煤炭开采对环境的污染与清洁开采技术论文_郭伟

煤炭开采对环境的污染与清洁开采技术论文_郭伟

神华神东乌兰木伦煤矿 内蒙古自治区鄂尔多斯 017000

摘要:煤炭资源是社会经济发展和生产的主要能源资源之一,其开采工作推动了我国社会的发展,但是其大力开采通常会导致地表塌陷以及大气水资源的破坏等一系列破坏生态环境额度现象,从而影响到人们的生命健康以及生活。因此,在进行煤炭开采当中为了维持生态平衡,一定要采取必要措施,利用清洁开采工艺,才可以促进能源再生、开采以及自然间的和谐。本文对环境的污染现状进行分析,从而对煤炭的清洁开采技术的实施做出进一步的讨论。

关键词:煤炭开采;环境的污染;清洁开采技术

1 煤炭资源的大力开采对自然环境的影响

1.1 煤炭资源开采过程中导致的废石垃圾影响生态

煤炭资源的大力开采导致的废石垃圾通常有矿井开采岩巷产生的矸石和原始煤层洗选期间产生的洗矸。在我国当前的煤矿开采当中,存在着大量规模不一的矸石,其中有部分自燃类型的会造成大量的烟尘污染,从而影响到大气环境,并且还影响到了煤炭企业的发展。在煤炭开采当中出现的矸石通常有着较强的腐蚀性,并且部分还含有放射性元素,这就会对矿区周围的水资源以及土壤造成破坏。并且矿区的矸石堆放通常还会对其周围的植被造成污染,甚至于造成严重的火灾等事故,威胁到矿工以及人们的生命安全。

1.2 煤炭资源开采过程中产生的有害气体污染生态

我国多数煤矿都存在瓦斯,同时也含有其他一些有害气体,如煤炭资源自燃导致的一氧化碳(CO),二氧化碳(CO2),但是在实际的工作当中,解决这种问题的主要措施就是将有害气体转移到大气当中,从而造成大气污染,增加温室效应。同时这种方式还会造成一定的煤炭矿井灾害,从而造成安全事故。

1.3 煤炭资源开采导致的污水废水影响环境

矿区地表水污染主要包括建筑期污染与运营期的污染。其中的生活废水包括氨氮(NH4+-N)、生化需氧量(BOD)、悬浮物(SS)等;建筑废水中主要的污染物为悬浮物(SS),这些物质通过降水或者是风力等作用直接进入到地面的地表水系当中,从而造成严重的水污染。在煤矿开采区域长期堆积而成的矸石是造成地表水污染的主要因素之一,矸石由于氧化以及水力浸泡作用等导致此类物质产生淋溶液,这类含有重金属的物质则会直接影响到生态环境。此外,部分地区的煤炭开采通常还胡乱排放起废水以及污水,这也就对其周围的河流以及地表水造成非常严重的影响。众所周知,经过煤炭开采的区域发生滑坡以及泥石流等灾害的几率非常大,这主要是由于其开采会造成大量的水土流失,并直接截取地表水,导致地表水总量下降,甚至于出现了干涸现象,最终导致其出现严重的由于人为原因而形成的自然灾害事故。部分煤矿一味追求自身经济效益,不遵循环保措施与环评要求,过度开采致使水位下降,人们的生活用水难以保证。

1.4 煤炭开采产生大量粉尘影响环境

煤矿开采过程中,综采工作面、机掘工作面和运输转载点、煤炭加工洗选等生产过程及锅炉、原煤、矸石场及矸石在储运和装卸过程中产生的总悬浮颗粒物、烟尘、二氧化硫等有害物质都会破坏大气层,并对人们的身体健康乃至生命安全造成极大的威胁。还会影响大气能见度,经氧化后形成酸雨落到地面,会对土壤及地表植被造成腐蚀,导致水质酸化。

1.5 煤炭资源开采引起的噪音污染

在煤炭的开采作业房中,其通风设备的运行操作通常会产生大量超出国家要求噪声指数的噪音,这不仅影响到煤炭矿井的施工环境以及开采安全,同时也在一定程度上影响居民正常生活。

1.6 地表植被和景观破坏

煤炭开采占用大量耕地,剥离植被,煤矸石、工业场地、施工机械等压占和破坏植被,煤炭开采的排水作业通常会导致其周围地下水位降低,从而对其周围的植被造成不可挽回的破坏,降低地表的水土保持能力,最终造成水土流失现象。并且由于煤炭开采工艺的特殊性,其开采工作通常都会对其周围的地形地貌造成不同程度上的改变以及影响,破坏矿区的地表景观。这种变化往往不可逆转。

