2015年二级建造师考试《矿业工程》辅导资料(13)
煤矿开采中的环境问题
一、地下采煤
包括由于地下采掘引起的地面塌陷、采煤废水、煤矸石及采煤噪声等几个方面。
大面积地下采煤矿坑引起地面沉降和陷落，可使村庄、铁路、桥梁、管线等遭受破坏，农田下陷所引起大面积积水和土地盐渍化而无法耕种。对这部分环境问题主要通过复垦技术来解决，包括工程复垦和生物复垦两个主要阶段。工程复垦是以矿区的固体废料作为充填物料，将塌陷区填满推平覆土，因此兼有掩埋矿区固体废弃物和复垦塌陷土地的双重效益。主要包括煤矸石充填、电厂粉煤灰充填、靠近河湖的煤矿可利用河湖淤泥充填复垦，另外还有挖深垫浅复垦、疏干法复垦、梯田法复垦，以及综合治理技术等。工程复垦阶段完成后还应进行生物复垦，包括土壤改良和植被品种筛选两个方面，前者是应用植物法、微生物法、客土法、施肥法、化学法等进行土壤改良，以迅速提高土壤肥力和恢复植被;后者是对计划作为植被的作物、牧草、林木品种进行选择，其原则是首先能稳定土壤，控制侵蚀和减轻污染，其次兼顾培肥土壤能力及经济价值。
矿井开采过程中的大气降水、地表水、地下水及生产用水涌入井下而成为矿井水，目前矿井水的年排水量约为22亿m3。按水质可分为5类，即洁净水，含悬浮物水，高矿化度水，酸性水及特种污染水。除洁净水外均需加以处理，特别是中国煤矿有70%为缺水矿区，因此废水处理更为重要，目前不少矿区已建成废水净化站。
煤矸石包括岩巷掘进排出的岩石，煤中的手选矸石，洗煤厂排出的洗矸等，排放量很大，超过煤炭总产量的10%，现矸石山1 500多座，堆放量在16亿t以上。这些矸石不仅压占大量土地，而且大气降水淋溶时还能污染周围水体、农田和地下水。矸石山自燃后产生硫化物等有害气体，目前有自燃现象的矸石山约140多座，成为活的大气污染源。目前，有一小部分煤矸石用于回填复垦，但大部分尚待处理。平顶山矿区对矸石山进行植树绿化，取得了一定的成效。
矿区的环境噪声通常比市区更严重，因为高噪声设备密度大，井下工作面场地小，机械设备多而笨重，使噪声集中而叠加。各种采煤设备噪声甚高，空压机为102～130dB(A)，局扇为110～130dB(A)，风动凿岩机115～130 dB(A)。降低方法一方面选用低噪音设备，一方面采取消声、隔声等降噪措施。
二、露天采煤
开采规模通常很大，矿坑面积可达数千公顷，采场范围内的农田和植被荡然无存，由于剥离物的排弃，因此堆压占地面积往往和采场破坏的土地面积相当，共同形成一系列污染效应。由于它们直接暴露，因此可发生飞尘和扬尘，其中所含硫、油页岩及其他有机质可发生自燃或自爆、散发各种碳氧化物、硫氧化物、硫化物等有害气体。在雨水淋溶后有害液体还会污染土壤及地表与地下水体。此外还有可能在排土场地发生坍塌或形成泥石流。
治理方法较为有效的是采用内排土的倒堆开采工艺，边开采边复垦，但这只能在覆盖层不太厚而且煤层倾角甚小的条件下使用。多数露天矿坑的复垦方法尚不落实。
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