我國(guó)煤炭資源量占一次能源資源總量的90%以上，每年消耗的一次能源中煤炭占70%以上，而且今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)這種狀況都不會(huì)有大的變化。我國(guó)適于露天開(kāi)采的煤炭資源儲(chǔ)量大約為490億噸。目前，我國(guó)露天礦煤炭產(chǎn)量占總產(chǎn)量的5%左右，預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到12-14%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)露天開(kāi)采每萬(wàn)噸煤炭約破壞土地0.22公頃，其中挖掘破壞0.12公頃，外排土場(chǎng)占?jí)?.1公頃。露天開(kāi)采時(shí)破壞土地面積為露天礦采場(chǎng)本身面積的2-11倍。下面談一談露天煤礦開(kāi)采過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。

1 露天礦開(kāi)采過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響

1.1 對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

露天礦開(kāi)采對(duì)土地的破壞主要表現(xiàn)為挖損、占?jí)?、塌陷，造成土壤的酸化、鹽堿化和鹽漬化，從而使得土地沙化和土壤貧瘠化。一般來(lái)說(shuō)，裸沙1畝，風(fēng)力和水力侵蝕將影響鄰近3畝土地;沙化土壤有機(jī)含量將減少79.2%，全氮量減少77.7%，全磷量減少15.5%，物理性粘粒減少50%，造成原始土壤的嚴(yán)重貧化。

所有挖損、占?jí)骸⑺莺推渌磺袑?duì)地表的人為擾動(dòng)，都會(huì)破壞原有的自然景觀和生態(tài)植被，有些破壞是毀滅性的、不可逆的，在風(fēng)力和水力侵蝕的作用下使得水土流失情況加劇。

1.2 煙塵與粉塵及有害氣體

1.2.1 有組織排放的煙塵

礦區(qū)內(nèi)各類鍋爐、燃煤電廠等排放的煙塵。

1.2.2 礦區(qū)作業(yè)面產(chǎn)生的煙塵

采場(chǎng)工作面、采場(chǎng)煤幫暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、煤層氧化燃燒;煤層中作為剝離物進(jìn)入排土場(chǎng)的損失煤引起自燃;選煤廠煤矸石的自燃;露天儲(chǔ)煤廠和儲(chǔ)煤堆的自燃等產(chǎn)生的煙塵。

煙塵中含有SO2、NOX、CO、H2S等有害氣體，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成影響。遇到雨水和潮濕的空氣生成酸性硫化物，其腐蝕性非常強(qiáng)，從鋼鐵、水泥構(gòu)件到人體均會(huì)受到腐蝕和侵害。

1.2.3 礦區(qū)粉塵

礦區(qū)塵源主要來(lái)自大型剝離設(shè)備的采掘、運(yùn)輸及排土作業(yè)粉塵;煤的采掘、運(yùn)輸、儲(chǔ)煤、粉碎及作業(yè)過(guò)程粉塵;輔助設(shè)備作業(yè)粉塵;穿孔爆破粉塵;選煤廠;道路運(yùn)輸粉塵等。粉塵附著在植物葉片，影響植物的光合作用，太陽(yáng)爆曬溫度升高會(huì)灼傷植物。

1.2.4 煤層氣排放

煤層氣的主要成分是甲烷，通過(guò)直接排放、燃燒排放、通風(fēng)系統(tǒng)排放。甲烷是一種重要的溫室效應(yīng)氣體，能使對(duì)流層中的臭氧增加，使平流層中的臭氧減少。

1.3 對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)的影響

1.3.1 對(duì)地下水的污染

煤礦開(kāi)采不但對(duì)地下水的正常循環(huán)與補(bǔ)給產(chǎn)生影響，而且造成嚴(yán)重污染。例如：煤層中硫含量高，且伴有硫鐵礦，氧化成酸過(guò)程大大加快而形成酸性水造成pH值超標(biāo)、硫酸根離子含量偏高、鐵離子含量高等;礦坑水在氧化成酸的過(guò)程中對(duì)含水體圍巖不斷溶蝕，造成地下水總硬度偏大;開(kāi)采條件下酚類有機(jī)反應(yīng)加快造成礦坑水中酚含量增加;汞主要與煤系地層中的黃鐵礦與朱砂伴生，在煤礦開(kāi)采時(shí)，朱砂被加速氧化溶解，而使汞離子進(jìn)入水體;受礦坑水污染的地表水，直接補(bǔ)給淺層地下水，致使淺層地下水也受到不同程度的污染。

1.3.2 對(duì)地表水的影響

首先，隨著煤礦開(kāi)采量的不斷增加，礦坑水排出量增加，由于河水的自凈能力很弱，在河水?dāng)嗔鲿r(shí)期，河道容納的幾乎全是污水。因此，未經(jīng)處理的礦井污染水直接排放，造成對(duì)地表水、土壤等的環(huán)境污染;其次，由于煤層淺埋藏區(qū)煤礦開(kāi)采采空面積不斷擴(kuò)大，采空區(qū)導(dǎo)水裂隙帶和地面塌陷范圍也隨之?dāng)U大，造成河川徑流量大量滲漏，使地表水與地下水、礦坑水發(fā)生了直接的水力聯(lián)系地表水在匯流區(qū)及徑流區(qū)水量漏失嚴(yán)重，河川徑流明顯減少。

1.4 噪聲與振動(dòng)

