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摘要:在煤矿采煤生产过程,要注重经济效益的同时也要注重环境保护,特别是对于矿物质这种不可再生资源。如果不控制好和预防好对煤矿的开采,最先影响的就是采矿地区的地下水的污染和泛滥。因此,采矿过程中要对地下水的防治特别注意,对于地下水的污染问题进行监测和研究,找出合理地解决办法。
关键词:煤矿采矿;地下水;防治
水资源是人类不可缺少的自然物质,是生命之源,地下水是淡水资源的主要开采渠道,然而越来越多的地下水随着煤矿开采的不断扩大,许多地下水不断流失和污染,这也成为了采矿行业的又一大挑战。因为在开采煤矿的过程中破坏了煤矿的基层环境,有些资源在与空气接触下不可不免的氧化了,而且煤炭中富含大量的硫元素与矿物质,在开采时发生化学变化,形成许多的黄铁矿,与空气一接触分解成较多的硫酸和氢氧化铁等物质,造成了水的酸性成分过多,不但会腐蚀采矿设备,而且还会污染地表水和土壤,进而影响附近居住居民的生活健康。所以,防治开采煤矿过程中的地下水是采煤的重要环节,不可小觑。本文针对开采煤矿对地下水的防治提供了几点建议,通过对开采煤矿的环节开始,尽量减少对地下水的污染,彻底改善因采矿而影响地下水这一弊端。
1煤矿开采过程中出现的问题及原因
1.1开采过程中出现的问题
煤矿开采过程中较大的问题就是地下水的治理问题。据统计,我国北方地区的地下水中约有2.7Gm3/a的地下水是源于人类采矿范围的,采矿业的不断扩大已经使地下水的水质逐渐变差,而且流径也发生改变和破坏。而近年来地下水的形势更为严峻,由于大量的矿井停产、关闭或是报废等原因,矿井资源不断破坏和浪费,导致正常矿井的排水系统也瘫痪,矿区的原有地下水的循环条件和自净能力减弱,采矿过程中废弃的垃圾常年堆积造成地下水污染严重,破坏了水资源。这一事实引起了国家的高度重视,有关部门和水利部门也提供了帮助和支持,将水质进行监管和治理,一些地质学家和环境学家也进行实验进一步改善水质,但是要想根本上解决这一问题,关键在于开采煤矿的过程,从质量上把关,从环境上改善,从治理上预防。
1.2导致地下水污染的原因
在开采煤矿过程中,因为在环节上注重经济效益而忽略了环境保护,破坏了煤矿的基层环境,有些资源在与空气接触下不可避免的氧化了,且煤炭中富含大量硫元素与矿物质,在开采时发生化学变化,形成许多的黄铁矿,这些矿物质与空气一接触分解成较多的硫酸和氢氧化铁等物质,造成了水的酸性成分过多,不但会腐蚀采矿设备,而且还会污染地表水和土壤。再者,煤炭中大约的硫,经开采之后,与水反应使水出现酸性,产生矿井水,这些水长时间与水管道与阀门、闸门接触,会腐蚀设备,长时间会造成水灾。
2煤矿开采过程中对地下水的防治
2.1采取合理的采煤方法,减少采煤出现导水裂缝,在采煤过程中,要及时探明地下水径的地质情况、构造情况,要了解导水断层的分布情况,导水陷落柱的范围大小等,并采取合理的采煤方法,同时也要关注预防水煤柱的流向,做好安全防水措施。
2.2禁止越界开采
在煤炭采矿过程中,应该严格按照要求,设计合理的开采边界限制,严格禁止越界开采,越界开采会使没有做预防措施的地下水受水径影响直接流到未被污染的区域,造成地下水大面积污染,同时要注意的是地表水的淡水供应,因为开采煤或多或少都会影响地下水的供应,附近一旦有居民则影响用水问题,所以提前储备水源也是必不可少的,预防矿井在排污水时水源缺少,以备不时之需。
2.3采取“保水采煤”措施
在原本就缺乏水资源的地区要实行“保水采煤”的方法,因为在煤层较薄的区域,对水的污染就越大,因为水层含水量最大的区域会受到污染,最有效、保守的方法就是隔离水源,对水层进行设计,改善水流方向,做好引流工作,将洁净水引导并储存。
3对改善地下水的污染提出几点合理化建议
3.1对地下水的污染预防措施
3.1.1降低排水量。要想预防酸性矿物质水,就要从防治地下水的产生开始,其根本的就是要从酸性矿物质水的产生条件着手,及时的预防,减轻危害程度。在采煤的过程中要严格按照采矿环节做起,建立完善的排水系统,对于采矿的废水要及时进行净化和分流,蒸发和浓缩,保证环境和水质不被破坏的条件下进行开采,降低污染程度。
3.1.2减少资源浪费。合理利用资源,提高能源利用效率是当今我国必须实行的,中国目前的资源利用率还比较低,能源消耗比较大,因而在开采煤矿的过程中更應该做好准备工作,集中处理采矿时造成的残留物质,降低浮煤的流失,选用黄铁矿加以融合,有效降低酸性水的释放量,同时,我们也要注意井下工作,实施杀菌、抑菌的手段,消灭微生物,从而降低水生物的数量防治水因二次破坏,进而实现控制酸性水,减少资源浪费。
