煤矿环境(共12篇)
煤矿环境 篇1
摘要:鄂尔多斯高原地区第四系黄土层 (Q3m) 广泛分布, 以黄土高原地貌为特征。但受后期流水的侵蚀作用, 地形切割强烈, 冲沟发育, 地表植被稀少, 水土流失严重, 局部沟谷两侧因洪水冲刷出现小的崩塌, 其破坏性不大, 地质环境相对较恶劣。目前区内无任何工矿、企业, 居民点较少, 多以农业种植为主。地表未发现危害性较大的污染物, 地表水及地下水水质较好, 空气清新。
关键词:煤矿环境,地质特征
勘查区地处毛乌素沙漠边缘, 区内环境地质灾害主要为沙尘暴。
1 煤矿开采对地质环境的影响
随着区内外不断的勘探开发, 矿井和公路、铁路的相继建成, 煤炭外运使运输繁忙, 人员流动增多, 固定人口和建筑占地等不断增加, 将产生大量的生活垃圾, 尤其是矿井开采将会带来一系列的环境地质问题。
1.1 煤矿开采对植被、水土流失的影响
鄂尔多斯高原地区, 地表植被稀少, 生态环境脆弱, 煤矿开采时, 必然会造成大面积毁林毁草, 致使水土流失, 从而引发土地沙漠化。另外, 矿井开采, 使地下水位下降, 大片植被死亡。为此, 建议建设单位做到:矿井建设与环境建设同步进行, 提高植被覆盖率, 拦洪截流, 减少水土流失。
1.2 矿坑疏干排水对地质环境的影响
矿井为了正常生产, 需长期疏排矿坑水, 其结果必然会导致地下水位下降, 井泉干涸, 植被枯死, 从而影响当地居民的生活用水及农田灌溉用水。另外, 矿井产生的各种生活污水及工业废水如不处理, 可造成地下潜水和土壤污染, 直接污染其附近水源, 望设计部门考虑防范措施。
1.3 煤矿生产对地面环境的影响
大规模的开采, 矿井必将形成大面积的采空区, 使煤层顶板失稳下沉, 出现地裂, 地面塌陷, 地面沉降等地面变形, 重者可使地面建筑物、公路、管道等公共设施遭到严重破坏。也可使矿井产生冒落, 冒落裂隙带如沟通地表, 尤其是沟谷地带, 地表水及大气降雨可直接顺裂隙带流入矿井, 给矿井带来极大的危害, 所以在采掘中应注意保护建筑物、公路等地面设施。保安煤柱应留设, 采空塌陷区应及时回填, 恢复植被。
1.4 固体废弃物对地质环境的影响
煤矿主要固体废弃物为井巷掘进的废石及煤矸石, 废弃物堆放可能产生的环境地质问题有:
1.4.1 侵占耕地、减少土地资源, 污染土壤。
1.4.2 废弃物中有害元素因降水的长期淋滤往往富集在水中, 污染水资源。
因此, 煤矿生产时废弃物堆放尽量少占耕地, 堆放处应铺设隔水的粘土层, 以减少对水资源的污染。
1.5 新增水土流失和土地沙漠化
矿区开发建设中, 随着地下水位下降, 植被生存环境恶化造成植被减少, 大规模的工程活动, 地表物质大规模扰动, 形成大量易流失的堆积物;运输干线及其两侧、工业广场等地的施工, 植被遭到破坏, 生态环境受到影响, 排弃的土石堆放在缓坡、洼地, 要压埋原有灌丛草地, 植被覆盖率下降, 废弃的土石易风化成为沙源物质, 若倾入河沟又成为固体径流, 造成入河泥沙量的增加, 裸露的地表易沙化。工业广场建设, 煤矸石堆放等可以通过制定水土保持方案和科学的工程措施以避免土地沙漠化和新增水土流失。
2 煤炭的绿色开采
绿色采矿是形成矿区绿色家园的重要技术组成, 在技术上涉及到开采塌陷区的复垦和景观化、瓦斯抽采、保水技术、矸石利用、煤巷充填支护和煤炭地下气化等。下面就本区煤炭保水开采谈一下初浅的认识。
未来煤炭开采破坏地下水资源表现在对其进行人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤系含水层的自燃疏干、破坏和污染了地下水资源。
建议未来开采时采用保水开采即研究开采前后岩层的水文地质变化:
1) 开采的岩层是否有隔水带, 开采对地表和地下水系的破坏形成的漏斗, 随着雨水的补给, 下降漏斗能否恢复, 表明上覆岩层隔水性能强弱;
2) 矿井水排出和矿井水如何利用等。为了保证生态稳定, 如何在复垦时建造地面隔水层。
3) 地下水是否全部流失还是保存在更深的岩层内形成地下岩层积水而后再利用;开采后地面形成塌陷, 但并不积水, 此时就有可能造成水文地质条件的改变, 甚至地下水的流失等等;
保水开采以保证最大限度减少对环境破坏, 合理利用资源, 形成一种资源与环境协调一致的开采技术。
3 地震与矿区稳定性
据了解, 本区至今无破坏性地震记录, 近年来也未发生过较大的有感地震。根据内蒙古地震台观测资料记载, 1976年4月4日, 在距本井田约220km的和林格尔县新店子一带, 发生了6.3级地震, 地震强度约4.5~5级, 烈度为Ⅵ度, 地震波及鄂尔多斯市一带。
据全国地震烈度区划图划分, 区内地震动峰值加速度为0.10g。按GB18306标准划分, 属地震活动微弱区。区内还没有发生过较大的灾害性地震, 区域稳定性尚好。
本区地形南高北低, 沟谷纵横, 具侵蚀性高原低中山地貌特征。区内沉积岩厚度大, 地壳稳定, 新构造运动缓慢, 自燃状态下没有不良自燃现象发生。因此, 本区的稳定性较好。
4 地质灾害
据调查, 区内无大的山体崩塌、滑坡及泥石流现象发生。区内松散层分布较广, 主要以第四系黄土层为主, 厚度3-5m, 黄土垂直节理较发育, 固结性差, 加之地表冲沟极为发育, 地形高差及坡度大, 沟谷多呈“V”字型, 沟深、壁陡, 每逢雨季受水流冲蚀, 较大的沟谷不同程度都有小的滑坡、崩塌等现象发生, 水土流失严重。基岩主要出露在各大沟谷中, 主要为志丹群地层, 因风化严重, 孔隙、裂隙发育, 胶结疏松。据野外观察, 仅见小范围坍塌、滑落现象 (面积多小于200m2) 。区内较大的艾来五库沟、哈达图沟在暴雨时有洪水爆发, 因汇水面积较小, 山洪量小, 不会对矿区造成危害。
5 矿区水环境
区内无地表水体。区内各含水岩组地下水经抽水试验资料证实, 单位涌水量<0.01l/s·m, 属弱富水性含水岩组。目前, 区内水环境还保持着原始状态。
未来煤矿初期开采, 矿坑排水所形成的降落漏斗较小, 水位下降幅度较小, 随着开采范围的不断扩展, 矿坑长期疏干排水, 降落漏斗也不断向外扩大, 地下水位就会不断下降, 长此下去, 势必会导致区域地下水位整体下降, 造成井、泉干涸, 水源地水量减少, 水质恶化、植被枯死等后果。另外, 矿坑排出的污水如不及时处理, 还可造成地下潜水和土壤污染, 出现新的生态环境问题。
针对上述可能出现的问题, 建议建设方应加强水资源的管理, 选用水质良好, 便于防护的水源地做为生活用水。未来开采过程中对排出的矿坑水进行水质净化处理, 用于生产和生活, 在保证正常的生产情况下, 回灌地下含水层可有效地防止区域地下水位下降和地面沉降, 做到矿坑水的排供结合, 综合利用, 从而减缓煤矿供水水源的不足。
煤矿环境 篇2
前言
本矿井设计生产能力为9万吨/年。扩建工程完成后对影响环境的因素基本不变,不会带来新的污染源及污染物,但污染物的排放量会有所变化,所以控制污染物的排放,排放应控制在国家以及当地环保部门的指标下,所以为了保护矿井的生态环境和人员身体健康特编制一下安全技术措施:
一、水土保持措施
1、施工期的工业场地平整所需填方料用挖方解决,不设取土场。多余挖方及井巷掘进矸石集中处置,即排入西部洼地集中堆存。
2、矿井生产期间产生的矸石等固废物前期全部运送到矿区西侧已选定的低洼地上堆放,并及时覆土填埋。后期排入新形成的塌陷坑中,地面不设永久矸石山。
3、做好矿区绿化,绿化系数必须达到设计要求。
4、在有洪水影响的地方按设计修防洪排水渠工程。具体位置为:场内道路两侧设排水沟,风井西侧建一道防洪堤,办公室东侧和宿舍南侧修一道防洪堤。
5、整治矿区过去采煤活动破坏的地表,清除堆积的矸石、杂煤和一切无用的建(构)筑物,对工业场地实行大面积绿化,绿化系数达到25%,完善内部道路并全部柏油化。
6、主井建设过程中产生的掘进矸石可全部用做地面建筑物施工时平整场地填料。生产过程中产生的掘进矸石按设计方按进行处置
时,要认真做好相应绿化工作及防止洪水冲刷的工作。选矸在未综合利用前可随掘进矸石一块处置,要注意防止自燃。
7、建设过程中的取土及现有山坡地带稳固塌陷坑的填平所需填方可就近取材,削平就近的小土包,这样不但可减少运距,还可防止对取土区生态环境的破坏。项目建成后及时做好植被的恢复工作。
8、对水土保持影响较大的工程应尽量避免雨季施工。
9、井口和工业广场不受洪水威胁,但为防止东南部山坡雨(雪)水冲刷工业广场,应在矿井工业广场靠山坡一侧修筑截面为1.0×1.0m截水沟将山坡雨水引至场外冲沟。
10、每一次下雨后,必须派专人检查井田附近的地面塌陷和裂隙 情况,发现漏水等异常现象,及时处理。
二、污染防治措施
1、大气污染防治措施
1)锅炉排放的烟尘采取除尘装置达标排放烟气另外烟囱高度必须符合设计要求,防治污染空气及矿区环境。
2)对储煤场、转载点、运输道路等易产生扬尘的地点设洒水装置,定期洒水降尘,并种植防护林带。运煤车辆装载不要过满,并要盖好棚布。运煤车辆的进出道路要实现硬化。煤炭要及时外销,尽量减少储煤场堆积的煤量。
2、水污染防治措施
1)对于矿区的生活废水,采用化粪池处理后,夏季用于矿区绿化,冬季排入工业场地西部的草场漫灌。
2)矿井排水中主要污染物为悬浮物。设计此水经穿孔旋流反应斜管沉淀池处理达标后夏季用于绿化,冬季外排。穿孔旋流反应斜管沉淀池处理能力为60m3/h。
3、噪声污染防治措施
1)设备选型上尽量选择低噪声先进设备。
2)对风机等空气动力型噪声设备,安装消声器,对噪声源中的中、高频成份比较强的设备如轴流风机、通风机等宜采用阻抗复合型消声器。
3)对水泵、离心式风机等设备安装时设减震基础。
4)在不影响操作情况下对水泵、空气压缩机等设备采用隔声间或隔声罩的方法进行降噪处理。
5)生产中加强管理,机械设备应坚持定期维修,使各类机械设备保持正常稳定的工作状态。
6)对直接接触高噪设备的操作工人,如坑木加工房使用各种锯机的工人和机修间等近机操作人员采用戴隔声耳罩等个人防护措施,降噪效果可达10~15dB(A)。此外可减少操作工人接触噪声的时间。
7)在不影响生产、消防、运输情况下,重点对工业场地空地、四周边界、生活福利区等地植树绿化,设置隔离带。降噪效果可达5~10 dB(A)。
三、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害防治措施
