煤矿作业中环境保护问题及防治措施探究

陕西煤炭建设有限责任公司 赵松博

水是人类生存不可或缺的资源，被称作是生命之源，地下水更是开采淡水资源的主要来源。而煤炭也是另一种社会经济的重要资源，在进行开采的过程中会导致地下水的流失和环境的污染，这是煤矿企业生产经营过程中所面临的实际问题，煤炭开采对原煤矿区的地层环境造成了很大程度的破坏，一些煤矿的有害物质会与空气发生氧化反应。由于煤炭中含有大量的矿物质和S元素，在开采中会产生很多的黄铁矿，而黄铁矿与空气发生化学变化会进行分解，产生硫酸和Fe(OH)3等一些物质，形成了一些酸性的污水，不仅煤矿的机械设备，还会极大威胁采矿区域的居民的生命健康。因此，在煤矿的开采过程中，通过有效的措施对地下水的质量和数量进行保护是必需的，煤矿开采的污水防治是采煤工作的重点环节，必须进行高度的重视。笔者进行了相关调查，对地下水的防治工作提出一些个人的建议，以期帮助煤矿开采企业在煤矿的开采中尽量减少对环境的污染，为我国的经济建设和生态保护作出应有的贡献。

一、煤矿开采金属环境保护的价值

煤矿开采不仅对矿区周围的地面景观造成地表生态的破坏，还会对当地的种植农业带来极大的不良影响，此外，由于对其区域内地表结构的破坏，对土地资源的利用也带来很大的影响。同时，还会对开矿地区的水造成极大的污染，破坏当地的水循环，采矿过程中还会形成对空气有害的物质，导致植被减少，生物群也出现明显的下降，可能会导致一些自然灾害的侵袭，如泥石流、山洪、地表沉陷等，对矿区的生命财产安全带来很大的威胁，也有加速土地荒漠化的可能。

二、煤矿地下水的问题现状

（一）矿区的地下水的污染问题

煤矿的施工运营过程中，建筑废水和生活污水会在外界降水、风力的作用下进入到地表的水体，给地表水带来严重的污染。另外，大量堆积的煤矸石会在物理作用下，对地表水的水源造成污染。在水里浸泡和化学反应的作用下，重金属含量的地表水会对人们的生活带来直接的影响，还有一些随意排放的问题也会对地表水产生很大程度的污染。同时地下水的开采和治理是煤矿企业生产经营中的重要问题，据相关资料显示，我国北方地区有约2.7×109m3/a的地下水会受到煤矿开采作业的影响，煤矿的开采过程导致了地下水的水质发生了很大的污染，对当地的生态环境带来很大的不利影响。面对严峻的污染形式，也导致一大批矿藏企业出现了关闭和停产的状态，甚至导致了集中矿区的排水系统出现了瘫痪的情况。矿区采空区地下区域的水循环条件和自身的净化能力大大降低。采矿过程中常年积累的废弃物对地下水的污染导致水资源的破坏得到了国家的高度性重视。水利部门也提供了相应的技术性支持，有效地确保了水质监测工作与环境治理工作能够更好地完成。同时，也有很多的地质学家开展了一系列的研究工作，希望通过具体的环保措施对煤矿开采过程的环境污染问题得到实际的解决，确保经济建设与生态环境质量方面的同步发展。进行煤炭开采的过程中，经检测煤炭汇总大约含有0.4%的S成分，通过自然的开采之后，S与会发生化学反应，产生出酸性的矿井水，会对阀门、闸门和一些机械设备产生腐蚀，如果不进行及时的技术性处理，能给企业造成不可估量的损失。

（二）矿区的大气污染

由于之前过分的注重企业的经济效益而轻视了对环境的保护，给煤矿的环境带来很大的迫害。煤矿的开采过程中主要会释放出CO2、SO2和一些其他的氮氧化物质，也有开工前运输过程中出现的扬尘和尾气，还有原煤洗选过程中出现的一些粉尘等。同时煤炭燃烧也会直接地产生大量的粉尘，对空气的质量带来很大的威胁，同时大量的粉尘让矿区周围的植物生长受到极大的破坏，阻碍植物的生长。煤炭燃烧中出现的CO2和CO浓度过高，会对人体产生直接的伤害，出现温室效应，甚至有可能影响当地的气候，导致地球变暖。空气问题还会对当地的环境产生一系列的变化，对当地居民的建筑物以及森林资源都造成实际的危害。煤矿开采中还会产生出一定量的瓦斯气体，如果不能有效确保其浓度，就有发生煤矿爆炸的可能，导致发生矿井事故。

