生态开采（通用8篇）
生态开采 篇1
摘要：水泥行业的迅猛发展, 势必消耗大量石灰石资源。如果项目在建设前期不重视进行矿区生态影响评价分析、采取生态环境预防和保护措施、制定生态恢复和补偿计划, 将会因矿山开采造成矿区及周围生态环境的严重破坏。
随着我国改革开放的深入发展, 对水泥的需求量迅猛增长, 水泥生产企业也如雨后春笋般遍地开花。产量逐年递增, 2012年全国规模以上水泥企业水泥产量达到21.84亿吨, 同比增长7.4%。但水泥行业是重污染行业, 企业大量建设, 造成的周边环境恶化, 矿山开采造成的生态破坏, 已引起国家的高度重视。
水泥生产需要大量开采石灰石作为生产原料。据统计, 每生产一吨水泥熟料需要1.2~1.3吨石灰石。石灰石矿区的开发建设、运营及闭矿后都将对周围生态环境造成严重影响, 所以在项目建设前期, 必须对矿区进行生态影响评价分析, 以采取生态环境预防和保护措施, 制定生态恢复和补偿计划, 并要按时段落实实施。
在对石灰石矿区进行生态影响评价分析的过程中, 应重点分析以下几项内容。
1 评价时段、工作等级和范围
1.1 评价时段
对矿区开采的生态影响评价应按施工期、开采期、采终后不同时段分别进行。在施工过程中, 由于施工人员的践踏;对开采区山皮的剥离作业和山皮土及废矿石的堆放, 矿山公路以及矿区工业场区的建设等;将损毁大量的植被, 造成水土流失;矿山爆破对周围居民及野生动物造成惊扰等等。同时, 废石堆场、矿山公路等边坡建设不合理将造成泥石流等地质灾害。如不采取保护措施, 将对生态环境造成严重的影响。所以应将施工期作为重点评价时段来进行详细分析。
开采作业的过程, 虽属于相对平稳期, 也会对生态景观造成一定的影响, 一般可加强矿区工业场地周围、矿山公路两侧、开采区周围的绿化, 建设人文景观等。并要采取先进的爆破工艺来减少振动对周围居民及动、植物的影响。
评价时还要对采终后地形地貌情况、生态环境恢复建设方法及效果和恢复后的土地利用前景情况等作出预测和分析。
1.2 评价工作等级
评价工作等级应根据影响区域的生态敏感性和评价项目的工程占地面积的大小进行评价, 一般将工作等级划分为三个等级。若矿山开采可能导致矿区土地利用类型明显改变, 评价工作应上调一级, 作出更为详细的分析。
1.3 评价范围
应充分考虑生态的完整性, 根据项目对生态因子的影响方式、影响程度和生态因子之间的相互影响关系确定评价范围。在参照《环境影响评价技术导则—煤炭采选工程》 (HJ619-2011) 露天开采的基础上, 以评价项目影响区域所涉及的完整的生态单元、地理单元等界限作为参照边界。
2 资源利用合理性分析
水泥矿山资源利用分析可从质量和数量来分别论证。从质量的角度, 主要分析矿山石灰石含钙量的多少及均匀程度是否满足水泥生产的需要, 微量元素的含量尤其是有害成分的含量是否会影响到水泥产品的质量, 如有影响应进一步说明影响程度和解决办法。矿山剥离过程中产生的废矿石含钙量是多少, 生产过程中是否能与优质矿石搭配使用, 做到合理利用资源。从数量的角度, 首先分析项目所取得的矿石资源的贮量是否能满足30年以上的开采量需求, 其次进一步分析周围贮备资源的可利用性, 是否支持项目的扩建、改造以及延续的生产等。
3 废矿石贮存及生态风险评价
矿区施工期产生的山皮土及废矿石应按规定进行浸出试验, 根据试验结果确定属于第Ⅰ类或第Ⅱ类一般工业固体废物, 并进一步对堆放场的选址进行分析。要避开地层断裂带及破碎带、主要排洪沟渠等, 选择在生物量及生物多样性较为贫乏的荒沟, 交通方便且离矿区工业场很近的地方设置, 以方便合理搭配、回复利用。还应在堆场前沿建设初期坝, 以防造成滑坡或泥石流等。
对于堆放场可能造成的滑坡或泥石流等灾害, 造成的区域性生态风险, 应从区域生态保护目标、生态风险受体、风险传递的路径以及生态风险源等方面进行生态风险评价, 研究和采取降低风险的预防措施和方法。
4 水土流失预防及治理
项目的水土流失预防及治理措施和方法应编制成《建设项目水土保持方案》, 由当地水土保持主管部门认可批准后, 在项目生态评价中作为重点参考的依据。
水土流失防治的范围根据“谁开发谁保护, 谁造成水土流失谁负责治理”的原则确定, 主要包括项目建设区 (包括开采区、矿山公路、弃渣场、矿区工业场) 及上述区域的外围影响区等。
水土流失防治的目标以《土壤侵蚀容许量标准》中规定的土壤容许流失量为最高限。土壤容许流失量指在长时间内能保持土壤的肥力和维持土地生产力基本稳定的最高土壤流失量。该标准规定了我国主要侵蚀类型区的土壤容许流失量, 见表1。
水土流失防治的方法主要包括工程措施和生物措施。工程措施主要在施工期进行, 包括公路及工业场地护坡工程、截排水工程, 工业场地土地整治工程, 固体废物堆放场截排水工程、拦渣坝工程等;生物措施主要在施工结束以后进行, 选择根系发达的本地乡土物种, 采取乔灌草相结合的空间种植方式, 在裸露的路堤、边坡、固体废物堆放场等地进行种植, 增强对地表地壤的覆盖和控制, 以减少水土流失。
5 生态保护及补偿措施
施工期主要是预防和控制生态环境的破坏。规划施工场地和施工便道的范围, 控制施工人员和机械对地表的践踏面积。对占地范围内的古树、名木、当地稀有物种进行移栽保护。对占地范围内的生物量、生物多样性进行监测和统计。施工前应将植被表土剥离, 堆放在指定位置, 施工完毕后, 将这些表土覆盖在施工地表上, 以利于植被的快速恢复。
开采期主要是补偿和恢复。占地范围内损失的生物量、生物的多样性应在原地或异地进行等量补偿。矿山道路两侧、矿区工业场地周围等种植乔灌草花等, 进行生态景观恢复。
采终后进行全面的生态恢复。可在采场表面覆盖0.5米左右厚度的种植土, 在其上种草、植树进行绿化, 恢复植被的生态功能。在边坡旁种植能够攀爬的植物, 以实现边坡四壁的绿化等, 尽可能恢复区域的生态功能和景观功能。保持区域生态环境的平衡。
6 环境管理与监测计划