1、崩塌灾害的防治措施
崩塌是我矿目前和未来主要的地质灾害,也是威胁矿山安全的关健的地质灾害。因此对已经滑落和歪倒的滚石尽可能清除和清运至安全地带,对未发生倒塌,垮落而节理发育的危石进行加固,加固可采取小块危石喷浆支护,较大的松动岩体采用膨胀锚杆加固,必要时用钢筋防护网围护。采取防护和避让措施:在坡底有人、畜活动和建(构)筑物一铡修建水泥石砌防护墙,沿防护墙设置危险警示标志,尽量将
处于崩塌危险区域内的已有建筑搬迁至侧安全地带,禁止在崩塌区内构建新的建筑和存放设备和材料。
2、滑坡灾害的防治措施
不在危险边坡开挖,对已开挖形成的危险边坡进行治理(如工业广场南侧),由于人工开挖生产的危险边坡下修建一条砌挡土墙,地基下挖1米、地面以上高度2米、横断面呈梯形,底宽1.5米,顶宽0.5米、挡土墙以上的边坡做成45°的自然坡并种上草固土。防止滑坡灾害的发生及影响环境人员伤亡。
3、泥石流灾害的防治措施
清理灾害诱发因素,清除灾害隐患,采取防护措施,减少灾害损失。清除各处堆放的废石和煤场散落的废渣,定期清理河道,保证河道的泄洪能力。采取在井口上游修筑防洪导流渠,使河道远离建筑物的一侧延伸,不在河道堆放废渣、废石等避让措施。
4、地面塌陷灾害防治措施
矿区井田内目前已发生地面塌陷,由于开采面积的增大,易引发地面塌陷,为防止万一发生的地面塌陷灾害应采取以下防范措施,(1)及时支护采掘工作面松软地段。(2)初次放顶采取人工强制放顶。(3)严格执行回采程序,严禁滥挖乱采、乱掘。(4)加强地表塌陷和裂隙的监管和监测,发现有塌陷危险时必须采取用围护拦,设立危险警示标志等措施防止人、畜进入,对已塌陷的坑要及时围建护拦、设立危险警示标志、并回填和恢复植被。
四、生态环境保护措施
1、利用有水有地的有利条件,认真做好矿区绿化,消灭一切裸地。矿区绿化用水使用经过处理后的矿井排水及生活污水。灌溉方式:对树木选用沟灌,对花草采用喷灌。这样可防止灌溉冲蚀对土壤的不利影响。
2、地面建筑物的纵向布置采取顺地形进行阶梯式布置,以减少挖填方量。平整场地、基础开挖、室内地面垫高等产生的挖填方尽量实现就地平整。
3、服务期满后要清除一切无用的地面设施及矸石、杂煤等到固体废弃物,并恢复植被。
4、每一次下雨后,必须派专人检查井田附近的地面塌陷和裂隙 情况,发现漏水等异常现象,及时处理。
5、及时回填及平整老窑剩下的遗体以及设施,扩大矿区生态绿化系数。
6、生活福利区及废弃垃圾坑之间应保持有一定的距离,并按要求建立生活垃圾坑并处理。
7、按设计要求应恢复生态环境如:植物、草原、以及恢复破坏的山体及坑等。
8、在塌陷区及可能产生塌陷的地点设置醒目的警示标志和铁丝网护栏,防止人、蓄误入发生意外。
9、加强环境管理工作,设置1名专职人员负责矿区环保。
阜康市广源煤矿环境保护办2009年6月28日
阜康市广源煤矿环境保护措施
编制:拜克里
总工:布拉提
矿长:汲言斌
阜康市广源煤矿
煤矿环境 篇3
关键词:煤炭;露天煤矿;环境问题;防治对策
中图分类号: TD824 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)28-92-2
0 引言
随着经济的快速发展,社会各界对于煤炭资源的需求量不断增加,煤炭行业为了提高经济效益,不断加大开采力度,忽略了资源开采活动对自然环境造成的破坏问题,严重威胁矿区的生态安全。露天开采是煤矿行业开采活动中应用较为广泛的形式,虽然在一定程度上能够降低生产成本、提高生产效率,但对周围生态环境造成的破坏也是十分严重的,例如土地流失、大气污染、水体污染等问题,使得生态系统退化,制约了社会经济的可持续发展。对此,相关部门必须提高重视程度,采取有效对策解决煤矿开采中的环境问题,实现经济效益、社会效益与环境效益的协调统一。
1 露天煤矿开采环境问题简析
露天煤矿开采的基本含义就是剥离覆盖在矿体上的土石结构,将矿体从上向下分为若干梯段,从而在露天环境下进行煤矿开采。露天煤矿开采主要涉及穿孔爆破、采装、运输、排土等环节,在这个过程中引发了多种环境问题,概括为以下几点:
1.1 过度开采对土地的破坏
露天煤矿开采对土地资源造成了严重破坏,主要包括采掘场造成的土地挖损问题,外排土场和工业场地对土地的占用问题等。露天煤矿开采最基础的工作就是穿孔爆破,往往对原始土表的结构造成严重破坏。土地挖损问题指的是由于开采活动对浅层土壤以及地表形态造成破坏,使得该区域的生物种群受到影响,破坏了生态系统的稳定性。此外,露天煤矿开采过程中建设运煤轨道、选煤场、排土道路、排水管道等,需要占用大量的土地,同时挖损造成的废弃岩石被堆放外排土场,也占压了很多土地,破坏了地貌功能和地表植被。总之,挖损和占压严重干扰了该区域生态平衡,使得地貌、植被等受到破坏。
1.2 大气环境的污染
露天煤矿开采过程中由于地表剥离、爆破、装运、卸载、排土等环节会产生大量的粉尘,会造成严重的大气污染。储煤场堆放大量的煤炭资源,但是由于为露天工程,因此挡风抑尘相关设施的设置不足,在风力的作用下,不仅会产生很多的煤尘,污染大气环境,而且会造成煤炭资源的损失、浪费。露天煤矿开采区还会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体,其主要来源为煤矸石的自燃。此外,工业场地的锅炉、热风炉由于没有安装脱硫除尘装置,也会排放大量的烟尘、二氧化硫等有害物质,对大气环境造成污染。
1.3 地表水和地下水资源污染
露天煤矿开采过程中矿坑中的污水、排土场的淋溶水、工业场的生产废水等严重威胁地表水和地下水的水质。首先,矿坑中的水含有大量的重金属离子,其中很多属于有毒物质,由于矿坑水不经过科学处理被随意排放,对周围的地表水造成污染,影响周边居民的生活用水;其次,排土场的煤矸石由于降水生成的淋溶水中含有碱金属、碱土金属、硫等有害物质,流入地表水会造成水体污染,同时深入地下水层,也会造成地下水资源的污染;最后,工业场地排除的生产废水具有很强的污染性,包括石油类、化学药剂、悬浮物等污染因子,没有经过处理直接排放到外界环境,造成地表水和地下水污染,严重影响周边的土壤及地表植被。
1.4 废弃矿坑对环境的影响
在新中国成立初期成立的露天煤矿,其储藏的煤炭资源基本被开采完成,造成很多的废弃矿坑问题。在煤矿开采的过程中往往形成规模较大的矿坑,受到地表水、地下水的作用,同时地质结构也不断变化,使得这些废弃矿坑出现水土流失、塌陷、滑坡、泥石流等地质灾害,对矿物周围的工厂以及居民的正常生产、生活造成影响,不仅产生一定的经济损失,还会威胁周边地区的生态环境和地质环境。
2 露天煤矿开采环境问题防治对策
2.1 土地的复垦再利用
为避免土地资源的浪费,露天煤矿在开采过程中,要积极采取有效措施,加强对土地资源的保护和利用,具体可以从以下几点入手:第一,重新规划老矿区,通过分区复垦的方式,实现煤矿产业工人的及时转产,虽然前期需要投入较大的资金,但是经过几年的改善就可以创造经济效益,不断扩大复垦规模,形成良性循环;第二,积极建设内部排土场,减少对土地的占用问题,避免对外界环境造成的地质破坏,保证矿区的安全生产活动顺利进行。因此,在未来的露天煤炭开采方案设计中,必须加强对土地复垦和内部排土建设的规划研究。
2.2 大气环境问题的防治
防治大气环境问题需要从防治粉尘和二氧化硫等有毒气体两方面入手。首先,加强矿区周围的绿化,在排土场和运输道路两侧种植防护林,并且运输煤矿、砂石、渣土等的车辆要进行顶部遮盖,减少粉尘污染,同时,储煤场要装设防尘抑尘网,避免煤尘的流失;其次,工业场区的锅炉、热风炉等要尽量选用节能环保的型号,并且安装脱硫除尘设施,应用低灰分、低硫分的燃煤,并结合少量多次的添煤原则,减少烟尘以及二氧化硫等有害物质的排放,从而避免大气污染;最后,露天煤矿开采要减少用油设备,增加用电设备,采用连续工艺、倒堆工艺代替单斗电铲一汽车运输的间断工艺,降低原油损耗,减少机械设备产生的尾气污染。
2.3 综合利用矿区水
我国煤矿开采区域存在缺水问题,并且矿区水源处理不当也会造成水体污染,因此实现矿区水的综合利用具有重要意义。目前,很多露天煤矿开采区域的矿坑水没有经过科学处理直接排放,不仅污染了地表水和地下水,还会造成水资源的浪费。对此,煤矿开采企业要积极制定方案,加强矿区水的综合利用,例如储备一定矿坑水用于露天煤矿内的灭火,也可以用于矿区内的道路洒水降尘。此外,还要建立小型的污水处理厂,对排土场的淋溶水以及工业场产生的废弃污水进行净化处理,同时还可以净化周边居民的生活废水,是一项利国利民的工程。
2.4 加强废弃矿坑的开发
目前,很多国家已经认识到废弃露天煤矿造成的环境危害,并积极采取有效措施,加强重建工程,促进生态恢复。从废弃矿坑的安全问题进行考虑,可以对其边坡进行加固处理,防止水土流失、泥石流等自然灾害问题的发生。此外,还要结合废弃矿坑的具体情况进行综合利用,对于储存较多矿坑水的废弃矿坑,可以改造成水库,经过净化处理的废水,可应用于其他用途,缓解煤矿城市的水资源匮乏问题,实现资源可持续发展;具有一定深度的废弃矿坑可作为填埋垃圾的场所,但要做好防渗措施,避免垃圾淋溶水造成地下水污染问题,同时注意对垃圾进行分类处理,进行分层填埋或者分类填埋。还可以将废弃矿坑作为旅游观光景点,这需要加强废弃矿坑与排土场的整体开发与综合利用,与当地人文特征相结合,形成独特风景区。
3 结束语
总而言之,露天煤矿开采是煤炭产业的重要工程,作为一种不可再生资源,在不断提高生产效益的同时,长期的开发活动已经引起了造成了很多的环境污染问题,露天采煤对环境的最直观的影响就是大面积的表层剥离直接破坏了地面景观和生态环境,包括土地、大气、水资源等方面的污染,我们必须从注重分析性思维向分析性、协调性、综合性思维转化,从单项技术、分科发展、常规观测想复合技术、现代信息手段、多学科综合系统发展转化;追求最优的经济效益、社会效益和环境效益;实现露天煤矿开采与环境保护协调发展,实现社会经济可持续发展。对此,相关的煤炭企业要提高重视程度,积极采取有效对策,处理好资源开发与环境保护之间的关系,实现环境效益与经济效益双赢,促进煤炭行业的可持续发展。
参 考 文 献
[1] 邱文,郭东罡,上官铁梁.浅析山西乡镇煤矿的生态环境问题及防治对策[J].环境科学与管理,2009,04:152-156.
