煤矿“三废”与环境保护问题分析

煤矿“三废”与环境保护问题分析

张璟

鄂尔多斯市伊化矿业资源有限责公司内蒙古鄂尔多斯017000

摘要：煤炭资源是人类社会文明必须的物质基础。随着我国工农业生产的发展，人们精神、物质生活水平的提高，社会对煤炭资源的需求量日益增大。煤炭资源的开采、加工与利用，推动着我国经济的发展，然而也不可避免地破坏和改变着周边环境。煤系“三废”（主要为矿井水、煤层气、煤矸石）成为了尤为突出的问题，已引起人们的广泛重视。

关键词：煤矿；三废；环境保护；

我国是原煤产量最多的国家，同时也是煤炭环境污染问题最严重的国家之一。煤炭在我国能源结构中占有的主导地位，在煤炭的生产与利用中给我国社会的进步做出了巨大的贡献，然而也给矿区带来了严重的环境问题。

一．煤矿“三废”对环境污染的诸多问题

1．采空塌陷加剧生态恶化。煤炭开采的沉陷，造成了我国许多高原地区的土地面积大部分积水，甚至土地盐渍化，造成了水土流失与土地荒漠化的加剧。在平原地区，地面的沉陷改变了其地区的地下水、地表水的流向，长年及季节性积水，使农耕土地完全不能耕种，严重影响了生态环境。而对在丘陵山区的影响也不容乐观，煤矿的大量开采造成了丘陵地区的地面沉陷，从而形成了崩塌与滑坡。由于其有很大的突发性，就会造成巨大的人员伤亡与经济损失。

2．煤矿污水会引起水体污染与水位下降。煤炭开采过程中，会产生大量的洗煤水、矿井水与矸石淋溶水，由于许多的废水未经完善净化就被直接排放，这样就造成了水污染，同时也使土壤物理性质变坏，农作物生长受到损害，造成农田污染等问题。由于排出的废水入渗，会直接危及地下的水资源，加剧了缺水地区的供水紧张，破坏了地表水、地下水均衡系统，造成大面积的水资源枯竭以及河水断流。

3煤矿的废气排放对大气环境的危害。煤炭的大量开采会导致废气排放，危害大气环境。因其形成的废气主要是矿井瓦斯及地面矸石山自燃释放的气体，它会释放出大量含的有毒有害气体，会严重污染大气环境，会直接损害到周围居民的身体健康。还有粉尘排放也会危害到身体健康，有些地方的采矿企业是露天开采，而且其生产工艺比较落后，很多企业并没有除尘设备，生产时会产生大量粉尘，并向大气排放，极大地影响了周围居民的生产和生活。

二、煤矿“三废”治理与资源化利用

1.矿井水资源化利用。矿井水主要来源于矿区所采煤层及开拓巷道附近的地下水及因地表裂隙而渗入的部分地表水和岩石裂隙水等。采煤过程中，地下水与煤层、岩层接触，发生一系列物理、化学反应，其特性取决于原煤的地质环境和煤系地层的矿物化学成分。根据矿井水的物理化学性质，并从资源化技术角度考虑，一般将矿井水按水质类型分为洁净矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水（又称苦咸水）、酸性矿井水和含有毒有害元素矿井水五类。我国现阶段煤矿矿井水治理与资源化按不同的水型采用不同的工艺和方法，一般处理工艺.对于洁净矿井水，可采用井下清污分流或按质分流，使洁净矿井水通过专设管路排出，此法是煤矿最经济利用矿井水的供水方法。含悬浮矿井水分布较广，此类水经井下水仓初沉后排至地面，采用常规水处理工艺即可。高矿化度矿井水因含盐高、硬度高，过去在我国煤矿大都采用电渗析进行处理，脱盐率与水回收率可达50％以上，出水水质可达到饮用水标准。近年来，随着反渗透技术的普遍应用及在矿井水处理过程中积累的多个工程示范，因脱盐率高、回收率高、自动化程度高等优势，成为目前高矿化度矿井水处理的主导工艺。酸性矿井水在我国南方煤矿尤为常见，通常采用化学中和法处理，中和药剂一般用价格低廉且来源广泛的石灰石、石灰及电石渣等。矿井水的回用主要有井下用水和井上用水两大类，井下用水对水质要求不高，一般经过简单的处理即可；随着大型煤炭基地的建设和千万吨及以上的矿井不断涌现，其综采设备、冷却及防尘对用水水质提出了新的更高要求，其较高较宽的废弃巷道也为矿井水井下处理提供了前提条件，如何利用废弃巷道煤、岩石、土的综合过滤特性及在相对狭小空间内研制高效的矿井水处理技术和装备，解决好防尘、防爆、防静电及可靠控制的技术难题，以满足矿井水井下就地处理复用的迫切需求，是一项对矿井水处理具有挑战性的工作，需要产、学、研联合攻关才可能完成。

