趙振雷

（北京綠方舟科技有限責(zé)任公司，北京 100011）

煤礦開采環(huán)境影響分析及污染防治措施
——以黑岱溝露天煤礦為例

趙振雷

（北京綠方舟科技有限責(zé)任公司，北京 100011）

煤礦開采會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成較大影響，破壞生態(tài)平衡，影響動(dòng)植物生存，侵占大量土地。本文以黑岱溝露天煤礦為例，首先闡述了煤礦開采工藝，然后分析了煤礦開采可能造成的環(huán)境影響，并提出了針對(duì)性的環(huán)境污染防治措施，希望對(duì)改善煤礦開采環(huán)境、減小開采過程造成的環(huán)境影響有所幫助。

煤礦；開采；環(huán)境影響；污染防治

與地下煤礦開采工藝相比，露天煤礦開采具有生產(chǎn)效率高、資源回收好、機(jī)械化程度高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢(shì)，但開采過程中也存在土地侵占嚴(yán)重、自然生態(tài)破壞大等缺點(diǎn)。如何采取有效的環(huán)境污染防治措施，改善開采環(huán)境，減小煤礦開采對(duì)自然環(huán)境造成的影響，已成為亟待解決的問題。

1 煤礦開采工藝概述

黑岱溝露天煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市東北部的薛家灣鎮(zhèn)，自然氣候干燥、降雨少。礦山采區(qū)總面積約為42 km2，煤層為復(fù)合型，分布基本保持水平狀，煤層厚度約為29 m，開采出的煤成品為長焰煤，硫和磷的含量低，中高發(fā)熱量。黑岱溝露天煤礦主要生產(chǎn)工藝及產(chǎn)排污情況見表1。

表1 黑岱溝露天煤礦生產(chǎn)工藝一覽表

2 煤礦開采環(huán)境影響分析

2.1 對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

黑岱溝煤礦露天開采過程對(duì)環(huán)境造成的最大影響是對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響[1]，包括：地表植被喪失、生物的生存環(huán)境破壞、礦山景觀變化、水土流失嚴(yán)重以及生態(tài)平衡破壞等。

2.1.1 對(duì)地表植被的影響

煤礦露天開采會(huì)侵占大量土地，形成大面積的排土場(chǎng)、采空區(qū)，損毀侵占區(qū)的地表植被，減少植被種類和數(shù)量，影響整個(gè)片區(qū)的綠色植被覆蓋率，打破區(qū)域的生態(tài)平衡。黑岱溝煤礦開采過程對(duì)地表植被的損毀是永久性的，使它們徹底喪失生物功能。

2.1.2 對(duì)野生動(dòng)物的影響

黑岱溝煤礦露天開采過程損毀了開采區(qū)域所有的地表植被，破壞了開采區(qū)域內(nèi)所有野生動(dòng)物的生存場(chǎng)所，打破了整個(gè)自然生態(tài)平衡，野生動(dòng)物不得不遷徙至其他地區(qū)生活。開采區(qū)及周邊區(qū)域的野生動(dòng)物種類、數(shù)量都會(huì)受到一定程度的影響。

2.1.3 對(duì)自然景觀的影響

黑岱溝煤礦露天開采使原來充滿綠色的山頭變成了遍布露天采坑、廢棄巖石，塵土四處飛揚(yáng)的采場(chǎng)，徹底破壞了原有的綠色自然景觀，打破了原有的景觀格局，形成了新的人為采礦施工景觀。

2.1.4 對(duì)地表土壤的影響

黑岱溝煤礦露天開采對(duì)地表土壤造成的影響是無法在短期內(nèi)恢復(fù)的，會(huì)破壞地表土壤的結(jié)構(gòu)，影響周邊土壤肥力。開采過程會(huì)清除大量地面的表層覆土，破壞土壤的整體結(jié)構(gòu)，干擾開采區(qū)域周邊土壤，降低土壤肥力。

2.2 對(duì)水環(huán)境的影響

2.2.1 對(duì)地表水環(huán)境的影響

黑岱溝煤礦生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生生產(chǎn)廢水和生活污水。生產(chǎn)廢水含有硫、汞、鉛等污染物，生活污水則含有有機(jī)污染物，生產(chǎn)廢水和生活污水未經(jīng)有效處理直接排放會(huì)對(duì)受納地表水造成污染，并導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)。

