煤礦環境問題及治理分析
煤炭在我國一次能源的生產和消費中一直占有極其重要的地位。煤炭的大規模開發和利用，不可避免地帶來一係列環境問題，僅礦區而言，就存在著水汙染、煤矸石、噪聲、礦區大氣、地表塌陷等諸多環境問題。有資料表明，我國煤礦每年排出約22億m3礦井水，
一、礦區水汙染及其控製
據調查，我國煤礦水資源普遍缺乏，目前約有71%的礦區麵臨缺水，有40%的煤礦嚴重缺水，80%的煤礦職工飲用不潔水。同時在煤炭開采過程中，還會產生大量的礦山廢水（如礦坑水、礦山工業用水、廢石場淋濾水、選煤廠廢水及尾礦壩廢水），且礦山廢水具有排放量大、持續時間長、汙染範圍大、影響地區廣等特別。若此類廢水直接排入地表，不僅浪費水資源，還會對礦區環境造成破壞。下麵僅對礦井水和選煤廢水作簡要闡述。
1.1礦井水及其資源化
煤礦開采時，為確保井下安全，必須排出大量礦井水。礦井水由於受到開采、運輸過程中散落的粉煤灰、岩粉和礦工生產活動及煤中伴隨礦物的分解氧化導致汙染。根據礦井水含汙染物特性一般分為：潔淨礦井水、含懸浮物礦井水、高礦化度礦進水、酸性礦井水及其它礦井水。
潔淨礦井水多數是從奧陶係石炭中湧出的，其水質較好，ph呈中性，低礦化度，不含有毒有害離子。隻需在源頭處妥善截流，通過專用管道排至地表，經簡單消毒即可作為生活飲用水。有的還含有多種有益元素，可開發為礦泉水。
含懸浮物礦井水一般指除懸浮物、細菌及感官指標外，其它理化指標均滿足飲用水衛生標準的礦井水。這類礦井水在我國北方礦區分布較廣，如平頂山、焦作、開灤及華東、東北礦區的礦井水多數屬這種水質。最常規方法主要是通過混凝、沉澱、過濾、消毒處理工藝，即可使出水水質達到飲用水標準。
高礦化度礦井水也稱含鹽礦井水，它是由於地下水與碳酸岩和硫酸岩層的接觸溶蝕，使水中Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、SO42-等離子增多而形成的，礦化度大多為1000-4000mg/l。高礦化度水處理分兩步進行：一是預處理（主要去除懸浮物），主要彩混凝沉澱技術；二是脫鹽處理，使處理後水含符合我國衛生飲用水要求。脫鹽處理方法主要有蒸餾法、電滲析法、反滲透法。電滲析法是較為成熟的一種方法，目前我國處理高礦化度礦井水幾乎全部彩電滲析技術。
酸性礦井水主要是因為被采煤層中含有大量的硫鐵礦，在有充足的氧氣和細菌的存在下，使黃鐵礦氧化，生成亞硫酸和硫酸，造成礦井水呈酸性。它嚴重腐蝕礦山設備和管道，未經處理排入地麵水體，會危害水生生物，並使禾苗枯死。據調查，國內煤礦處理酸性廢水都采用酸堿中和法，即用廉價的堿性物質和石灰作中和劑處理酸性水。根據工藝流程的不同，大體分為直接投加石灰法、石灰水中和滾筒法、升流式變濾速膨脹濾池法。
我礦為含懸浮物礦井水，目前已建設完成日處理能力達5000噸礦井水處理站，並進行回用，並完成深度處理設計準備實施建設。
1.2選煤廢水及其處理
全國煤礦共有150多家選煤廠，隻有10多家實現煤泥廠內回收，洗選閉路循環，其它100多家選煤廠每年排出選煤水約1億T。此水未經處理直接排放，不僅會汙染水源，阻塞河道，影響自然景觀，而且會妨礙水生動植物的生存和生長，若用來灌溉農田會引起農作物減產，滲入地下，又會汙染地下飲用水源，引起胃腸道疾病等。因此，解決選煤廢水問題，實現洗水複用和閉路循環是選煤廠環境保護和節約水源的一種重要措施。
選煤廢水的處理，首先應抓好選煤廢水的閉路循環。實行洗水閉路循環，既控製了選煤廢水外排汙染環境，又大大節約了水資源，實現環境效益和經濟效益雙盈利。第二，尚未實現閉路循環或外排的選煤廢水，必須采用混凝沉澱方法，使出水水質基本達到排放標準方可排放。第三，選煤廢水的深度處理，宜采用沉澱、過濾、氣浮等方法，除去選煤廢水中的雜物，達到飲用水標準。
二、煤矸石及處理利用
在煤炭開采和洗選加工過程中，要排出大量的煤矸石，每年約有1億T，曆年積存量已達16億T。由於煤矸石排放量大，如不處理利用，長期堆於地表，不僅占用大量土地、破壞自然景觀和礦區生態平衡，而且矸石自燃排出大量煙塵、SO2、CO2、H2S等有害氣體，損害人體健康，抑製生物生長，腐蝕構築物等。
