煤矿开采对环境的综合影响及对策措施

摘要：依据调查资料，从土地资源、水资源、地表塌陷等方面综合分析了煤炭资源开采对环境的影响和危害，提出了在煤炭开采过程中加强环境治理的措施。

1、引言

人类对矿产资源的开发和利用，一方面大大增加了社会财富，促进了经济和社会的发展，另一方面又带来环境和灾害问题，尤其是作为我国能源支柱的煤炭开采，近年来随着产量的迅猛增长，对环境的影响更为凸出。环境对煤矿开采及经济效益既能起到促进作用，破坏后又容易起制约作用。只有正确的使用好这把双刃剑，才能实现环境和煤矿效益的双赢。

2、煤矿资源开采对环境的影响

（1）对土地资源的破坏和影响。煤矿资源开发要占用和破坏大量的土地，露天开采必须剥离煤层上覆的土层和岩层，使原来生长在这些土层表面的生物遭到破坏，还将影响矿坑周围动植物的生长。井工开采将造成地面变形、沉陷，对农田、道路、地面建筑物、地下管线产生危害和破坏。在煤炭开发、加工过程中将产生大量的固体废弃物，如煤矸石、煤泥、排土场的土石等废弃物，这些废弃物的堆放不仅占用大量的土地，并且对地表下面及附近的土地都有不同程度的污染。

（2）煤矿开采产生的塌陷对环境的影响。煤炭开采往往会造成大范围的地面塌陷，改变了自然生态环境，破坏了生物生存条件，导致生物量的减少，环境总适宜性降低：也破坏了人文社会环境，改变地表径流和供排水系统及水土养分流失；同时造成地表建筑物变形倒塌，地面防灭火管线的破坏，道路水体的破坏，给居民的正常生活带来极大的危害。

（3）煤矿三废对环境的破坏和污染。煤矿生产三废是指废石、废水、废气。废石是指煤矸石，主要来源于岩巷，半煤岩巷硐室掘进和采场局部冒顶、煤层中的夹矸等。废水主要是采矿废水，由于地下有含水层，开采中就会产生污水，污水通过水泵排出地面就会造成水污染。废气以采矿废气为主，如以甲烷为主的芳香烃可燃气体和二氧化碳、氮气等窒息性气体，一氧化碳、二氧化硫等中毒性气体。这些废气物质往往会造成环境的污染和资源的浪费。

（4）煤矿开采对水环境的影响。大范围的地表塌陷，改变地表径流和供排水系统。一方面含水层中的水德流失和泄露破坏了水体结构，降低了地表水位标高如山西五阳煤矿周围十多个村范围内地下水位降低了3—8米，影响了环境的可持续发展，引起土地荒漠化甚至气候的变化。另一方面由于矿山开采以及煤炭的洗选加工所产生的废水排放，不仅影响居民的身体健康，甚至会造成大范围的环境问题，如宁夏大武口洗煤厂煤泥池中沉淀后的废水漫流排放，形成约2平方千米的煤泥沼泽，悬浮物含量高达10-30克每升。另外矿山酸性水不仅污染地表水，而且可能通过地下井巷或岩层的裂隙污染地下水。

（5）矿山动力地质问题。采掘工程活动可能诱发一些动力地质现象，比如冲击地压、岩爆、矿震、岩土工程失稳、泥石流、突水等。1949年以来的统计资料表明，全国煤矿单大型突水就有1200多次，其中淹井250多次，直接经济损失50多亿元。

3、改善煤矿开采对环境影响的对策措施

（1）减沉开采技术。由于主关键层对地表移动过程起控制作用，主关键层的破坏将导致地表快速下沉，因而通过主关键层控制地表沉陷，形成条带煤柱—上覆岩层—主关键层的建构体系来控制地表沉陷，即煤矿充填开采技术。

（2）矸石处理。减少排矸和进行矸石利用是降低环境破坏的重要措施。通过优化巷道布置，多开煤巷少开岩巷，开发煤巷护巷技术，可以有效的减少矸石量，。但随着开采深度的加深，岩石巷道的开掘不可避免，处理好矸石利用是根本途径，含碳量高的矸石可用于矸石发电，含碳量低得可用于建筑材料，复垦回填材料等，对于不宜在地面使用的矸石，可用于地下采空区的填充。

（3）煤与瓦斯共同开采。瓦斯既是矿井有害气体，也是洁净能源，因此该该使其资源化。其技术途径有：采前抽采即所谓的先抽后采；煤与瓦斯共采即煤炭钢开始开采后大量瓦斯在采空区释放，形成煤与瓦斯共采体系；废弃矿井抽采瓦斯，鉴于废弃矿井煤层经过采动而充满瓦斯，因而可以利用岩体内裂隙场分布钻孔抽采瓦斯；回风井回收瓦斯。

（4）保水开采。保水开采是煤炭生产中水资源破坏问题的最主要最根本的方法。煤炭开采是对地下水资源人为疏干排水过程，而采动形成的导水裂隙对煤系含水层形成自然疏干过程。地下水位能否恢复，决定于上覆岩层中是否有可再生的隔水层，揭示导水层裂隙形成规律和隔水层的稳定性是实现保水开采的基础。

（5）气化和液化开采。煤炭地下气化和液化开采是不将煤炭采出地面，而是让其在地下有控制的反应，形成可燃的气体或液体。对于难以回收的煤柱、低品位煤、难采煤层就可大量使用气化和液化技术实验。

4、结论

煤矿开采中合理的处理经济和环境的关系，使煤矿开采和环境优化协调发展，如煤矸石发电及解决了矸石山占用土地的问题，又能充分利用资源；抽出的瓦斯既有效节省能源开支，又确保煤矿的安全生产，达到经济效益和环境效益的双赢。

参考文献：

1、张为，信晓东，李玲。煤矿开采对城市环境的影响。煤矿安全2010（2）。

2、赵娟，李新平，郭晋平。煤矿开采对环境的影响文献综述。山西林业科技2008（1）

3、王彬，高压斌，韩志婷。运用煤炭绿色开采，实现环境效益双赢。煤炭技术2010（2）

4、王玉平，赵华峰。煤矸石自燃的危害及治理成效。矿业安全与环保2002（3）