2.2.2 對(duì)地下水環(huán)境的影響

黑岱溝煤礦露天開采的過程中需要疏干采區(qū)地下水，這會(huì)大大降低開采地的地下水儲(chǔ)量，使開挖區(qū)域的地下水水位不斷降低，改變地下水的流場(chǎng)[2]，包括地下水流向和走勢(shì)等，打破地下水與地表水的相互補(bǔ)充和排泄平衡，最終形成新的流動(dòng)系統(tǒng)。

2.3 對(duì)大氣環(huán)境的影響

黑岱溝煤礦在露天開采過程中會(huì)排放大量粉塵，包括采挖過程、剝離過程、爆破過程、破碎過程和輸送過程等，若不采取有效的防治措施，會(huì)對(duì)礦區(qū)周邊大氣環(huán)境產(chǎn)生較大影響[3]。

2.4 對(duì)聲環(huán)境的影響

黑岱溝煤礦露天開采過程中使用的各類生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施，在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生影響員工身心健康和周圍聲環(huán)境的噪聲，若不采取有效防噪措施，會(huì)影響開采工作的有序開展。特別是露天開采的爆破過程，會(huì)突然產(chǎn)生巨大的爆炸聲，損害周邊人員聽力，甚至引發(fā)心臟疾病。

2.5 固體廢棄物的影響

黑岱溝煤礦露天開采過程中會(huì)產(chǎn)生大量煤矸石，若不經(jīng)處理直接堆放，會(huì)侵占土地資源。隨著堆放時(shí)間的推移，煤矸石中的有害物質(zhì)會(huì)伴隨雨水、風(fēng)等進(jìn)入水環(huán)境和大氣環(huán)境，對(duì)周邊環(huán)境造成較大影響。廢棄煤矸石的直接堆放還會(huì)造成大量可用資源的浪費(fèi)。

3 煤礦開采污染防治措施

3.1 生態(tài)環(huán)境恢復(fù)

3.1.1 制定生態(tài)恢復(fù)規(guī)劃

煤礦開采企業(yè)應(yīng)做好礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的總體規(guī)劃，選擇合理的開采方案和開采路線，盡量減少開采過程對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的干擾；開采前做好原有植被和土壤的回收工作，對(duì)樹木進(jìn)行移植，對(duì)表土進(jìn)行回收儲(chǔ)備，為采后生態(tài)恢復(fù)做好準(zhǔn)備；開采工作結(jié)束后應(yīng)立即開展生態(tài)恢復(fù)工作，合理安排工作區(qū)域，避免已恢復(fù)區(qū)域的二次破壞。

3.1.2 盡快恢復(fù)礦區(qū)綠色

對(duì)已完工的采空區(qū)和排土場(chǎng)及時(shí)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)工作，根據(jù)氣候條件和土壤狀況，選擇耐干旱、易存活、易生長的本地植物和草皮等進(jìn)行種植，盡快恢復(fù)綠色。植物和草皮種類的選擇對(duì)綠色恢復(fù)工作至關(guān)重要，一旦選取不當(dāng)會(huì)造成植被枯萎、死亡，增加礦區(qū)恢復(fù)綠色的成本投入，無法在短期內(nèi)達(dá)到綠色恢復(fù)的目標(biāo)。企業(yè)應(yīng)安排專職人員從事礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工作，在無法確定植被種類的情況下，應(yīng)選取小片區(qū)進(jìn)行試種，為植物種類的確定提供可靠的實(shí)踐依據(jù)。植被種植后，應(yīng)加強(qiáng)管護(hù)工作，埋設(shè)自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，必要時(shí)還應(yīng)采取施肥、防風(fēng)、固土等措施，以進(jìn)一步改善植被的生存環(huán)境，提高植被的存活率。

3.1.3 全面恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)

在恢復(fù)綠色的基礎(chǔ)上，企業(yè)可將連片的采空區(qū)和排土場(chǎng)進(jìn)行統(tǒng)一的景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)，恢復(fù)礦區(qū)綠色景觀。景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中可以選取栽種美觀的或有一定經(jīng)濟(jì)效益的植物，甚至種植瓜果蔬菜，養(yǎng)殖各種動(dòng)物，進(jìn)行園區(qū)總體設(shè)計(jì)，增加娛樂休閑場(chǎng)所，打造煤礦開采礦區(qū)的生態(tài)園或農(nóng)家樂，恢復(fù)礦區(qū)景觀的同時(shí)，還能真正實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)，為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益?；謴?fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，可以為煤礦開采企業(yè)樹立良好的企業(yè)形象，還能夠使企業(yè)建立和諧的地方關(guān)系。

