科技新时代2023年7期

煤矿开采对环境的影响及其对策

王彩云

国网能源新疆准东煤电有限公司准东二矿  新疆准东经济技术开发区 831800

摘要：煤炭是中国的主要能源，对于社会发展影响巨大。煤炭的全面开发和应用，在促进社会经济发展的同时，容易导致大气污染、噪声、地表沉陷、水污染等环境问题，极大地影响人们的生命健康和生态环境。因此，需要加强煤矿开采对环境的影响分析，并总结对策。

关键词：煤矿开采；环境污染；可持续发展

引言

随着经济建设的快速发展，煤炭能量的需求量也在增加，而其开采过程中存在的问题也受到广泛重视，如：操作不规范造成的坍塌事故、环境污染等问题，为了有效解决开采过程中对环境所造成的不利影响，使煤炭开采事业的可持续发展得以保障，需要对环境所受到污染和破坏加强重视，对有效的解决措施进行积极制定和切实落实。

1煤矿开采对环境的主要影响

1.1噪声对居民日常生活影响

在煤矿开采时，会产生大量高分贝的噪声，尤其是近年来，矿区噪声污染给附近居民的日常生活带来了非常严重的影响。煤矿开采区噪声来源主要有以下几个方面：第一，空气动力设备器械，比如气动凿岩机以及空气压缩机等；第二，钢材摩擦器械设备，像液压凿岩机以及电锯等。噪声不但会对人们的听觉能力造成影响，而导致职工职业性耳聋，进而引发安全事故方面的问题；而且，噪声还会引发多种心血管病以及神经系统方面的疾病，严重影响矿区工作人员的身体健康，降低劳动效率，从而给煤矿开采工作带来非常严重的影响。

1.2地质灾害和环境污染问题

大量固体废弃物占用土地，会诱发一系列环境问题。在开采矿山的过程中，会出现不同程度的地质灾害，常见的如泥石流、滑坡等。其一，顺沟堆放矿渣，雨水冲刷，大量矿渣在水沟内汇集，泥石流现象加剧。其二，煤矿开发会改变自然平衡状态，斜坡及山体稳定性降低，地质灾害及岩体变形率升高。其三，随意堆放矿渣会增加地面负荷，易出现滑坡现象。我国面临严重的环境污染问题，废渣、废水、粉尘是环境污染的主要来源，废水没有经过处理随意排放，会严重污染地表水和土壤。铲装、排土、穿孔、破碎、爆破和运输等矿山生产操作，会对大气造成污染，严重威胁人体健康。废渣大量堆积会占用土地资源，生态环境被破坏，放射性元素及重金属等会影响生态环境，不利于自然环境可持续发展。

1.3土地资源污染

在煤矿开采过程中，对土地资源造成污染和影响主要体现在：土地资源因矿井污水排放而受到污染；降低土壤肥力，并且随着采空区面积的不断扩大，极容易出现大面积沉降。另外在开采过程中，还会形成大量的煤矸石，一旦大量堆积会对土地资源造成严重污染，并大范围减少耕地面积。

2煤矿开采对环境影响的对策

2.1产业开发治理

在矿区引进开发特色产业和新能源产业，可以带来良好的社会效益、经济效益和生态效益，促进生态环境和社会环境良性发展。一是建立矿山遗址和矿山公园。对矿区保留较好的矿井遗址和一些具有矿山特色的建筑进行适当修缮，利用原有的办公楼、院落等修建矿山历史博物馆；对采坑和沉陷区进行修复后，可发展为矿山公园，作为当地特色景点的一部分，促进矿业科教和当地旅游业的发展。二是发展养鱼业。煤矿沉陷区水文循环速度较低，且为封闭水域，其水质往往呈现出高氮、高磷、高悬浮物、高有机污染物和高致病菌等特点。但通过污水处理技术将水体水质控制在适当的水平后，选取适宜的鱼类品种，如观赏鱼类，可带来一定的经济效益。但在发展养鱼业的过程中，应使用科学的质量监控手段，确保矿区养鱼业的安全性。三是引进新能源产业。采煤沉陷区有大量的闲置水面，但煤矿开采过程中地表水、地下水都会不同程度的受到污染，水体中污染物含量较大，水质较差，不利于大量养殖鱼类，可引进开发大型水面漂浮式光伏电站，光伏发电具有显著的环保、经济效益，在沉陷区发展光伏发电可达到沉陷区有效利用和新能源开发双赢的目的。

