巴彦淖尔市白彦花煤田矿区煤炭矿区环境治理.doc

学校编码： 分类号 密级 学号： UDC 本科毕业论文(设计) 内蒙古煤炭矿区的生态环境问题及治理以巴彦淖尔市白彦花煤田矿区为例 学生姓名：谢界星 所属院部：资源与环境科学学院 专 业：资源勘查工程指导教师：彭乃至年 月 日（Times New Roman、三号、居中）赤峰学院本科毕业论文(设计)原创性声明兹呈交的毕业论文(设计)，是本人在导师指导下独立完成的研究成果。本人在论文(设计)写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文(设计)而产生的权利和责任。声明人（签名）：指导教师（签名）： 年 月 日内蒙古煤炭矿区的生态环境问题及治理以巴彦淖尔市白彦花煤田矿区为例谢界星赤峰学院资源与环境科学学院，赤峰024000摘要：内蒙古是国家的大型煤炭能源化工产地，然而煤炭矿区的生态环境由于煤炭的开采受到了直接的影响，如何有效的解决煤炭开发利用产生的破坏生态、浪费资源和污染环境等问题已成为可持续发展领域中的重要课题之一。矿区和谐发展在煤炭矿区生态环境治理工作中显得尤为重要，成为煤炭产业科学发展的标志。本文以巴彦淖尔市白彦花矿区为例，矿区地处“老少边远”地区，其开发和利用不仅可以促进当地经济发展而且可以调整全区的煤炭产业结构，煤炭市场具有广阔的前景。但是其生态环境和矿区治理必须依靠现代科学技术，统筹兼备，协调发展合理开发并综合利用。关键词：白彦花煤田矿区、生态环境、矿区治理目录第一章 引言11.1选题背景11.2研究思路和方法1第二章 内蒙古煤炭矿区生态环境治理现状分析12.1内蒙古煤炭矿区储量概况12.2白彦花煤田矿区简况22.2.1煤田矿区地理概况22.2.2煤田矿区气候22.2.3煤田矿区经济22.2.4煤田矿区储量32.3内蒙古煤炭矿区治理工作中的生态环境问题分析32.3.1煤炭矿区生态环境问题的内涵详述32.3.2煤炭矿区生态环境问题的构成3第三章 内蒙古煤炭矿区生态环境治理的经验借鉴63.1乌拉特中旗巴彦呼都格煤田63.2呼伦贝尔华能伊敏煤电73.3经验总结8第四章 内蒙古巴彦淖尔市白彦花煤田矿区生态环境治理战略措施和方法84.1综合管理措施84.1.1完善资金方向84.1.2变通土地政策84.1.3规划税收费用政策84.2综合防护、恢复措施8结论9参考文献9I第1章 引言 1.1选题背景煤炭是我国的主要供应能源，在我国的能源利用中始终占据第一的位置，对我国的经济建设和社会发展具有重要的作用，是我国可持续发展战略实施的资源保证。但是，大规模的煤炭开发也影响和破坏了周边地区的生态环境和地貌特征，煤炭的采掘、洗选、储运等过程中会生成大量的有毒气体，排土场、矸石场、废弃矿井水、采空区的塌陷、煤层自燃等、不仅造成了水源地的污染和破坏，而且对农田和自然景观等生态屏障以及对当地群众的生产生活带来不便的影响。论文通过煤炭矿区存在的主要生态环境问题，面临的治理缺陷，遇到的困难，进而找出内蒙古煤炭矿区存在的生态治理方面的不足，间接的把握地方煤矿在采煤塌陷地的恢复治理、生态保护、生态再建的治理措施，实现白彦花矿区的健康发展、综合发展、可持续发展。1.2研究思路和方法 文章通过对内蒙古煤炭产业发展中存在的问题，分析造成煤炭开采对生态环境产生的不利原因，分析保护环境和治理方面的得失，借鉴内蒙古一些矿区对煤炭生产和治理保护的经验，来提出解决白彦花煤田矿区的生态环境问题思路和方法。第2章 内蒙古煤炭矿区生态环境治理现状分析 2.1内蒙古煤炭矿区储量概况 内蒙古煤炭资源丰富，在全区1183万平方公里的土地上，已查明含煤面积12万多平方公里，约占全区土地面积的十分之一。累计探明储量2300亿吨，约占全国探明储量的24，预测远景储量12250亿吨，约占全国预测远景储量的22，二者均居全国第二位(内蒙古煤炭工业局)。