[2] 郭联合.露天煤矿开采的现场环境污染及防治措施[J].河南科技,2013,23:202.
浅析煤矿空气环境污染防治 篇4
煤矿矿区的空气污染主要表现在烟尘、燃煤和矸石山自燃时产生的SO2、NOX、CO等有害气体。
1.1 烟尘的污染
矿区的烟尘污染主要来自露天开采时覆盖层的剥离移动产生的浮尘、露天矿大爆破时产生的烟尘、煤矿在运煤中产生的浮尘、储煤场产生的扬尘、煤矸石风化后产生的灰尘以及锅炉燃煤过程中所排放的煤烟等等, 这些烟尘都会形成煤矿矿区的空气污染源。
煤矿的生产特性导致了煤矿矿区大量烟尘的产生, 由于空气烟尘的增加, 会削弱太阳光和紫外线的照射, 使能见度降低。烟尘中有一种被称为“炭黑”的物质, 体积很小, 只有0.6um左右, 悬浮在大气中的“炭黑”能大量聚集在一起, 吸收太阳的热能, 加热周围空气, 形成降雨, 从而改变区域大气环流和水循环。煤矸石经风化作用, 表层会变为粉末状, 这种状态的废弃物遇4级以上风力, 可剥离10-15mm厚, 灰尘飞扬高达20-50m, 在风季平均视程降低30%-70%, 使车辆、行人难以通行并会导致严重的区域性浮尘, 影响景观并危害人体健康。矿区烟尘的增多, 还会加大矿区空气的粉尘量, 这些粉尘分通过呼吸道进入人体内, 直接危害身体健康, 严重时会引起如矽肺病等疾病。
1.2 有害气体的污染及危害
煤矿的有害气体主要有以SO2为主的含硫化合物、以NO、SO2为主的含氮化合物、以CO为主的含碳化合物等有害气体。
煤矿矿区空气中的含硫化合物主要来自于矸石山自燃、锅炉燃煤和居民用煤。我国有237座煤矸石山曾发生过自燃, 目前仍有134座煤矸石在自燃。煤炭燃烧产生的主要污染物是SO2, 一吨煤含硫量为5-50kg。空气中SO2是形成酸雨的主要前提物。SO2在湿度相对较高、气温比较低时还可能形成硫酸雾, 硫酸雾是强氧化剂, 对人和动植物危害极大。SO2是无色恶臭刺激性气体, 当吸入浓度为5m L/m3时, 对鼻腔和呼吸道黏膜都会出现刺激感, 吸入浓度超过10m L/m3时, 会发生鼻腔出血、呼吸受阻等现象, 另外, SO2还可增强致癌物的致癌作用。
煤矿矿区中的NO、NO2为主的含氮化合物主要来自露天开采的炸药爆炸以及矿区运输、装载、铲运等使用汽油、柴油的设备所排放的尾气中。NO与血红蛋白的亲和力比CO大几百倍, 如果血红蛋白与高浓度NO相接触可出现中枢神经病变。NO2是对呼吸器官有刺激性的气体, 常常导致各种职业病, 如由高浓度NO2中毒引起的肺水肿和支气管炎等。
煤矿矿区中的CO为主的含碳化合物主要来源于燃料燃烧时供氧不足而不完全燃烧产生。CO由呼吸道吸入体内, 容易与血红蛋白结合生成碳氧血红蛋白, 阻碍血红蛋白向体内供氧。当人与浓度为900m L/m3的CO接触一小时后, 就会发生中枢神经系统机能和酶活性中毒, 出现头痛、眼睛发直等症状;当人与浓度大于1200m L/m3的CO接触时, 可使神经麻痹, 发生生命危险。
2 煤矿矿区空气污染的治理对策
2.1 采用洁净煤技术实现清洁生产
我国煤炭资源的特点是高硫、高灰煤比重大。大部分原煤的灰分含量在25%左右, 约13%的原煤含硫量高于2%, 高硫煤产量正在逐年增加, 而且我国大部分原煤未加工就直接燃烧利用。煤炭的开发和加工利用已成为我国环境污染物排放的主要来源, 随着煤炭消费量的增加, 面临的生态环境问题越来越多, 因此, 发展洁净煤技术、实现清洁生产是促进矿区生态环境可持续发展, 减少污染物排放的最有效的途径之一。
煤的洁净技术包括煤的洗选、加工、转化、高效燃烧烟气净化等内容。煤炭洗选可以有效的去除煤中的硫化矿物和有机硫等污染物及降低灰分, 极大地减少烟尘和SO2的排放量。煤型加工, 有关资料显示, 烧型煤与原煤散烧相比, 燃用型煤的锅炉的节煤率可达15%-23%, 可使原台排尘减少80%-90%, 烟气黑度降到小于1/2林格曼级。高效烟气技术可起到除尘和脱SO2、脱NO等, 减少烟尘及有害气体的产生。
2.2 采用集中供暖
集中供暖, 采用先进的烟气净化技术, 在减少燃煤量的同时减少脱SO2、NO等有害气体的产生。在矿区内采用集中供暖, 即减少了燃煤量, 减少了经济损失, 又减少了有害气体对矿区职工的身体健康的危害, 实乃一举两得。
2.3 防止矸石山的自燃
煤矸石也含有可燃硫, 当矸石层中可燃硫含量达1.5%时, 矸石就可能发生自燃, 当矸石层中可燃硫含量达3%时, 矸石山将发生严重的自燃。矸石山自燃将产生对人体危害极大的有害气体, 对矿区的空气质量影响巨大。对矸石山自燃的防治方法可用黄土覆盖法、石灰乳喷洒法和水浇法。黄土覆盖法是按一定比例一层矸石上用一层黄土覆盖, 层层压实, 使矸石分层, 降低矸石层中可燃硫含量, 起到矸石山自燃。浇浆灭火、注浆也是国内外煤矿矸石山灭火常用的方法, 这种方法根据矸石成分、力学性质、堆积密实状态等因素, 配制浆液, 来实现灭火目的。
2.4 做好煤场降尘
各矿区要根据矿区的风向来选定储煤场的位置, 尽量把储煤场选在矿区的下风向, 减少因风吹起煤尘造成对矿区空气的污染。另外, 要在煤场采用喷雾装置, 定时对煤场进行喷雾降尘, 还可以在煤场周围树起挡风墙, 以此来减少煤场扬尘, 降低由扬尘对矿区空气质量的污染。
2.5 加大矿区植物绿化
在矿区内要加大树木花草的种植。绿化对人们的健康益处多多。首先树木花草能净化空气, 它的叶片在阳光下能吸收二氧化碳, 进行光合作用, 放出大量氧气。另外, 绿化树木还能吸收其它危害人们健康的废气, 如槐树、毛白杨等能吸收二氧化硫、桂香柳能吸收空气中致癌物质安息吡啉。树木还具有吸滞粉尘, 一公顷松林每年能吸滞粉尘36.4吨。植树造林还可降低噪声。种植花草树木, 不仅能净化空气, 还能给人们带来愉悦的心情, 缓解工作压力, 给矿区的职工营造一个优美的生活环境。
企业靠职工发展, 每个企业都应该把职工当做企业的灵魂来看待。关心职工、爱护职工也是实践“以人为本”管理的真正体现。做为煤矿来说, 更要切实改善职工生活条件、对煤矿可能所引起的空气污染途径进行一一分析并采取相应的治理措施, 以降低空气污染的程度, 提高矿区空气环境质量, 给职工提供一个好的生存环境, 让职工更好的发挥自己的工作热情, 以更大的精神动力投入到工作中去, 来推动企业持续健康快速发展。
摘要:空气是自然环境的重要组成部分, 是人类赖以生存必不可少的物质。空气质量好与坏, 直接影响着人们的身心健康。由于煤矿行业的特殊性, 职工井下工作环境非常恶劣, 因此, 提高矿区空气环境质量, 减少空气污染, 为职工创造一个清新的生活环境显得尤为重要。
关键词:煤矿,空气环境,污染
参考文献
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[2]陈党义.河南省煤矿瓦斯综合治理现状及对策[J].中州煤炭, 2004 (03) .
