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二級建造師礦業工程考點:中國煤礦環境與保護的主要問題

一、煤礦開采中的環境問題

地下采煤和露天采煤所引起的環境問題不盡相同。

1. 地下采煤

包括由于地下采掘引起的地面塌陷、采煤廢水、煤矸石及采煤噪聲等幾個方面。

大面積地下采煤礦坑引起地面沉降和陷落，可使村莊、鐵路、橋梁、管線等遭受破壞，農田下陷所引起大面積積水和土地鹽漬化而無法耕種。對這部分環境問題主要通過復墾技術來解決，包括工程復墾和生物復墾兩個主要階段。工程復墾是以礦區的固體廢料作為充填物料，將塌陷區填滿推平覆土，因此兼有掩埋礦區固體廢棄物和復墾塌陷土地的雙重效益。主要包括煤矸石充填、電廠粉煤灰充填、靠近河湖的煤礦可利用河湖淤泥充填復墾，另外還有挖深墊淺復墾、疏干法復墾、梯田法復墾，以及綜合治理技術等。工程復墾階段完成后還應進行生物復墾，包括土壤改良和植被品種篩選兩個方面，前者是應用植物法、微生物法、客土法、施肥法、化學法等進行土壤改良，以迅速提高土壤肥力和恢復植被;后者是對計劃作為植被的作物、牧草、林木品種進行選擇，其原則是首先能穩定土壤，控制侵蝕和減輕污染，其次兼顧培肥土壤能力及經濟價值。

礦井開采過程中的大氣降水、地表水、地下水及生產用水涌入井下而成為礦井水，目前礦井水的年排水量約為22億m3.按水質可分為5類，即潔凈水，含懸浮物水，高礦化度水，酸性水及特種污染水。除潔凈水外均需加以處理，特別是中國煤礦有70%為缺水礦區，因此廢水處理更為重要，目前不少礦區已建成廢水凈化站。

煤矸石包括巖巷掘進排出的巖石，煤中的手選矸石，洗煤廠排出的洗矸等，排放量很大，超過煤炭總產量的10%，現矸石山1 500多座，堆放量在16億t以上。這些矸石不僅壓占大量土地，而且大氣降水淋溶時還能污染周圍水體、農田和地下水。矸石山自燃后產生硫化物等有害氣體，目前有自燃現象的矸石山約140多座，成為活的大氣污染源。目前，有一小部分煤矸石用于回填復墾，但大部分尚待處理。平頂山礦區對矸石山進行植樹綠化，取得了一定的成效。

礦區的環境噪聲通常比市區更嚴重，因為高噪聲設備密度大，井下工作面場地小，機械設備多而笨重，使噪聲集中而疊加。各種采煤設備噪聲甚高，空壓機為102～130dB(A)，局扇為110～130dB(A)，風動鑿巖機115～130 dB(A)。降低方法一方面選用低噪音設備，一方面采取消聲、隔聲等降噪措施。 來源：考試大的美女編輯們

2. 露天采煤

開采規模通常很大，礦坑面積可達數千公頃，采場范圍內的農田和植被蕩然無存，由于剝離物的排棄，因此堆壓占地面積往往和采場破壞的土地面積相當，共同形成一系列污染效應。由于它們直接暴露，因此可發生飛塵和揚塵，其中所含硫、油頁巖及其他有機質可發生自燃或自爆、散發各種碳氧化物、硫氧化物、硫化物等有害氣體。在雨水淋溶后有害液體還會污染土壤及地表與地下水體。此外還有可能在排土場地發生坍塌或形成泥石流。

治理方法較為有效的是采用內排土的倒堆開采工藝，邊開采邊復墾，但這只能在覆蓋層不太厚而且煤層傾角甚小的條件下使用。多數露天礦坑的復墾方法尚不落實。

二、煤炭洗選、儲運及轉化中的環境問題

1. 洗選

對環境的污染主要為洗選廢水和噪聲兩大類。

煤炭在洗煤中用大量清水進行洗選分級，又經脫水后成為產品煤運出，余下的便是洗選廢水。對其處理方法是完全閉路循環，并分為三個等級標準：一級是煤泥全部由廠內的脫水機械回收，實現洗水全部復用;二級是大部煤泥在廠內回收，小部在廠外沉淀池回收，洗水全部復用;三級是在廠外煤泥池沉淀，清水大部分復用，余下的達標排放。

洗選噪聲主要來自設備運轉過程，可分為空氣動力性噪聲，機械性噪聲和電磁性噪聲。以中頻和低頻為主，衰減速度慢，傳播距離遠，污染影響嚴重。

2. 儲運

儲煤場對環境的危害主要為粉塵污染，測定煤堆下風向500m范圍內總懸浮顆粒物(TSP)值100%超標，濃度值達到0.8～3.5Mg/m3，下風向150m處最大落地濃度往往超標達兩倍多，受影響區可外延到1 000m以上。由于中國煤炭運輸大部分靠鐵路，因此鐵路沿線有煤塵污染，100m范圍內TSP濃度顯著增高，50m范圍內超過大氣環境質量三級標準，即大于1.5Mg/m3.儲運中環境污染的防治方法有干法和濕法兩種。濕法是對塵源噴霧灑水和噴灑化學藥劑，前者為簡便經濟方法，儲運過程均可應用。干法是產塵部位的密閉措施，包括加蓋、壓實、密閉構造、布置集塵裝置。此外在堆場四周設置防風網、擋風墻，種防風林等也可以取得一定效果。

3. 轉化過程

煤炭轉化為二次能源過程中也產生環境污染。

燃煤發電用煤量占煤產量1/4左右。由電站鍋爐燃煤產生的煤煙排放大量煙塵顆粒物、二氧化硫以及硫和氮的各種氧化物，均系有害氣體。電站廢水主要來自汽輪機組的冷卻水，對水體產生熱污染，對水生生態系統有嚴重影響。電站廢渣包括鍋爐煤渣和粉煤灰。此外尚有噪聲污染。

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