全区12个盟市有67个旗县富存煤炭资源，已开发的大型煤矿区遍布全区各地。但是，煤矿开发应适宜目前技术或经济发展，有其利用前景，并在开采前做好总体规划的同时考虑环境保护及水土保持，防止环境污染及生态过度破坏。图2-1内蒙古煤炭资源开发利用情况上图介绍了全区12个盟市有67个旗县富存煤炭资源，其中东部以褐煤为主，主要用于就地发电和煤气化液化，西部以优质动力煤为主，出就地转化利用外，以西煤东运、北煤南运为主；其次以满足当地及周边钢铁行业为主。2.2白彦花煤田矿区简况巴彦淖尔市及周边地区有丰富的煤炭资源。位于我市的白彦花煤田，是未开发的整装煤矿，详查储量90亿吨，是低变质程度优质褐煤。南隔黄河与相邻的鄂尔多斯市以水权置换的方式取得了30亿吨的煤矿开采权。距我市200多公里的蒙古国南戈壁省塔本陶勒盖煤矿（TT矿）煤炭储量64亿吨，其中主焦煤18亿吨，为优质炼焦用煤，世界紧缺煤种，神华集团正在联系合作。周边乌海市煤炭资源也十分丰富。2.2.1煤田矿区地理概况白彦花矿区位于内蒙古自治区包头市与巴彦淖尔市北部山区的交界处，属于低山丘陵草原区，总体地形北高南低，起伏不大，矿区南部为山前波状倾斜平原，海拔高度在1100km1250km，北部为基岩裸露的低山丘陵区，海拔高度在1100km1300km。矿区地理坐标为东经1091830至1100145，北纬421300至422500。整个区域地形平缓，大部分为第四系所覆盖。2.2.2煤田矿区气候本区属大陆性干旱高原气候，温差较大，冬季最低气温可达36，夏季最高气温可达39。年平均气温52，矿区东部年均降水量2651mm，年均蒸发量24085mm，西部年降水量1495mm，且主要集中在7、8月份，年均蒸发量28710mm，是降水量的192倍。每年9月底到次年4月初为冰冻期，冻土深度一般小于2m。2.2.3煤田矿区经济白彦花矿区为草原牧区，地广人稀，平均为1人/km2。居住人口以蒙古族为主，其次为汉族。经济来源以畜牧业为主，工业以皮毛、肉类等小型加工业为主。生产、生活资料全部依靠外部调入，地区经济落后。2.2.4煤田矿区储量依据内蒙古自治区地质调查研究院的探测，将白彦花矿区分为东区和西区两个部分，东区地理坐标为东经1093145至1100145，北纬421300至422500。勘察面积69651 km2，地质资源储量为566938Mt，含煤面积43522km2，可采面积40781km2。西区地理坐标为东经1091830至1093145，北纬421300至422400。勘察面积26941km2，地质资源储量为297746Mt，含煤面积23550km2。主要资源为褐煤。2.3内蒙古煤炭矿区治理工作中的生态环境问题分析2.3.1煤炭矿区生态环境问题的内涵详述现代社会倡导人与自然和谐发展，共享一个家园。然而，人类活动造就了这种和谐的自然关系被打破所引起的环境破坏和污染就形成了当下的生态环境问题。其历史渊源应追溯到早期的传统工业社会，传统工业文明是狭义的人类中心主义，它将自然与人类对立开来，认为人类是自然的主人和拥有者，具有支配和使用自然资源的权利，将其演绎成被剥夺的原料厂，毫无价值而言；受上述思想的支配，煤炭资源是早期的动力能源，以延续至今。在早期的煤炭矿区开发实践中，人类始终不承认煤炭资源及其环境本身的价值，认识不到生态环境的修复是漫长的，其结果必然是煤炭资源的过度开采和浪费，直接影响煤炭行业的自我发展和人类的自身生存。2.3.2煤炭矿区生态环境问题的构成煤炭矿区生态环境问题的产生是一个多环节、多因素的复杂过程，多环节生态环境问题指煤炭的开采、加工、储运和燃烧使用的全过程，多因素生态环境问题指开采技术、资金应用、管理方式、政策导向和思想观念等。一、煤炭开采形成的环境问题（1） 对土地资源的破坏和占用。