礦井建設中環境污染問題解決路徑及面臨的難題

王云潮

（山西宏廈第一建設有限責任公司，山西 陽泉 045000）

我國礦井建設過程中長期存在的一些弊病，主要表現在掠奪式開采、傳統化經營和粗放式管理3個方面，不僅導致礦區和周邊生態系統結構和功能發生了變化，還降低了礦區和周邊生態系統的服務質量及服務數量，嚴重威脅了礦區的經濟性安全，因此采用一些有效的措施來解決礦井建設過程中造成的環境污染有很重要的現實意義。

1 礦井建設中環境污染現狀及解決路徑探討

1.1 大氣污染現狀及解決路徑

礦井建設過程中產生的大氣污染主要類型是煤煙，煤矸石在煤炭存放及運輸過程中產生的自然、風化作用是產生煤煙污染的主要來源。根據資料表明，如果煤矸石由于自燃產生的二氧化硫濃度超過正常濃度一定的倍數（30 倍），也將會導致周邊大氣環境中的二氧化硫濃度超過正常濃度的3.5 倍。如果可吸入顆粒濃度限值超過三級標準的濃度限值，不僅系統的自身功能會受到一定的影響，還會嚴重的威脅礦區周邊大氣環境的安全性，大幅度降低礦區周邊的大氣環境質量（表1）。

表1 可吸入顆粒濃度限值標準Table 1 Limits for concentration of inhalable particles

排入空氣中的二氧化碳、二氧化硫和硫化氫等有害氣體會直接對井下生產的安全造成威脅，為了最大限度的減小礦井建設中對大氣造成的污染，可以采取高壓噴霧、聲波物化、噴灑阻化劑等對礦井建設造成的環境污染進行過程控制。同時，為了避免返工造成的損失，上述相對應的預防措應在施礦區建設的初期就進行完善。在進行礦區建設時，可以在煤礦周圍建設防護林帶，并用灑水噴霧對露天矸石堆表面進行處理，這樣可以大大降低風蝕揚塵量。在建設礦區是采用大煤倉儲煤方式集儲、裝和運于一體，最好不設置露天煤場，要盡量在密封的情況下對煤炭進行噴霧灑水。

1.2 水污染現狀及解決路徑

除了礦區生活污水和礦井廢水屬于礦井在建設中產生的水污染，輔助企業排放的廢水也屬于礦井建設匯總的水污染，煤粉顆粒等大量懸浮物會造成廢水中生物需氧量和化學需氧量等污染物質具有很高的濃度，高濃度的煤粉顆粒等懸浮物會嚴重污染礦井周圍的土壤和水源，就連周圍的環境質量也會大幅度下降。

礦井建設過程中產生的污水主要為含有大量的鐵和錳的酸性廢水，關于以上產生的酸性廢水一般都是采用先中和之后再混凝沉淀，最后除鐵錳的方式來進行處理，這些礦井污水經過以上處理后再進行排放或者再利用，礦井廢水處理工藝流程如圖1所示。

圖1 礦井污水處理工藝流程Fig.1 Mine sewage treatment technology

經過處理后水質符合排放標準的水可用于生產及其他需要的方面。

1.3 固體廢物污染現狀及解決路徑

生活垃圾、鍋爐灰及煤矸石是礦井建設過程中產生固體廢物污染的3 個主要來源，其中煤矸石的污染性最強。礦井建設產生的固體廢物不僅會造成黑色灰塵遍布空氣、樹木及地面，就連周邊道路和建筑物也不能幸免，還會使周邊居民患有呼吸系統方面的疾病概率大大提升，加重了礦區周邊在土地資源和土壤污染方面的壓力。

由于礦井建設產生的固體廢物中煤矸石造成的環境污染問題最為嚴重，因此如何降低煤炭開采及運輸過程中煤矸石的產生量是解決礦井建設固體廢物污染的有效措施。當前，綜合利用及合理整治是將煤矸石產生的環境污染降至最低的2 種主要方法。