3.2 廢物處理回用

3.2.1 廢水處理回用

黑岱溝煤礦應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)廢水和生活污水的水質(zhì)特點(diǎn)，建立能進(jìn)行有效處理的廢水處理系統(tǒng)，對(duì)廢水進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理后回用，以減小廢水排放對(duì)自然環(huán)境污染，并實(shí)現(xiàn)廢水的資源化利用。達(dá)標(biāo)廢水可以用于灑水降塵、景觀綠化或生產(chǎn)設(shè)備及場(chǎng)地的沖洗等。

3.2.2 廢石回收利用

黑岱溝煤礦應(yīng)做好煤矸石的回收利用工作。煤矸石是采煤過程中產(chǎn)生的伴生廢石，由碳質(zhì)、泥質(zhì)、砂質(zhì)頁巖混合而成，發(fā)熱值較低。煤矸石的回收利用途徑很多，工藝和技術(shù)也較為成熟，利用方向主要包括：煤炭、黃鐵礦的進(jìn)一步回收；煤矸石發(fā)電；生產(chǎn)煤矸石水泥、耐火磚等建筑材料等。

3.3 遮蔽降塵措施

黑岱溝煤礦在煤礦開采、破碎和堆放過程中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，污染礦區(qū)大氣環(huán)境，礦區(qū)干燥的氣候環(huán)境更加劇了污染狀況。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)采場(chǎng)和生產(chǎn)區(qū)域的遮蔽降塵工作，以減小粉塵的產(chǎn)生和擴(kuò)散。

煤礦采場(chǎng)降塵主要以灑水降塵為主，根據(jù)天氣情況，安排一定數(shù)量的灑水車在采場(chǎng)主干道上進(jìn)行灑水降塵，以減少道路浮塵的揚(yáng)起，污染大氣環(huán)境。企業(yè)還可以沿道路兩側(cè)鋪設(shè)水管，安裝自動(dòng)噴淋裝置，裝置會(huì)根據(jù)地表溫度和地面干燥程度向道路自動(dòng)噴淋，灑水降塵。

煤礦破碎裝置應(yīng)盡量采用封閉式設(shè)備，以有效減少破碎過程中粉塵的無組織排放。安裝除塵裝置，并保證裝置的有效運(yùn)行，也是減少破碎過程粉塵排放的有效方法。煤礦的帶式輸送裝置上也應(yīng)采取一定的降塵措施，如安裝噴霧除塵裝置、使用封閉式輸送裝置等。

煤礦堆放場(chǎng)所的除塵方式則可以通過設(shè)置密閉性較高的煤礦堆放場(chǎng)所，使用高壓噴槍定時(shí)灑水降塵，在礦堆表面覆蓋遮擋物等方式減少揚(yáng)塵的產(chǎn)生和排放。

3.4 消音降噪措施

黑岱溝煤礦礦區(qū)四周較為開闊，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的噪聲對(duì)礦區(qū)周邊民眾造成的影響較小，但對(duì)生產(chǎn)工人的身心影響較大，企業(yè)應(yīng)采取有效的消音降噪措施。具體包括：

企業(yè)應(yīng)盡量選用噪聲產(chǎn)生量較低或具備有效的降噪配套設(shè)施的先進(jìn)施工設(shè)備，從源頭減少設(shè)備噪聲的產(chǎn)生量。

在噪聲較大的生產(chǎn)設(shè)備上增加降噪設(shè)施，在噪聲的源頭阻止聲音的傳播和擴(kuò)散，如安裝消聲器、減震墊，在產(chǎn)生噪聲的設(shè)備零部件上包裹隔音降噪材料等。

設(shè)備噪聲的主要來源還包括設(shè)備運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的摩擦噪音，加強(qiáng)施工設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作，工作完成后及時(shí)清潔設(shè)備、涂抹潤滑劑，修理設(shè)備的故障部位，可以有效減少噪聲的產(chǎn)生。

采礦區(qū)域?yàn)殚_放式生產(chǎn)場(chǎng)所，無法對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有效隔離，企業(yè)可以將操作人員保護(hù)在一個(gè)隔音的工作室或操作室內(nèi)，以減小設(shè)備噪聲對(duì)操作人員的影響。例如，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置單獨(dú)的隔音休息室，供員工休息，以緩解噪聲帶來的工作壓力和緊張情緒。

個(gè)體防護(hù)措施是噪聲防治的最后一道屏障，給員工佩戴有效的防噪勞保用品、減少員工與噪聲的接觸時(shí)間可以有效保護(hù)個(gè)人的聽力不受傷害。

3.5 環(huán)境管理措施

3.5.1 加強(qiáng)環(huán)境管理制度建設(shè)