煤炭开采分为井工和露天两大方式，其中，我国95%以上的煤炭产量来自井工开采。对土地资源的破坏损害，井工开采以地表塌陷和矸石山压占为主，而露天开采则以直接挖损和外排土场压占为主。煤炭开采导致土地资源破坏及生态环境恶化。由于露天开采剥离排土，井工开采地表沉陷、裂缝，都将破坏土地资源和植物资源，影响土地耕作和植被生长，改变地貌并引发景观生态的变化。开采沉陷造成我国东部平原矿区土地大面积积水受淹或盐渍化，使西部矿区水土流失和土地荒漠化加剧。采煤塌陷还会引起山地、丘陵发生山体滑落或泥石流，并危及地面建筑物、水体及交通线路安全。据调查，我国因采矿直接破坏的森林面积累计达106万公顷，破坏草地面积为26.3万ha，全国累计占用土地约586万ha，破坏土地约157万ha，且每年仍以4万ha的速度递增，而矿区土地复垦率仅为10%。另据测算，我国每采万吨煤，平均塌陷土地0.2ha；在村庄稠密的平原矿区，每采出1000万t煤需迁移约2000人。采掘导致的地表塌陷及地表隐患见下图2.2、2.3和表2.1图2-2煤炭采掘地环形图图2-3煤炭采掘导致地表塌陷造成房屋裂缝、倒塌灾害点名称位置特性及防治措施田坝头裂缝黑水壕监测、避让措施夹石口地裂缝查干大坝监测预警措施场坪地裂缝黑柳疙瘩2队监测、工程措施杨村地面塌陷红口扣脑包避让措施，简易布放呼楞地面塌陷希热庙采空塌陷，3号房屋下沉表格 2-1矿区地裂缝、地面塌陷隐患分布表（2） 对水资源的破坏和污染。我国是世界上人均占有水资源量较低的国家，且水资源分布极不平衡。从含煤地区分布看，富煤地区往往也是贫水地区。据调查，全国96个国有重点矿区中，缺水矿区占71%，其中严重缺水矿区占40%。随着煤炭开采强度和延伸速度的不断加大提高，矿区地下水位大面积下降，使缺水矿区供水更为紧张，以致影响当地居民的生产和生活。另一方面，大量地下水资源因煤系地层破坏而渗漏矿井并被排出，这些矿井水被净化利用的不足20%，对矿区周边环境形成新的污染。据统计，我国煤矿每年产生的各种废污水约占全国总废污水量的25%。2000年，全国煤矿的废污水排放量达到27.5亿t，其中，矿井水23亿t，工业废水3.5亿t，洗煤废水5000万t，其它废水4500万t。煤炭开采过程中，为保证安全而进行的人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤系含水层的自然疏干，共同破坏和污染了地下水资源。与此同时，大量未经处理含有煤粉、岩粉和其它污染物的矿井水外排，又影响到矿区及其周边环境。水土流失如下表2.2年 份2010201120122013201420152016防治面积（km2)1.872.122.342.532.872.411.25新增水土流失量（万t)1.872.122.342.532.872.411.25表格 2-2矿区开发建设水土流失表（3） 对大气环境的污染。因煤炭开采形成的废气主要指矿井瓦斯和地面矸石山自燃施放的气体。矿井瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体，其温室效应为CO2的21倍。 据统计，我国每年从矿井开采中排放甲烷7090亿m3 ，约占世界甲烷总排放量的30%，除5%左右的集中回收利用外，其余全部排放到大气中。矿区地面矸石山自燃释放出大量含SO2、CO2、CO等有毒有害气体，严重污染大气环境并直接损害周围居民的身体健康。煤矸石产出量很大，其排放量约占煤矿原煤产量的15%20%。据不完全统计，我国国有煤矿现有矸石山1500余座，历年堆积量达30亿t，占地5000ha。另据1994年的矿山环境调查，淮河以北半干旱地区的1072座矸石山中，有464座发生过自燃，自燃率达43.3%。