2.煤层气的资源化利用。煤层气俗称“瓦斯”，是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，其温室效应约为二氧化碳的2l倍，是嶷热值熊源和化工原料。据测算，我国煤炭开采、加工、遴输过程中每年释放瓦斯约150亿m3，对环境影响较大。如将其进行有效处理并利用，将改善我翻的能源结构，减少大气污染，并促进我因煤炭行业“清洁生产机制”的发展。

3.煤矸石的资源化利用。煤矸石是煤炭生产过程中排凄的一种工业废滤，其中一部分是采煤和掘进中产生的，一部分是洗煤厂洗煤过程中排出的洗矸。随着煤炭产量的大幅度增长，煤矸石也将日益增多，因此处理与综合利用煤矸石已成为煤炭生产中急需解决的问题。（1）煤矸石的特性。煤矸石受来源、堆放时间的不同，其性质变化较大。掘进矸石大多数是砂岩、页岩外，还有部分的炭凄页岩、泥质页岩及少量煤炭，岩石太多呈灰黑色或黑色、硬度较小，有一定热值。洗煤矸石大多数是以碳质页岩为主，呈黑色，热值较高。（2）煤矸石的综合利用途径。煤矸石的利用主要是两个方面，一是利用煤矸石的热值部分，二是利用煤矸石中的矿物成分，从而形成了两种主要的利用技术，一种是以煤矸石和劣质煤为主的流化床（以前为沸腾炉）燃烧技术，另一种是矿井矸石和锅炉燃烧炉渣为原料的建材利用技术，其利用途径主要为：①用予制砖、制水泥和其它建筑材料。②用于燃料和发电。③用于煤矿地面塌陷区充填、复垦造田和铺路。④从煤矸石中提取硫精矿和其它化工产品。⑤作为肥料。煤矸石中还含有大量有机物，是携带固氮、解磷、解钾等微燕物的理想基质，因而可作为微生物肥料，又称菌肥。煤矸石微生物肥料自诞生以来，以无毒、无害、保护环境、高产、高效、肥力持久、价格低廉等特点，深受国内外用户的青睐。

三．加强煤矿“三废”治理的必要性

1．加强煤矿环境监管治理的措施。为了保护环境与治理污染，要制定出一套环境保护的有效措施，做好煤矿企业生态环境管理的工作。严格要求煤矿企业加大对煤矿的除尘设施、污水处理设施的投资建设，在环境治理方面，有关部门应采取必要的经济手段，对煤矿企业征收环境税，对循环利用废旧物资的产品实行经济鼓励，这样才能产生有效的经济制约力，促进生态环境保护。

2．坚强煤矿企业对“三废”问题的处理。煤矿企业应紧密结合矿区环境的特点，尤其是对“三废”的处理，为了防止“三废”对环境的污染，要求煤矿企业从更新设备、污染物排放与减少废水，以提高水的重复利用率，将直接利用矿井废气作为发电或燃煤锅炉的主要燃料，加以回收利用，使废水作为一种资源综合利用等进行治理。矿山废渣的处理主要要求企业进行综合的利用，合理布置开采工作措施，可以有利于提高资源回收率。对于在煤矿井下的矸石处理，我们可以采用充填的方法，将井下矸石作为充填材料存放于煤体内的这些巷道或硐室空间，即可以消化井下矸石，又可以提高资源收率。利用废矸对采空区进行充填，不仅避免了矿井内的矸石外排，还可有效减轻地表的沉陷，有利于保护地面建筑物，更有效地控制了地质灾害。矿井污水对周边环境造成很大的影响，但它又是一种宝贵的资源，如何科学地回收利用。处理方法可以采用沉淀的处理方式，这种方法虽然投资比较大，设施相对比较复杂，但处理回用水效果较好。其主要的煤矿污永处理原则，就是将矿井污水打人多功能水处理设施内，当水和水处理剂接触混合后，利用有机无机复合协同作用，使胶粒互相黏附，于是凝固体就由小变大，直至沉降，从而在一瞬间完成混凝全过程。矿井污水打到多功能水处理设施的同时，将已配制好的水处理剂适量加入多功能水处理设施内，经自行推流、混合后，静置一段时间就能达到环保排放标准并加以回收利用。在进行粉尘的处理上，使用汽、水喷雾的方法，可以有效地抑制矿井工作的粉尘飞扬，达到降低粉尘浓度和净化风流的目的，达到了较好的效果。

我们必须坚持经济社会发展与环境资源保护相协调，科学合理地处理好煤矿“三废”对环境污染的问题，使经济建设和环境建设同步发展，统一实现经济效益与环境效益。

参考文献：

[1]杨永胜．煤矿环境污染及“三废”资源化探讨．2017.

[2]王海东，张东升，论煤矿“三废”与环境保护．2016.