噪聲與振動(dòng)源主要有以下類型：

1)空氣動(dòng)力源。如風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇、跳汰機(jī)和風(fēng)閥等。

2)機(jī)械動(dòng)力源。如鉚槍、振動(dòng)篩、溜槽、各種采掘設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備，以及其它各種機(jī)械設(shè)備。

3)電磁動(dòng)力源。如電機(jī)、電焊機(jī)、電器設(shè)備等。

4)人工動(dòng)力源。如爆破、人力施工等。

2 防范及治理措施

2.1 加強(qiáng)有關(guān)法律法規(guī)的宣傳力度，提高環(huán)保意識(shí)

煤炭能源的開(kāi)發(fā)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，而土地資源，生態(tài)環(huán)境，又是人類賴以生存的最重要條件。礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容之一是保持礦區(qū)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。樹(shù)立保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)生產(chǎn)力的意識(shí)，改變過(guò)去那種將經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相對(duì)立的落后觀念，實(shí)行礦區(qū)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合決策機(jī)制。制定切實(shí)可行的礦山生態(tài)治理與恢復(fù)的方案，并予以實(shí)施。

2.2 礦區(qū)的生態(tài)恢復(fù)

根據(jù)“以防為主、防治結(jié)合”的原則，采取工程措施與生物措施相結(jié)合的辦法，對(duì)內(nèi)外排土場(chǎng)層層碾壓、修建擋水墻、排水溝、集水池等，在坡面修挖水平溝、魚(yú)鱗坑，坑內(nèi)植樹(shù)種草，采取網(wǎng)障固沙、林草綠化相結(jié)合的多層次防護(hù)體系。針對(duì)露天開(kāi)采對(duì)土地的破壞，嚴(yán)格執(zhí)行《土地復(fù)墾規(guī)定》，一邊開(kāi)挖，一邊分層回填。借鑒國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本地區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)制定采場(chǎng)和排土場(chǎng)的土地復(fù)墾計(jì)劃，確定復(fù)墾措施，使復(fù)墾區(qū)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化的人造生態(tài)園。

2.3 大氣污染源的治理

(1)針對(duì)露天礦區(qū)的防塵主要措施是采用濕式作業(yè)和灑水降塵，采掘機(jī)械配套袋式集塵器。

(2)對(duì)儲(chǔ)煤場(chǎng)實(shí)施全封閉，場(chǎng)內(nèi)設(shè)置灑水噴頭，四周設(shè)置擋風(fēng)抑塵網(wǎng)。

(3)聯(lián)絡(luò)道路硬化、外排道路硬化、道路灑水降塵。

(4)工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置集中供熱鍋爐房配置脫硫除塵設(shè)施。

2.4 水環(huán)境污染源的治理

(1)針對(duì)生活污水采取建化糞池、生化處理設(shè)施等措施，處理后廢水可作為道路的灑水降塵及綠化。

(2)針對(duì)礦坑疏干水修建凈化車間、調(diào)節(jié)池、沉泥池和回用水池，處理后的水可作為水源用于場(chǎng)地綠化及生產(chǎn)用水等。

2.5 噪聲治理

針對(duì)不同類型的噪聲源采取將設(shè)備置于廠房?jī)?nèi)、安裝雙層玻璃、配備機(jī)器隔聲降噪設(shè)施、配發(fā)耳塞等措施，將噪聲危害降到最低。

2.6 煤矸石的綜合利用

據(jù)統(tǒng)計(jì)，所有的洗矸、煤泥和部分的采掘出的煤矸石，都具有一定的發(fā)熱量(300～3 500千卡/千克)，可以用于循環(huán)硫化床鍋爐燃燒發(fā)電，真正毫無(wú)熱值的白矸只有15%左右。煤矸石、洗矸、煤泥中的不可燃物質(zhì)部分，經(jīng)過(guò)循環(huán)硫化床低溫燃燒后，同時(shí)具脫炭和活化作用，其灰渣是很好的建材原料，部分可以直接摻入水泥中，部分可用于制磚，其經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益十分可觀。

露天礦開(kāi)采環(huán)境保護(hù)的總體目標(biāo)是：在礦區(qū)地質(zhì)環(huán)

境勘察的基礎(chǔ)上，以露天開(kāi)采為重點(diǎn)，對(duì)環(huán)境進(jìn)行治理，開(kāi)展露天礦區(qū)環(huán)境綜合治理，確保露天礦區(qū)安全生產(chǎn)，延長(zhǎng)露天礦區(qū)服務(wù)年限，恢復(fù)露天礦區(qū)生態(tài)環(huán)境和改善露天礦區(qū)大氣環(huán)境，實(shí)現(xiàn)露天礦區(qū)廢水零排放，使固體廢棄物資源化、減量化。

實(shí)現(xiàn)露天煤礦生產(chǎn)與礦區(qū)生態(tài)環(huán)境重建一體化，是煤礦企業(yè)自身和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然要求與必然結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

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[2]尹國(guó)勛. 礦山環(huán)境保護(hù) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 2010-5-1.

[3]何國(guó)清，楊倫，凌賡娣等 礦山開(kāi)采沉陷學(xué). 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社， 1991.

收稿日期：2013-4-29

作者簡(jiǎn)介：趙忠(1969-)，男，內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林浩特市人，碩士研究生，工程師，研究方向?yàn)槁短斓V礦區(qū)環(huán)境保護(hù).

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