談煤礦環(huán)境治理技術新進展

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摘要：煤礦環(huán)境治理技術不僅能夠改善煤礦環(huán)境，治理煤礦開采過程中造成的資源破壞以及地質災害等，同時還具有提升煤礦經(jīng)濟效益的優(yōu)勢。論述了煤礦環(huán)境治理技術的新進展，重點介紹了采煤沉陷治理技術、新型離層注漿技術、廢水廢氣以及固體污染物的治理技術。

關鍵詞：煤礦；環(huán)境污染；環(huán)境治理；治理技術

煤炭是社會能源的重要組成部分，但在煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，伴隨而來的是環(huán)境方面的問題。當前社會提倡可持續(xù)發(fā)展，所以煤礦的開采也應該在更大程度上降低對環(huán)境的影響，對于已經(jīng)造成的環(huán)境問題，也應積極地尋求相關的治理技術進行解決。

1當前煤礦環(huán)境存在的問題

1.1水資源的污染

水資源的污染包括地下水與地表水兩個方面。在地下水污染方面，主要是煤礦地下開采造成的。一是煤炭中所包含的一些物質在遇到流動中的地下水時會發(fā)生化學反應，水中的物理與化學物質會增加，使地下水受到了污染。二是煤礦開采過程中會產(chǎn)生大量的細菌、病毒及懸浮有機物顆粒，這些都是導致地下水受到污染的因素。三是煤礦開采會對地下水的流動造成影響，而這些影響的后果就是造成地下水位的下降，嚴重時會導致該地區(qū)地下水的枯竭。四是煤礦開采過程中會有污水排出，這些污水同樣會對地下水造成污染。在地表水污染方面，不管是煤礦的開采還是員工的生活，都會產(chǎn)生污水，通常情況下，這些污水都會流入到地表水當中，對地表水造成污染。另外，煤巖石會受到物理因素與化學因素的影響，也會對地表水造成污染，在地表水的污染當中，最為直接的就是重金屬對人們生活的影響。

1.2大氣污染

在煤礦區(qū)域會有很多的空氣污染物存在，主要包括氮氧化合物、二氧化碳以及二氧化硫等，煤炭的燃燒與排放、礦區(qū)運輸車輛的尾氣排放、地上的土塵以及選煤廠的粉煤塵等，都是產(chǎn)生有害氣體的途徑。煤炭在燃燒的過程中會產(chǎn)生化學物質，而這些化學物質能夠對人體造成直接的傷害，也會對周邊的環(huán)境造成影響，植物的自然生長也會受到阻礙。另外，煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳是造成溫室效應的主要氣體，持續(xù)的二氧化碳排放會影響全球的氣候環(huán)境，導致氣候變暖。而煤炭中所包含的二氧化硫也是造成酸雨產(chǎn)生的主要因素，酸雨會腐蝕建筑物、危害森林資源與土地資源。除此之外，煤炭開采過程中還會產(chǎn)生瓦斯氣體，瓦斯屬于易燃易爆氣體，若操作不當很有可能發(fā)生爆炸事故。

1.3固體廢棄物污染

煤礦開采過程中會產(chǎn)生固體廢棄物，這些廢棄物處理不當就會造成環(huán)境污染。在實際的開采過程中，因采煤需要所產(chǎn)生的巖石會留在井筒以及采掘巷道里面，這些巖石就是固體廢棄物。另外，在煤層中也會有巖石，刮煤機所刮去的煤層底板中同樣會有巖石的存在。同樣的情況也發(fā)生在選煤環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)中也會產(chǎn)生大量的巖石。對于這些生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的巖石，若處理不當就會對環(huán)境造成污染，影響自然環(huán)境的平衡。