2.2煤炭地下气化

煤炭地下气化可减少井下工作量，降低工作强度，还能改善煤矿开采环境，消除严重的环境污染问题。煤炭地下气化技术最早在20世纪50年代应用到中国煤矿，大同、沈阳等矿区都有研究试验，但由于很多原因没有继续应用。经过多年发展，中国已开展了全面的煤炭地下气化技术研究，总结经验教训，研发先进技术，为中国煤炭开采事业的全面发展奠定基础。

2.3恢复土地植被、建立生态发展战略目标

煤矿开采过程会破坏地貌，导致植被量降低，影响原有的地貌景观和地表形态，严重破坏地表植被和土地资源，土地沙漠化、水土流失现象明显。所以，在开采矿山前，应剥离破坏场地表土，配合植被恢复和回用表土，恢复植被量，可在很大程度上避免水土流失现象，进而降低地质灾害发生概率，有利于生态环境保护。另外还可适当种植绿色植物，以免出现泥石流现象，避免水土流失。若出现泥石流现象，可通过综合防御措施防治，严格管理废石废土堆放问题。设立排水沟，以免过度冲刷地面。建立拦挡工程，控制固体物质径流，改善泥石流下泄现象。采矿者、决策者及管理者应建立生态发展战略目标，本着保护生态环境的原则，保护矿区周边环境。

2.4新技术的积极应用

目前科学技术的快速发展，极大地促进了新工艺、新材料以及新技术的研发，并在各行业领域中得到广泛应用。在煤矿开采过程中，通过新技术的积极应用，能够使其对环境所造成的影响最大程度减少。在开采过程中，可以通过分层技术的引入，使煤矿矸石含量减少，还可以采用开拓、单一煤层准备以及回采等技术，在开采不影响矿洞安全生产的情况下，在矿道两侧采用煤矸石进行填充，回填废弃矿洞时也可采用煤矸石作为回填材料，从而使煤矸石排放量有效减少。通过长距离独头煤巷掘进安全和通防技术的应用，能够使煤巷通风、掘进、煤炭自燃、辅助运输等问题得以解决，对开采工作的有序进行予以保障。在开采过程中，可采用房柱式或柱式回采方法，利用立柱对矿洞进行有效支护，使矿顶坍塌发生几率减少，并对铺设条带运输作业予以规范，使其与矿壁触碰减少，也使坍塌危险大幅度降低，开采效率有效提升。针对废弃煤矿开采区，可采用边采边回填的方式进行及时回填处理，在厚煤层矿区可利用水砂进行填充；较薄的或中厚的矿区可通过水泥砂浆直接高压注入的方式进行填充，能够有效防止地表出现沉降等问题。通过煤炭地下气化技术的应用，能够通过一定技术手段，使地下煤炭实现气化，再将转化的气体经过分离及净化等处理，转变为通过管道直接输送到用户使用的煤气。这种化学采煤技术是对现行采煤方式的进一步优化，对煤炭热化学反应及氧化等进行充分利用，并通过还原、干馏和干燥等处理后进行使用。另外填充顶板垮落的岩石层以及热反应之后产生采空区，同时对一定的空气流通空间予以保留。此气化技术具有安全性好、经济效益高、成本低的特点，并且对环境所造成的影响较小。另外瓦斯作为主要的煤层气，可将其作为新能源项目进行研究和利用，通过实现其循环利用功能，从而使生态环境污染问题得到有效缓解，成本有效降低，煤矿开采经济效益进一步提高。

结语

煤炭是重要的能源，对于中国经济与社会的发展起到积极的促进作用，但其开采容易导致严重的环境污染，需要加强矿区自然生态环境的保护，实现绿色开采。中国发布一系列环保与能源政策措施，并投入大量资金研发出先进的开采技术与洁净煤技术，提高煤炭资源开采的质量和效率，促进中国经济与社会的快速发展，同时保护生态环境，为最终实现可持续发展发挥积极作用。

参考文献

［1］武哲曦.煤矿开采对矿区生态环境的影响与应对措施［J］.山西科技，2020，35(5)：87-88.

［2］王连营.煤矿开采对水环境的影响及水资源保护对策［J］.消费导刊，2019(4)：247.