生态影响及恢复是一个长期的过程, 加强其过程的环境管理和控制对恢复的效果至关重要。项目开始筹备时, 就应建立环境管理的相关机构, 配备相应的技术人员和监测设备、仪器。制定具有可操作性的环境管理制度及监测操作规程等。从施工前采集原始数据开始直到采终后生态全面恢复的期间, 应根据制定的环境管理与监测计划定期不间断地对矿区的生态环境、水土流失等进行管理和跟踪监测。施工周期长、影响范围广的开采项目还应提出施工期环境监理的具体要求。
综上所述, 在水泥项目矿山开采的环境影响评价报告中, 这几点应作出重点论述和详细分析, 以利于更好地保护矿区的生态环境。
生态开采 篇2
关键词：煤炭开采；生态环境；方案
煤炭開采和生态环境保护间是互相牵制的，且互相推进的，进一步地了解到了煤炭挖掘对生态环境的作用，合理地处理了挖掘资源与生态保护二者这件的联系，对确保煤炭供给、推动经济结构调整、转变经济进步方式、创建和平社会都有着相当关键的战略性影响。
1中国煤炭挖掘带来的生态环境问题
1.1水能源干枯与水质降低
因为采煤工程改变了矿区水文地质环境，采煤带来的倒塌、地陷让煤层围岩中含水层产生了形变与移动，含水层构造受到损害，地下隔水面—含水层也有了一定的改变，造成了地下水和挖掘作用范围内的地表水持续流到井下，以矿井废水释放，地下水位下调或失去，地表水结构也被损害，河流断截，水干枯，土地裂缝，庄稼焊死，农产品减少。同时，水环境的改变造成了岩石淋蚀影响强化，水里毒性物质增多，大量的矿井水不被处理就直接排放，不但让水能源巨大浪费，也将矿区和四周喝水、湖水都污染到，严重威胁了水中生物的生命与人类。
1.2对植物的也有破坏
采煤会带来地面塌陷，损害土壤生态体系的稳固，土质减弱。土壤是陆地植物的营养源泉，土壤生态体系循环受到损害，对植物生态体系的物质生存、转变都有破坏，进而导致地上植物的缩减。煤炭挖掘也让水土流失更加严重，对林草生存有着损害，乃至造成森林植被的死去。调研分析，中国由于采煤而损害的森林面积已达106万hm2，草地数目是26.3万hm2。森林草地的缩减导致植物种类不断减少，生物量与生产力下降，导致植被的反向繁殖。
1.3水土流失与土地荒漠化
中国的煤炭能源多数在干旱半干旱地方，煤炭挖掘导致了地下水位减小，河水枯竭，导致土地贫瘠、植被减退。地表植所占面积减少，让土壤的耐侵力减弱，在水与风蚀影响下，使水土过多地流失，土质荒漠面也变大。由在神府—东胜煤矿与宁夏灵武煤矿的研究表明： 这两个煤矿在被挖掘前荒漠化面积是60%，而挖掘后的面积已变成了83.5% 。
1.4对地质灾害的影响
煤炭挖掘对土地能源带来了很糟的损害，诱发了很多地质灾害，其中有滑坡、坍塌与泥石流等。地下的煤炭被挖掘后，上面覆岩的力学就失去平衡，覆岩石子力学性质也一定产生巨大改变，在重力与应力的影响下，就出现缝隙与移动，地下水经过缝隙向采空区流进，导致岩层与地表改变，造成滑坡与坍塌。煤炭挖掘放出的土壤与碎石还有挖掘带来的滑坡、坍塌等都是散开的固体物，在多雨天中雨水的影响下就易发生泥石流。
2煤炭挖掘降低生态环境损害的方案
2.1积极传扬清洁生产
清洁生产是全国预防工业污染的归总，其用提升资源、资源应用率，降低污染物带来量与排放量为重点目的，这是推进环境与经济和谐进步的重要方式。一，坚决禁止浪费能源、高度污染、技能滞后、低质量的小煤厂、找煤地与遵法生产煤厂，从根本上降低对生态环境的危害。二，选取全面性预防方案，对煤井、煤废弃物等实现达标后再放出，当中，煤矿井水的排放标准率达到100%，选取煤厂封闭循环水使用率超过95%。
2.2全面推进洁净煤产业化
宣扬应用干净的煤炭技能，是维护环境与降低污染的关键性方式，这应该就中国所处的经济进步时段，同煤炭生产与消费链条着手。一，快速地获得产业化，展现出经济和环境和谐进步，社会、环境收益和经济收益同等重要。二，严格监测煤炭挖掘、操作、输送、运用的整个环节，把煤炭生产和操作环节中产生的废物，看作能源并得以利用。三，最终消费者，比方说煤炭厂、工业矿区等，一定要应用由划分且生产后的商品煤，严格杜绝用没有加工过的煤。
2.3强化环保业管理
煤炭公司在全球的大量扩散，煤矿数目已超过218万处，煤矿公司对环境破坏十分严重，这就说明环境难题急需解决。创立合理的煤炭业的环境管制准则，主要是构建煤炭洁净生产与环境管理体系，二者紧密结合，互相辅助。洁净生产要以生产自身要洁净，而所改变加工、减少污染是最直接的方式，可以用技能更改，得以强化管理；而环境管制体系重点在于管制，就是将法规、条例看作根本，将全国环境管制的经验都相融合，构建有标准性、有提升的管制模块。因此，构建煤炭干净生产管制部门，创建奖惩结合检测的准则，实行洁净生产核查工作，改善环境保护体系，全面把省能废能、污染性的生态恢复工作得以落实。
2.4全面整合煤矿经济构造
整合煤矿经济构造，主要便是转换煤炭产业的增长模式，实行少开采、多利用、少排放、高收益的进步方案，这是提高煤炭产业环境的重点。
一，应依法整合、关掉与取消损害生态、污染环境、浪费能源与危害人民安全的生产煤井与挖掘多硫、多灰煤井，从而适宜控制煤炭的生产总量，降低废弃物增加的总数。
二，对原煤炭产品实施粗生产、深度生产与精细生产，增多其产品类型，强化质量，扩展产业范畴，从而不直接营销原煤品，降低二氧化碳和煤渣的产生总量。
三，整合煤井的技能设施与部门结构，改变矿井开采与采煤艺术，增强管理水准，进而降低煤碎石的排出量与土地塌陷量，同时，持续提升煤层气放出与使用量，增加焦化气与煤焦油使用量，慢慢降低排放量。
总的来说，伴随社会的进步，煤厂也会持续产生新的环境问题，所以管制工作也应持续的改善、不断地更新。煤炭挖掘和生态环境保护的和谐进步是一项繁琐的体系项目，应创建一套严谨合理的法律与管理体制，提高全民环保想法，构建政府主领、防治为主、社会化争执的生态保护建立新路线，把煤炭挖掘当中的生态环境损害缩减到最低化。
参考文献：
[1]赵娟，李新平，郭晋平.煤炭开采对生态环境影响[J].山西林业科技，2013（ 1） ： 33-36.
[2]宋蕾，胡振琪，李峰.煤炭开采的生态补偿机制研究[J].煤炭经济研究，2012（ 10） ： 4-7.
