煤礦作業中環境保護問題及防治措施探究

陜西煤炭建設有限責任公司 趙松博

水是人類生存不可或缺的資源，被稱作是生命之源，地下水更是開采淡水資源的主要來源。而煤炭也是另一種社會經濟的重要資源，在進行開采的過程中會導致地下水的流失和環境的污染，這是煤礦企業生產經營過程中所面臨的實際問題，煤炭開采對原煤礦區的地層環境造成了很大程度的破壞，一些煤礦的有害物質會與空氣發生氧化反應。由于煤炭中含有大量的礦物質和S元素，在開采中會產生很多的黃鐵礦，而黃鐵礦與空氣發生化學變化會進行分解，產生硫酸和Fe(OH)3等一些物質，形成了一些酸性的污水，不僅煤礦的機械設備，還會極大威脅采礦區域的居民的生命健康。因此，在煤礦的開采過程中，通過有效的措施對地下水的質量和數量進行保護是必需的，煤礦開采的污水防治是采煤工作的重點環節，必須進行高度的重視。筆者進行了相關調查，對地下水的防治工作提出一些個人的建議，以期幫助煤礦開采企業在煤礦的開采中盡量減少對環境的污染，為我國的經濟建設和生態保護作出應有的貢獻。

一、煤礦開采金屬環境保護的價值

煤礦開采不僅對礦區周圍的地面景觀造成地表生態的破壞，還會對當地的種植農業帶來極大的不良影響，此外，由于對其區域內地表結構的破壞，對土地資源的利用也帶來很大的影響。同時，還會對開礦地區的水造成極大的污染，破壞當地的水循環，采礦過程中還會形成對空氣有害的物質，導致植被減少，生物群也出現明顯的下降，可能會導致一些自然災害的侵襲，如泥石流、山洪、地表沉陷等，對礦區的生命財產安全帶來很大的威脅，也有加速土地荒漠化的可能。

二、煤礦地下水的問題現狀

（一）礦區的地下水的污染問題

煤礦的施工運營過程中，建筑廢水和生活污水會在外界降水、風力的作用下進入到地表的水體，給地表水帶來嚴重的污染。另外，大量堆積的煤矸石會在物理作用下，對地表水的水源造成污染。在水里浸泡和化學反應的作用下，重金屬含量的地表水會對人們的生活帶來直接的影響，還有一些隨意排放的問題也會對地表水產生很大程度的污染。同時地下水的開采和治理是煤礦企業生產經營中的重要問題，據相關資料顯示，我國北方地區有約2.7×109m3/a的地下水會受到煤礦開采作業的影響，煤礦的開采過程導致了地下水的水質發生了很大的污染，對當地的生態環境帶來很大的不利影響。面對嚴峻的污染形式，也導致一大批礦藏企業出現了關閉和停產的狀態，甚至導致了集中礦區的排水系統出現了癱瘓的情況。礦區采空區地下區域的水循環條件和自身的凈化能力大大降低。采礦過程中常年積累的廢棄物對地下水的污染導致水資源的破壞得到了國家的高度性重視。水利部門也提供了相應的技術性支持，有效地確保了水質監測工作與環境治理工作能夠更好地完成。同時，也有很多的地質學家開展了一系列的研究工作，希望通過具體的環保措施對煤礦開采過程的環境污染問題得到實際的解決，確保經濟建設與生態環境質量方面的同步發展。進行煤炭開采的過程中，經檢測煤炭匯總大約含有0.4%的S成分，通過自然的開采之后，S與會發生化學反應，產生出酸性的礦井水，會對閥門、閘門和一些機械設備產生腐蝕，如果不進行及時的技術性處理，能給企業造成不可估量的損失。

（二）礦區的大氣污染

由于之前過分的注重企業的經濟效益而輕視了對環境的保護，給煤礦的環境帶來很大的迫害。煤礦的開采過程中主要會釋放出CO2、SO2和一些其他的氮氧化物質，也有開工前運輸過程中出現的揚塵和尾氣，還有原煤洗選過程中出現的一些粉塵等。同時煤炭燃燒也會直接地產生大量的粉塵，對空氣的質量帶來很大的威脅，同時大量的粉塵讓礦區周圍的植物生長受到極大的破壞，阻礙植物的生長。煤炭燃燒中出現的CO2和CO濃度過高，會對人體產生直接的傷害，出現溫室效應，甚至有可能影響當地的氣候，導致地球變暖。空氣問題還會對當地的環境產生一系列的變化，對當地居民的建筑物以及森林資源都造成實際的危害。煤礦開采中還會產生出一定量的瓦斯氣體，如果不能有效確保其濃度，就有發生煤礦爆炸的可能，導致發生礦井事故。