某煤矿矿区地质环境影响评价 篇5
某煤矿矿区地质环境影响评价
摘要:根据评价区地质环境条件,结合矿山开采及拟建工程特征,预测矿山工程建设可能诱发或加剧的地质灾害类型.对评价区进行地质灾害危险性综合评价,并划分出地质环境影响等级分区.作 者:夏志国 XIA Zhi-guo 作者单位:广东省物料实验检测中心,广州,510080期 刊:重庆科技学院学报(自然科学版) Journal:JOURNAL OF CHONGQING UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCES EDITION)年,卷(期):2010,12(2)分类号:X196关键词:地质环境 地质条件 地质灾害 环境预测
煤矿环境 篇6
关键词:煤矿开采 环境问题 对策 影响
1、煤矿开采引起的主要环境问题
1.1煤矿开采对水资源的污染
我国虽然国土辽阔,但是做为人口大国,人均的淡水资源占有量甚至不及世界人均淡水资源占有量的1/4,而在我国煤炭产业集中的西北地区,水资源匮乏的问题尤为严重。煤矿开采地区本身水资源的储备量就很不理想,加上煤矿开采导致的地下水流失和污染,仅仅山西省就因为开采煤矿至少导致30万人饮水困难。同时,由于煤矿开采缺乏保护措施,矿区附近的水源污染严重。
1.2对土地资源的污染
由于对煤矿过度开采,据统计,已经导致600km2~1000km2的土地塌陷,在华北、东北平原地区,每年塌陷的土地面积达到6600hm2,其中耕地面就多大4000hm2,这代表随着我国煤矿的开采,每年将会有将近4万名以耕田务农为收入的农民因此失去自己赖以生存的耕地。同时,煤矿的开采还会引起弟子结构的变化,进而引起地表下沉等地质活动,不仅对煤矿开采地区的建筑安全造成了严重的隐患,更会造成农田耕地高低不平,甚至会出现大面积的积水而无法进行正常的耕种。
煤矿开采过程中除了开采行为会对土地产生影响以外,产生的伴生物对于土地的影响也很严重,例如煤矸石。煤矸石是在煤矿开采和洗煤过程中产生的一种矿质废弃物,煤矸石的产量和煤矿的含煤资粮于开采工艺有着直接关系,在我国煤矸石通常为原煤产量的10%~20%左右。煤矸石对于环境的主要污染来自于煤矸石占用的土地面积大,影响生态环境,同时,煤矸石在自燃的过程中会产生大量的二氧化碳和二氧化硫等有害气体,对空气的污染也相当严重。目前我国已经形成的煤矸石堆积山体总量约为3Gt,按照年排放量,预计到2012年煤矸石的年新增占地面积约700hm2。全国正在自燃的煤矸石山大约有200座之多,自燃过程中排放的有害气体总量可想而知,严重的危害人类的健康和安全。
1.3煤矿开采对于大气环境的污染
除了上文提到的煤矸石自燃会产生污染气体污染大气以外,煤矿在开采过程中还会产生多种对大气造成污染的情况,这包括:矿区运行和生产过程中各种燃煤锅炉和厂房燃烧产生的煤烟:煤矿居民和工人居住生活产生的煤烟排放:煤矿地区汽车往返运输产生的尾气污染:煤矸石自燃的有害气体排放。同时,煤矿开采的同时,地下会冒出大量的瓦斯,瓦斯气体的存在不仅对煤矿的安全运作造成了安全隐患,而且瓦斯对于臭氧层的破坏也相当严重。
1.4煤矿开采产生的噪声污染
由于煤矿的煤矿开采的工程周期长,而且开采设备的噪音严重,导致煤矿开采地区的环境受噪声污染严重。矿工在开采工作中受到连续性的高强度噪声污染不仅会产生听力下降和耳鸣耳聋的听觉问题,同时还会进一步引发矿工心脑血管和神经系统的衰弱。矿工身体健康的下降导致了矿工工作效率的下降、工作状态不佳,加重了煤矿开采安全事故的发生几率和安全隐患。在这基础上,煤矿开采还对矿区附近居民的正常生活造成了严重的影响。因此,煤矿开采产生的噪声已经成为煤矿必须解决的一项重要问题。
2、针对煤矿开采的影响的相关对策
2.1井下废气和粉尘的处理
由于煤矿开采过程中井下还会产生大量的一氧化碳、瓦斯等有害气体,这些有害气体不仅严重后果危害了矿工的身体健康,并且在排放到地表以后,还会对大气环境造成严重的污染。如何解决粉尘的问题,可以在煤矿开采的过程中,对煤层进行注水和使用集尘风机等设备,对开采过程中的粉尘进行控制和防范。同时在开采过程中对井下进行注氮、灌浆等方式,可以有效的中和井下煤炭自燃时产生的二氧化碳气体。
2.2井下污水的处理
为了安全生产的需要,煤矿在开采时需要对煤层进行注水减少粉尘,同时煤矿的开采还会导致地下水的沉积,为此,及时将井下污水排出地表是开采过程中的重要环节,同时,作业用水和地下水受到煤碳的污染严重,直接排放到环境中对于水资源会造成严重后果,采用新型的脱水和滤水设备,对井下排出的废水进行分成脱水和过滤,减少污水的排放,将高浓度的煤泥水回收至选煤厂从新加工和处理。
2.3地表坍塌的问题
由于煤炭的开采会导致地下结构和承力的严重变化,常常会引起地表的坍塌,对于煤矿附近的建筑物安全造成了严重后果影响。为此,在开采过程中要注意矿洞的支护工作,增加矿洞的稳定性。对于废弃的矿洞要做好回填工作。
2.4控制噪声污染
煤矿开采和生产过程中的噪声问题由来已久,根据我国卫生部对于工业生产过程中有关噪声问题的相关条例和规范标准,我国煤矿的开采过程中的噪声严重超标,为此,煤矿开采时,相关企业必须做好噪声的消除和隔离工作,矿区必须配备噪声消音设备,将煤炭的生产噪声控制在标准范围内。
2.5煤层气的开发
所谓煤层气的开发就是指针对煤矿开采过程中井下的瓦斯利用问题。煤层气是一种随煤矿形成而伴生的非常规天然气,具有易燃易爆的性质,在煤矿的开采过程中会对开采工作造成严重安全隐患。现有的处理方式是将煤层气排放到地表燃烧处理,不仅仅在燃烧过程中会产生大量的有害物质和气体,同时也是一种资源上的浪费。随着能源的紧俏和科技的发展,煤层气作为一种易得资源被人们所关注,如何安全合理的开采和收集煤层气,将原本的安全隐患化为新型能源,不仅保护了环境,而且还提升了煤炭开采的经济效益。
3、结语
煤矿作为我国的传统能源,煤矿的开采工作一直被广泛关注,如何减少煤矿开采对于环境的污染,对于提升煤矿产业的及经济效益和实现我国可持续发展的战略目标都有着非凡的意义。要彻底的解决煤矿开采对环境影响的问题,就必须从煤矿企业的管理上采取有效的措施,并研究和开发利用矿区环境保护的新技术和新工艺,监督煤矿企业的行为,为我国的可持续发展道路做出应有的贡献。
参考文献:
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煤矿环境保护之我见 篇7
第一, 影响煤矿环境的主要因素。
煤矿对环境的影响主要来自于地面设施建设和井田开采造成的对地表形态、景观及水土流失的影响以及施工和生产过程中产生的工业废水、废气、固体废弃物等对环境的污染, 其来源主要是以下几个方面:
(1) 废水。施工阶段的废水及生活废水, 井下废水排放。
(2) 废气。建筑施工扬尘、垃圾清理及车辆运输的道路扬尘、工业场地锅炉排放的烟尘及二氧化硫、二氧化氮等以及煤经筛分、装、储、运过程中所产生的扬尘土。
(3) 废渣。主要来源于施工垃圾、生活垃圾、煤矸石。
(4) 噪声。各种施工机械 (挖掘机、搅拌机、振捣器、机械运输等) 产生的噪声;绞车、鼓风机及水泵等设备噪声, 煤炭运输车辆产生的噪声。
(5) 其它。工业广场、管线、道路临时占地及道路、煤、煤矸石、生产设备产生的临时占地。
针对以上污染源, 应采取相应的环境保护措施, 来创造良好的矿区环境, 现分述如下:
(1) 生态环境。建井期间应将掘进矸石用作平整工业场地及道路, 生产期间应将选矸回填塌陷坑, 不形成矸石山;在出现地表塌陷的情况下, 地表塌陷区已稳定的地方要恢复平整, 并进行封育, 促使天然植被自然恢复, 覆土宜就近取土, 不能长距离取土, 以免造成新的破坏;绿化是美化矿山、净化空气、调节气候、保护环境的有效措施, 应充分利用空旷地带进行绿化, 绿化重点是生活区和道路两侧。在不影响消防和交通的前提下, 工业场地也尽可能地利用空地进行绿化, 树种可选用适应当地生长的乔灌木, 通过绿化达到防风、防尘、防噪、美化环境的目的, 绿化用水取自矿区内经处理达标的矿井排水及生活污水;同时预测塌陷区范围内地表不得建设永久性建筑物, 新建地面建筑物、道路下要留安全煤柱。对采空区设置醒目的警示牌, 如塌陷区止步, 危陷禁止通行, 在矿区常活动的一侧设防护围栏;落实矿井闭坑后的生态环境恢复措施。
(2) 大气环境。对储煤场加强管理, 禁止乱堆乱放, 定期洒水降尘, 并在其周围绿化;工业场地内道路实现硬化, 如采用混凝土或沥青路面;对拉煤车辆要加盖棚布, 防止撒落, 以免引起扬尘污染;在转载点, 筛分及破碎、装车点等处均设有洒水装置, 可实施定期及定量洒水。
(3) 水环境。矿井水经专业旋流反应斜管沉淀池处理后部分用于井下洒水降尘, 多余部分用于灌溉季节用于绿化, 非灌溉季节排水设计指定地点;食堂水经隔油池处理, 其它生活污水经化粪池或生活污水处理站处理后夏季用于绿化, 冬季排入设计指定地点, 各类废水严禁直接排入矿区附近的河流或湖泊。
(4) 噪声。尽量选用低噪声设备, 做好设备噪声控制设计;实现人、机分离远距离操作和只需要定时检查的设备声源, 设置设备隔离间及人工操作间, 如各种类型水泵、通风机、空压机、锅炉鼓引风机、筛分破碎设备等;能装消声器或隔声罩的设备, 要尽量配备, 如引风机、通风机、空压机可装消声器, 风机、水泵可装隔声罩。
(5) 固体废弃物。建井过程中产生的掘进矸石先排至工业场地临时的排矸场, 用于平整工业场地;生产期间选矸回填塌陷坑;生活垃圾设置垃圾坑或垃圾箱集中堆放, 定期消毒、灭菌, 防止细菌传播或采取深埋措施;炉渣及生活垃圾由于其量少, 也可排入塌陷坑。
人类社会即将面临环境污染的挑战, 在煤矿建设和生产经营过程中, 只要严格执行建设项目环境保护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的环境保护“三同时”制度, 工程竣工后按规定申请建设项目竣工环境保护验收, 环境保护验收合格后, 方可正式投入运营, 那么保护子孙后代赖以生存的环境是完全可以实现的。
摘要:阐述了影响煤矿环境的主要因素, 针对污染源提出相应的环境保护措施。
煤矿地质环境问题及保护措施 篇8
关键词:煤矿,地质环境,地质灾害,保护措施,可持续发展
0 引言