浅谈铁矿开采中的生态保护措施 篇3
由铁矿的赋存条件及开采的施工工艺确定了铁矿建设规模相对较小, 占地面积相对较大, 矿体形状不同, 服务期限较短及对环境影响较大等特点
二、铁矿开采对生态环境影响因素分析
矿山开发建设活动主要包括矿点工程、配套 (辅助) 工程 (选矿、加工等) 、公用工程 (供水、供电、通讯、交通和生活服务设施等) 和废弃物处理处置工程等。这些活动对生态环境产生的影响巨大, 主要来源于以下几个方面:采矿场清除植被、排岩场占用大面积土地, 挖损破坏植被, 同时建筑物构建及供水、供电、运输道路等建设过程中, 建筑材料、剥离表土临时堆放及施工机械、人员矿物及往来碾压、踏踩损坏植被, 剥离岩倾卸、堆料及运输过程中产生扬尘污染;尾矿库干滩区尾沙扬尘污染以及选矿废水污染引发的问题等。根据矿山开采对生态环境的影响可分为建设期和运营期两个阶段。
1. 建设期
建设期包括采矿区地表剥离, 开采及开拓运输、工业场地的地面平整、道路建设及建筑物的构建等。
建设期对生态环境的影响主要体现在采矿工作面的植被剥离。各项配套设施 (火药库、作业面、道路运矿设施) 的占地、取土和弃渣、压占土地和植被。施工临时占地以及各种施工活动所产生的环境污染, 地表剥离导致植被完全破坏, 野生动植物影响, 剥离物占用土地, 从而导致土壤侵蚀和景观格局的改变。地面平整对地形地貌影响较大, 由于坡度的减小, 地面平整有利于减轻土壤侵蚀, 但弃石堆放又会加剧土壤侵蚀。由于道路路线长, 挖填土石方量大, 施工临时占地大, 因此可能造成较大的土壤侵蚀。场地建设对生态环境的影响较小, 也有利于减轻土壤侵蚀。
2. 运营期
运营期包括矿石爆破、破碎、采装、运输和废石堆置。其对生态环境的影响主要是爆破、机械设备运转、振动产生的噪声和矿石运输抛洒、压占植被以及矿石剥离后弃石堆置所造成的植被破坏和水土流失。爆破所产生的噪声和震动对动植物影响较大, 所产生的粉尘对植被有一定的影响。采装过程中会产生大量废石, 占压大量土地, 加剧土壤侵蚀。粉碎产生的噪声和粉尘对动植物有一定的影响。运输抛洒所造成的压占植被, 在一定程度上会造成新的水土流失。同时尾矿库干滩区尾沙扬尘污染以及选矿废水污染均会对环境造成影响。
三、铁矿开采生态保护措施
1. 施工过程中的生态保护措施
矿山施工应在满足生态保护的基础上, 制定合理施工计划。在施工中, 尽量减少扰动地面, 平衡挖、填方量, 并按计划安排好挖方量和填方量, 挖方量要及时运至填方地点, 并及时铺平压实, 减少风蚀、水蚀。另外尽可能避免在雨季进行开挖施工, 取土、石场必须及时平整压实, 并植草覆盖。按照水土保持方案确定施工顺序, 以先地下后地面, 先深后浅, 先干线的原则, 尽量做到一次到位, 避免重复。对沟渠填土除应填好压实外, 其表面层应设置防水层。对一时无用弃土应妥善堆存, 设置围栏, 不能随意丢弃。
2. 工程措施
工程措施改变景观中的水、土和养分的分布格局过程, 进而影响各级系统的退化发生过程, 通过改变坡面、沟谷的物理形态结构进而改变系统的输出结果。弃土、石应在废石场集中处理, 尽量减少压占地表植被。
主要是包括排岩场的稳定化、排岩场和尾矿库的熟土覆盖、采矿场边坡削坡处理、填埋及利用等。排岩场的稳定化包括排岩场周边的挡渣墙、周边的截流沟、拦洪坝及地表排水系统等, 以确保排岩场的生产安全。排岩场运行期堆弃边坡的稳定性分析及熟土覆盖, 运行期末边坡及平台的挡土围埂设计及终期熟土覆盖, 尾矿库在运行期满后的覆土措施等。由于采矿坑开采面积及深度大, 因此在开采过程中对其进行削坡处理, 以保证其稳定性, 开采结束后对其进行填埋, 或对其进行防渗处理, 根据具体情况加以利用, 如蓄水用作养鱼、或过改造作为旅游景点等。
3. 植物措施
生物措施是以植被恢复是增加系统生物多样性、改善土壤流失和土地退化为根本性措施。植被恢复有两种方法, 一种是直接植被, 另一种是覆土植被。采取那种措施取决于废弃地的立地条件、土壤的理化性质、灌溉条件及植物种的适应性等。
对废弃物处理处置工程采取再造土壤覆土植被措施, 这是由于废弃物多为矿山岩土, 其理化性状极差, 缺肥、缺水, 微量无素贫乏, 易采用覆土整地措施, 为造林种草提供必要的土壤条件, 以便提高造林成活率。创造一定的灌溉条件, 先种植一些耐贫瘠的树种进行植被恢复, 在群落结构配配置上, 宜先恢复灌木草本植物, 待土壤得到改善后再种植乔木植被。
对于采矿点及配套 (辅助) 工程 (选矿、加工等) 、公用工程 (供水、供电、通讯、交通和生活服务设施等) , 由于工程建设对其地表扰动程度较轻, 土壤结构破坏严重, 土壤肥力下降, 采用回填表土直接植被措施。
四、结语
浅谈地下水开采对生态环境的影响 篇4
关键词：地下水开采,生态环境,经济发展,生态平衡
1地下水开发利用现状
水是生命之源, 地球表面70.8%的面积被水覆盖, 然而, 随着人口的快速增长和工业化的发展, 加上地球上的水资源极易遭受污染, 适宜人类利用的陆地淡水资源已经越来越缺乏。地下水作为水资源的重要组成部分, 是干旱半干旱地区用水的重要来源, 在维持全球水系统循环过程中起着重要的调节作用。
根据《中国水资源及其开发利用调查评价》 (2007) 成果, 1980～2000年我国年平均地下水资源量为8219×108m3, 其中矿化度不超过1g/L的地下水资源量为7972×108m3;矿化度1～2g/L的地下水资源量为247×108m3。山丘区地下水资源量为6772×108m3, 相当于全国地下水资源量的82%;平原区地下水资源量为1765×108m3 (含与山丘区地下水资源量间的重复计算量318×108m3) , 相当于全国地下水资源量的21%。北方地区地下水资源量为2459×108m3, 占全国的30%, 南方地区地下水资源量为5760×108m3, 占全国的70%。[1]
多年来, 由于对地下水的生态环境效应的认识不足, 重视不够, 不合理开发利用地下水资源的问题长期积累, 已导致许多地方的生态环境问题日益突出, 甚至酿成难以弥补的严重后果。
2地下水开发利用引发的生态环境问题
2.1 水质恶化
中国水资源总量的1/3是地下水, 而全国90%的地下水遭受了不同程度的污染。随着经济的快速发展, 农药、化肥、生活污水及工业“三废”的排放量日益增多, 而这些污水大部分未经处理直接排入环境, 构成了地下水的主要污染源。
据报道, 有关部门对118个城市连续监测数据显示, 约有64%的城市地下水遭受严重污染, 33%的地下水受到轻度污染, 基本清洁的城市地下水只有3%。目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染, 且有逐年加重的趋势, 严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。[2]
2.2 地下水位持续下降
自70年代以来, 由于大量地下水, 开采量超过补给量, 很多孔隙承压含水系统的地下水位持续下降, 降落漏斗面积达数千平方公里, 漏斗中心水位深达80米, 并以每年1m到数米的速度下降。地下水位迅速下降, 造成了许多生态问题:1) 河流基流减少, 甚至断流;2) 使浅埋地下水所维持的沼泽湿地被疏干。作为水栖候鸟及某些野生动物栖息地的湿地的衰退, 将会导致有关生物群的灭绝;3) 干旱或半干旱地区地下水位的下降, 导致植被衰退、土地沙化, 最终依靠植物为生的野生动物也会随之衰减, 导致生态环境的全面退化。
2.3 地面沉降
地面沉降是一种可由多种因素引起的地面高程缓慢降低的环境地质现象, 严重时会成为一种地质灾害。2011年10月, 水利部水资源司副司长于琪洋称, 目前, 我国6万个城市中有4万个以地下水作为主要饮用水源。全国地下水超采区域达300多个, 面积19万平方公里。目前, 全国出现地面沉降的面积达6万多平方公里, 有40多个城市出现地面沉降。
人类活动和地质作用是造成地面沉降的主要原因, 其中过量抽取地下水是最主要的原因。我国和世界上主要的地面沉降区都是由过量开采地下水造成的。
2.4 地裂缝
地质构造运动 (比如地震) 是造成地裂缝的主要自然原因, 但近年来整个华北平原大面积出现地裂缝, 远非单一的地质构造因素所能解释。华北地裂缝势力扩张的现象引起关注, 据报道, 始自2006年夏季, 当时国土资源部门相继接到华北地区一些群众反映出现大量地裂缝的报告。截至2009年, 仅在河北省, 被发现的地裂缝已经达到573条。
地调局水文地质环境地质调查中心高级工程师杨旭东认为, 地质构造运动、地下岩溶的发育等都是地裂缝的成因, 人类活动尤其是地下水的过量开采, 则加速了地裂缝的发生及发展。陕西、山西、河北、河南、山东、江苏、安徽七省较发育, 广东、广西、海南、甘肃四省区零星分布, 据统计, 目前我国地裂缝发育总共有1000余处、6000余条[1]。
3地下水的合理开发建议
3.1 建立节水型社会
节约用水是缓解水资源短缺的最有效途径, 也是我国为解决水资源问题确立的基本国策。因此, 加强节水宣传教育工作, 提高全民的水环境保护意识是建立节水型社会的首要任务。相关部门应通过各种途径, 积极开展水环境问题的宣传、普及教育, 提高公众的环境保护意识, 调动全民的力量, 开展和做好保护地下水资源工作。
3.2 实行分质供水, 倡导水的循环使用
根据工农业对水质的要求开展分质供水, 是有效利用有限水资源的重要措施。例如, 对水质要求不高的冷却用水和市政用水可以利用回用水;有苦咸水分布的地段可适量开采部分苦咸水进行农田灌溉以补充农业用水不足。农业用水和城市用水要统筹兼顾, 发展废水重复使用的综合利用模式, 逐步推广一水多用。
3.3 防止污染, 开展污水资源化
地下水不易受到污染, 但一旦被污染就很难治理。因此, 要加强地下水源的保护, 地下水污染后必须尽快查明污染源并针对其特点进行有效的治理, 防止有害物质进入地下水。此外, 可以对工业废水中的污染物进行分类, 根据不同其性质采用不同方法处理, 实现污水的循环使用。
3.4 实行地下水限采和禁采
对于地下水超采区域实行限制性开采, 严重地区可以禁止开采。地下水资源是可再生资源, 具有可恢复性, 通过限采和禁采, 使超采区域的地下水位逐渐恢复, 改善生态环境地质条件, 最终使地下水生态系统逐渐恢复正常或趋于正常。
4结束语
综上所述, 全面认识地下水, 合理开发利用地下水, 积极保护地下水资源, 有效解决在地下水开发利用引起的生态环境问题, 已成为地下水资源可持续利用, 人口、资源、环境和经济社会全面、协调、可持续发展的迫切要求。
参考文献
[1]马韧.我国地下水资源开发利用现状及存在的问题[J], 农业与技术, 2012.
