礦井建設(shè)中環(huán)境污染問題解決路徑及面臨的難題

王云潮

（山西宏廈第一建設(shè)有限責(zé)任公司，山西 陽泉 045000）

我國礦井建設(shè)過程中長期存在的一些弊病，主要表現(xiàn)在掠奪式開采、傳統(tǒng)化經(jīng)營和粗放式管理3個(gè)方面，不僅導(dǎo)致礦區(qū)和周邊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了變化，還降低了礦區(qū)和周邊生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量及服務(wù)數(shù)量，嚴(yán)重威脅了礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)性安全，因此采用一些有效的措施來解決礦井建設(shè)過程中造成的環(huán)境污染有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 礦井建設(shè)中環(huán)境污染現(xiàn)狀及解決路徑探討

1.1 大氣污染現(xiàn)狀及解決路徑

礦井建設(shè)過程中產(chǎn)生的大氣污染主要類型是煤煙，煤矸石在煤炭存放及運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的自然、風(fēng)化作用是產(chǎn)生煤煙污染的主要來源。根據(jù)資料表明，如果煤矸石由于自燃產(chǎn)生的二氧化硫濃度超過正常濃度一定的倍數(shù)（30 倍），也將會(huì)導(dǎo)致周邊大氣環(huán)境中的二氧化硫濃度超過正常濃度的3.5 倍。如果可吸入顆粒濃度限值超過三級標(biāo)準(zhǔn)的濃度限值，不僅系統(tǒng)的自身功能會(huì)受到一定的影響，還會(huì)嚴(yán)重的威脅礦區(qū)周邊大氣環(huán)境的安全性，大幅度降低礦區(qū)周邊的大氣環(huán)境質(zhì)量（表1）。

表1 可吸入顆粒濃度限值標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Limits for concentration of inhalable particles

排入空氣中的二氧化碳、二氧化硫和硫化氫等有害氣體會(huì)直接對井下生產(chǎn)的安全造成威脅，為了最大限度的減小礦井建設(shè)中對大氣造成的污染，可以采取高壓噴霧、聲波物化、噴灑阻化劑等對礦井建設(shè)造成的環(huán)境污染進(jìn)行過程控制。同時(shí)，為了避免返工造成的損失，上述相對應(yīng)的預(yù)防措應(yīng)在施礦區(qū)建設(shè)的初期就進(jìn)行完善。在進(jìn)行礦區(qū)建設(shè)時(shí)，可以在煤礦周圍建設(shè)防護(hù)林帶，并用灑水噴霧對露天矸石堆表面進(jìn)行處理，這樣可以大大降低風(fēng)蝕揚(yáng)塵量。在建設(shè)礦區(qū)是采用大煤倉儲煤方式集儲、裝和運(yùn)于一體，最好不設(shè)置露天煤場，要盡量在密封的情況下對煤炭進(jìn)行噴霧灑水。

1.2 水污染現(xiàn)狀及解決路徑

除了礦區(qū)生活污水和礦井廢水屬于礦井在建設(shè)中產(chǎn)生的水污染，輔助企業(yè)排放的廢水也屬于礦井建設(shè)匯總的水污染，煤粉顆粒等大量懸浮物會(huì)造成廢水中生物需氧量和化學(xué)需氧量等污染物質(zhì)具有很高的濃度，高濃度的煤粉顆粒等懸浮物會(huì)嚴(yán)重污染礦井周圍的土壤和水源，就連周圍的環(huán)境質(zhì)量也會(huì)大幅度下降。

礦井建設(shè)過程中產(chǎn)生的污水主要為含有大量的鐵和錳的酸性廢水，關(guān)于以上產(chǎn)生的酸性廢水一般都是采用先中和之后再混凝沉淀，最后除鐵錳的方式來進(jìn)行處理，這些礦井污水經(jīng)過以上處理后再進(jìn)行排放或者再利用，礦井廢水處理工藝流程如圖1所示。

圖1 礦井污水處理工藝流程Fig.1 Mine sewage treatment technology

經(jīng)過處理后水質(zhì)符合排放標(biāo)準(zhǔn)的水可用于生產(chǎn)及其他需要的方面。

1.3 固體廢物污染現(xiàn)狀及解決路徑

生活垃圾、鍋爐灰及煤矸石是礦井建設(shè)過程中產(chǎn)生固體廢物污染的3 個(gè)主要來源，其中煤矸石的污染性最強(qiáng)。礦井建設(shè)產(chǎn)生的固體廢物不僅會(huì)造成黑色灰塵遍布空氣、樹木及地面，就連周邊道路和建筑物也不能幸免，還會(huì)使周邊居民患有呼吸系統(tǒng)方面的疾病概率大大提升，加重了礦區(qū)周邊在土地資源和土壤污染方面的壓力。

由于礦井建設(shè)產(chǎn)生的固體廢物中煤矸石造成的環(huán)境污染問題最為嚴(yán)重，因此如何降低煤炭開采及運(yùn)輸過程中煤矸石的產(chǎn)生量是解決礦井建設(shè)固體廢物污染的有效措施。當(dāng)前，綜合利用及合理整治是將煤矸石產(chǎn)生的環(huán)境污染降至最低的2 種主要方法。