自燃火区青烟见图2.4图 2-4煤炭采掘自燃火区的青烟 二、煤炭加工形成的环境问题煤炭加工形成的环境问题主要来自于对原煤的筛分、洗选、动力配煤和土法炼焦。污染环境的方式主要是排放出大量煤泥水、洗矸、煤尘和有害气体。 三、煤炭储运形成的环境问题主要来自于煤炭的储、装、运过程中产生的煤尘飞扬对矿区及运输线路两侧生态环境的污染。 四、煤炭燃烧过程形成的环境问题 我国85%的煤炭是通过直接燃烧使用的，主要包括火力发电、工业锅（窑）炉、民用取暖和家庭炉灶等。高耗低效燃烧煤炭向空气中排放出大量SO2、CO2和烟尘，造成我国以煤烟型为主的大气污染。不仅形成以酸雨、二氧化硫和烟尘为主要危害的煤烟型大气污染，也是中国污染物排放量居世界第二的主要原因。统计资料显示，2000年，全国废气中SO2排放总量1995万t，其中工业来源的排放量1612万t，生活来源的排放量383万t；烟尘排放总量1165万t，其中工业烟尘排放量953万t，生活烟尘排放量212万t；酸雨区面积约占国土面积的30%。第三章 内蒙古煤炭矿区生态环境治理的经验借鉴中国很早就认识到了治理煤矿环境工作的重要性，明代宋应星天工开物中已有煤矿通风、照明和排水等煤矿地下环境的一些保护措施和方法。新世纪以来，我国的矿井综合利用水平明显提高，煤炭生产主要耗能指标逐年下降，其中矿井水利用率达到67%，煤矸石利用率达到了60%。煤矸石井下充填、采空沉陷区充填复垦造地等都取得了良好的社会和经济效益。其中，内蒙古就响应国家发改委能源局的号召建立了煤矿生态环境保护实验室，开展煤矿塌陷矿区综合治理和生态修护治理研究。3.1乌拉特中旗巴彦呼都格煤田位于海流图镇西北48公里的川井苏木的巴彦呼都格嘎查和沙布格嘎查。煤田东西长11公里，南北宽23公里，面积约25平方公里，煤种为褐煤，全矿区有10层煤，以3号、2号煤层为主体，3号煤层平均厚度为5.32米，2号煤层平均厚度为4.26米，属厚煤层。灰分15.1624.12%，发热量为31995 073大卡公斤，含硫0.9512.64%，含磷0.0580.0087%，储量15 749.32万吨。这个在巴彦淖尔市以千万吨矿井为龙头的园区，包括洗煤厂、坑口电厂、甲醇生产、粉煤灰砖厂、水泥厂等8个项目，形成了“煤电建材”和“煤化工”两条循环经济产业链。 循环经济产业链图如下图没处理手法及 技术积分看了记录 了 图 3-1循环经济产业链图3.2呼伦贝尔华能伊敏煤电1989年3月，伊敏河矿区被确立为国内第一家煤电联营试点单位。按照“立一个项目,建一个企业，企业最终产品是电”的原则，伊敏煤电实现了煤电合一、统一经营、协调发展，实现了火力发电与原煤开采在工艺流程上的资源循环利用。华能伊敏煤电公司是我国第一家煤电联营企业伊敏煤电联营工程，是我国能源开发战略的新突破，它借鉴了国外煤电联营的管理模式，突破了传统的行业限制，煤电合一、统一经营，项目具有着得天独厚的发展优势。1、 煤水充足的资源优势伊敏煤电联营工程符合国家“工业动力用煤以褐代焦”“变输煤为输电”以及“最终产品是电”的产业政策要求，资源充足。二、循环经济的效益优势煤从露天煤矿通过3. 7公里的皮带走廊直接送到电厂锅炉，取代了铁路运输，减少了运输环节，节省了大量费用，一期两台机组计划单位燃料成本不足全国平均水平的30%。三、环保优势发电厂采用露天矿开采过程中的疏干水做循环补给水，发电产生的灰渣经分级综合利用后返排回填露天矿坑，覆盖腐植土并恢复植被，不建灰场，消除了灰场和冲灰水对周围环境的污染。生产、生活污水设有专门的处理厂，全部达标排放。电厂烟尘全部通过静电除尘器，除尘效率达到99. 6%以上，烟气指标远远低于国家规定的排放标准。3.3经验总结一是企业要有自身的社会责任，应采取适当的手段来加强矿区生态环境的治理工作从而实现企业的良好发展，是居民得以受益，国家得以效益。