煤矿资源的大规模的开发利用, 煤矿环境破坏越来越严重。而煤矿环境保护、煤炭资源的开发与地质环境有着密切的联系。煤炭资源的不合理开发常伴随着环境破坏以及地质灾难。因此规范煤矿生产活动, 保护煤矿地质环境成为当务之急。
1 煤矿生产引起的环境地质问题
煤矿资源的不合理开发, 煤矿生产活动的不合理规划引起的地质环境问题主要包括环境污染、资源破坏以及矿山地质灾害三大类。环境的污染主要表现为煤矿生产活动引起煤层、煤矸石等地质体中有害物质的迁移扩散, 造成煤矿周围空气污染、水质污染、土壤污染、辐射污染、振动污染等问题。资源的破坏主要表现为采动岩移和矿井抽排水可改变地下水和地表水的储存和循环状态, 造成煤矿区水位下降以及地表水的严重缺失, 煤层自然以及岩层移动等使得大量的煤炭资源损, 土体资源的流失等问题。矿山地质灾害主要表现为地表地质灾害与井下地质灾害。地表地质灾害主要为采矿岩移诱发山体滑坡、崩塌、泥石流等。井下地质灾害主要为采动压力可诱发冒顶、矿井突水、煤与瓦斯突出等。
煤矿生产引起的环境地质问题严重影响着居民、职工的生活工作环境, 制约着煤矿企业的可持续发展。
2 我国煤矿环境地质问题的现状
随着煤矿资源开发加强, 煤矿的地质环境危机日益突出。据统计, 全国因采矿引起的塌陷面积1159km2, 国有煤矿矸石山1500多座, 历年堆积量达30×108t, 占地达5000km2以上。煤炭行业废气排放量占全国工业废气排放量的5.7%, 其中有害物排放量为每年73.13×104t/a, 主要是烟尘、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳, 因二氧化硫污染导致的酸雨区面积占国土面积30%以上[1]。
虽然我国的煤矿的地质环境保护取得了较大的进展, 已初步建立了矿山环境保护法律、法规体系, 切实加强了矿山环境保护的管理, 加大了矿山地质环境的恢复治理力度, 但煤矿地质环境的恶化没得到有效遏制, 造成大的地质灾难时有发生。2010年3月, 山西王家岭煤矿发生透水事故, 152人被困井下4月, 贵州六盘水发生煤与瓦斯突出事故, 5人下落不明出现煤矿山地质环境恶化问题的原因主要有以下方面:
第一, 开发秩序混乱, 受经济利益驱动, 以牺牲环境为代价, 大肆开挖矿产资源, 从而造成地质环境破坏。
第二, 开发规模小而散, 开发程度低, 严重制约矿产资源的集约利用., 同时也加剧了地质环境的恶化进程。
第三, 煤矿企业结构不合理, 煤矿资源开发工艺落后, 不仅浪费资源, 同时也污染环境, 遗留的环境地质问题较多。
第四, 一些矿业主在经济利益的驱动下, 大肆剥离土层, 破坏植被, 以获取煤碳开发的最大利益, 也是导致煤矿地质环境恶化原因。
3 我国煤矿地质环境保护的措施
煤矿地质环境恶化威胁着企业的生产, 职工和矿区周围居民的生存, 严重影响自然与社会环境的稳定。因此, 要加强煤矿企业的科学管理, 加大煤矿地质环境的保护力度, 减轻煤矿地质环境的恶化质, 防止地质灾害的发生。
3.1 技术措施
积极开展煤矿环境地质调查工作, 掌握煤炭开采过程中的地质环境问题的类型、分布规律和危害特征。煤矿的环境地质调查工作主要做好以下方面:
对矿区内各种地质灾害, 尤其是采动影响、煤矸石堆放引起的地面塌陷、滑坡、崩塌、泥石流等进行全面系统的调查, 研究其形成条件、成因、分布规律、影响范围、危害程度等, 并针对性的实施连续监测, 对煤矿建设和开采过程中可能诱发或加剧的地质灾害进行预测、评估和预报[2]。
进行矿区瓦斯地质调查, 调查煤层瓦斯赋存、来源及分布规律, 评价矿井瓦斯的涌出量、涌出特征, 掌握影响瓦斯抽放的各类地质条件及改良方法。
进行矿区的水文地质调查, 查清矿井地下水和地表水的流动通道, 确定污染水体的扩散途径。进行矿区的水质分析和岩土分析, 查明土壤污染、水体污染与煤炭生产中有害化学成分迁移的规律, 为控制水土资源流失提高地质依据。
建立矿区地质环境空间数据库, 充分利用“3S”技术, 逐步实现矿区环境的动态监测, 开展矿区地质环境调查评价工作[3]。开展加强各类环境地质调查的同时, 研究运用新型煤矿开采技术, 做好煤炭开采规划, 合理地开发煤炭资源, 实现煤炭企业的可持续发展。
3.2 政策措施
建立一支技术高, 设备精良, 素质好的地质灾害监测队伍。建立地方群众性监测网。地质灾害的防治工作必须贯彻以防为主防治结合综合治理原则[4]。
建立生态补偿机制。首要特色是健全公共财政体制, 加大各地区财政转移支付力度, 积极推行资源有偿使用;全面征收矿产资源补偿费、水资源费, 建立矿山自然生态环境治理备用金制度;严格实行排污收费制度。同时着眼于构建长效机制, 积极探索生态补偿的市场化运作机制。应该在已有相关的法律条款的基础上, 紧密结合矿区环境的特点, 建立起符合我国国情的矿区、环境保护法律法规体系和技术标准体系, 该体系应覆盖矿区发展的全过程。国家有关部门应通过举行论证会、听证会或其他形式, 征求有关专家和公众意见, 尽快研究、制订矿山环境破坏补偿的新办法[5]。
坚持生态环境保护与矿产资源开发并举, 以环境保护为重的原则;落实了地质环境保护应与开发、利用相结合和坚持谁利用谁保护、谁受益谁出资、谁破坏谁治理恢复的原则。在矿山建设中严格执行矿山建设与环境设施的设计、施工与投产使用统一制度, 完善矿山恢复保障金制度, 矿山恢复与复垦制度, 矿山环境影响评价制度, 建设用地地质灾害危险性评估制度, 征收排污制度, 矿山资源开采登记制度和矿产资源开发生态和环境补偿制度等法规和制度。
从目前煤矿事故的频繁发生来看, 治理煤矿地质环境刻不容缓。为保持煤矿企业的可持续的经济发展, 加强煤矿山地质环境保护势在必行。加强对煤矿地质环境的保护和治理, 才能做到煤炭的可持续开发利用与地质环境的协调发展。
参考文献
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[3]田利锋.我国西部矿山的生态环境问题及其防治[J].矿业工程, 2009, 6 (7) :42-44.
[4]冯硕颖.地质环境保护与地质灾害防治的措施[J].内蒙古科技与经济, 2008, 5:14-16.
嵩山煤矿区环境地质研究与评价 篇9
1环境地质调查
1.1一般调查
嵩山煤矿区环境地质研究涉及郑州、洛阳两地市八县区人文气象、生态植被、水土保持、环境矿山等方面的现状和规划, 评价基础资料的收集工作得到了地方环保、气象、水利、国土、规划、林业、统计等各部门的支持, 资料真实客观, 能反映煤矿区基本特征。地面地质条件的调查主要是通过对以往资料的搜集, 以及地面采样监测、分析测试等手段进行;地下地质环境的调查则通过钻探、物探 (测井、地震) 和井下实测等手段, 结合采样进行测试、分析研究, 取得所需要的环境地质资料。
1.2重点调查内容
1.2.1环境污染
(1) 大气环境监测。
重点对排污口煤堆和矸石山扬尘、风井排出的废气进行监测。分析主要污染物、污染物来源以及对大气环境的影响, 预测其变化及发展趋势。
(2) 水环境监测。
充分利用勘探和生产过程中的抽水试验钻孔对地下水水质进行分析, 评价煤矿建设及生产中地下水水量、水质的物理及化学变化、变化原因及地下水污染的途径、方式及程度;分析地下水资源与地表水资源之间的关系, 地下水资源减少、枯竭及煤矿长期排水引起水位下降变化的趋势、范围;评价水环境的变化对煤矿生产所带来的影响, 分析水环境对矿区居民及自然生态的影响;评价矿井排水疏干引起地面水倒灌、地下水补、径、排条件及地面水水位、流量、水质变化的趋势。
(3) 煤矸石成分分析。
调查计算掘进矸石、采煤矸石及洗煤矸石储量, 根据分析结果, 提出煤矸石的综合利用途径方法, 并对煤矸石长期堆放对大气、地表水、地下水、土壤等生态环境的影响作出评价。
1.2.2生态破坏
生态环境问题包括土地占用、土地挖损、地表沉陷、水土流失造成的沙漠化等, 其中重点是地面沉陷。在区内自然地质因素和开采技术活动因素分析的基础上, 重点调查评价自然地质因素 (煤层赋存条件、岩石力学性质、地质构造、水文地质因素等) 对地面变形与沉降的影响, 预测地面破坏的范围、程度, 提出合理的防治措施。
1.2.3地质灾害
(1) 区域稳定性。
收集区域历史地震资料, 评价区域稳定性对煤矿区建设及生产的影响。
(2) 地表物理地质现象。
对矿区岩石崩塌、滑坡, 泥石流的可能性、规模、影响因素及造成的危害进行研究, 并提出防治意见。
(3) 矿井地质灾害。
矿井地质灾害属于矿井及人类工程地质灾害, 主要包括岩爆、突水、顶板事故、瓦斯突出、煤尘爆炸及地下热害等。环境地质调查重点是矿井瓦斯含量调查, 评价瓦斯对井下环境的影响, 并预算瓦斯的储量及资源量。在收集区内矿井瓦斯地质资料的基础上, 分析煤层瓦斯的赋存特征和分布规律。
2环境地质评价
2.1评价原则
(1) 科学性。
环境地质评价应按照可持续发展要求, 结合矿区现状与前景, 考虑区域发展对环境和资源的需求, 为地方经济社会发展提供科学的决策依据。
(2) 整体性。
嵩山外围四大煤田范围广, 但仍要作为一个整体评价, 要在国家产业政策和环境保护框架下, 分析煤矿区发展的规模和整体布局, 以及与嵩山旅游经济发展的协调性。
(3) 一致性。
环境地质评价工作力求与煤矿区总体规划的层次深度相一致, 与地方生态环保规划相一致。
(4) 重点性。
环境地质评价工作应结合水、气、煤矸石、生态关键环境要素和煤炭开采引发的突出环境问题, 实施重点分析评价, 制订优化、调整和减缓环境影响措施。重点是采用情景分析、环境承载力分析方法, 对大气环境、水环境、煤矸石和地面沉陷进行分析评价。
2.2评价内容
(1) 大气环境。
在对煤矿区大气污染状况进行调查分析的基础上, 确定矿区废气产生的污染地是工业场区的风井口、贮煤场和矸石场, 污染源是燃煤型面状污染源、道路交通污染源。大气污染物有碳氢化合物 (HC) 、氮氧化物 (NOx) 、二氧化硫 (SO2) 、一氧化碳 (CO) 、二氧化碳 (CO2) 和粉尘等。其中对主要污染因子NOx、SO2和TSP (总悬浮颗粒物) 进行了监测。对照《大气环境质量标准》之二级标准, NOx均不超标, SO2有个别点超标, TSP超标率达33.3%;按大气质量指数进行评价, 生产矿区尚清洁, 待建矿区清洁, 全区尚清洁。在受到一定程度污染的生产矿区中, NOx和SO2污染水平较低, 主要是TSP超标现象突出, 为粉尘型污染[3]。