生态开采 篇5
1 采煤塌陷及地表岩层移动的一般规律
煤矿一般地处黄土覆盖的低山丘陵区,煤矿开采引起的地表岩移规律主要表现在以下几方面。
(1)丘陵和山地不会出现明显的塌陷盆地。
在低山丘陵区下方进行煤炭开采后,其采空区上方地表同样会发生下沉、水平移动及倾斜变形,但不会出现明显的塌陷盆地,这是丘陵山地塌陷区与平地塌陷区的主要区别。如煤层开采厚度为6 m,平均采深150 m,则地表移动中心盆地最大下沉不会超过3.8 m,在平坦地区表现为圆形或椭圆形的塌陷盆地。而在低山丘陵区,其沉陷量和坡度变化与地面原有高差和坡度相比要小得多,只能看到采动引起的地表裂缝和滑坡等破坏现象。
(2)采煤塌陷后地表破坏状况。
采动塌陷后地表破坏状况与地形地貌关系密切,低山丘陵区井下开采引起地表沉陷区内地表裂缝和滑坡现象较为严重。通过长期观测和调查,在凸形地貌部位将产生附加水平拉伸变形,凹形地貌将产生附加的水平压缩变形。所以在山顶或山脊部位容易形成较大的采动裂缝和塌陷,坡度较大的山坡容易出现采动滑坡,在山麓或山谷部位出现正曲率变化,而采动裂缝则较少。
(3)采煤塌陷易加剧水土流失。
在低山丘陵区采煤塌陷后,结合地表破坏状况,客观上无低洼积水条件。由于我国北方丘陵山地降水量小、蒸发量大、气候干燥,加之沟深坡陡,地表植被稀少,地表泄水条件好,地下水位受采动影响往往低于地表,缺少积水水源,因而北方丘陵地区煤矿开采后引起的塌陷区一般不会形成积水区。但由于采煤塌陷造成地表裂缝和采动滑坡,对土地破坏影响较大,很容易加剧水土的流失。
2 塌陷地破坏程度分析
地表塌陷的稳定程度与开采时间密切相关,破坏程度主要是以地表是否积水,地表裂缝的宽度和密度以及农作物减产比例三方面因素确定的。即地表裂缝宽度小于10 cm,间距大于50 m,减产比例小于10%,地表无积水,整治后可正常耕种的为轻度破坏塌陷地;地表裂缝宽度10~30 cm,间距30~50 m,减产比例10%~30%,地表无积水或仅有少量季节性积水,整治后可耕种的为中度破坏塌陷地;地表裂缝宽度大于30 cm,间距小于30 m,减产比例大于30%,地表季节性积水比较严重或常年积水,整治难度大,无法正常耕种的为重度破坏塌陷地。
3 对生态环境的影响
采煤过程造成的地表塌陷不同程度地损害了土壤、水体、植被等人类赖以生存的基本环境因素,影响了工农业生产的正常发展和人类的生存环境。
(1)地表塌陷对土地生态环境的影响。
地表塌陷所造成的后果:①破坏了土地的完整性和原有的耕作条件,土地出现不同宽度、落差和密度的地表裂缝,使土壤侵蚀加剧,加速了土壤的干旱和沙化;②使地表原有的地形、地貌与植被等自然景观受到破坏,使矿区的生态环境受到一定影响。
(2)地表塌陷对水生态环境的影响。
①地表塌陷裂缝在某种程度上改变了地面大气降水的径流和汇水条件,使部分地表水通过塌陷裂缝渗入地下,使地表水系流量减小,甚至干涸;②沟通煤层上覆各含水层,使地下水位降低,地表井泉干涸;③地表水渗透过程中,将地表有害物质带入井下,又被采煤过程中产生的废油、废水二次污染,所以矿井排出后若不处理,将使地表水系受到污染。
(3)地表塌陷对人工生态环境的影响。
由于一般地面建筑物和构筑物地基和基础的抗变形能力均小于采空区地表塌陷引起的地表移动变形值,如果不采取特殊保护措施,都可能遭受不同程度的破坏,从而使人工环境和自然景观受到影响。
4 降低地表塌陷影响的措施
在矿井规划设计和生产建设的各个阶段,要充分重视对矿区生态环境的保护和采煤塌陷区的综合治理。①对矿区的工业和民用建筑物、构筑物、公路、铁路、重要的高压线路以及村庄等重要保护对象留设保护煤柱加以保护,避免采煤塌陷的损害。②制订土地复垦规划和方案。对塌陷土地进行综合治理,恢复耕作条件。对轻度破坏塌陷地,农民在耕种时自行处理,企业给予一定经济补偿;对中度破坏塌陷地,利用机械填充耕土,恢复耕种条件,并给予经济补偿。
5 结语
生态开采 篇6
“我们通过绿色生态综合技术的应用, 每年可以实现减排二氧化碳144万吨, 消灭矸石180万吨, 日处理污水16万立方米以上, 年节电1865万千瓦时。用数字证明, 煤矿不污染或低污染, 照样能高效生产。”冀中能源副董事长、副总经理刘建功典型经验介绍的话音刚落, 会场立刻响起了雷鸣般掌声。
中国煤炭工业协会会长王显政表示, 今后一个时期, 我国煤炭工业正处于一个调结构、转方式、促发展的关键时期, 必须积极推进煤炭绿色开采、生态矿山建设工程, 提升煤炭工业发展的科学化水平, 保障国家能源稳定供应。冀中能源通过集成创新, 把一批低碳生态矿山支撑技术嵌入生产过程中, 创新了矿井的设计理念, 形成了生态矿山运行机制, 达到以最小的生态扰动获取资源, 以最小的末端治理还原和再造矿区生态环境的目标, 使矿山工程和生态环境融为一体, 引领了现代煤炭工业的发展方向。
———冀中能源“绿色开采、生态矿山建设”纪实
杨佑田刘书红王海
在当前高度关注环境保护问题的社会背景下, 摆脱传统、粗放的发展模式, 实现现代煤炭工业的科学转型, 成为决定煤炭工业今后发展方向的一个重要问题。
近年来, 冀中能源集团通过多年的研究和探索, 明确了走建设绿色开采、生态矿山的新思路, 实现了以最小的资源和环境成本, 取得最大的经济和社会效益, 为煤炭行业发展闯出了一条新路。在煤炭开采的过程中, 他们不只把煤炭看作是资源, 更要把空气、土地、地下水等与煤炭相关的构成生态环境的各种因素, 都当作是一种重要的资源, 认真保护、科学开发、综合利用。其核心理念是:按照矿山不同的生态、资源和人文环境, 制定不同的生态矿山建设模式, 指导矿山的设计与生产;把生态矿山技术创新集成地嵌入生产过程中, 使得矿山在设计和生产过程中就形成生态矿山运行机制, 达到以最小的生态扰动获取资源, 以最小的末端治理, 还原和再造矿区生态环境的目标, 最终实现矿山工程与生态环境融为一体。
在生产过程中积极构建科学、生态、环保的煤矿生产技术体系, 用最先进的采煤方法, 以最小的生态扰动获取煤炭资源, 并在采矿活动结束后, 用科技手段, 通过最小的末端治理, 抑制和消除煤矿在建设、开采过程中对环境产生的破坏和影响, 使矿山工程与生态环境融为一体。
建设绿色开采、生态矿山, 关键在科技创新。针对当前煤矿生产普遍存在的高能耗、“三废”排放等问题, 开展了一系列科技攻关, 加大了对自然资源的开发利用, 并成功将这些技术在所属矿井进行集成应用, 取得了很好的成效。
一、实施充填开采, 改变煤炭形象
矸石山是煤矿环境不友好的重要标志。大量矸石在地面堆存, 不仅占用土地, 还对周边空气和水体造成严重影响, 另外矸石在运输、提升和外排过程中, 还需要消耗大量电力、运力, 造成能源浪费。为从根本上解决这些问题, 冀中能源从研究煤矿开采的矿压显现规律入手, 提出了将矸石“资源化”高效利用, 置换煤炭资源, 进而消灭矸石山的新思路, 研究出一种全新的综合机械化固体充填采煤方法, 实现了对煤矿矸石山问题的彻底解决。
主要研究内容有:
1. 充填开采条件下矿压理论的研究。
矿山压力和矿压显现都是上覆岩层运动的结果, 矿山压力是采动后促使围岩运动的力, 它的存在是绝对的, 有采动就会有矿压存在;但是矿山压力的显现则和工作面支护状况等因素有着密切联系, 是相对的, 也是可以控制的。通过几年的理论研究、现场监测和综合分析, 冀中能源初步掌握了充填采煤的矿压显现规律。
充填采煤条件下, 影响工作面矿压显现的岩层范围只有直接顶和基本顶, 它们仅是上覆岩层中很小的一部分, 其弯曲、沉降和断裂是矿压显现的表现形式, 而岩层从弯曲沉降发展到断裂有两个条件:一是岩层中的最大弯曲拉应力达到其抗拉强度;二是岩层下部所形成的允许空间高度大于岩层允许沉降值。
满足这两个条件, 岩层则逐渐弯曲、沉降发展至破坏。如果达不到这两个条件, 顶板岩层就不会破坏, 矿压显现会比较缓和。
在充填采煤条件下, 充填体经推压密实后, 在支架前移时便起到支撑基本顶的作用, 工作面煤壁、支架和充填体共同支撑着顶板, 直接顶在充填采煤过程中不垮落。充填体的高度和强度, 决定了基本顶最终位态, 也决定了工作面矿压显现特征。
在充填采煤实践中, 冀中能源利用液压支架和充填体的作用, 限制上覆岩层的纵向运动, 使顶板弯曲拉应力和允许沉降空间达不到破坏条件, 同时, 采取相应技术, 使充填体充分密实, 实现直接顶和基本顶不离层, 并通过支架强有力的支撑和充填体对顶板支护的接力, 促使直接顶转化为基本顶, 增强了矿压显现的控制能力, 达到充填采煤控制地表沉降的目的。这是充填采煤对矿压显现控制的关键。
2. 充填开采装备的研究。
为全面实践综合机械化充填采煤技术, 研究了采煤和充填推压联合作业工艺, 成功开发了成套充填装备。
研制了推压式充填液压支架, 支架后部带有矸石输送机, 运输机每隔一个中部槽有一个液压控制的卸料孔, 矸石自卸料孔放至采空区;支架后底部装有强有力的推压装置, 能把输送到采空区的矸石密实推压, 起到快速支撑顶板效果。
该支架的成功研制, 实现了采煤和充填空间上分开、时间上平行, 提高了充填速度和效率, 达到了规模化生产。
另外, 冀中能源还设计了充填投料系统, 解决了矸石回填井下运输问题。
2008年在冀中能源邢台矿, 全国第一个真正意义上的综合机械化充填开采工作面成功生产, 工作面最高月产达到5.1万吨, 证明综合机械化充填采煤技术获得成功。目前, 冀中能源又对充填装备进行了升级改造, 冀中能源的下一个目标是建设百万吨级综合机械化充填工作面。
此外, 冀中能源还开展了充填材料的研究, 已成功开发出固体矸石充填技术、矸石膏体充填技术、矸石似膏体充填技术和超高水材料充填技术等一系列适应不同地质条件、适应不同材料需求的成套充填开采关键技术, 整个集团公司实现了充填采煤规模化。
截至2010年, 冀中能源在邢台矿、小屯矿、陶一矿、通顺公司等矿井已经安全回采优质煤炭资源230万吨, 充填固体废弃物180万吨, 取得了较好的经济效益。到今年年底, 邢东矿、东庞矿、郭二庄矿、井陉三矿、新三矿、羊东矿、大利公司等矿井也将推广应用该技术。
实施充填开采后, 工作面后方没有了采空区, 取而代之的是充填体, 正是因为这个变化, 使充填采煤技术给煤矿的安全生产带来了诸多积极作用:没有了采空区, 有效防止了采空区自燃发火;没有了采空区, 消除了采后出水的空间和通道, 对防止采后出水作用显著, 通过观测, 发现采用充填方式采煤同采用垮落法采煤相比, 顶、底板的扰动破坏程度减小了70%以上, 相当于增加了煤层的隔水层厚度, 安全生产系数得到大大提高, 可以说充填采煤为煤矿水体下、承压水上开采提供了一种安全有效的技术手段;没有了采空区, 还消灭了形成瓦斯聚集的空间, 对高瓦斯矿井瓦斯治理具有重要指导意义;采用充填开采后, 采空区被充填料全部密实充填, 由于充填支架和充填体对顶板的主动支护作用, 有效减弱了煤层顶板的矿压显现强度, 可以有效地防止冲击地压产生等等。
2010年5月7日, 国家煤矿安监局副局长彭建勋在调研冀中能源集团综合机械化固体充填采煤技术时, 指出:“综合机械化充填开采是一项科学、系统、先进的开采技术, 是煤炭开采方式的一个创举。同时实现了防火、防水、防瓦斯、防矿压, 保护了环境, 延长了矿井寿命……”
另外充填采煤技术的应用, 使得矿区地面沉陷实现可控, 实现在设计井下开采的同时, 根据水文地质条件、地面实际状况, 统一设计矿区地面生态面貌, 建设生态矿山。这也使得综合机械化充填采煤技术, 成为建设绿色开采、生态矿山的重要支撑技术之一。
二、利用煤矿地热源, 减少碳排放
煤矿不仅拥有煤炭资源, 由于煤矿井下开采的特殊工作环境, 井下温度常年恒温, 同地表冬、夏两季巨大温差形成鲜明对比, 构建了一个巨大的地热能源库, 并且地热库的能源取之不尽、用之不竭, 这不但是煤矿的一大资源, 也是煤矿实现绿色开采、生态运行的一个其他行业无法比拟的得天独厚的有利条件, 把这个天然能源提取利用, 将是煤炭行业绿色开采、生态运行的一个鲜明特色和亮点。
几年来, 冀中能源利用矿井常年恒温特点, 成功应用了高效矿井热交换器, 利用矿井回风和矿井水同地面空气温差作为能源, 提取热量, 做功, 实现了矿井冬季采暖、夏季制冷的目的。这一技术的应用, 使生产煤炭的矿井不消耗煤炭、不建锅炉房, 有效改善了地面环境, 取得了非常好的效果。
目前, 这项技术已在东庞矿北井、梧桐庄、云驾岭、章村和葛泉等矿井得到成功推广应用。通过该技术的应用, 已拆除矿井锅炉房8座, 东庞矿北井在矿井设计中就没有设计锅炉房。经测算, 这些锅炉房的取消, 每年可节约标煤20172吨, 实现减排二氧化碳50289吨, 减排“碳”13717吨。另外, 锅炉房的取消, 还可以节省大量运行费和人工费, 经济效益和社会效益显著。
三、保护水资源, 维护环境生态
水是构成生态环境的基本要素, 也是维护生态环境的最重要资源之一, 要建设生态矿山, 必须要做好水资源的保护。
冀中能源目前已掌握了先进的保水开采技术, 在开采煤炭资源的同时, 利用技术手段实现对水资源的保护:首先利用先进探测手段, 查清地下水系, 科学安排生产, 减少采矿活动对地下水系的影响;利用注浆技术, 控制地下水的径流, 减少地下水涌出;对特殊地区, 利用充填技术, 控制含水层下沉, 保护地下水系;对涌出的地下水, 积极开展循环利用, 用于井上、下的生产和绿化, 多余部分, 用回灌系统注回地下含水层, 实现对水资源的保护和循环利用。
梧桐庄就是一个典型的矿井, 井下水文地质条件复杂, 水压高、突水量大, 对煤矿的安全生产构成巨大威胁。通过保水开采技术应用, 矿井涌水量由建井初期的每分钟17.5立方米减少至5立方米, 有力保证了矿井安全生产。目前这每分钟5立方的水经过过滤、净化处理后, 用于矿井防尘、注浆、绿化等各个方面, 剩余水量通过回灌系统注回井下含水层, 矿井水达到“零排放”, 真正实现了保水采煤。
由于排水量的大大减少, 仅排水一项, 每年矿井就可以节省排水电量约2187.81万千瓦时, 节省排水电费约1700万元, 实现减排二氧化碳21812.5吨, 减排“碳”5950.8吨。另外在煤矿开采过程中, 由于保水开采技术的采用, 矿井地下水位几乎没有受到影响, 矿井生态环境得到了有效保护, 这对于极端缺水的华北地区, 意义非常重大。
此外, 冀中能源还积极实施碧水蓝天工程, 开展对生产、生活废水的处理利用, “十一五”以来, 冀中能源集团公司共计建设污水处理厂34座, 污水日处理能力达到16万立方米以上, 水资源综合利用率达到79.3%以上。通过对水资源的科学利用, 真正实现了对水资源的保护。
四、优化产业链, 构建循环经济
煤炭生产过程中会产生一些副产品, 造成资源浪费和环境污染, 为解决这一问题, 冀中能源运用生态循环经济模式优化产业链, 将传统的单向直线式经济发展模式变为反馈式循环经济发展模式。积极打造消耗废品的下游产业, 利用循环产业链消解内部工业废弃品, 使上一级的废物变为下一级的原料, 形成了矿井只有煤炭产品输出, 无废水、无废渣、无废气外排。
通过近几年的尝试, 章村这一百年老矿井基本形成了自己独特的生态循环经济圈, 做到了无废物产出, 走出了一条“煤-电-建材”的新型工业化道路。
章村矿矿井生产的原煤首先进入选煤厂洗选, 优质的洗精煤作为工业用煤, 用于炼钢和化工;劣质煤以及煤矸石作为坑口电厂的燃料;采矿产生的矿井水经过净化处理后, 一部分作为电厂的冷却循环水, 一部分作为选煤厂的生产用水, 还有一部分作为厂区内生产及生活用水;坑口电厂发的电作为矿井生产和水泥厂生产所需;电厂的粉煤灰和炉渣作为水泥生产的配料;电厂产生的余热为办公区、家属区供暖;水泥厂生产的水泥供矿井生产、维护使用;水泥生产过程中利用回转窑产生的余热发电, 供水泥生产使用。目前, 章村的生产模式正在向冀中能源其他条件相似的矿井推广, 并且初显成效。
近年来, 冀中能源集团以“绿色开采, 生态矿山”为目标, 不断加大科技投入, 提高科技创新能力, 从2008年以来, 有90多项科技成果达到国际领先或国际先进水平。通过将这些科技成果在矿井进行有机集成, 大大推进了绿色生态矿山的建设步伐。
五、绿色开采, 生态矿山的建设与发展
冀中能源集团通过推进绿色开采、生态矿山建设, 使企业在规划、部署、安排生产时, 主动摒弃原来粗放的思维模式和行为方式, 实现了企业在发展造福地方经济的同时, 与周围环境和谐共生, 为社会可持续发展做出了突出贡献。
通过强化绿色开采、生态矿山建设, 冀中能源取得了良好的效果。据统计, 绿色开采、生态综合技术的应用, 冀中能源每年可实现减排二氧化碳144万吨, 消灭矸石180万吨, 日处理污水16万立方米以上, 年节电1865万千瓦时。事实证明, 煤矿不污染或低污染, 照样能高效生产。
目前, 冀中能源集团已经按照科学发展观的要求, 大力展开了生态矿山的建设步伐, 在去年建成梧桐庄矿、章村矿两对绿色生态矿山示范矿井的基础上, 今年将把东庞矿、邢东矿、邢台矿、云驾岭矿等4对矿井建设成为绿色生态矿山, 并计划在“十二五”末, 全面改造现有矿山, 将具备条件的矿井全部建成低碳生态矿山。通过积极建设低碳生态矿山, 通过不断的科技创新和技术进步, 冀中能源集团将不断转变发展方式、不断提高发展质量, 向绿色开采、资源节约、生态保护、科学发展的具有国际竞争力的大型企业集团全力挺进。
打造科学发展示范企业
建设生态文明
陈明明
邯钢是我国重要的优质板材生产基地, 也是河北钢铁集团核心企业, 建厂于1958年, 现有总资产740亿元, 职工2.4万人, 优质钢综合生产能力1300万吨。20世纪90年代, 邯钢通过推行并不断深化“模拟市场核算、实行成本否决”经营机制, 创造了闻名全国的“邯钢经验”, 被誉为“全国工业战线上的一面红旗”。近年来, 邯钢以科学发展观为统领, 坚持把“建设资源节约型、环境友好型企业”作为发展的重要目标之一, 大力推进循环经济和节能减排工作, 加快转变发展方式, 建设生态文明邯钢, 企业实现了向“品质效益型、科技创新型、生态工业型”的转型发展, 取得了显著的经济效益、社会效益和生态效益, 为建设生态文明、促进经济社会又好又快发展做出了应有贡献。
一、持续技术改造, 加快结构调整, 实现跨越式发展
“十一五”以来, 邯钢坚持“高起点、低投入、出精品、可持续”原则, 大力推进技术改造, 加快产品结构调整, 走出了一条低成本转型发展之路。一是把握钢铁工业调整的重要战略机遇, 投资近200亿元, 建成投产了新厂区500万吨钢规模的精品板材生产基地。二是依据国家《钢铁产业调整和振兴规划》政策, 投资100亿元, 谋划实施了老厂区装备综合配套改造, 目前老区改造主要项目已建成投运, 迅速实现达产达效。三是以加快绿色发展为动力, 大力淘汰落后产能, 先后淘汰了5台烧结机、7座白灰窑、2条落后轧钢生产线、4座中型高炉、3座中型转炉及配套精炼设施, 累计淘汰炼铁产能170万吨、炼钢产能215万吨, 全面完成了国家产业政策规定的淘汰落后任务。
目前, 邯钢1995年以前建设的主体装备已基本淘汰, 整体装备实现了大型化、现代化, 达到“国内领先、国际一流”水平, 技术经济指标、产品结构、盈利能力以及厂区环境状况等方面都发生了质的变化, 企业综合竞争实力大幅提升。“十一五”邯钢累计实现销售收入1804亿元, 利税108亿元, 利润56亿元, 分别比“十五”增长158%、27%和55%。与2005年相比, 邯钢总资产由256亿元增长到740亿元, 增长189%;人均年产值由121万元增长到250万元, 增长116%;年销售收入由204亿元增加到602亿元, 增长195%;净资产累计增加142亿元, 增长161%, 实现了跨越式发展, 五年再造了一个新
生态开采 篇7
陕北是我国最重要的煤炭资源产地之一, 煤炭资源的开发一方面带来了巨大的社会效益和经济效益, 一方面又对当地的生态环境产生了不利的影响。随着煤炭资源的大开发以及煤炭资源整合政策的实施, 陕北地区涌现出大批私营小煤矿, 这些小煤矿普遍具有矿区面积小, 服务年限短、开采水平较低的特点, 因此, 加强该地区小煤矿开采对生态环境影响的研究, 对保护当地生态环境的可持续发展具有重要的意义。
1 当地生态环境概况
陕北地区小煤矿普遍位于毛乌素沙漠南端与黄土高原北部之间, 地表多被第四系松散沉积物所覆盖, 属干旱、半干旱大陆性气候区, 平均降水量为415.77mm, 平均蒸发量为2048.58mm, 水资源贫乏, 植被稀疏, 生态环境十分脆弱[1], 也是我国沙漠化危害严重的地区之一。
2 煤炭开采引起的生态环境问题
煤矿在开采过程中, 不可避免地会影响当地的生态环境, 造成植被破坏、地表沉陷、水土流失、地下水位下降、生物资源破坏等诸多生态环境问题。
2.1 破坏植被及自然景观
煤矿建设期场地的开挖和压占, 必然对原有地表形态、植被等产生直接的破坏, 植被被侵占、破坏后, 地表裸露, 表土的湿度变幅增加, 土壤理化性质劣化, 有机质分解作用加强, 使土壤内有机质含量降低, 不利于重新栽培其它植被。煤矿开采营运期, 地表沉陷引起地下水位下降, 地表植被的正常生长受到影响, 特别是在采区边界区域影响更大。建设期工程开挖, 形成裸露的边坡、取土坑、弃土场等一些人为的劣质景观, 造成与周围景观不协调。
2.2 加剧水土流失
陕北地区属于晋陕蒙接壤煤炭开发监督区, 按照陕西省人民政府水土流失“三区划分公告”, 该地区既是水土流失重点监督区、也是重点治理区。冬春季以风蚀为主, 夏秋季以水蚀为主。项目区土壤风蚀、水蚀综合侵蚀模数在5000~21000t/km2·a。
小煤矿工业场地、风井场地建设期开挖、设施新建等活动造成施工区域内地表破坏, 新增一定量的土壤侵蚀;临时性占地也将不可避免地破坏自然植被和扰动原来相对稳定的地表, 使土壤变得疏松, 产生一定面积的裸露地面, 造成新的水土流失;煤矿建设和生产过程中产生的煤矸石会带来新的水土流失;井下开采活动造成地表沉陷, 岩层和土体扰动将使土壤结构、组成及理化性质等发生变化, 进而影响土壤的侵蚀状况。
2.3 破坏含水层
采煤产生的导水裂隙带对含水层造成了破坏, 含煤地层地下水会沿导水裂隙带泄漏于井下, 并以井下排水的方式排往地面, 该岩层内的地下水位将明显下降, 水质也发生变化, 增加了水体的SS和COD的含量。采煤过程中在煤层较厚的地方导水裂隙带还会导通上覆潜水含水层甚至沟通地表, 导致具有供水意义的含水层遭到破坏, 可能会造成矿区区域性地下水水位下降, 造成大面积疏干漏斗、泉水干枯等问题[2], 甚至会引发安全事故。
2.4 改变地形地貌
煤矿开采对地表形态和地形标高产生影响, 对区内地表土层结构造成一定损坏, 煤矿开采区与周边未开采区域相比地表会产生一定量沉陷, 在地形相对平坦的地方沉陷盆地明显, 引起局部地形地貌变化, 并造成水土流失、土地荒漠化等问题。
3 生态环境治理措施
3.1 治理原则
陕北地区生态治理原则为:“预防为主、防治结合、综合治理、谁污染、谁负责、谁开发、谁保护”, 全面推行清洁生产, 加强环境管理。
3.2 治理目标
陕北地区小煤矿生态治理目标为:开采区沉陷土地治理率≥85%;林草植被恢复率≥97%;地表裂缝、沉陷台阶治理率≥100%;林草覆盖率≥55%。
3.3 治理措施
(1) 保护植被及自然景观措施
加强对煤炭开采区内的自然植被保护, 对由于煤矿开采引起的土地退化和植被破坏较严重区域采用生物工程治理方式, 即采用乔、灌、草和林、田、草治理模式, 采用封山育林、恢复植被、建立防护林体系;对草场沙化、退化地区, 实行以牧为主, 封禁沙化退化土地;对风沙危害严重的干旱耕地, 推广免耕法, 即“把根留住”耕作法;对沙化耕地实行退耕还林还草。
(2) 水土保持措施
水土保持结合主体工程设计, 主要布设防护工程、排水工程、厂区绿化美化措施, 施工期采取相应临时防护措施 (包括临时土袋挡墙、临时排水沟、沉沙池、料场临时遮护等) , 施工场地完工后清理整理、硬化或绿化措施。采取植物措施 (包括在公路两旁采取乔灌草结合绿化防护措施, 乔木树种选择杨树和旱柳, 灌木选择耐旱、耐寒的水土保持树种如柠条、沙棘等) 和工程措施相结合, 路基两侧设置排水沟并进行绿化, 并采取护坡措施。开采沉陷防治区以预防保护为主, 重点监测, 加强对塌陷区进行土地整治。
(3) 地下水资源防治措施
地下水资源防治主要采取以下措施:加强污水资源化, 大力开展植树种草活动, 尽量扩大井田内植被覆盖面积, 以加快地下水位的回升。控制地表污水渗入地下, 提高污废水回用率, 减少废水排放量;加强管理, 确保污水处理设施运行良好, 制定应急预案;加强地表的填、堵、塞和平整工作, 阻断渗透途径;及时处置煤矸石, 禁止随地堆放, 防止矸石淋溶水渗入地下。
(4) 地表沉陷防治、减缓与恢复措施
针对采煤出现的地表沉陷, 对地面建 (构) 筑物、天然气管道、高压线等留设保护煤柱, 保证其不受开采影响;对井田内乡村道路, 采取“采后修复、维护和重修相结合”的防治措施加以治理, 加强对沉陷区土地的整治和复垦, 保证老百姓生产不受影响。
4 结束语
陕北地区位于农牧交错带, 生态系统十分脆弱, 只有加强生态环境保护, 才能实现该区域的可持续发展, 通过加强综合治理, 使区域生态环境不断得到改善, 最终取得良好的生态环境效益和经济效益。
摘要：陕北地区蕴藏着丰富的煤炭资源, 煤炭资源的开发一方面带来了巨大的社会效益和经济效益, 一方面又对当地的生态环境产生了不利的影响。文章总结了该地区小煤矿开采后引起的各种生态环境问题, 最后提出对该地区生态环境的治理措施。
关键词：小煤矿,生态环境,治理
参考文献
[1]魏引尚, 韩国锋, 袁珍.陕北矿区水环境安全评价[J].煤矿安全, 2011, 42 (3) :125-131.