環(huán)境管理制度是煤礦開采企業(yè)規(guī)范開采活動(dòng)、減小環(huán)境污染的有效手段。黑岱溝煤礦開采企業(yè)應(yīng)建立、健全企業(yè)環(huán)境管理制度，并進(jìn)行有效落實(shí)，為各項(xiàng)污染防治措施的實(shí)施提供保障。煤礦開采企業(yè)環(huán)境管理制度的建設(shè)和維護(hù)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：

環(huán)境管理制度不能照抄、照搬其他成功企業(yè)或國家制度、標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)結(jié)合煤礦開采企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行梳理、制定，使制度成為規(guī)范各項(xiàng)工作的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，而不是員工開展正常工作的障礙。

環(huán)境管理制度應(yīng)以責(zé)任制度為核心，以績效考核和獎(jiǎng)懲制度為依托，全面提高煤礦開采企業(yè)全體員工的環(huán)境管理責(zé)任意識(shí)，明確其職責(zé)范圍和具體的工作內(nèi)容。

3.5.2 加強(qiáng)環(huán)境應(yīng)急救援力量

煤礦開采企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境應(yīng)急救援力量的建設(shè)，在突發(fā)環(huán)境污染事故時(shí)，能積極應(yīng)對(duì)，及時(shí)采取有效污染控制措施，減小事故帶來的污染影響、人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

企業(yè)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際識(shí)別所有可能造成突發(fā)環(huán)境污染事故的危險(xiǎn)源，預(yù)測(cè)事故的發(fā)生和發(fā)展?fàn)顩r，制定有針對(duì)性的事故應(yīng)急預(yù)案。根據(jù)應(yīng)急預(yù)案要求，配備必要的應(yīng)急救援隊(duì)伍和應(yīng)急救援物資。

根據(jù)企業(yè)突發(fā)環(huán)境應(yīng)急救援預(yù)案，開展應(yīng)急救援演練，并對(duì)應(yīng)急救援演練的全過程進(jìn)行評(píng)審。通過實(shí)戰(zhàn)演練檢驗(yàn)企業(yè)突發(fā)環(huán)境應(yīng)急救援預(yù)案的有效性和可行性，檢驗(yàn)應(yīng)急救援隊(duì)伍的急救能力和事故控制能力，檢驗(yàn)企業(yè)儲(chǔ)備的應(yīng)急救援物資是否完整和有效。

4 結(jié)語

黑岱溝煤礦露天開采過程會(huì)產(chǎn)生廢水、廢氣、固廢和噪聲污染，破壞礦區(qū)及其周邊的生態(tài)平衡，損毀植被、影響生物生存，污染水環(huán)境、大氣環(huán)境和聲環(huán)境，并產(chǎn)生大量的固體廢棄物，侵占土地資源。在開采煤礦時(shí)，煤礦開采企業(yè)必須采取有效的污染防治措施，如生態(tài)環(huán)境恢復(fù)、廢物處理回用、遮蔽降塵措施、消音降噪措施及環(huán)境管理措施等，以減小生產(chǎn)對(duì)周邊環(huán)境造成的污染影響。

1 唐 駿.黃土區(qū)露天煤礦排土場(chǎng)植被恢復(fù)的土壤環(huán)境效應(yīng)[D].北京：中國科學(xué)院大學(xué)，2015.

2 徐延兵.關(guān)于露天煤礦開采過程中地下水的防治策略研究[J].有色金屬文摘，2016，31（4）：82-83.

3 劉 芳，塔西甫拉提·特依拜，高宇瀟，等.新疆準(zhǔn)東露天煤礦開采區(qū)PM10和PM2.5污染特征[J].煤炭學(xué)報(bào)，2016，41（12）：3062-3068.

Analysis on Environmental Impact of Coal Mining and Pollution Prevention Measures——with Heidaigou Coal Mine as an Example

Zhao Zhenlei
(Beijing Lvfangzhou Technology Co., Ltd., Beijing 100011, China)

Coal mining will have a greater impact on the natural environment, destruction of ecological balance, affecting the survival of animals and plants, a large number of land occupation. This paper takes Heidaigou Open-pit Coal Mine as an example, firstly describes the coal mining process, and then analyzes the environmental impact of coal mining may cause, and puts forward the environmental pollution prevention and control measures, hope to improve the coal mining environment, reduces the environmental impact of the mining process to help.

coal mine; mining; environmental impact; pollution prevention

TV697.1

A

1008-9500(2017)06-0076-04

2017-03-25

趙振雷（1985-），男，河南安陽人，工程師，從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。