(2) 煤矸石。
经鉴定和分析, 研究区几个矿的夹矸成分, 所见矿物主要有高岭石、蒙脱石、伊利石、水云母、黄铁矿、石英、长石、方解石等。同时, 研究发现煤矸石中含稀土、铜、铅、锌、锗、钪等微量多金属元素较高。主要做了含稀土多金属煤矸石在农业上的应用试验[4]。由于含有多种金属微量元素, 含稀土多金属煤矸石在一定的物理化学系统中经过活化处理后, 可以将其中的稀土、锌、锗、钼、铜等元素直接应用于农田, 被农作物吸收。经过实验室研究和田间试验, 其结果表明此类煤矸石有提高农作物产量和品质、防止土壤环境恶化和水域氮污染的功效, 应用前景广阔。
(3) 水环境现状。
在对矿区水环境进行调查的基础上, 确定矿区河流、水库等地表水、地下水、矿井废水为采样监测对象。废水主要污染物为岩粉、煤粉等悬浮物, 由于含碳质较高, 致使矿井废水化学耗氧量偏高, 需经过处理以降低化学耗氧量 (COD) 、悬浮物 (SS) 和色度, 改善其感官性状。从研究资料中看, BOD5、COD、SS均超标数倍甚至7~8倍, 其他按地表水质标准均未超标。
地面河水分析结果表明, 按《地面水水质标准》、《地下水水质标准》、《渔业水水质标准》及《工业废水排放标准》, 新磴河、杨桥沟河纳污河道水及其两侧地下水、涉村河、王堂水库及友谊煤矿、夹沟煤矿井废水, 已不同程度受到污染, 这些矿井废水必须系统净化处理后, 方能排放。经净化处理后的水可直接蓄积起来, 利用天然或人工池塘、开采塌陷洼地来养鱼及进行农田灌溉。对于涌入坑道的奥陶系石灰岩承压水, 须对未受污染的原水样进行化学成分分析, 如符合矿泉水水质标准, 且涌水量稳定的可与其他矿坑水分隔外排, 作为矿泉水加以开发。
煤矸石中含有的Pb、As、Cr6+及Hg等有害元素不断被水溶解、淋滤带到水环境中去, 使其周围水环境中不断积累这些有害元素, 长期下去, 造成水环境污染, 其潜在危害是不可轻视的。
(4) 地面沉陷。
嵩山外围四大煤田属于隐伏煤田, 均为地下开采。区内地形类型有低山、山前丘陵和平原, 河流众多。研究区开采塌陷与二1煤层厚度、埋深、地质构造、煤层倾角有关。当煤层厚度小于或等于一般采厚 (2.3 m) 时, 开采沉陷在地面反映不大 (特别是位于矿井中深部采区) , 稍加平整即可耕种;当煤层厚度较大分作2层或2层以上开采时, 开采沉陷在地面的反映就比较明显, 特别是在矿井浅部更为明显。塌陷发生时间与地质构造的发育程度明显有关, 当井田内地质构造发育、煤层上覆岩层遭到严重破坏时, 开采沉陷发生的时间早, 波及到地面的时间短。研究区地质构造对二1煤上覆地层破坏严重的主要是断层和滑动构造, 特别是滑动构造, 多呈面状分布, 影响范围大, 常分布在二1煤层的附近, 使煤层的顶板岩石破碎, 从而导致开采沉陷发生时间早。据调查, 滑动构造最发育的芦店、告成地区的煤矿, 沉陷时间比其他地区早3 d左右。
3建议
(1) 对煤矸石多金属矿床进行综合利用。该区有数量相当可观的含稀土煤矸石, 可以利用的铝元素约占25%, 含稀土元素约0.010 0% (高者在0.020 0%~ 0.045 9%) , 可称之为煤矸石多金属矿床。综合利用煤矸石以提取铝盐和混合稀土在工艺上是可行的。其中的铝, 可在熔烧脱磷后用酸浸出, 制备相应的铝盐 (如硫酸铝或聚合氯化铝) 化工产品。通过此工艺, 可使Si-Al晶格破坏, 从而使固定在矿物晶格中的稀土元素释放出来。可以直接用于农业或提取混合稀土, 作为“多元矿肥”的原料。
(2) 实现嵩山煤矿区污染治理、生态修复与矿山地质灾害防治规划的通盘考虑。进行环境地质评价单项工作与矿区规划环评的相符性研究, 并作好环境地质评价与矿区规划环评的衔接。
(3) 对矿区进行生态修复。嵩山及外围煤矿区所处位置为环境敏感区, 区内风景名胜区、自然保护区、生物保护区及区域人群分布共存, 环境地质条件复杂。通过对矿区进行生态修复, 建设嵩山矿山公园, 探索嵩山矿山公园与既有的嵩山地质公园、嵩山森林公园协调规划发展。同时多业并举, 促进嵩山地区矿业、旅游、生态资源协调健康持续发展。
摘要:嵩山地区丰富的煤炭资源是经济社会快速发展的基础, 伴随着嵩山煤矿区的开发, 环境污染、生态破坏、地质灾害等环境地质问题日渐突出。对环境地质调查的重点内容进行了阐述, 对环境地质评价的原则、内容进行了介绍。提出了应对煤矸石多金属矿床进行综合利用、对矿区进行生态地质修复的建议。
关键词:环境地质评价,生态矿区,嵩山煤矿区,矿区生态地质修复
参考文献
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[3]陈振民.嵩山煤矿区煤尘产生的主要原因[J].环境科学, 1993 (4) :56-57.
煤矿区生态环境变异规律研究 篇10
煤矿区是指准备开采、正在开采或曾经开采的煤矿资源富集区域, 应该包括若干矿井或者露天矿的区域, 具有完整的生产工艺、地面运输、电力供应、通信调度、生产管理以及生活服务等设施。它是一个功能结构远较矿山企业复杂的多样性的社区;它具有一个完整的功能系统, 经济产业结构是以矿物开采和加工为主导, 资源结构相对依赖于煤炭这一种耗竭性资源, 生态结构相对比较脆弱。除了煤炭资源这一主导资源外, 还有土地、水、大气、景观、人口劳动力、人文历史、乡镇、社会等其他重要环境资源。在煤炭资源开发过程中, 对其他环境资源的合理利用和保护, 是煤矿区生态系统协调与平衡的关键, 是矿区能够持续发展的重要条件。
1.1 煤矿区生态系统结构
煤矿区的生态环境结构是由空气、土壤、地表水和地下水以及生物群落和岩体等生物与非生物相互作用结合而成的结构有序的系统。在生物学里, 生态系统的结构主要指构成生态诸要素及其量比关系, 各组分在时间、空间上的分布, 以及各组分间能量、物质、信息流的途径与传递关系。生态系统结构主要包括组分结构、时空结构和营养结构三个方面。
组分结构是指生态系统中由不同生物类型或品种以及它们之间不同的数量组合关系所构成的系统结构。时空结构也称形态结构, 是指各种生物成分或群落在空间上和时间上的不同配置和形态变化特征, 包括水平分布上的镶嵌性、垂直分布上的成层性和时间上的发展演替特征, 即水平结构、垂直结构和时空分布格局。营养结构是指生态系统中生物与生物之间, 生产者、消费者和分解者之间以食物营养为纽带所形成的食物链和食物网, 它是构成物质循环和能量转化的主要途径。
煤矿区生态环境是指矿区范围内由水、土壤、大气、生物群落、噪声等各种环境因子组成的总和, 它是一个多层次的自然和生态经济网络所组成的开放型耗散结构系统。由于人类的开采活动, 使矿区系统内外协同配合, 进行大量的物质、能量和信息交换, 成为推动矿区发展的巨大动力。煤矿区生态系统作为一个整体, 各要素无论在时间上还是空间上都是相互联系、相互制约和相互影响的。矿区的自然资源、社会、经济等多种因素相互作用、相互交织、相互渗透, 构成具有一定结构和功能的区域自然——社会复合环境生态系统。系统中各组成要素在空间上的配置和联系, 形成区域自然——社会经济复合环境生态系统的结构。
1.2 煤矿区生态系统的一般特征
从矿区的产生和发展过程以及从生态系统生态学角度来看, 矿区生态系统是一个被改变了结构和功能的、受人类生产和生活影响明显的复合生态系统。
矿区生态系统的主要特点表现为:
(1) 矿区生态系统是以人为中心的生态系统, 且该系统的产生、存在、发展和消亡都是按人的意愿进行。矿区生态系统大都是在对原有农业生态系统进行一定程度破坏之后建立起来的生态系统。我国的大部分矿区主要集中在农业区, 矿区开发之后, 随着物流、能流、信息流的输入和大量非农业人口的涌入, 原有农业生态系统的结构已发生了变化。环境系统的功能也演化为以矿产资源和交通条件为主, 加入了大量人工环境, 使得矿区生态系统的环境更加复杂和多样化。
(2) 矿区生态系统是一个开放系统, 它与整个社会的自然——经济——社会复合系统息息相关。既受自然生态规律的支配, 又受社会经济规律的支配。生物群落发生改变, 生产者数量减少, 生物性生产下降;有相当数量家养动物和一定数量野生动物, 但主要消费者是人。
(3) 特殊的能量流动和物质循环, 表现为能流与物流是开放式的。大量的物质和能量在矿区生态系统中输入、输出、排放都大大超过了原来的生态系统, 剧烈的人为活动在改变原环境的同时也不断地对其产生破坏;另外, 矿区生态系统需要大量的辅助能源和辅助物质以维持其生产、生活的正常运行。
总之, 煤矿区生态系统大都是在对原有自然生态系统进行一定程度破坏之后建立起来的新的生态系统。
2 煤矿区生态环境演变的模式
我国大多煤矿区的共同特点是:处于生态脆弱区, 有较充足的光温资源、较贫瘠的水土资源和较丰富的矿产资源。煤炭资源开发对于煤矿区生态环境造成的影响表现在:光温不变、水土废弃、矿石耗竭。因此我国目前煤矿区生态系统演变的模式主要有两种:
一种可持续发展的模式。它是指在矿区经济支持和人工诱导下重建的高稳定生态系统。在这种情况下, 煤矿区在发展经济时, 虽然占用和破坏大量土地, 开采煤炭资源和消耗其他生态环境资源, 并排放大量的生产性废弃物, 生态系统极度退化, 但在煤炭资源开发利用过程中获得的经济效益反哺煤矿区生态环境保护工作, 通过合理的开采计划和科学的综合整治, 矿区生态系统受到的干扰和破坏较低到最小, 并能得到逐渐恢复, 此种生态系统可高水平持续发展。
第二种是不可持续的恶性循环模式是。它是指由于对其采矿生产中造成的生态环境破坏的后果不进行治理, 结果导致, 一方面煤矿区经济活动大大超过矿区生态系统的承载能力, 煤炭资源过度开采和利用导致资源短缺和环境恶化, 从而引起矿区经济停滞和衰退;另一方面经济停滞和衰退导致缺乏足够的资金去改善和修复被破坏的生态系统, 只能进一步向生态系统索取资源, 继续加重矿区生态环境危机。经济衰退与生态环境恶化相互制约, 进而形成恶性循环。在这种模式下, 煤矿区生态系统与经济系统表现为相互制约的对立关系。对矿区生态环境不做任何保护治理、仅靠自然恢复, 实践证明, 在原生态系统尚未超过其环境承载力的情况下, 系统有系我协调和平衡的能力, 随时间的推移, 系统可能自然恢复, 但对目前造成如此大规模的矿区极度退化生态系统已“超负荷”运转, 不可能仅靠“自我维护”而恢复, 而只会使极度退化生态系统再度恶化。