2煤礦環(huán)境治理技術新進展

2.1采煤沉陷治理技術

在采煤的過程中上覆巖層會發(fā)生移動，導致地面沉降或者發(fā)生地面裂縫等，這都會造成土地資源的浪費，也不利于煤礦的可持續(xù)發(fā)展。對這一問題的治理包括3個方面。一是工程治理技術。工程治理技術包括邊坡整治、地面整形、土壤修復、防排水工程、景觀以及監(jiān)測工程等，人們可以依據(jù)被治理對象的特性來進行綜合治理，以促進下一步的開發(fā)。二是生態(tài)恢復技術。在考慮復墾土地自然環(huán)境的前提下，對該土地進行生態(tài)適宜性分析，賦予該土地生態(tài)經(jīng)濟方面的價值，通過生態(tài)恢復技術來將該土地建設成為促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的良性人工生態(tài)系統(tǒng)。在生態(tài)恢復技術當中，能夠供人選擇的有物理性修復、化學改良、植被修復、動物修復以及微生物修復等。三是特殊采煤技術。首先是條帶開采法，這一方法在過去的開采中起到過非常重要的作用，但是該技術本身具有缺點，如采出率較低、生產(chǎn)效率不高以及巷道掘進率高等，因此目前煤礦開采中該技術的運用已經(jīng)非常少。其次是井下充填法，這一方式包括矸石、膏體以及高水填充，此法在近年來應用較多，但易與采煤工作發(fā)生嚴重的沖突及干擾，并且成本高、生產(chǎn)效率低下，許多煤礦企業(yè)無法負擔。最后是離層注漿法，這一方式具有諸多優(yōu)勢，成本低廉、回采率高、生產(chǎn)效率高，并且產(chǎn)能也非常高，十分受歡迎。

2.2新型離層注漿技術

舊有的離層注漿技術在不充分開采時所發(fā)揮的作用比較好，但在煤礦達到充分采動的情況時就不能達到建筑物下采煤的沉降要求，所以就有了新型離層注漿技術的出現(xiàn)。采煤工作面在進行一段時間開采之后，覆巖就會產(chǎn)生運動，而由于多種因素的影響，軟巖層與硬巖層的交界處就會出現(xiàn)離層。在離層剛開始出現(xiàn)的時候就需要及時地在離層內(nèi)注入高壓漿體，預防上覆巖層運動的發(fā)生，及時阻止主關鍵層以上的地層運動，在主關鍵層下面與煤層底板之間形成一個壓實的填充區(qū)，讓巖層的結構更加穩(wěn)定，防止地表塌陷等情況的發(fā)生。新型的離層注漿技術能夠從空間置換的角度來開展工作，以防止與采煤工作發(fā)生沖突，讓采煤工作更加具有連續(xù)性，實現(xiàn)了低成本與高效率并存的工作方式。而從空間守恒的角度來看，新型的離層注漿技術主動利用高壓把漿體注入到離層當中，改變了傳統(tǒng)被動帶入的方式，這樣能夠更加充分地對離層的空間進行填充，更好地改善地表沉降現(xiàn)象。同時，離層注漿自身還具有泌水性，使得離層的填充效果更好。從空間轉換角度來看，新型的離層注漿技術能夠利用結構轉換的力學原理來完成柱式平臺結構，可以通過更小的填充量來實現(xiàn)更好的填充效果，達到降低成本的目的。相比于其他填充技術來說，新型離層填充技術具有更大的優(yōu)勢，可以延長煤礦的開采壽命，降低了礦山關閉所帶來的環(huán)境與社會方面的壓力。

2.3廢水廢氣以及固體污染物的治理

首先是對廢水的治理，煤礦企業(yè)應加大對廢水的處理力度，盡量對廢水進行二次利用，對不同水質的水進行分流，防止水質好的水被污染，嚴格控制廢水排放，提高水資源的利用效率。其次是對廢氣的治理，煤礦開采過程中一方面應及時地進行灑水工作，減少揚塵的存在；另一方面應采用爐前脫硫、爐中脫硫以及爐后脫硫的方式來降低煤炭中二氧化硫對大氣的污染。最后是對物體廢棄物的治理，在煤礦的工作過程中，應加大對現(xiàn)場的監(jiān)管力度，促使工作人員能及時地將固體廢棄物進行分類并進行合理的處理。另外，還可以有針對性地對固體廢棄物進行回收再利用，提升資源的利用效率。

3結語

煤礦環(huán)境治理是一個系統(tǒng)性的工作，涉及多個方面，具有一定的難度。但是，環(huán)境污染會產(chǎn)生很多的不利影響，直接影響生態(tài)系統(tǒng)的平衡，進而影響人類社會的生存與發(fā)展。因此，人們應該對煤礦環(huán)境的治理加以重視，在實踐中開發(fā)更多的治理技術。

參考文獻

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作者：孟慶松 單位：山西焦煤集團有限責任公司