内容摘要:本文主要介绍了当前露天煤矿开采中存在的环境问题,并有针对性地提出解决对策,以改善日益恶劣的生态环境,促进露天采矿的可持续发展。
关键词:露天煤矿;环境问题;对策
煤炭作为我国重要能源,对经济建设与社会发展至关重要,是实现我国经济与环境可持续发展战略的重要保障。但是目前我国露天煤矿开采中忽略对环境问题的重视,造成矿区生命支持系统功能的弱化,尤其对土地、植被等产生重要破坏,加速生态环境的退化与脆弱程度,严重威胁矿区生态安全。
露天煤矿开采中引发的环境问题
1.1过度开采对土地的破坏
露天煤矿的过度开采对土地资源的破坏,主要表现为工业场地、外排土场占压土地及采掘场直接挖损等问题。众所周知,露天开采是对整个原始地表的扰动破坏,采掘场和外排土场占地面积大。土地的占用,造成原有的土地变成了选煤场、厂房、排土道路、运煤铁路、供电线路及排水管道等矿工用地;占压土地主要指由于挖损造成废弃的岩土堆放在外排土场位置,对地貌功能造成破坏;挖损则是由于开采对地表形态、生物种群以及浅部地层的直接损毁。通过占压与挖损,造成了表层植被破坏,而此区域原本稳定的系统受到严重干扰,造成植被、地貌以及社会环境等因素的巨大变化。
1.2水资源问题
当前,我国露天煤矿大多分布在北方地区,尤以内蒙古北部的干旱地区偏多,因此露天煤矿开采的排水,大多造成矿业城市水资源的紧张加剧。露天矿坑排水引发的水资源问题主要有以下几种表现:一是矿坑水大多含有重金属离子,包含诸多有毒物质,因矿坑水的任意排放,引发严重地表水污染,对附近生活的居民、牲畜等均有危害;二是常年累月的排水疏干处理,造成严重的地下水位降低、水资源枯竭等问题,周围居民饮水困难,植被根系难以吸收水分,造成很多浅根系植物的死亡,引发沙漠化;三是由于矿坑排水造成地下水位的下降,而地下水中的岩石、中水等相互作用,同时发生化学变化,加强氧化作用、岩石淋蚀作用等,引发地下水的化学成分变化。例如,在矿坑水中含有较多的有机物与无机悬浮固体物质,如果PH值较低,则会加大某些元素的浓度,如Mg2+、Ba2+、F-、等严重超标,对地下水造成污染。
1.3废弃矿坑对环境的影响
在建国初期成立的露天煤矿,由于其存储量基本开采完毕,因此面临较多的废弃矿坑问题。由于长期开采而产生的大型矿坑,可能由于地表水与地下水作用,再加上地质结构变化、边坡岩体性质等各方面原因,极易造成塌陷、滑坡、泥石流及水土流失等地质灾害问题,进而严重影响矿区周围的工厂及居民正常生产与生活,既造成了一定的经济损失,也威胁了矿区周围地区的地质环境与生态环境。
改善露天煤矿生态环境的对策
2.1土地的复垦再利用
一方面,加快老矿区的重新规划,对闭坑矿区实现复垦。由于此类矿山长期存在环境问题,前期投资较大,因此如果能提前规划、分区复垦,就可以确保产业工人提前转产,并经过几年后获得经济收益,不断扩大复垦的区域,实现良性循环;另一方面,加快建设内部排土场。由于外排土场破坏了土地,并诱发一系列环境问题,再加上露天煤矿采掘场稳定帮坡角和开采深度的变化,也会产生诸多工程地质问题。因此,建设内部排土工程,既可减少对土地的占用,又可避免环境破坏,为矿山生产安全提供保障。因此,在今后的矿山开采方案设计中,应尤其加强对内部排土措施的研究与规划。
2.2综合利用矿坑水
由于我国露天煤矿开采地区普遍缺水,再加上矿坑水处理不当引发的生态环境问题,加强矿坑水的综合利用已成为当前改善生态环境的重要课题。过去,露天煤矿的矿坑排水多是直接排放,而只有极少部分用于煤矿内的消防用水,还有一少部分用于矿区内的道路洒水降尘,而其他水则直接排放。直接排放的矿坑水既会污染地下水系和地表面,也会造成水资源的大量浪费。因此,可与露天煤矿同步建设矿坑水处理站和生活污水处理站,对露天矿的坑内排水、其他生产用水及生活污废水进行处理。污废水经处理后,可复用于矿山防尘洒水及绿化用水、消防洒水等,不外排,使污废水回用率达到100%。
2.3加强废弃矿坑的开发
目前,对于废弃矿坑的综合利用,全世界也只有很少的实践,只有美国、德国、英国等发达国家存在成功案例,例如英国的庆典工程“伊甸园”,就是利用了康沃尔郡奥斯特附近废弃的黏土坑改造而成。如今,已经越来越多的国家认识到,即将面临关闭的废弃露天矿会带来较多环境危害,因此必须加快考虑生态恢复及重建工程。考虑到废弃矿坑的安全问题,可通过整理边坡来实现固定作用,避免泥石流、水土流失等自然灾害的形成。因此,根据不同废矿的实际情况,可从以下三方面考虑,加强综合利用:
在存在较多矿坑水的废矿中,可以改造为水库,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,但是应注意做好防渗措施,避免由于垃圾的淋溶水泄漏造成严重的地下水污染问题,同时注意对垃圾进行分类处理,注意分层填埋或者分类填埋。
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,这其中也包含了生态复垦。对排土场进行绿化处理,针对不同的土壤类型栽种经济类植物与观光植物,同时保存一定的地质构造断面和煤层断面,以满足观光景观的需要。对于废弃矿坑改造为旅游观光景点,在我国一些煤矿城市具有较好的应用前景,例如辽宁阜新的海州露天煤矿,已于2009年建成海州露天矿国家矿山公园,对加快城市经济发展、促进生态旅游发挥重要作用。
参考文献:
[1]崔晓黎.矿区空气污染与环境整治的调查分析[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版).2008(z1)
[2]舒艳、蒋莉.露天煤矿开发生态环境影响评价研究[J].中国环境科学学会2007年年会.2007
[3]刘观宁.煤矿开采沉陷控制技术现状及发展趋势[J].硅谷.2011(5)网址:http://www.cnkikbs.com
[4]吕建军.强化基础管理推进露天煤矿科学有序发展[J].中国煤炭工业.2010(8)
[5]刘海舰.试论露天煤矿土地复垦实施过程中的表土资源管理措施[J].中小企业管理与科技.2011(16)
[6]刘爱兰.浅埋资源绿色开采关键技术[J].中国矿业.2009(7) |