2 实施清洁开采技术的对策

2.1 减少井下的出矸量

要减少煤炭在井下的出矸量具有以下几种措施。首先,对全煤巷采取开拓方式,为了建设更高产、高效的矿井,实现矿井的多面发展,就要在采掘设备上选择功率比较大、强度比较高的进行开采。因为使用这种设备,不仅能加快对煤炭的开采进度,也缩短了巷道的维护时间。还要提高巷道的支护技术,改进支护材料的使用方式和质量,这样在采掘煤层过程中就可以开拓巷道,不需要进行岩层的采掘。目前在德国对全煤巷的开拓已经逐渐发展,在地面了消除了矸石山。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然后,在采取实现巷道全煤化,为了实现巷道在生产中的简单化,要对煤层的采区巷道进行联合布置,并且在开采当中尽量在煤层间开采。减少矸石在煤炭开采中的数量,对倾斜结构比较简单的煤层要进行一次整体开采,对于比较倾斜的煤层要进行分层开采的方式。

2.2 减少井下废气、粉尘污染的措施

在煤炭的开采当中,其排出的废气通常都含有大量的有害气体,从而对大气环境造成不可挽回的影响。但若是在开采前预抽45%,则会大幅度的降低其生产当中排放的有害气体,从而确保生产的安全性,同时降低煤炭开采产生的废弃对大气环境的污染。虽然经过处理的废气当中的有害气体大幅度降低,但是剩下的气体仍旧会造成一定的影响,因此也需要采取合理的措施进行处理。如:采用煤层注水、高压喷雾、巷道风流水幕净水、集除尘风机等灭尘措施,防止瓦斯与煤尘爆炸时产生有害气体;为避免煤炭开采矿井出现自燃而产生有害气体可采用采空区灌浆以及注氮和喷洒阻化剂等措施;加强对适合小型煤矿使用的小型采煤机,避免在爆破采煤以及掘巷当中放炮。

2.3 进行井下的污水处理

对井下进行污水处理一般对采用比较经济型的水泵工艺、比较区域化的水泵工艺,在对煤炭的污水处理过程中,这种系统都是闭路的循环设计。在比较大型的煤炭开采中,由于人员的管理不到位,会使一些机械化设备出现油液跑冒滴漏的状况,从而造成矿井中的水污染。在这种情况要改善井下的污水,不仅要加强对设备的管理工作、对用油设备的密封工作,还要加大对水介质的开发,从而达到废水的循环使用。

2.4 减少地表的坍塌现象

对于劣质煤层或结构复杂的煤层,可采用柱式或房柱式采煤法、条带式采煤法回采,从而降低其对地表的影响。针对于特厚煤层而言,采用水砂填充是最有效的方式,其对地表环境的影响相对较小。针对于厚度适中或者是较薄的煤层,开采队伍可采用离层带高压注入泥浆技术来进行作业,在完成开采之后,其上部的岩层通常都会出现一定的移动以及变形现象,并且岩层之间还会产生不同程度上的离层。开采队伍在地面向各个离层带进行钻孔,并通过钻孔向离层空隙中高压注入泥浆,以减缓和减少地表沉陷。

2.5 利用煤炭地下气化技术

煤炭地下气化技术的使用比较早,它的出现在我国煤炭地下气化工作中打下了坚实的基础。它作为发展煤炭清洁开采中最重要的技术,在进行地下煤炭开采中是利用热化学反应进行的气体转化。在实际运用中,它不仅提高了工作人员在井下的工作效率,也消除了对环境的污染状况。

2.6 开发瓦斯的利用

瓦斯在煤炭形成过程中是一种易燃易爆的气体,在大气中污染中污染着环境。但它作为一种效率比较高的新能源,在应用上比较广泛,利用的成本也比较低。所以就要对终这种新能源进行有利的开发和利用。不仅节约了对资源的利用,也减少了环境的污染。

2.7 减少噪音

通常情况下国家对于工业生产的相关作业都定了噪音标准,但是当前大部分的煤矿开采都超出了标准的噪声指数。因此,在开采当中为了降低其对周围居民生活的影响,以及维护矿工的健康以及降低安全事故发生率,就一定要配备具有消音功能的消声设备同时要符合国家要求。

3 结论

根据以上对煤炭开采在环境中的污染可以看出,利用煤炭的清洁开采技术对改善环境的污染具有重要作用。煤炭清洁开采技术不仅仅是一种环保技术,应用在煤炭行业领域也是我国实现可持续发展的重要决策。所以为了保证煤炭在开采过程中实现更大经济效益的同时,还要在生产煤炭中保证对环境的污染问题,只有这样才能使我国在能源建设与生态建设上实现更平衡的发展目标。

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论文作者:郭伟

论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期

论文发表时间:2017/11/29

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