（三）礦區的噪聲污染

煤炭在開采過程還會產生大量的噪音，這些噪音對人們的身心健康會產生直接的損害。噪音對人體的損害主要表現在以下幾個方面：噪音對人們的聽力產生一定的損害，還會誘發一些心血管疾病；噪音還對當地的通訊進行干擾，有引發安全事故的隱患；嚴重的噪音會導致儀器的零件失靈；噪音會影響人的注意力，會讓人感覺到疲勞，降低人們的工作效率。礦區主要的噪音區域是選煤廠，在煤矸石通過運輸帶到達漏斗時出現的撞擊聲、鼓風機以及電動機產生的聲音，會對礦區周圍居民的身心健康帶來直接影響。

（四）礦區固體廢物的污染

煤礦區域的固體廢物污染的主要來源是巷道在掘進過程中所產生的矸石，不僅煤層中含有大量的矸石，煤層底板中也含有大量矸石。另外，煤炭選洗過程中也會排出大量的矸石。如果這些大量的固體矸石不能得到妥善的收集與處理，必然會導致極為嚴重的環境污染問題，對大自然的破壞會非常大。

三、煤炭開采環境保護的合理化建議

（一）水污染預防性的措施

由于開礦采煤的過程會對環境帶來一系列的危害，煤礦企業必須采取對應的防治措施，有效改善礦區的環境污染問題。比如，采礦中會產生出pH 值小于6 的酸性水，為了避免對采礦設備的腐蝕性，需要采取有效的措施，對水質進行科學治理，盡量防止水污染對環境所帶來的一系列的傷害。治理礦區環境污染的具體措施可從以下幾個方面入手：

1.降低排水量

想要對礦區的地下水的污染問題進行有效解決，可從酸性礦物質產生的水的基本條件入手，及時采取預防的措施，減少酸性礦物質與水的接觸機會，可將酸性水的危害程度降到最低。煤礦的采煤過程要完全地遵守采礦的作業流程，創建礦區完善的排水循環系統，并對礦區的廢水進行及時處理，確保其礦區的水質不會遭到破壞，最大限度地降低環境的污染程度。

2.提升資源的利用效率

對資源的合理高效利用是我國發展的基本國策，但從當前的階段來看，整體資源的利用效率還有很大的提升空間，整體的能源耗費很大，進行煤礦的開采施工作業之前，要進行充分的準備，熟知煤炭采礦行業的標準，對采礦中所產生的殘留物要進行集中管理，有效降低浮煤的流失程度，進而有效地降低酸性水的釋放總量。在進行煤礦的井下作業，要應用殺菌和抑菌的措施，通過減少對人類無益處的微生物數量，來防止對水產生的第二次傷害，從而實現對酸性水的控制，提升礦區資源的利用率。

3.縮短酸性水的排放時間

要合理地縮短礦井水的排水時間，必須做好疏通工作和防滲漏工作。如果可以縮短采礦廢水的停留時間，就能有效地避免礦物質與設備發生的反應，從而減少酸性水的形成。如果疏通工作做得好，就不會堵塞，污水流就會沿著設計好的通道排放而不會另辟蹊徑，保證污水不會無故滲透。可有效實現凈化水與污水的分離，大幅度降低對煤層較淺的區域污染，而實現宏觀上的環境污染，進而大幅度推進采礦工作。

（二）水污染治理性措施

1.酸性礦物質水的治理

對干凈未污染的礦區地下水可利用減源的措施，對排水量進行降低或者是縮短排水的時間。而已經污染的地下水的治理工作相對較難，在特定的環境條件下，水的酸堿度和硬度都會發生變化。現階段所采用的污水處理辦法有微生物處理法和濕地處理法。微生物處理法是在污水添加一些殺死不良微生物的藥劑，來降低不良微生物的繁殖，讓水質進行自身的持續凈化，從而提升水體的質量。而濕地處理法是將石灰石、石鐘乳進行混合，讓兩者發生中和，特別是當酸性礦物質水的 Fe3+濃度較高時，可加入少量的石灰石去除污水中的氧化鐵。這樣的方式不僅有效降低了煤礦的投資成本，還減少了污水的沉淀物和工業廢渣，在煤礦的地下水處理工作中有很大的實用性。

2.利用先進的科學技術方法

進行污水的處理還要借助先進的技術設備，通常大型煤礦要創建完善的污水處理系統，采用先進的污水處理工藝，并對其污水處理的工藝進行持續改進與提升。污水治理通常會經過沉淀污水、吸附物質、氧化物化學反應、過濾等工藝步驟。例如一種被稱作金屬的修復化合物的應用，就可以實現對土壤和水的凈化。通過對國內外先進工藝技術的應用，引進新的環境治理辦法，可以從根本上對污染的問題進行突破，同時實現對廢物的回收再利用，達到資源循環利用和環境保護的目的。

（三）生態恢復性措施

在高度重視經濟建設的同時要進行環境的保護，對之前的環境破壞問題進行生態修復，逐步實現國家經濟建設與生態環境建設的同時發展，這要求煤礦企業管理人員有大局的可持續發展理念，對煤礦企業的內部進行科學管理，并通過有效的環境保護措施實現在對環境保護的同時進行生態性修復。

