露天煤矿开采引发环境问题分析及解决对策.doc

文档露天煤矿开采引发环境问题分析及解决对策刘宏华，徐 军（中煤科工集团南京设计研究院，江苏 南京 210031）内容摘要：本文主要介绍了当前露天煤矿开采中存在的环境问题，并有针对性地提出解决对策，以改善日益恶劣的生态环境，促进露天采矿的可持续发展。关键词：露天煤矿；环境问题；对策煤炭作为我国重要能源，对经济建设与社会发展至关重要，是实现我国经济与环境可持续发展战略的重要保障。但是目前我国露天煤矿开采中忽略对环境问题的重视，造成矿区生命支持系统功能的弱化，尤其对土地、植被等产生重要破坏，加速生态环境的退化与脆弱程度，严重威胁矿区生态安全。1、 露天煤矿开采中引发的环境问题1.1过度开采对土地的破坏露天煤矿的过度开采对土地资源的破坏，主要表现为工业场地、外排土场占压土地及采掘场直接挖损等问题。众所周知，露天开采是对整个原始地表的扰动破坏，采掘场和外排土场占地面积大。土地的占用，造成原有的土地变成了选煤场、厂房、排土道路、运煤铁路、供电线路及排水管道等矿工用地；占压土地主要指由于挖损造成废弃的岩土堆放在外排土场位置，对地貌功能造成破坏；挖损则是由于开采对地表形态、生物种群以及浅部地层的直接损毁。通过占压与挖损，造成了表层植被破坏，而此区域原本稳定的系统受到严重干扰，造成植被、地貌以及社会环境等因素的巨大变化。1.2水资源问题当前，我国露天煤矿大多分布在北方地区，尤以内蒙古北部的干旱地区偏多，因此露天煤矿开采的排水，大多造成矿业城市水资源的紧张加剧。露天矿坑排水引发的水资源问题主要有以下几种表现:一是矿坑水大多含有重金属离子，包含诸多有毒物质，因矿坑水的任意排放，引发严重地表水污染，对附近生活的居民、牲畜等均有危害；二是常年累月的排水疏干处理，造成严重的地下水位降低、水资源枯竭等问题，周围居民饮水困难，植被根系难以吸收水分，造成很多浅根系植物的死亡，引发沙漠化；三是由于矿坑排水造成地下水位的下降，而地下水中的岩石、中水等相互作用，同时发生化学变化，加强氧化作用、岩石淋蚀作用等，引发地下水的化学成分变化。例如，在矿坑水中含有较多的有机物与无机悬浮固体物质，如果PH值较低，则会加大某些元素的浓度，如Mg2+、Ba2+、F-、等严重超标，对地下水造成污染。1.3废弃矿坑对环境的影响在建国初期成立的露天煤矿，由于其存储量基本开采完毕，因此面临较多的废弃矿坑问题。由于长期开采而产生的大型矿坑，可能由于地表水与地下水作用，再加上地质结构变化、边坡岩体性质等各方面原因，极易造成塌陷、滑坡、泥石流及水土流失等地质灾害问题，进而严重影响矿区周围的工厂及居民正常生产与生活，既造成了一定的经济损失，也威胁了矿区周围地区的地质环境与生态环境。2、 改善露天煤矿生态环境的对策2.1土地的复垦再利用一方面，加快老矿区的重新规划，对闭坑矿区实现复垦。由于此类矿山长期存在环境问题，前期投资较大，因此如果能提前规划、分区复垦，就可以确保产业工人提前转产，并经过几年后获得经济收益，不断扩大复垦的区域，实现良性循环；另一方面，加快建设内部排土场。由于外排土场破坏了土地，并诱发一系列环境问题，再加上露天煤矿采掘场稳定帮坡角和开采深度的变化，也会产生诸多工程地质问题。因此，建设内部排土工程，既可减少对土地的占用，又可避免环境破坏，为矿山生产安全提供保障。因此，在今后的矿山开采方案设计中，应尤其加强对内部排土措施的研究与规划。2.2综合利用矿坑水由于我国露天煤矿开采地区普遍缺水，再加上矿坑水处理不当引发的生态环境问题，加强矿坑水的综合利用已成为当前改善生态环境的重要课题。过去，露天煤矿的矿坑排水多是直接排放，而只有极少部分用于煤矿内的消防用水，还有一少部分用于矿区内的道路洒水降尘，而其他水则直接排放。直接排放的矿坑水既会污染地下水系和地表面，也会造成水资源的大量浪费。因此，可与露天煤矿同步建设矿坑水处理站和生活污水处理站，对露天矿的坑内排水、其他生产用水及生活污废水进行处理。污废水经处理后，可复用于矿山防尘洒水及绿化用水、消防洒水等，不外排，使污废水回用率达到100%。2.3加强废弃矿坑的开发目前，对于废弃矿坑的综合利用，全世界也只有很少的实践，只有美国、德国、英国等发达国家存在成功案例，例如英国的庆典工程“伊甸园”，就是利用了康沃尔郡奥斯特附近废弃的黏土坑改造而成。如今，已经越来越多的国家认识到，即将面临关闭的废弃露天矿会带来较多环境危害，因此必须加快考虑生态恢复及重建工程。考虑到废弃矿坑的安全问题，可通过整理边坡来实现固定作用，避免泥石流、水土流失等自然灾害的形成。因此，根据不同废矿的实际情况，可从以下三方面考虑，加强综合利用：（1） 在存在较多矿坑水的废矿中，可以改造为水库，经过净化处理的废水，可应用于其他用途，缓解煤矿城市的水资源匮乏问题，实现资源可持续发展；（2） 具有一定深度的废弃矿坑可作为填埋垃圾的场所，但是应注意做好防渗措施，避免由于垃圾的淋溶水泄漏造成严重的地下水污染问题，同时注意对垃圾进行分类处理，注意分层填埋或者分类填埋。（3） 将废弃矿坑作为旅游观光景点，这需要加强废弃矿坑与排土场的整体开发与综合利用，与当地人文特征相结合，形成独特风景区，这其中也包含了生态复垦。对排土场进行绿化处理，针对不同的土壤类型栽种经济类植物与观光植物，同时保存一定的地质构造断面和煤层断面，以满足观光景观的需要。对于废弃矿坑改造为旅游观光景点，在我国一些煤矿城市具有较好的应用前景，例如辽宁阜新的海州露天煤矿，已于2009年建成海州露天矿国家矿山公园，对加快城市经济发展、促进生态旅游发挥重要作用。参考文献：1崔晓黎.矿区空气污染与环境整治的调查分析J.辽宁工程技术大学学报（自然科学版）.2008（z1）2舒艳、蒋莉.露天煤矿开发生态环境影响评价研究J.中国环境科学学会2007年年会.20073刘观宁.煤矿开采沉陷控制技术现状及发展趋势J.硅谷.