3.1.3缩短排酸性水的时间。要想缩短矿井的排水时间,就要做好渗漏和疏通条件,矿物废水的停留时间能够有效地降低设备与矿物质发生反应,预防硫化物氧化量,降低酸性水的形成。而渗漏工作做好,对于含有黄铁矿较多的范围条件下的进化是有好处的,可以尽快分离和净化水质,对于煤层浅的区域来说更为有利,大幅度减少了污染,从宏观上控制了污染程度,方便了采矿的实施。
3.2对地下水的改善治理措施
3.2.1酸性矿物质水的治理。对于未污染的地下水可实行减源、降低排水量和缩短排水时间等措施,对于已经污染的地下水,治理是相对较难的,因为在特定的条件下,水的硬度与酸碱度都会发生变化,目前我国的处理因采矿而被污染的地下水的方法较为常见的是用石灰乳、石灰石进行中和,称为湿地处理法和微生物法。将石灰乳中和试剂取适量溶于较强的酸性水和矿物废水中,尤其当酸性矿物质水的铁离子较多时,还可少量用石灰石进行氧化除铁,这样能降低成本和投资,减少工业废渣和沉淀物,因操作简单实用故而被广泛应用于治理地下水。
3.2.2引进先进的科学技术。根据国外的经验,并且融合我国的现阶段采煤技术,要想达到系统的、完善的、环保的采煤技术还需要不断发展和改进,例如加利福尼亚洲对于煤矿废水和地下水的污染进行修复是通过沉淀、吸附、氧化和络合等处理,与我国的地下水净化环节不尽相同,有效地从水和土壤中分离出有害物质,还原原有的生态,实现水净化、土壤净化。我国吸取国外优秀的先进技术,引进新的地下水治理方法,从根本上突破采矿污染这一难题,将污染变为环保,将废物再回收利用,达到可循环使用。
地下水影响我们的日常生活,在越来越多的采矿业日趋上升的情况下,要想更好的开采资源而避免资源的浪费、地下水的流失和污染是我们必须面临的问题和解决的问题,这不仅是对环境的保护,更是资源合理利用的前提条件,因此每个企业不仅是采矿业都要严格按照程序办事,坚持科学、环保、不浪费的职业道德。
参考文献
[1]田荣.采煤过程对地下水的影响与防治[J].2015,(06),山东煤炭科技.
[2]苑明顺.环境及地下水水力学专题论文综述[J].2015,(03)长江学院院报.
[3]陈秀成.地下水污染治理技术进展[J].2015,(04)资源环境与工程.
(作者单位:山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿)
关键词:煤矿采矿;地下水;防治
水资源是人类不可缺少的自然物质,是生命之源,地下水是淡水资源的主要开采渠道,然而越来越多的地下水随着煤矿开采的不断扩大,许多地下水不断流失和污染,这也成为了采矿行业的又一大挑战。因为在开采煤矿的过程中破坏了煤矿的基层环境,有些资源在与空气接触下不可不免的氧化了,而且煤炭中富含大量的硫元素与矿物质,在开采时发生化学变化,形成许多的黄铁矿,与空气一接触分解成较多的硫酸和氢氧化铁等物质,造成了水的酸性成分过多,不但会腐蚀采矿设备,而且还会污染地表水和土壤,进而影响附近居住居民的生活健康。所以,防治开采煤矿过程中的地下水是采煤的重要环节,不可小觑。本文针对开采煤矿对地下水的防治提供了几点建议,通过对开采煤矿的环节开始,尽量减少对地下水的污染,彻底改善因采矿而影响地下水这一弊端。
1煤矿开采过程中出现的问题及原因
1.1开采过程中出现的问题
煤矿开采过程中较大的问题就是地下水的治理问题。据统计,我国北方地区的地下水中约有2.7Gm3/a的地下水是源于人类采矿范围的,采矿业的不断扩大已经使地下水的水质逐渐变差,而且流径也发生改变和破坏。而近年来地下水的形势更为严峻,由于大量的矿井停产、关闭或是报废等原因,矿井资源不断破坏和浪费,导致正常矿井的排水系统也瘫痪,矿区的原有地下水的循环条件和自净能力减弱,采矿过程中废弃的垃圾常年堆积造成地下水污染严重,破坏了水资源。这一事实引起了国家的高度重视,有关部门和水利部门也提供了帮助和支持,将水质进行监管和治理,一些地质学家和环境学家也进行实验进一步改善水质,但是要想根本上解决这一问题,关键在于开采煤矿的过程,从质量上把关,从环境上改善,从治理上预防。
1.2导致地下水污染的原因
在开采煤矿过程中,因为在环节上注重经济效益而忽略了环境保护,破坏了煤矿的基层环境,有些资源在与空气接触下不可避免的氧化了,且煤炭中富含大量硫元素与矿物质,在开采时发生化学变化,形成许多的黄铁矿,这些矿物质与空气一接触分解成较多的硫酸和氢氧化铁等物质,造成了水的酸性成分过多,不但会腐蚀采矿设备,而且还会污染地表水和土壤。再者,煤炭中大约的硫,经开采之后,与水反应使水出现酸性,产生矿井水,这些水长时间与水管道与阀门、闸门接触,会腐蚀设备,长时间会造成水灾。