由此可见, 上述两种煤矿区生态环境变异的模式中, 可持续发展的高稳定性生态系统是我们要追求的模式, 要力争避免出现第二中的不可持续发展的恶性循环模式。因此, 只有正确认识煤矿区矿产资源及其环境特征, 边开采边治理, 合理运用各种先进采矿工艺和设备, 减少煤炭资源损耗, 降低生态环境破坏, 促进资源综合利用, 取得最优社会、经济和生态效益, 使矿区生态系统处于健康稳定发展状态。
3 煤矿区生态环境变异的规律
煤区域自然-社会经济复合环境生态系统不是一成不变的、静止的, 而是发展变化的动态系统。矿区生态环境因素之间及其与采煤之间是一个在时空上相互作用、相互影响以及有序转化的有机整体, 矿区生态环境结构及其变异规律主要表现为非线性的“面”。虽然, 各个煤矿区其煤炭资源的分布状况及其环境特征都不相同, 但是由于开采活动所造成的环境变异具有一定的规律。
煤炭开采引起的生态破坏, 主要由以下三个过程导致的:开采活动对土地的直接破坏, 如露天开采会直接毁坏地表土层和植被, 地下开采会导致地层塌陷, 从而引起土地和植被的破坏;矿山开采过程中的废弃物 (如煤矸石) 需要大面积的土地进行堆置, 从而导致对土地的过量占用和对堆置场原有生态系统的破坏;矿山废弃物中含有大量的酸性、碱性、毒性或重金属成分, 其通过河流和大气飘尘, 会破坏周围的土地、水体和大气, 其污染影响面将远远超过废弃物堆置场的地域和空间。根据煤炭开采的阶段性特点以及生态环境破坏的变化程度, 可以把煤矿区生态环境变化规律总结如下:
第一阶段主要表现为地表景观性破坏。由于煤炭深埋在地下, 不论是露天开采还是地下掘进式开采, 在矿区开发初期, 其生产活动对于生态环境的破坏主要表现在矿区地表的地质环境日益恶化。煤矿开采引发的环境地质问题主要有:地面变形、水资源系统破坏、土地资源破坏、矿坑突水、瓦斯突出、水土流失等。
其中尤以地面变形最为严重。地面变形是由于煤矿开采, 引起地表稳定性变差, 其主要环境地质问题及地质灾害有:地面塌陷、崩塌、滑坡、地裂缝、泥石流等。
以平顶山为例, 目前地面塌陷面积就达185.4km2, 开采沉陷影响土地总面积15520hm2;地表沉陷深度一般2~6m左右, 最大沉降深度可达10m, 万吨沉陷率0.164~0.377hm2/×104t, 平均万吨沉陷率为0.204hm2/×104t。采煤沉陷影响村庄121个, 厂矿、企业、单位、学校、村庄公共设施等118个, 造成建筑物强烈变形破坏的村庄70个, 异 (就) 地拆建、抗变形村庄、单位等42个。共计受灾人数96951人;耕地15520hm2, 房屋195480间, 厂矿、企业、单位、学校等建筑面积 (已变形) 60.59×104m2, 目前已补偿费用25843.8万元。
第二阶段主要表现为煤矿区的环境质量性破坏。随着煤炭资源的开采, 大量的人工建筑及其生产活动的成倍增长, 其对自然生态环境的破坏也日趋严重, 从而降低自然生态系统的自身调节能力, 使区域自然生态系统变得比较脆弱。生态系统受损伤的各种变化都是由于结构的改变, 如矿区水土资源受到污染破坏、物种资源急剧衰减、矿区植被面积下降、植物光和作用的转换效率低, 能量流动效率降低、物质循环受阻等。在这一阶段, 修复矿区生态就需要借助于生态系统的外部力量才能促进矿区生态功能的转变, 矿区生态治理和维持成本加大。
第三阶段表现为生物性破坏。生态系统过程受阻和功能衰退是受损生态系统的主要特征矿区产业结构的演变通过对生态系统的破坏力和生态修复能力而影响矿区生态系统功能的发挥。开发初期, 矿区生态恶化程度较低, 生态系统维持成本较低, 矿区生态自我修复的能力较强, 对矿区生态长期影响较小;矿区形成期, 矿区污染和生态环境破坏力加大, 矿区生态的自我修复能力急剧下降, 治理成本上升, 但是矿区生态治理在可以接受的范围之内, 需要加大矿区治理的力度或实行清洁化生产, 以消除开采过程生态系统的破坏力。如果失去矿山生态治理的时期, 矿区进入衰退期, 整个矿区的恶化程度急剧上升, 矿区生态修复的周期长、成本高、修复能力脆弱, 对矿区持续发展的长期影响大, 严重阻碍矿区社会的持续发展能力。
参考文献
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煤矿环境 篇11
关键词:生态关怀意识 煤矿矿区 景观改造设计
中图分类号:TU986
文献标识码:A
文章编号:1003-0069(2015)09-0126-02
一 煤矿矿区环境景观改造设计研究的背景及现状
1.1研究背景
煤炭不仅是工农业生产和社会经济发展的物质基础,也是社会财富的重要源泉,但是在给人类带来一系列经济效益的同时也带来了对环境的严重危害。无止境的采煤对环境造成很大的危害:露天煤矿让土地无法再使用,漫天飞舞的粉尘污染空气,洗煤后的酸性矿山排水会渗入河流中,造成水污染,产生对人体健康的不良影响。煤矿业城市的发展明显不同于一般的城市,环境污染和生态破坏问题日益突出,如果不对煤矿矿区进行相关的生态治理以及景观重建,很容易产生矿业城市的衰退。
1.2国内外城市煤矿矿区景观设计研究现状
我国煤矿矿区围绕着环境治理与生态的角度,大多建成湿地公园或者是森林公园。典型案例就是唐山南湖公园。改造前是130多年开采导致的塌陷,形成了占地32.54公顷的大水面。改造以生态修复为主,形成了集游憩观赏和水上活动为一体的大型综合性生态公园。它在景观设计上采用了生态湿地的方法,让采煤造成的塌陷地变成了旅游胜地。
国外我们所熟知的典型案例是德国杜伊斯堡景观公园,改造前是一个集采煤、炼焦、钢铁于一身的大型工业基地,改造后是以工业背景为主的大型工业旅游主题公园。园内保留了很多原有的工业设备并进行改造,将创意的景观改造方法引入到矿区景观设计实践中,保留了矿区城市的文化特色,促进了社会和谐与文明的发展。
二 煤矿矿区环境景观改造设计研究的目的和意义
2.1研究目的
通过对所研究的煤矿矿区的实际情况进行实地考察,分析和总结,基于生态关怀的角度,对煤矿矿区的景观改造设计提出自己的见解,来解决煤矿矿区工作和生活区域的改善和修复带来的一系列问题。
2.2研究意义
煤矿矿区的环境景观设计研究具有社会意义。随着工业化的不断发展,大量煤矿矿区的存在,带来经济效益的同时引起了很多社会问题,比如城市发展问题、安全问题等。通过景观改造和设计,可以改善社会问题,创造良好的工作环境,避免矛盾激化。
煤矿矿区的环境景观设计研究具有生态意义。煤矿矿区的无节制开采,对环境以及工作和居住在此的人们带来了很大的危害,裸露的矸石山,漫天飞扬的煤灰,土壤质量的降低,植被的污染与破坏,煤灰在风力、降雨等的搬运下,对水环境、大气环境造成污染,而且被污染的水和土壤中也含有很多重金属,有些污染日积月累带来的伤害甚至是致命的。煤矿矿区的景观改造设计,能够对原来遭到破坏的生态系统得到改善。
煤矿矿区的环境景观设计研究具有经济意义,在矿区环境景观改造设计之后,会带动周边农业、旅游业的发展,并且根据所在区域的功能需要,对废弃场地和矿区设备用创新的方法改造,发挥最大的经济效益。
三 生态关怀意识与煤矿矿区环境景观设计的融合及相关研究
3.1生态关怀的概念
生态关怀指的是对构成大自然生态环境所有要素的一种关爱之情,在这次研究中我所认为的生态关怀,是通过生态景观的设计手段,来表达对陪我长大的煤矿矿区情感上的关爱,是一种故乡情感的寄托。
3.2生态关怀与煤矿矿区环境景观设计的分析
3.2.1人的情感关怀与煤矿矿区环境景观设计
煤矿矿区的景观空间是以人为主体的,在这个空间中,人们有不同于其他空间的工作和生活习惯。所以在煤矿矿区进行景观设计,要从习惯出发,充分考虑和体现出人们对这个区域的情感关怀。根据不同空间不同功能划分,人性的需求、差异、行为习惯等,营造相适应的设施环境,使使用者能够在空间中感受到满足和舒适,最后感到愉悦,让工作和生活环境更加舒心。对煤矿矿区这种特殊环境的空间,要结合人们的情感关怀来进行相对应的生态景观设计。
3.2.2煤矿矿区的工作性质决定了煤矿矿区环境景观设计须走生态路线
煤矿矿区特殊的工作性质,作业环境恶劣,环境污染很大。煤矿工人每天都需要在地下几百米甚至几千米的空间工作,并且三班倒的工作制度让他们不能有规律的饮食和作息,每天的下井工作从地面进入矿井之后,由于矿石表面氧化、木料腐烂、凿岩、爆破以及装运等作业产生的粉尘和有毒害的气体,导致矿井空气成分发生变化,不同于地面,井下空气的变化,造成矿井作业环境恶劣,空气质量和气候条件很差,严重有害矿井职工的安全与健康。地下工作环境通过矿井通风与防尘可以改善,地面裸漏的煤场,植被的破坏,二次扬尘等,就可以通过生态景观设计的手法来进行改善。
3.2.3煤矿矿区的背景环境需要煤矿矿区环境景观设计中有生态关怀
几乎每年都会有煤矿事故发生,每天在恶劣的煤矿矿区工作,即使是微小的矿尘,也会产生爆炸,造成国家财产的损失和人员的伤亡,而且呼吸过多,会导致矽肺病,在矿区工作的工人几乎都有不同程度的矽肺病。在煤矿矿区的环境景观改造设计中,要融入更多的生态关怀。
四 以河南省平顶山市四矿为例
4.1四矿简介
平顶山市位于河南省中南部,是典型的煤矿资源型城市。四矿,是平顶山天安煤业股份有限公司大型骨干矿井之一,东与一、二矿相接,南与三矿为邻,西邻六、五矿。矿区东西长约2.5km,南北长约5.5km,矿区面积约12.7149km2。矿区北部以农业为主,零星分布有家庭养殖业。南部以生产区为主,占地面积约8×10000m2,生活区位于生产区的南北两侧,在四矿工作的人们几乎都住在南北两个生活区内。
nlc202309010233
4.2现状分析与问题
平顶山四矿经过了几十年的开采,为国家生产了大量的煤炭资源,有力地支援了国家和地方的经济建设,产生了巨大的经济效益和社会效益。但是在煤炭开采过程中,也产生了大量的问题,对工作环境和身体健康的危害非常大,而且矿区生产区南北两侧都是生活区,矿工不仅工作环境没有保障,而且生活居住环境也受到了污染。
四矿矿区目前存在的问题有:地面水下沉、错动下沉、水水污染、煤矸石占地及风化污染、植被破坏、二次扬尘等。这些都是无节制的矿业活动带来的后果,可以通过景观改造设计来改善矿区恶劣的环境。
4.3设计主题