（三）矿区的噪声污染

煤炭在开采过程还会产生大量的噪音，这些噪音对人们的身心健康会产生直接的损害。噪音对人体的损害主要表现在以下几个方面：噪音对人们的听力产生一定的损害，还会诱发一些心血管疾病；噪音还对当地的通讯进行干扰，有引发安全事故的隐患；严重的噪音会导致仪器的零件失灵；噪音会影响人的注意力，会让人感觉到疲劳，降低人们的工作效率。矿区主要的噪音区域是选煤厂，在煤矸石通过运输带到达漏斗时出现的撞击声、鼓风机以及电动机产生的声音，会对矿区周围居民的身心健康带来直接影响。

（四）矿区固体废物的污染

煤矿区域的固体废物污染的主要来源是巷道在掘进过程中所产生的矸石，不仅煤层中含有大量的矸石，煤层底板中也含有大量矸石。另外，煤炭选洗过程中也会排出大量的矸石。如果这些大量的固体矸石不能得到妥善的收集与处理，必然会导致极为严重的环境污染问题，对大自然的破坏会非常大。

三、煤炭开采环境保护的合理化建议

（一）水污染预防性的措施

由于开矿采煤的过程会对环境带来一系列的危害，煤矿企业必须采取对应的防治措施，有效改善矿区的环境污染问题。比如，采矿中会产生出pH 值小于6 的酸性水，为了避免对采矿设备的腐蚀性，需要采取有效的措施，对水质进行科学治理，尽量防止水污染对环境所带来的一系列的伤害。治理矿区环境污染的具体措施可从以下几个方面入手：

1.降低排水量

想要对矿区的地下水的污染问题进行有效解决，可从酸性矿物质产生的水的基本条件入手，及时采取预防的措施，减少酸性矿物质与水的接触机会，可将酸性水的危害程度降到最低。煤矿的采煤过程要完全地遵守采矿的作业流程，创建矿区完善的排水循环系统，并对矿区的废水进行及时处理，确保其矿区的水质不会遭到破坏，最大限度地降低环境的污染程度。

2.提升资源的利用效率

对资源的合理高效利用是我国发展的基本国策，但从当前的阶段来看，整体资源的利用效率还有很大的提升空间，整体的能源耗费很大，进行煤矿的开采施工作业之前，要进行充分的准备，熟知煤炭采矿行业的标准，对采矿中所产生的残留物要进行集中管理，有效降低浮煤的流失程度，进而有效地降低酸性水的释放总量。在进行煤矿的井下作业，要应用杀菌和抑菌的措施，通过减少对人类无益处的微生物数量，来防止对水产生的第二次伤害，从而实现对酸性水的控制，提升矿区资源的利用率。

3.缩短酸性水的排放时间

要合理地缩短矿井水的排水时间，必须做好疏通工作和防渗漏工作。如果可以缩短采矿废水的停留时间，就能有效地避免矿物质与设备发生的反应，从而减少酸性水的形成。如果疏通工作做得好，就不会堵塞，污水流就会沿着设计好的通道排放而不会另辟蹊径，保证污水不会无故渗透。可有效实现净化水与污水的分离，大幅度降低对煤层较浅的区域污染，而实现宏观上的环境污染，进而大幅度推进采矿工作。

（二）水污染治理性措施

1.酸性矿物质水的治理

对干净未污染的矿区地下水可利用减源的措施，对排水量进行降低或者是缩短排水的时间。而已经污染的地下水的治理工作相对较难，在特定的环境条件下，水的酸碱度和硬度都会发生变化。现阶段所采用的污水处理办法有微生物处理法和湿地处理法。微生物处理法是在污水添加一些杀死不良微生物的药剂，来降低不良微生物的繁殖，让水质进行自身的持续净化，从而提升水体的质量。而湿地处理法是将石灰石、石钟乳进行混合，让两者发生中和，特别是当酸性矿物质水的 Fe3+浓度较高时，可加入少量的石灰石去除污水中的氧化铁。这样的方式不仅有效降低了煤矿的投资成本，还减少了污水的沉淀物和工业废渣，在煤矿的地下水处理工作中有很大的实用性。

2.利用先进的科学技术方法

进行污水的处理还要借助先进的技术设备，通常大型煤矿要创建完善的污水处理系统，采用先进的污水处理工艺，并对其污水处理的工艺进行持续改进与提升。污水治理通常会经过沉淀污水、吸附物质、氧化物化学反应、过滤等工艺步骤。例如一种被称作金属的修复化合物的应用，就可以实现对土壤和水的净化。通过对国内外先进工艺技术的应用，引进新的环境治理办法，可以从根本上对污染的问题进行突破，同时实现对废物的回收再利用，达到资源循环利用和环境保护的目的。

（三）生态恢复性措施

在高度重视经济建设的同时要进行环境的保护，对之前的环境破坏问题进行生态修复，逐步实现国家经济建设与生态环境建设的同时发展，这要求煤矿企业管理人员有大局的可持续发展理念，对煤矿企业的内部进行科学管理，并通过有效的环境保护措施实现在对环境保护的同时进行生态性修复。