二是群众参与，社会监督。我们知道仅有法律强制和行业约束还是不够的。我们说了，法律法规有立法滞后的情况，行业规范有共同利益的短视，要做好矿区环境保护工作，矿区行业的经验证明社会的监督是切实做好矿区保护和环境治理的根本保障，要动员全社会行动起来，要打破一些成规旧俗，丢掉一些坛坛罐罐，克服一些习惯思维，要敢不能怕。同时在矿区开发和矿井生产上要听取群众特别是当地的意见，发展要惠及民生，避免一些企业打着国家利益的大旗伤害民生，也避免一些地方政府以发展为幌子搞政绩。三是企业要及时提高矿区生态环境的治理标准，加强可持续化生产，高标准的矿区生态环境治理虽然使得企业受到沉重的财务负担，但是可以创造更高的经济效益和矿区价值。四是国家和行政部门要积极加强创新管理，强化法律的监督管理，同时要在法律不到的地方逐步加强企业的生产建设和行业标准，要把企业管理作为落实法律的推动力，在煤炭行业树立绿色发展、科学发展、可持续发展的理念，让行业规范促进企业自律，用企业自律促进行业发展。要走在时代的前沿，把握好实时经济动态，果断出击，抓住机遇，迎接挑战。第四章 内蒙古巴彦淖尔市白彦花煤田矿区生态环境治理战略措施和方法4.1综合管理措施 4.1.1完善资金方向煤田矿区环境治理是一项耗资巨大的系统工程。在我国当前现有的法律框架内，足额收取矿区复垦保证金，保证有序长期治理资金;利用好地质灾害治理资金，用于矿区生态的恢复和再建;向煤炭企业收取的土地复垦费，并同耕地开垦费、耕地占用费、强化企业治理主体责任;内蒙古收取的煤炭价格调节基金要严格其使用方向，真正用于矿区的民生和生态建设;广泛吸收社会闲散资金，采取承包责任制、拍卖、租赁等形式，实行有偿使用土地、有偿治理，投入矿区灾害治理建设。4.1.2变通土地政策实行灵活的土地政策，企业对白彦花煤田矿区范围内的土地要探索“一次征用，分期补偿，企业永续拥有”的模式，企业以地下资源改造地上资源，地上资源带动矿区经济社会发展;4.1.3规划税收费用政策将环境治理纳入白彦花煤炭生产成本，实行税前扣减，将环境治理资金与企业经济效益挂钩，以一定比例提取，鼓励企业创造性的实施矿区治理改造。4.2综合防护、恢复措施（1） 矿区避让措施 1 矿区工业场地、矿区铁路线、公路等工程选址线路应避让集中居民区、京藏高速公路和110国道等。2 矿井采煤应合理规划开采方案，自然保护区、饮用水源保护区、工业场地等环境下不得实施采煤。3 开采施工过程中，尽量缩小施工范围，减少开挖，地表植被应当保留。（2） 矿区减量化措施1 为减少和延缓采煤过程中对矿区地层结构的影响，应采取井下掘进矸石充填井下采空区和井下的废弃巷道。2 尽可能的做到矿井水全部处理，提高矿井水回用率和资源化率，用矿井水代替地表水源，以此减少矿区开发对水资源的破坏。（3） 矿区修复措施1 白彦花矿区临时占地进行植被的覆盖和修复，按照“占补平衡”的原则对当地农田进行异地补偿。2 应开采和挖掘导致地表沉陷较大的区域，采取地表裂缝填堵和植被生态恢复措施。（4） 重建措施 根据居民房屋受到的破坏程度，相对集中地居民区可根据矿井采区布置保护煤柱，减少搬迁居民的数量。对居民房区破损程度严重的地区，应结合当地实际情况，提出合理的搬迁安置措施。结论本文简述的介绍了内蒙古煤炭矿区的产业储值和分布状况，详细的介绍白彦花煤田矿区的位置、地理和经济价值。根据内蒙古煤炭产业发展中存在的问题，详细的分析煤炭开采对生态环境造成不利的原因，借鉴巴彦呼都格煤田和华能伊敏煤电对煤炭生产和治理保护的经验，来实现白彦花矿区的生态环境保护，理论与实际相结合，有效的指导矿区的生态环境问题的治理工作。其主要成果总结如下：（1） 详细的描述了矿区开采中的巷道排布和采掘地恢复治理，以及矿区选址中的避让措施。（2） 介绍了内蒙古生态环境现状的调查范围和内容，对矿区周边的生态现状