（1） 煤矸石綜合利用。

根據(jù)煤殲石的化學(xué)成分、熱值和物理性質(zhì)，煤殲石有多種利用途徑，具體綜合利用方式見表2。

表2 煤矸石綜合利用方法Table 2 Comprehensive utilization method of coal gangue

（2） 合理整治。

煤殲石宜綜合利用，不能利用或暫時(shí)不利用時(shí)應(yīng)對其進(jìn)行合理整治，主要的合理整治方法見表3。

表3 煤矸石合理整治方法Table 3 Reasonable treatment of gangue

綜上所述，從礦井建設(shè)初期井下出矸至井上排矸的過程中采取綜合利用及合理整治的方法對煤矸石進(jìn)行處理可將其產(chǎn)生的污染降到最低。

1.4 地表景觀污染現(xiàn)狀及解決路徑

根據(jù)有關(guān)資料數(shù)據(jù)表明，耕地沉陷在我國地下開采的沉陷土地占比達(dá)到了30%，在礦井建設(shè)中由于開采沉陷土地造成的經(jīng)濟(jì)損失每年達(dá)到了上億元，耕地被占用不僅嚴(yán)重的破壞了道路和地面建筑，就連農(nóng)田和水體、植被也遭到了嚴(yán)重的破壞，不僅會(huì)導(dǎo)致地表水系發(fā)生相應(yīng)變化，并且石山河床淤積以及土壤的延展會(huì)嚴(yán)重破壞礦區(qū)和周邊地表景觀的結(jié)構(gòu)和功能，因此可見矸石山和開采沉陷是造成礦井建設(shè)中地表景觀污染的主要原因，上述這些固體廢物污染也對礦區(qū)周邊居民的生活環(huán)境質(zhì)量造成了巨大的威脅。

由于上述的污染跟礦井建設(shè)中的地表景觀污染聯(lián)系緊密，因此想要有效改變表景觀污染現(xiàn)狀采取一些措施，主要有4 個(gè)方面：大力提升煤炭方面的轉(zhuǎn)化率，努力發(fā)展非煤產(chǎn)業(yè)以及煤炭綠色科；不僅要科學(xué)評價(jià)關(guān)于礦區(qū)的政策，對于礦區(qū)的計(jì)劃和規(guī)劃也要進(jìn)行科學(xué)的評價(jià)，想辦法大力提升煤炭的回采率，禁止對煤炭資源進(jìn)行超采，大幅度降低由于由于資源開采對周圍環(huán)境所產(chǎn)生的一系列壓力；大力提升和改變周邊居民以及礦區(qū)人員的生活環(huán)境，盡快建立礦區(qū)關(guān)于環(huán)境安全方面的評估指標(biāo)以及考核標(biāo)準(zhǔn)體系；加強(qiáng)對各類污染物的循環(huán)治理和利用，采取行之有效的方法提高煤炭資源的利用率。

2 礦井建設(shè)環(huán)境污染治理面臨的難題及對策

2.1 礦區(qū)規(guī)劃環(huán)評滯后

目前我國在礦區(qū)規(guī)劃環(huán)評整體上無論是在管理和標(biāo)準(zhǔn)體系還是在技術(shù)方法方面都存在一些問題，需要進(jìn)一步完善，在礦區(qū)規(guī)劃環(huán)評方面比較滯后，規(guī)劃環(huán)評的作用也被以上技術(shù)層面存在的問題制約了發(fā)揮。

我國環(huán)境管理的重點(diǎn)主要放在項(xiàng)目環(huán)評。由于煤炭資源的開發(fā)對于環(huán)境的影響非常大，涉及到的地域范圍也非常廣泛，往往可以達(dá)到上百公里，并且涉及到多個(gè)領(lǐng)域，如電力、和化工以及交通等方面。針對礦區(qū)施工建設(shè)前的項(xiàng)目環(huán)評規(guī)劃，國家環(huán)?？偩忠呀?jīng)出臺相關(guān)政策，將環(huán)評規(guī)劃作為項(xiàng)目建設(shè)審批通過的硬性要求。但是，盡管出臺了相關(guān)政策，由于牽扯進(jìn)來各個(gè)部門的利益較多，導(dǎo)致很少有真正向國家環(huán)?？偩痔岢錾暾垖彶橐?guī)劃環(huán)評的，因此除了要捋順各部門和地方的利益關(guān)系，相關(guān)的法律法規(guī)也要進(jìn)一步完善，只有這樣才能為實(shí)現(xiàn)礦區(qū)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。

2.2 健全關(guān)于煤炭行業(yè)生態(tài)的補(bǔ)償機(jī)制

由于目前我國并沒有提出行之有效的關(guān)于補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)償方式等方面的管理政策和規(guī)定，關(guān)于生態(tài)補(bǔ)償?shù)谋Ｕ弦苍诤艽蟮某潭壬媳幌魅?，這也直接導(dǎo)致不同的行業(yè)和地區(qū)的生態(tài)補(bǔ)償模式有著很大的差別。

由于煤炭開采對我國的生態(tài)資源開發(fā)行業(yè)影響很大，有效治理礦井建設(shè)造成的環(huán)境污染十分重要。要從根本問題著手改善改善礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，不僅要優(yōu)先建立健全生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，還要從立法方面加強(qiáng)對企業(yè)的約束和監(jiān)管，目前急需明確關(guān)于煤炭行業(yè)的生態(tài)補(bǔ)償問題類型及補(bǔ)償層面。

3 結(jié) 語

在當(dāng)前的礦井建設(shè)模式下，環(huán)境污染問題依然十分突出，并且造成的一系列的環(huán)境污染問題也是同社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展理念背道而馳的，因此針對目前礦井建設(shè)中所存在的環(huán)境污染問題，要從預(yù)防的角度來采取的相應(yīng)措施。對于當(dāng)前礦井建設(shè)過程環(huán)境污染治理面臨的難題，要積極采取新技術(shù)、新手段去解決問題，并不斷創(chuàng)新及拓展環(huán)境污染預(yù)防、解決方法，加強(qiáng)礦井建設(shè)環(huán)境污染問題的過程控制，最大限度的降低礦井建設(shè)對環(huán)境造成的影響，才能促進(jìn)礦區(qū)與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。