煤矿环境问题及治理分析

1、 煤矿环境问题及治理分析    煤炭在我国一次能源的生产和消费中始终占有极其重要的地位。煤炭的大规模开发和利用，不行避开地带来一系列环境问题，仅矿区而言，就存在着水污染、煤矸石、噪声、矿区大气、地表塌陷等诸多环境问题。有资料表明，我国煤矿每年排出约22亿m3矿井水，1亿m3冼煤废水，2亿吨矸石和10亿m3的甲烷气，每年因煤矿开采而塌陷的土地达2万km2。为了煤炭工业的可持续进展，必需搞好煤矿环保，这就要求我们对煤矿问题有一个全面的熟悉。     一、矿区水污染及其掌握     据调查，我国煤矿水资源普遍缺

2、乏，目前约有71%的矿区面临缺水，有40%的煤矿严峻缺水，80%的煤矿职工饮用不洁水。同时在煤炭开采过程中，还会产生大量的矿山废水（如矿坑水、矿山工业用水、废石场淋滤水、选煤厂废水及尾矿坝废水），且矿山废水具有排放量大、持续时间长、污染范围大、影响地区广等特殊。若此类废水直接排入地表，不仅铺张水资源，还会对矿区环境造成破坏。下面仅对矿井水和选煤废水作简要阐述。    1.1矿井水及其资源化     煤矿开采时，为确保井下平安，必需排出大量矿井水。矿井水由于受到开采、运输过程中散落的粉煤灰、岩粉和矿工生产活动及煤中伴随矿物的分解氧化导致污染。依据

3、矿井水含污染物特性一般分为：干净矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿进水、酸性矿井水及其它矿井水。     1.1.1干净矿井水     干净矿井水多数是从奥陶系石炭中涌出的，其水质较好，ph呈中性，低矿化度，不含有毒有害离子。只需在源头处妥当截流，通过专用管道排至地表，经简洁消毒即可作为生活饮用水。有的还含有多种有益元素，可开发为矿泉水。     1.1.2含悬浮物矿井水    含悬浮物矿井水一般指除悬浮物、细菌及感官指标外，其它理化指标均满意饮用水卫生标准的矿井水。这类矿井水在我国北

4、方矿区分布较广，如平顶山、焦作、开滦及华东、东北矿区的矿井水多数属这种水质。最常规方法主要是通过混凝、沉淀、过滤、消毒处理工艺，即可使出水水质达到饮用水标准。     1.1.3高矿化度矿井水     高矿化度矿井水也称含盐矿井水，它是由于地下水与碳酸岩和硫酸岩层的接触溶蚀，使水中Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、SO42-等离子增多而形成的，矿化度大多为1000-4000mg/l。高矿化度水处理分两步进行：一是预处理（主要去除悬浮物），主要彩混凝沉淀技术；二是脱盐处理，使处理后水含符合我国卫生饮用水要求。脱盐处理方法主要有

5、蒸馏法、电渗析法、反渗透法。电渗析法是较为成熟的一种方法，目前我国处理高矿化度矿井水几乎全部彩电渗析技术。     1.1.4酸性矿井水 酸性矿井水主要是由于被采煤层中含有大量的硫铁矿，在有充分的氧气和细菌的存在下，使黄铁矿氧化，生成亚硫酸和硫酸，造成矿井水呈酸性。它严峻腐蚀矿山设备和管道，未经处理排入地面水体，会危害水生生物，并使禾苗枯死。据调查，国内煤矿处理酸性废水都采纳酸碱中和法，即用廉价的碱性物质和石灰作中和剂处理酸性水。依据工艺流程的不同，大体分为直接投加石灰法、石灰水中和滚筒法、升流式变滤速膨胀滤池法。 我矿为含悬浮物矿井水，目前已建设完成日处理力量达

6、5000吨矿井水处理站，并进行回用，并完成深度处理设计预备实施建设。     1.2选煤废水及其处理    全国煤矿共有150多家选煤厂，只有10多家实现煤泥厂内回收，洗选闭路循环，其它100多家选煤厂每年排出选煤水约1亿T。此水未经处理直接排放，不仅会污染水源，堵塞河道，影响自然景观，而且会阻碍水生动植物的生存和生长，若用来浇灌农田会引起农作物减产，渗入地下，又会污染地下饮用水源，引起胃肠道疾病等。因此，解决选煤废水问题，实现洗水复用和闭路循环是选煤厂环境爱护和节省水源的一种重要措施。     选煤废水的处理，首

7、先应抓好选煤废水的闭路循环。实行洗水闭路循环，既掌握了选煤废水外排污染环境，又大大节省了水资源，实现环境效益和经济效益双盈利。其次，尚未实现闭路循环或外排的选煤废水，必需采纳混凝沉淀方法，使出水水质基本达到排放标准方可排放。第三，选煤废水的深度处理，宜采纳沉淀、过滤、气浮等方法，除去选煤废水中的杂物，达到饮用水标准。    二、煤矸石及处理利用    在煤炭开采和洗选加工过程中，要排出大量的煤矸石，每年约有1亿T，历年积存量已达16亿T。由于煤矸石排放量大，如不处理利用，长期堆于地表，不仅占用大量土地、破坏自然景观和矿区生态平衡，而且矸石自燃排出大量烟尘、SO2、CO2、H2S等有害气体，损害人体健康，抑制生物生长，腐蚀构筑物等。     为了解决煤矸石对环境的影响问题，消退矸石山污染，主要治理途径：（1）直接利用矸石。如铺设道路，回填煤矿采空区和地表塌陷坑，绿化现有矸石山。（2）利用矸石作为发电燃料，是矸石利用的有效。目前许多矿区建立了坑口电厂，既补充矿区用电，节省标准煤，又削减矸石排放量和对环境的污染，炉渣还可以作建筑材料。（3）回收其中有用物质，如从矸石中回收煤炭、黄铁矿。（4）从矸石的成分是硅、铝等氧化物考虑，可以作建筑材料的原料，如砖瓦、水泥、骨料等，或从中提取氧化铝、聚合铝等化工原料。（