的封闭式垃圾箱，然后定期进行集中处理。而针对锅炉所产生的煤渣，则需将其运送至专门场地进行填埋处理，避免对周围环境产生破坏。
　　3.4 转变经济发展方式，寻求清洁能源的使用
　　煤矿在开采、运输和利用过程中都会有污染的产生，给我国的环境建设带来了极大的困难。而煤炭作为一种不可再生资源，在前些年的经济发展过程中，我们过度依赖煤炭，不利于经济的可持续发展[3]。煤矿可以结合自身具体发展情况，重视对深加工和附加值的提升，以达到煤矿利用价值的提升;侧重对循环经济的发展，使煤矿发展迈入可持续发展道路。
　　清洁能源消耗后可得到恢复补充，极少产生污染物。如太阳能、风能、生物能、水能、地热能、氢能等都在我国获得了极大的发展，各省市都因地制宜，探寻适合本地区清洁能源的发展方向，这是转化经济发展方式的需要，也是可持续发展的必然要求。
　　3.5 噪声治理
　　该煤矿企业最初安装了型号为35-11的轴流风机，而在具体运行过程中所产生的噪音非常强烈，虽然企业结合具体情况采用技术降噪方式来进行噪声治理，但是治理后所检测的结果仍超出标准的60db。基于此，通过对噪声产生原因进行分析后，发现主要产生因素为风机机壳。所以，开展噪声的治理，可以结合以下方面：1.选择质量较高的吸声材料，并进行通风换气系统的重新更换;2.结合实际情况进行风机隔离;3.将隔离间的门窗材料全部置换为隔声门窗。
　　4 结束语
　　综上所述，煤矿环保工作中面临的形势不容乐观，必须从源头入手，解决好废气、废水排放问题，最重要的是要转变经济发展方式，寻求更环保、更高效的清洁能源，只有这样才能促进我国煤炭环保工作的顺利进行，促进我国经济的可持续发展。
　　参考文献
　　[1]梁阳.浅议新形势下如何做好煤矿环保工作[J].能源与节能，2018（1）：79-80+135.
　　[2]宋凯歌.煤炭行业绿色发展的转型之路[J].中国战略新兴产业，2018（04X）：62.
　　[3]闫建强.煤炭资源开发利用与环保治理[J].资源信息与工程，2018，33（6）：41-42.
　　收稿日期：2019-09-23
　　作者简介：杨宁贵（1986-），男，硕士研究生学历，工程师，研究方向为环境影响评价。
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