1.燃煤污染源防治措施

要制定矿井防火措施，当煤矿开采过程中发生自燃的情况，应立即采用周围的水源和消防车进行及时扑灭。对易燃的煤源采用煤矸石剥离土岩的方式进行掩埋处置，防止其自燃。燃煤锅炉要配备除尘器，除尘效率必须要达到95%以上，并通过高的烟囱在高空中稀释排放，有效帮助降低污染物的落地浓度。

2.粉尘污染防治措施

对于一些露天的煤矿和排土场，道路扬尘是其主要的空气污染源头。施工现场要设置一些有效的围挡措施，避免施工中的扬尘对环境带来污染，进行物料的运输过程中，要提升洒水的频率，确保物料和路面的湿度，大幅度降低运输扬尘给环境带来的污染。在矿山采掘过程中，要合理地进行炮孔的布置，对其爆破的参数进行慎重选择，对爆破药物的加装和充填严格管理。在进行爆破之前为了降低扬尘污染，可以利用高压水枪对岩体注射高压水，或者是借助施工设备本身的洒水装置，对作业的工作面进行喷洒，有效降低扬尘对周围空气的污染。

3.储煤场的防尘措施

对煤矿的煤场位置进行合理布置，进行选址时要充分考虑所处位置的风向和最小的风频，禁止在刮大风的季节进煤场卸煤。在煤场的周围要设置好围挡，避免由于风大造成煤场位置的迁移，同时在煤场中还应当安装喷水降尘系统，同时对煤场的温度进行有效控制，防止煤矿长期堆积发生自燃现象。还应当设置一个大型的煤池，将周围的煤层冲入到煤池中，保证煤场周围的环境卫生达标。

4.噪声污染防治措施

煤矿在施工作业时，应当尽量选择精度较高的机械工具来进行作业，并合理地安排施工作业的时间，制定出完善的作业施工计划，坚决杜绝夜晚加班施工。另外，煤炭运输工作也要选择在白天进行。对于凿岩机在作业中产生噪声的问题，煤矿企业应当安装相应的消音设备，选择作业机械时，要重点考虑噪音的因素。还要在开采区之外安装隔音设备，对通风机和空压机的噪音进行有效预防，为人们的健康生活提供基础保证。煤矿企业要避免机械设备“带病工作”，不仅要定期对机械设备进行维护，还要在出现不良噪音时及时进行检修。煤矿企业可以选用低噪声设备替代选煤厂的强噪声设备，安装必要的消声装置并定期检修，同时要及时给传送带、齿轮涂抹机油，保障其润滑性，有效避免机械设备内部摩擦噪音的产生。当采取上述系列措施后，噪声仍未降至规定标准以下，可对矿区的工作人员实行个体防护措施，可实行员工轮换工作制，以减少与噪声的接触时间，或佩戴耳塞、耳套等护耳器，来降低噪声对人耳的损伤。

5.固体废弃物防治措施

由于煤矿开采区不可避免会出现大量的固体废弃物，要避免固体废物所带来的污染，煤矿企业首先要合理选择煤矿的开采位置，提升对煤矿的污染源与矿产污染的源头管理，优化采矿现场的污染防治措施，提升现场调查分析的作用，对污染的因素进行系统分析，并根据污染源对人类环境的危害来分类，进而有针对性地做好污染物的处理。同时，煤矿要采取全面综合的措施，如从煤矸石中回收有用矿物，利用煤矸石造气，将煤矸石用于生产建筑材料，将煤矸石填埋塌陷区用作建筑用地等，通过对煤矸石回收利用、变废为宝来实现煤矿资源的综合性利用，实际降低固体污染物给环境所带来的威胁。

6.采用绿色开采的方法加强企业管理

加强治理矿区的生产控制与管理，全面降低煤炭采掘所带来的环境风险，煤矿企业要综合考虑企业生产经营的实际情况，使用绿色的矿藏开发手段，对生态保护与经济效益实行两手抓，煤矿企业应用科学的开采技术，从根本上保障煤炭开采的清洁性，有效推动矿区的持续发展。加强企业的生产经营内部管理，制定好的企业管理规章制度，在煤矿的艰苦作业环境中做好职工的思想工作建设，确保企业上下齐心协力，群策群力共谋企业的发展。

四、结语

近些年来我国的社会经济得到了飞速的发展，与煤矿行业的发展有紧密的联系。我国对生态环境建设越来越重视，在科学合理开采煤矿的同时，采取恰当的矿山开采措施，在经济发展的同时做好生态环境建设，营造出更好的环境，将我国的绿水青山当做金山银山。