从生态关怀角度出发,打造一个交叉重叠的具有多层空间层面的煤矿矿区环境景观空间,具有煤矿矿区的特色的空间体验,遵循工作、时间和空间的序列,创造一个自由随性的煤矿矿区关系景观网。不是单纯的景观或是单纯的矿区,而是一种景观和矿区完全融合的结构。满足人们工作和生活的需求,同时又是生态、煤矿文化、娱乐、运动、放松休闲相结合的开放性的场所。
4.4设计分块模式
4.4.1以矿区采煤为主的工作区
以煤矿矿区人们工作时共有的习惯需求为出发点,比如工作顺序会产生相对应的空间,进行景观设计,由需求进行分析设计相关的空间,解决习惯需求问题的同时也可以改善矿区环境。
通过结合景观设计,废弃煤矿资源再利用,使其产生新的价值。比如对煤矸石可以景观绿化,能有效遏制煤矸石对环境的污染,还能为草本植物和菌类生物的成活创造较好的微生态环境。绿化后的煤矸石山再加以改造创建,为矿区工人改善工作环境的同时,也可以转化为优良的旅游资源。将废旧建筑产生新的建筑价值,铁轨,拉煤车,井架等废弃物件形成新的景观小品等。在四矿办公楼前广场,是职工等班车的区域,矿区环境恶劣,粉尘严重,再赶上刮风下雨的天气,露天的广场无处躲藏,设计轻盈透明的等车空间,加上废弃铁轨和拉煤小车作为景观小品的装饰,让等车的时间也可以心情舒畅。
废旧的建筑空间改造翻新,可以为工人设计更多的公共空间,在工作之余带来一丝惬意,也可以开力煤矿矿区博物馆,介绍四矿的历史发展路程,煤炭开采知识,展示煤炭开采过程中发生的灾害事故图片,进行安全教育等;在安全的前提下开展井下参观游,组织前来的游客身穿矿工服,背矿灯,感受矿区工人工作环境,也带来了旅游效益。
4.4.2以矿区周边的果园、有林地以及水浇地为主的农业区
整个矿区后面是擂鼓台山,不同的季节田野呈现出不同的颜色,在农业区强化这种自然的感觉,给黑灰色的矿区增加亮点,并且可以改善矿区环境。
利用这些自然景观与人工景观,结合着矿区和生活区对其进行规划,加以适合煤矿矿区的绿化植物,形成各类休闲区,为整个矿区融入田园风光结合的生态景观设计,并且改善了周围住户的生活环境。平顶山目前还没有与煤矿旅游相结合开发的景区,兼具矿业旅游资源和农业旅游资源的景区,不仅可以吸引对矿业旅游有兴趣的游客和周边居民,还为需要接近自然、放松休闲的人们提供场所。充分利用煤矿矿区内及其周边的果园、有林地和大片水浇地等农业资源,比如开办特色果园、菜园、花圃等,让游客享受田园乐趣,开设自然生态农场,亲身参与农业生产活动,在感受完矿区文化之后还能体验农耕生活,感受大自然的魅力。
4.4.3以矿区南北方向居民楼为主的生活区
矿区的生活区和工作区紧挨着,受到地下采煤影响,原本一排排的平房因为地下煤空缺产生裂纹,导致不能入住已经部分拆除。取而代之的是一些五层高的楼房。大部分之前的平房住户早已经习惯热络的邻里情,几乎都是住了四五十年的老邻居,楼房分淡了感情,大家还是还念平房时的热络。想通过景观设计,来帮助生活区的住户找回住在平房时的热络。给整个煤矿矿区关系景观区增添浓浓的人情味儿。
采用和工作区生活区一致的相呼应的景观形式,利用一些废弃的拉煤小车、铁轨等矿区元素,根据不同程度的塌陷地形,在地表上营造促进邻里间交流的公共生态空间,让空间来促进邻里之间的交流,给煤矿生活区带来活力。在居民楼围合形成的空地设计一块休闲广场,利用废弃铁轨,加上带滑轮的可推拉的组合椅,在广场中间设置浅喷泉,还可以净化小范围空气,为矿区职工提供放松惬意的生活空间。
五 结语
都说煤矿是工业化的粮食,煤矿业确实促进了经济发展和社会稳定,并加速城市化进程。我国大部分大中型规模矿区是在20世纪中期建设完成的,经过几十年的开采,分别出现了许多问题,如资源枯竭,后备资源不足,地质环境退化等。可是随着国民经济的飞速发展,城市化、城镇化建设步伐不断加快,煤炭需求量会持续增大,必然会带来更严重的环境污染问题。
根据调研,四矿煤矿开采工作还可以继续50年左右,那么50年之后呢?煤矿矿区开采总会走到尽头,我们要做的不仅仅是在地表上做文章,看似很好,达到了视觉上满足感,实际解决不了根本问题。应该从根本的生态问题入手,带动各个区域发展,找到一条可持续延长矿区使用寿命的绿色之路。
煤矿开采对环境的影响及对策 篇12
1.1 煤矿开采对大气的影响
煤矿开采对大气的影响很大, 主要表现在以下几个方面:在对原煤和煤矸石进行运输时会产生扬尘或者是总烃, 从而造成大气污染, 它们在转载点或者是在装载的过程中也会对大气造成污染;另外, 风井井口井下对粉尘和瓦斯进行外排会造成大气污染, 如果遇到刮风, 也会产生扬尘对大气造成污染;同时, 矿区供热使用的是燃煤的锅炉, 在使用的过程中会产生烟尘与二氧化硫, 对大气造成污染。
1.2 煤矿开采对水资源的影响
(1) 水资源受到污染。首先, 矿井水对水资源造成污染。矿井水是在煤矿开采的过程中产生的, 它的特点是酸性比较强, 硬度也比较大, 同时还有着较多的杂质;其次, 是有机质和金属元素对水资源造成的污染。
(2) 地面水出现下降的状况。矿井水的产生对煤矿的安全造成影响, 必须将其排出, 导致了地面水的下降。
1.3 煤矿开采的过程中会产生噪声
煤矿开采的过程中会产生大量的噪声。这些噪音声级很高, 频带也比较宽, 还具有连续性, 不仅会影响矿工的听力和身体健康, 还会对周围居民的生活造成很大的影响。
1.4 煤矿开采产生的固体废弃物对环境产生极大的影响
固体废弃物对环境的影响主要表现在以下几个方面:第一, 煤矸石的堆放占用了大量的土地, 如果处置不当, 还会造成水土流失;第二, 煤矸石是堆放在露天的环境下, 遇到下雨天后会形成淋溶水, 从而对土壤以及水资源造成污染;第三, 如果长时间堆放煤矸石, 在一定的条件下有可能发生自燃, 一旦出现自燃, 就会释放出大量的有害气体, 从而对大气造成污染。
1.5 煤矿开采对生态环境的影响
对矿区生物多样性造成不同程度的破坏;水土流失现象时有发生。
1.6 煤矿开采对社会与经济的环境产生巨大的影响
首先, 煤矿开采会对社会环境产生一定的影响。煤矿的开采能够对当地的经济发展起到一定的促进作用, 提高人们的生活水平, 但是如果矿区保护措施不当, 就有可能造成坍塌等大型事故的发生, 这时会对人们的生活造成一定的影响, 甚至会影响到当地社会的安定;其次, 煤矿的开采需要征用大量土地, 需要大量的资金对土地使用权人进行补偿, 对煤矿企业的经济负担比较重;另外, 煤炭资源是不可再生的, 无节制的开采会影响经济的可持续发展。
2 针对矿区环境问题的解决措施
2.1 充分发挥政府的作用
首先, 政府要充分发挥自己的职能, 完善相关的法律法规, 加大环境治理力度, 对于不按照法律法规进行执行且环境污染严重的煤矿企业要进行停业整顿;其次, 政府还要加大环境保护的宣传力度, 使全民形成良好的环保意识;再次, 建立专项基金, 用于环境治理, 同时要加强其监管力度, 使基金的财务状况公开、透明, 保证资金确实用于环境治理。
2.2 减少大气污染
首先, 矿区尽量不要使用煤炭为燃料的锅炉, 用太阳能等清洁能源来代替;其次, 对于在煤炭的存储以及装卸和运输过程中产生的扬尘, 可以采用封闭式的仓库进行存储, 装载过程中尽量不要装得太满, 在运输的过程中注意盖上篷布;另外, 还要注意进行植被的恢复, 从而减少有害气体对大气的污染。
2.3 降低煤矿开采对水资源的影响
首先, 煤矿企业要有保护水资源的意识, 在对煤炭资源进行开采的同时, 要注意开发矿区的水资源。在工程的前期阶段, 就要掌握好当地水资源的情况, 及时了解水文地质条件;其次, 在开采的过程中要选择一个最佳的开采方式, 降低对水资源的污染程度;再次, 要对已经造成影响的区域进行综合治理, 做好保护措施, 比如污水沉淀处理池的建立等;最后, 还要设计一个合理的排水方案, 同时为了能够保证在开采期间污水的正常排放, 必须对现有的废水治理设施进行检查, 并对老旧的设备进行改造。
2.4 减少煤矿开采产生的噪声
首先, 要对开采中使用的机械设备定期进行维修, 防止机械设备问题的产生;其次, 开采的过程中应该选用产生噪声比较小的机械设备。将机械设备放置在室内, 并做好减震的措施;再次, 对于这些机械设备的操作人员, 做好防护措施, 如戴上具有隔声效用的耳罩等, 防止矿工的听力受损;另外, 还应该在矿区的周围做好绿化工作, 隔离带的设置能有效降低噪声对周围居民的影响。
2.5 降低固体废弃物对环境的影响
降低固体废弃物对环境的影响, 主要是降低煤矸石的影响。在煤矿的开采过程中, 煤矸石几乎占到了原煤产量的10%。因此, 必须要加大对煤矸石的利用。煤矸石如果含碳量比较高, 完全可以作为一种燃料, 可以用它来进行发电, 不仅解决了煤矸石对土壤等的污染问题, 还能解决矿区的电力问题。另外, 还可以利用煤矸石来制作土壤改良剂等。
2.6 降低煤矿开采对生态环境的影响
首先, 要对矿区进行绿化, 防止水土流失。在矿区种植花草树木, 针对不同的植物采用不同的灌溉方式, 从而避免对土壤产生不良影响。可以对矿区的排水和污水进行加工处理, 用作灌溉用水;其次, 为了防止土地下陷带来的种种影响, 必须采用合理的开采方式进行煤矿开采, 防止土地下陷, 对于已经下陷的区域, 应该采取因地制宜的方式进行恢复。
2.7 改变煤矿企业传统的粗放式发展模式, 建立循环经济的发展模式
传统的粗放式开采对环境的影响巨大, 必须改变这种模式, 坚持走可持续发展道路, 建立循环经济的发展模式。它是在进行清洁生产的同时, 对废弃物进行综合利用。这种发展模式是我国现在所提倡的, 实现了人与自然、社会的和谐发展。
结语
煤矿开采在为我国经济发展做出重大贡献的同时, 也对我国的自然环境和生态环境造成了巨大的影响, 给社会经济环境带来困扰。为了改变目前的状况, 改善矿区环境, 走可持续发展道路, 就必须坚持循环经济的发展模式, 采取相应的环境保护措施。
摘要:由于传统的煤矿开采不重视对环境的保护, 给我国的自然环境和生态保护带来了困扰, 也对社会经济环境造成了不小的损失, 间接破坏了经济的可持续发展。本文就煤矿开采对环境的影响以及对策两个方面进行探讨。
关键词:煤矿开采,环境,影响,对策
参考文献
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[2]乔群博.煤矿开采对水环境影响及对策分析[J].黑龙江水利科技, 2013 (1) .
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