1.燃煤污染源防治措施

要制定礦井防火措施，當煤礦開采過程中發生自燃的情況，應立即采用周圍的水源和消防車進行及時撲滅。對易燃的煤源采用煤矸石剝離土巖的方式進行掩埋處置，防止其自燃。燃煤鍋爐要配備除塵器，除塵效率必須要達到95%以上，并通過高的煙囪在高空中稀釋排放，有效幫助降低污染物的落地濃度。

2.粉塵污染防治措施

對于一些露天的煤礦和排土場，道路揚塵是其主要的空氣污染源頭。施工現場要設置一些有效的圍擋措施，避免施工中的揚塵對環境帶來污染，進行物料的運輸過程中，要提升灑水的頻率，確保物料和路面的濕度，大幅度降低運輸揚塵給環境帶來的污染。在礦山采掘過程中，要合理地進行炮孔的布置，對其爆破的參數進行慎重選擇，對爆破藥物的加裝和充填嚴格管理。在進行爆破之前為了降低揚塵污染，可以利用高壓水槍對巖體注射高壓水，或者是借助施工設備本身的灑水裝置，對作業的工作面進行噴灑，有效降低揚塵對周圍空氣的污染。

3.儲煤場的防塵措施

對煤礦的煤場位置進行合理布置，進行選址時要充分考慮所處位置的風向和最小的風頻，禁止在刮大風的季節進煤場卸煤。在煤場的周圍要設置好圍擋，避免由于風大造成煤場位置的遷移，同時在煤場中還應當安裝噴水降塵系統，同時對煤場的溫度進行有效控制，防止煤礦長期堆積發生自燃現象。還應當設置一個大型的煤池，將周圍的煤層沖入到煤池中，保證煤場周圍的環境衛生達標。

4.噪聲污染防治措施

煤礦在施工作業時，應當盡量選擇精度較高的機械工具來進行作業，并合理地安排施工作業的時間，制定出完善的作業施工計劃，堅決杜絕夜晚加班施工。另外，煤炭運輸工作也要選擇在白天進行。對于鑿巖機在作業中產生噪聲的問題，煤礦企業應當安裝相應的消音設備，選擇作業機械時，要重點考慮噪音的因素。還要在開采區之外安裝隔音設備，對通風機和空壓機的噪音進行有效預防，為人們的健康生活提供基礎保證。煤礦企業要避免機械設備“帶病工作”，不僅要定期對機械設備進行維護，還要在出現不良噪音時及時進行檢修。煤礦企業可以選用低噪聲設備替代選煤廠的強噪聲設備，安裝必要的消聲裝置并定期檢修，同時要及時給傳送帶、齒輪涂抹機油，保障其潤滑性，有效避免機械設備內部摩擦噪音的產生。當采取上述系列措施后，噪聲仍未降至規定標準以下，可對礦區的工作人員實行個體防護措施，可實行員工輪換工作制，以減少與噪聲的接觸時間，或佩戴耳塞、耳套等護耳器，來降低噪聲對人耳的損傷。

5.固體廢棄物防治措施

由于煤礦開采區不可避免會出現大量的固體廢棄物，要避免固體廢物所帶來的污染，煤礦企業首先要合理選擇煤礦的開采位置，提升對煤礦的污染源與礦產污染的源頭管理，優化采礦現場的污染防治措施，提升現場調查分析的作用，對污染的因素進行系統分析，并根據污染源對人類環境的危害來分類，進而有針對性地做好污染物的處理。同時，煤礦要采取全面綜合的措施，如從煤矸石中回收有用礦物，利用煤矸石造氣，將煤矸石用于生產建筑材料，將煤矸石填埋塌陷區用作建筑用地等，通過對煤矸石回收利用、變廢為寶來實現煤礦資源的綜合性利用，實際降低固體污染物給環境所帶來的威脅。

6.采用綠色開采的方法加強企業管理

加強治理礦區的生產控制與管理，全面降低煤炭采掘所帶來的環境風險，煤礦企業要綜合考慮企業生產經營的實際情況，使用綠色的礦藏開發手段，對生態保護與經濟效益實行兩手抓，煤礦企業應用科學的開采技術，從根本上保障煤炭開采的清潔性，有效推動礦區的持續發展。加強企業的生產經營內部管理，制定好的企業管理規章制度，在煤礦的艱苦作業環境中做好職工的思想工作建設，確保企業上下齊心協力，群策群力共謀企業的發展。

四、結語

近些年來我國的社會經濟得到了飛速的發展，與煤礦行業的發展有緊密的聯系。我國對生態環境建設越來越重視，在科學合理開采煤礦的同時，采取恰當的礦山開采措施，在經濟發展的同時做好生態環境建設，營造出更好的環境，將我國的綠水青山當做金山銀山。