（1） 煤矸石綜合利用。

根據煤殲石的化學成分、熱值和物理性質，煤殲石有多種利用途徑，具體綜合利用方式見表2。

表2 煤矸石綜合利用方法Table 2 Comprehensive utilization method of coal gangue

（2） 合理整治。

煤殲石宜綜合利用，不能利用或暫時不利用時應對其進行合理整治，主要的合理整治方法見表3。

表3 煤矸石合理整治方法Table 3 Reasonable treatment of gangue

綜上所述，從礦井建設初期井下出矸至井上排矸的過程中采取綜合利用及合理整治的方法對煤矸石進行處理可將其產生的污染降到最低。

1.4 地表景觀污染現狀及解決路徑

根據有關資料數據表明，耕地沉陷在我國地下開采的沉陷土地占比達到了30%，在礦井建設中由于開采沉陷土地造成的經濟損失每年達到了上億元，耕地被占用不僅嚴重的破壞了道路和地面建筑，就連農田和水體、植被也遭到了嚴重的破壞，不僅會導致地表水系發生相應變化，并且石山河床淤積以及土壤的延展會嚴重破壞礦區和周邊地表景觀的結構和功能，因此可見矸石山和開采沉陷是造成礦井建設中地表景觀污染的主要原因，上述這些固體廢物污染也對礦區周邊居民的生活環境質量造成了巨大的威脅。

由于上述的污染跟礦井建設中的地表景觀污染聯系緊密，因此想要有效改變表景觀污染現狀采取一些措施，主要有4 個方面：大力提升煤炭方面的轉化率，努力發展非煤產業以及煤炭綠色科；不僅要科學評價關于礦區的政策，對于礦區的計劃和規劃也要進行科學的評價，想辦法大力提升煤炭的回采率，禁止對煤炭資源進行超采，大幅度降低由于由于資源開采對周圍環境所產生的一系列壓力；大力提升和改變周邊居民以及礦區人員的生活環境，盡快建立礦區關于環境安全方面的評估指標以及考核標準體系；加強對各類污染物的循環治理和利用，采取行之有效的方法提高煤炭資源的利用率。

2 礦井建設環境污染治理面臨的難題及對策

2.1 礦區規劃環評滯后

目前我國在礦區規劃環評整體上無論是在管理和標準體系還是在技術方法方面都存在一些問題，需要進一步完善，在礦區規劃環評方面比較滯后，規劃環評的作用也被以上技術層面存在的問題制約了發揮。

我國環境管理的重點主要放在項目環評。由于煤炭資源的開發對于環境的影響非常大，涉及到的地域范圍也非常廣泛，往往可以達到上百公里，并且涉及到多個領域，如電力、和化工以及交通等方面。針對礦區施工建設前的項目環評規劃，國家環保總局已經出臺相關政策，將環評規劃作為項目建設審批通過的硬性要求。但是，盡管出臺了相關政策，由于牽扯進來各個部門的利益較多，導致很少有真正向國家環保總局提出申請審查規劃環評的，因此除了要捋順各部門和地方的利益關系，相關的法律法規也要進一步完善，只有這樣才能為實現礦區建設的可持續發展提供堅實保障。

2.2 健全關于煤炭行業生態的補償機制

由于目前我國并沒有提出行之有效的關于補償標準和補償方式等方面的管理政策和規定，關于生態補償的保障也在很大的程度上被削弱，這也直接導致不同的行業和地區的生態補償模式有著很大的差別。

由于煤炭開采對我國的生態資源開發行業影響很大，有效治理礦井建設造成的環境污染十分重要。要從根本問題著手改善改善礦區的生態環境，不僅要優先建立健全生態補償機制，還要從立法方面加強對企業的約束和監管，目前急需明確關于煤炭行業的生態補償問題類型及補償層面。

3 結 語

在當前的礦井建設模式下，環境污染問題依然十分突出，并且造成的一系列的環境污染問題也是同社會的可持續發展理念背道而馳的，因此針對目前礦井建設中所存在的環境污染問題，要從預防的角度來采取的相應措施。對于當前礦井建設過程環境污染治理面臨的難題，要積極采取新技術、新手段去解決問題，并不斷創新及拓展環境污染預防、解決方法，加強礦井建設環境污染問題的過程控制，最大限度的降低礦井建設對環境造成的影響，才能促進礦區與生態環境的可持續發展。