[2]张健, 浅谈煤矿地下开采对地质环境的影响及灾害治理[J], 四川地质学报, 2009, 29 (6) :219-221
生态开采 篇8
在过去几十年中, 粗放型的经济增长模式给我国的经济发展和生态环境造成了沉重的压力。本文主要从鹤壁煤炭业的角度出发, 来审视煤炭开采过程中对鹤壁的生态环境污染, 以PM2.5为基本衡量标准, 来界定空气环境污染指数。
1 鹤壁煤矿的分布及现状
鹤壁以仙鹤栖于南山峭壁而命名, 因发现煤炭资源, 国务院于1953年3月批准设立省辖市。鹤壁的煤矿区位于河南省的北部, 太行山东麓, 与华北平原交接处, 新华夏系太行山隆起带之南段东侧, 且在京广铁路的西侧。鹤壁矿区主要有2座选煤厂, 8对矿井。鹤壁煤以低灰、特低硫、高发热量性能而闻名国内外。鹤壁煤田的地质情况是一隐伏煤田, 富含煤的地层大多处于第三系及第四系。
鹤壁煤矿统属于鹤煤集团, 且鹤煤集团属于河南煤业化工集团有限责任公司的一个分支, 其中还包括永煤集团, 焦煤集团, 中原大化集团, 省煤气化集团。他们共同组建了河南煤业化工集团。2013年9月12日, 河南煤业化工集团和义煤集团战略重组, 组建河南能源化工集团。
鹤壁因煤而建市, 可以说是资源型工业城市的一个代表。长期以来, 由于产业结构不合理, 技术水平较低, 导致资源的综合利用率较低。由于对煤炭资源的开发不合理以及对煤炭过度的开发, 不仅造成了资源的不必要的浪费, 还导致了周围生态环境的极度破坏。具统计了解, 煤炭企业污染目前尚没有形成完整计量体系, 没有将因环境污染产生的外部性损失计入生产费用, 造成煤炭企业转嫁成本, 以牺牲环境为代价获取私利, 造成了环境污染和生态破坏日益严重。正确计量煤炭企业环境污染并治理, 无疑对于我国煤炭资源的可持续开发和利用以及生态环境可持续发展具有重要意义。明确环境污染与煤炭成本之间的界限, 明确了煤炭企业环境污染的计量对象是该经济系统中与环境相关的输入、输出物对人类价值影响的货币值。在提出煤炭企业造成的环境污染计量应包括两部分, 即环境污染损失部分和生态破坏损失部分的基础上, 计量了单位煤炭产量生态损失破坏的直接损失、间接损失和恢复费用, 进一步提出来基于PLC理论的煤炭企业环境污染治理对策研究。
2 煤矿开采对周围环境的影响
众所周知, 环境的持续不断污染导致了生态环境质量的不断恶化和下降, 这不仅严重影响了一些地区人们的日常生活, 还导致了农作物产量大幅下降。起初, 经济快速增长, 让人们对环境与经济发展的可协调性的认识不清晰, 因此, 因为发展当地经济而破坏了很多地方的生态环境。河南是一个农业大省, 可堪比中国人的厨房, 是中国从产品到食品加工的重要生产基地。河南位于中国中原地区, 土地肥沃, 其中农业在河南省占据了很大一部分。豫北的自然条件、土地肥沃程度较好, 它是我国粮食、棉花主要的生产地, 是国家优质小麦的生产基地。其中鹤壁更是位于豫北平原地带, 土地资源更是肥沃。每年产出的小麦和玉米更是销往世界各处。
过去很长一段时间里, 由于不断的开采煤炭, 对鹤壁当地的生态环境造成了严重的污染, 给当地居民的身体健康带来了很大的危害。PM2.5主要是根据漂浮于大气中的颗粒悬浮物的直径大小而衡量的, 将直径小于或等于2.5μm的定义为PM2.5。表1主要是鹤壁近两周的PM2.5的值。
近几年鹤壁市加大了对环境的保护力度, 经济从粗放型的模式转向集约型的模式;从资源型的经济模式转向技术型的经济模式。经过转型, 鹤壁的环境在很大程度上得到了改善和提高。
由于近几十年煤炭的大量开采, 在很大程度上促进了鹤壁经济整体的快速发展与成长。然而, 由于经济的飞速发展, 工业化和城市化建设的快速推进, 人们对能源的需求量也在飞速提高, 这样也导致了资源的过度开发以及开发过程中出现的环境污染问题。
2.1 对大气的污染
在煤炭开采过程中会排放出大量的废气, 在很大程度上对大气环境造成污染。在开采的过程中会产生许多废气, 主要有地面矸石山和矿井瓦斯因为自燃而施放出的气体。甲烷是矿井瓦斯的主要组成成分, 且其是一种温室气体, 温室效应大约为CO2的21倍。
据资料显示, 中国每年因开采矿井而排放出的甲烷大约为70~90亿m3, 约为世界甲烷的总排放量的30%, 只有约5%的甲烷得到了集中回收并有效利用, 其余的全部在没有得到处理的情况下排放到大气中。矿区地面因为矸石山自燃施放出有毒有害气体包含了大量的SO2、CO2、CO等气体, 严重污染了周围的生态环境。
鹤壁矿区附近地区, 空气质量严重不合格, 严重影响了附近居民的生活状况。雾霾天气逐渐增加, PM2.5严重增加 (那是候还没有PM2.5这个标准) 。
2.2 对土地的破坏
对煤炭的不断开采及过度开采不仅破坏了土地资源, 而且破坏了当地的生态环境。由于露天开采和井工开采都会严重的破坏地表结构, 从而破坏当地的土地资源和植被, 改变当地的地貌结构, 引发生态环境的变化, 并危及到地面建筑物和当地的水资源及交通道路。比如附近土地粮食产量逐年下降, 有些地方土层明显出现了塌陷, 甚至塌方的现象。同时也破坏了部分地区的生态系统, 导致森林覆盖率减少, 土地荒漠化加大, 草木植被逐渐减少或枯竭。
2.3 对地下水资源的污染
由于对煤炭的过度和不合理开采, 在一定程度上严重破坏了地下水资源。由于中国的地下水资源本来就不丰富, 再加上中国人口众多, 并且地下水资源分布不均衡, 这样严重加剧了水资源的短缺。同样鹤壁也是如此, 鹤壁虽然处于平原地区, 但是地下水资源的分布并不是太合理。
3 结论与建议
在最近几十年里, 鹤壁煤矿产业的不断开发与发展确实为鹤壁的经济迅速发展和崛立了头功。鹤壁可以说是一座资源型的工业型城市, 粗放型的经济模式促进了鹤壁经济体整体快速成长, 也使人们的生活水平提高了很多。但是煤炭开采的过程中由于产业结构的不合理、技术水平的局限性以及大众对环境保护的意识薄弱, 因此给人们现实生活带来了很多的问题。
随着煤资源的不断开采, 由少积多的历史问题逐渐凸显出来, 譬如:水资源的污染、土地的贫瘠及荒漠化、森林植被的枯竭与衰退以及更严重的空气质量的严重污染等等问题。
3.1 导致上述问题出现的历史根源
3.1.1 相关部门没有出台相关的法律文件, 缺乏严格的处罚制度。
在很长一段时间内, 人们只注重经济的不断发展, 对物质方面不断追求, 而忽略了其他更重要的因素。同时, 走上了先污染后治理的发展道路。由于人们及相关部门还没有意识到环境污染给人们到来的危害的严重性, 对保护环境也没有足够的重视, 相关法律法规也没有拟定和完善。
3.1.2 科学技术水平低。
煤炭开采属于一个对环境污染较严重的产业, 开采过程中会产生出大量废水、CO2、SO2、NO、H2S和煤渣及矿渣。这些污染物给环境带来很大的污染。而且煤属于不可再生能源, 人们应该合理开采, 避免过度开采及开采浪费。以前由于技术水平有限, 而且机器设备的效率较低, 因此在开采过程中存在严重的浪费和开采不合理现象。
3.1.3 重经济效益, 轻生态环境保护。
地方政府只顾发展一方的经济效益, 追逐经济效益的最大化, 而忽略了其他方面的可协调发展, 从而在政策方面重经济发展, 轻环境生态保护。还有大量人民群众尚且没有意识到环境的重要性, 对环境保护的重要性还缺少一定的了解与认知。
3.2 相关建议
政府应该加大监督检查力度, 出台相关环境保护及治理的法律文件, 并严格按照出台的文件执行。建立健全环保机制, 大力宣传环境破坏对人们健康的危害。
加大科技投入, 相关企业应该加大资金购买更加精密、更加高效的机械从事一线生产。逐渐让高精度的机械代替人工开采, 从而避免不合理的开采造成的境污染。
加大对环境治理的投入。加大对污染地区的环境的治理工作, 对尚未污染的地区做好防范工作。增加造林, 提高森林覆盖率, 防止土地的荒漠化。
参考文献
[1]趣成锐, 赵长遂, 周鹜, 段伦博.O2/CO2气氛下煤种对燃煤PM2.5形成的影响[J].中国电机工程学报, 2011 (02) .
[2]王秋湘, 王忠民, 李晴阳, 高慧丽.鹤壁矿区瘦煤分布及其变化规律[J].中州煤炭, 2003 (01) .
[3]高象滔.煤炭企业环境污染计量与治理研究[D].阜新:辽宁工程技术大学, 2012.