為了解決煤矸石對環境的影響問題，消除矸石山汙染，主要治理途徑：（1）直接利用矸石。如鋪設道路，回填煤礦采空區和地表塌陷坑，綠化現有矸石山。（2）利用矸石作為發電燃料，是矸石利用的有效。目前很多礦區建立了坑口電廠，既補充礦區用電，節約標準煤，又減少矸石排放量和對環境的汙染，爐渣還可以作建築材料。（3）回收其中有用物質，如從矸石中回收煤炭、黃鐵礦。（4）從矸石的成分是矽、鋁等氧化物考慮，可以作建築材料的原料，如磚瓦、水泥、骨料等，或從中提取氧化鋁、聚合鋁等化工原料。（5）熱量高的煤矸石可以采用氣化的方法獲得煤氣。
我國目前的矸石利用率約為30%，無論從環保還是從社會、經濟效益考慮，都與煤炭生產發展不相適應。2008年我礦年產6000萬塊矸石製磚廠已開工建設，即將投入使用。
三、煤礦噪聲及控製
噪聲是汙染煤礦環境的公害之一。它具有聲源多、強度大、聲級高、連續噪音多、頻帶寬等特點。在礦山企業中，噪聲突出的危害是引起礦工聽力下降和職業性耳聾。此外還引起神經係統、心血管係統和消化係統等多種疾病。並使井下工人勞動效率降低，警覺遲鈍，不易發現02manbetx.com
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的可能性，影響人們正常生活、學習、工作。特強的噪聲還會使儀器設備受到幹擾，甚至損害。
我國對噪聲的控製起步較晚，但也取得了一些成績。主要防治方法：（1）行政管理措施。依靠煤炭部門頒布法規來強製性執行噪聲控製標準。（2）廠址的合理選擇。礦區應設置在郊外，運煤車從外環公路通過。（3）技術措施。研製了多種類型的消聲器和消聲吸聲、減震材料，對強噪聲源開始了綜合利用，如江西煤校校辦工廠研製了一種低噪聲局部通風機，經10多家單位的試用，證實效果較好。但煤礦噪聲控製的任務還很重。
我礦根據實際情況已采用基礎減震、消聲器和消聲吸聲、減震材料盡可能減少噪聲。
四、礦區大氣汙染及控製
我國城市及礦區的大氣汙染以煤煙型為主要特征。礦區煤煙型汙染主要來自4個方麵：一是礦區的各種燃煤鍋爐和工業窯爐排放的汙染物；二是用戶用爐灶燃煤排放的汙染物；三是煤礦運輸車尾氣排放的汙染物；四是矸石山自燃排放的汙染物。
煤煙型大氣汙染的危害嚴重，除危害人體健康、影響生物生長外，還會因大量的SO2排放而形成酸雨，大量排放CO2產生溫室效應，進而影響全球氣候。為了控製煤煙型大氣汙染，我國已采取了一些對策，包括控製開采高硫煤炭，增加煤炭洗選加工，推廣固硫型煤，發展煤氣和集中供熱，改造和更新陳舊鍋爐，配備高效除塵設備，加強煙道氣脫硫研究和工程設施等。在礦區，根據煤礦具體實際，應重點發展煤氣化事業，采取集中供熱方式，並對矸石山加快滅火工作等。
我礦目前所有鍋爐等均采用脫硫效率90%以上的水浴麻石脫硫除塵器，並對矸石進行覆蓋綠化治理。
五、地表塌陷與複墾
我國煤炭工業以地下開采為主，約占整個煤炭產量的97%，大部分是長壁工作麵，全部陷落法管理頂板，因而地表塌陷極為嚴重。地表塌陷嚴重影響土地的自然狀態、破壞土地的營養成分，會使地表各類建築物如村莊、鐵路、橋梁、管道、輸送線路等受到破壞，造成農田高低不平、灌溉設施失效或土地鹽漬化，甚至大麵積積水而無法耕種，使礦區生態遭到破壞。
我國對地表塌陷的治理工作已在準北、準南、徐州、大屯、平頂山等地取得顯著成效。其治理區的主要措施：（1）複田與排矸係統結合。這種方法會使塌陷區成為建築用地，解決礦區建房和拆遷要求。（2）複田與電廠排灰相結合。在坑口電站大量排出粉煤灰的情況下，利用塌陷空間儲灰粉，進行複土，植樹造林，種植農作物。（3）結合礦區實際，將礦區建設成礦區公園。如不少礦務局因地製宜，利用塌陷水麵建設高產魚塘、人工湖、水上公園。治理塌陷區，可取得一定的社會、經濟效益，且與煤矸石、粉煤灰處理相結合，變廢為寶。但是我國目前煤炭開采基本上是先開采破壞，後複墾治理，生產與複墾相脫節的工業體係。複墾工程投資大，效益低，今後宜加強這方麵的工作。
六、結語
我國煤礦的環境問題很多，除上述以外，還存在礦井瓦斯、礦井粉塵、礦區生活汙水等。而且隨著煤炭工業的發展，還會出現許多新問題。為了搞好煤礦環境保護，首先要加強有利的政策保障。其次是依靠科學技術，用先進的科學措施和環保設備對煤礦環境汙染和破壞進行治理，還應進一步提高人們的環保意識，加強宣傳教育，使每個公民意識到保護礦區環境人人有責，努力建設成花園式的礦區。