2煤矿开采过程中对地下水的防治
2.1采取合理的采煤方法,减少采煤出现导水裂缝,在采煤过程中,要及时探明地下水径的地质情况、构造情况,要了解导水断层的分布情况,导水陷落柱的范围大小等,并采取合理的采煤方法,同时也要关注预防水煤柱的流向,做好安全防水措施。
2.2禁止越界开采
在煤炭采矿过程中,应该严格按照要求,设计合理的开采边界限制,严格禁止越界开采,越界开采会使没有做预防措施的地下水受水径影响直接流到未被污染的区域,造成地下水大面积污染,同时要注意的是地表水的淡水供应,因为开采煤或多或少都会影响地下水的供应,附近一旦有居民则影响用水问题,所以提前储备水源也是必不可少的,预防矿井在排污水时水源缺少,以备不时之需。
2.3采取“保水采煤”措施
在原本就缺乏水资源的地区要实行“保水采煤”的方法,因为在煤层较薄的区域,对水的污染就越大,因为水层含水量最大的区域会受到污染,最有效、保守的方法就是隔离水源,对水层进行设计,改善水流方向,做好引流工作,将洁净水引导并储存。
3对改善地下水的污染提出几点合理化建议
3.1对地下水的污染预防措施
3.1.1降低排水量。要想预防酸性矿物质水,就要从防治地下水的产生开始,其根本的就是要从酸性矿物质水的产生条件着手,及时的预防,减轻危害程度。在采煤的过程中要严格按照采矿环节做起,建立完善的排水系统,对于采矿的废水要及时进行净化和分流,蒸发和浓缩,保证环境和水质不被破坏的条件下进行开采,降低污染程度。
3.1.2减少资源浪费。合理利用资源,提高能源利用效率是当今我国必须实行的,中国目前的资源利用率还比较低,能源消耗比较大,因而在开采煤矿的过程中更應该做好准备工作,集中处理采矿时造成的残留物质,降低浮煤的流失,选用黄铁矿加以融合,有效降低酸性水的释放量,同时,我们也要注意井下工作,实施杀菌、抑菌的手段,消灭微生物,从而降低水生物的数量防治水因二次破坏,进而实现控制酸性水,减少资源浪费。
3.1.3缩短排酸性水的时间。要想缩短矿井的排水时间,就要做好渗漏和疏通条件,矿物废水的停留时间能够有效地降低设备与矿物质发生反应,预防硫化物氧化量,降低酸性水的形成。而渗漏工作做好,对于含有黄铁矿较多的范围条件下的进化是有好处的,可以尽快分离和净化水质,对于煤层浅的区域来说更为有利,大幅度减少了污染,从宏观上控制了污染程度,方便了采矿的实施。
3.2对地下水的改善治理措施
3.2.1酸性矿物质水的治理。对于未污染的地下水可实行减源、降低排水量和缩短排水时间等措施,对于已经污染的地下水,治理是相对较难的,因为在特定的条件下,水的硬度与酸碱度都会发生变化,目前我国的处理因采矿而被污染的地下水的方法较为常见的是用石灰乳、石灰石进行中和,称为湿地处理法和微生物法。将石灰乳中和试剂取适量溶于较强的酸性水和矿物废水中,尤其当酸性矿物质水的铁离子较多时,还可少量用石灰石进行氧化除铁,这样能降低成本和投资,减少工业废渣和沉淀物,因操作简单实用故而被广泛应用于治理地下水。
3.2.2引进先进的科学技术。根据国外的经验,并且融合我国的现阶段采煤技术,要想达到系统的、完善的、环保的采煤技术还需要不断发展和改进,例如加利福尼亚洲对于煤矿废水和地下水的污染进行修复是通过沉淀、吸附、氧化和络合等处理,与我国的地下水净化环节不尽相同,有效地从水和土壤中分离出有害物质,还原原有的生态,实现水净化、土壤净化。我国吸取国外优秀的先进技术,引进新的地下水治理方法,从根本上突破采矿污染这一难题,将污染变为环保,将废物再回收利用,达到可循环使用。
地下水影响我们的日常生活,在越来越多的采矿业日趋上升的情况下,要想更好的开采资源而避免资源的浪费、地下水的流失和污染是我们必须面临的问题和解决的问题,这不仅是对环境的保护,更是资源合理利用的前提条件,因此每个企业不仅是采矿业都要严格按照程序办事,坚持科学、环保、不浪费的职业道德。
参考文献
[1]田荣.采煤过程对地下水的影响与防治[J].2015,(06),山东煤炭科技.
[2]苑明顺.环境及地下水水力学专题论文综述[J].2015,(03)长江学院院报.
[3]陈秀成.地下水污染治理技术进展[J].2015,(04)资源环境与工程.
(作者单位:山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿)