实施绿色开采促进露天煤矿可持续发展

发表时间:2020/6/2   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷3月6期   作者:郭中元
[导读] 在煤炭总产量中,露天开采的占比逐年提高,已由以前的不到10%逐渐增加到2016年的20.8%

         摘要:在煤炭总产量中,露天开采的占比逐年提高,已由以前的不到10%逐渐增加到2016年的20.8%,露天煤矿的数量达400余座。然而,露天开采对生态环境的影响是严重的、影响范围也是巨大的,现已成为影响露天煤矿可持续发展的首要因素。笔者在详细分析露天开采的特点和对生态环境影响基础上,提出了实现露天煤矿绿色开采的几项建议。
         关键词:绿色开采;促进;露天煤矿;可持续发展
引言
         煤炭在开采过程中,岩石层的移动和破坏会造成周围地应力、地温以及岩溶水压的持续上升,矿井突水灾害加剧,岩石应力场变化复杂,开采劳动效率降低;高瓦斯和高强扰动增强了开采的危险系数,带来安全隐患。同时,由于我国浅层煤炭的日渐枯竭,煤炭开采深度和力度增强,随之带来的地面塌陷、地下水循环受阻、高瓦斯含量和废气压力问题日渐凸显。因此,优化煤炭的深度开采技术,实现绿色开采,将为我国的能源战略和健康可持续发展打下坚实的基础。
1露天煤矿绿色开采的现实意义
         1.1绿色开采是国家发展战略的需要
         党的十八大做出了“大力推进生态文明建设”的战略决策,提出经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设“五位一体”总体布局,实现以人为本、全面协调可持续的科学发展,要坚持人与自然和谐共生,形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式,还自然以宁静、和谐、美丽。习近平在党的十八届五中全会第二次全体会议上的讲话提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,绿色发展注重的是解决人与自然和谐问题。我国资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的问题十分严峻,人民群众对清新空气、干净饮水、安全食品、优美环境的要求越来越强烈。党的十九大提出了把我国建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国的奋斗目标。习近平提出“绿水青山就是金山银山”,人与自然是生命共同体。“建设美丽中国”就是要提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生。
         1.2传统的露天开采设计理论存在缺陷
         我国露天开采设计主要采用原苏联露天煤矿设计理论,其设计原则是工艺与开采条件匹配、开采方法与开采条件匹配,开采方案目标是“技术可行、经济合理、安全可靠”。在这种设计思想的指导下,露天开采设计主要考虑露天开采安全技术的可行性和经济效益的最大化,但存在明显的缺陷,没有考虑生态环境修复问题,形成先开采、后治理的环境被动模式,从而引发了严重的生态环境问题:露天矿区土地占用和破坏的面积大;采场排水破坏地下水力平衡,矿区附近地下水位下降;煤炭自燃产生有毒有害气体和烟雾,严重污染大气;汽车运输消耗燃油、排放大量的尾气;各环节作业产生飞尘(煤尘、岩尘)和噪音;引发固体、水体、气体、生态环境综合性破坏和污染。
2传统采矿造成的环境破坏
         2.1破坏土地
         在资源开采时会运送出大量的固体废弃物,这些废弃物不断堆积会引发土壤沙化,当自然界有雨水的时候沙化的土体会被不断冲走,就会引发水土流失。而且废弃物的不断堆积也会对自然界的土地造成很大压力,使得地基坍陷,影响周边的建筑和植物生长,从而造成自然生态环境的严重破坏。
         2.2水资源问题在矿产资源开采过程中,地下含水层径流将会发生很大的变化,导致地下水渗出情况时有发生。因为地下水严重渗出,区域含水层水位自然会受到很大影响,并且促使地下水降落漏斗的形成,直接改变区域内的水质情况。此外,传统矿产开采方式还会影响到地表水体,导致河流沟渠中的水流直接下降,对于当地居民用水情况也有着很大的影响。


         2.3破坏空气
         传统比较粗放的开采方式会对周边的地层造成严重的破坏,会污染空气,引起温室效应。由于传统的方法开采煤矿需要很长的时间,在开采过程中会泄露地层中的有毒气体,比如二氧化硫、瓦斯等等。这些有毒气体一旦进入空气中就会对空气造成严重的污染,影响到当地居民和工作人员的身体健康。另外,固体废弃物中还含有大量的粉尘,在风的作用下固体粉尘被吹到空气中,一旦吸入人体也会严重影响健康。
3实现露天煤矿绿色开采的几点建议
         3.1保水采煤技术
         采煤保水技术包括减沉、减损、保水以及防崩4种类型,是绿色开采的地质保障。在隔水性稳定区,可以建设大-特大型矿井,采用综采或综采放顶开采方式,同步实施减沉地质工程,控制地表沉降幅度小于地下水位埋深,防控地下水溢出地表出现盐泽化;在隔水性变化区,也可以建设大-特大型矿井,但对煤层厚度大于10m的区域,必须采用分层限高开采方式,同步实施减损地质工程,防控隔水岩组隔水性损害;在隔水性损害区,可以建设大型矿井,但对煤层上覆含水层的富水区域,必须采用充填开采方式,同步实施保水地质工程,防控含水层损害。贫水或无水区位于黄土沟壑区,水土流失严重,地下水贫乏,地表地形破碎,可以建设大型矿井,采用综合机械化开采方式,同时实施防控滑坡、崩塌地质工程。
         3.2加强露天煤矿绿色开采理论研究
         建设“本质绿色型露天矿”,从开采规划、开采设计(初步设计)起,设计的露天煤矿、建设的露天煤矿都是绿色开采的,同时建立露天煤矿绿色设计理论与方法。绿色开采不再是一个概念、一个名词,而是实实在在需要达到的目标,是露天煤矿不可分割的重要组成部分,是露天矿的技术问题、理论问题、管理问题和核心问题。露天煤矿绿色开采的目标:“露天煤矿采用绿色开采工艺、绿色开采方法”———露天矿采场、排土场等生产过程对生态环境破坏最小;“开矿不见矿”———矿区生态环境恢复、绿化。
         3.3清洁利用、循环经济战略
         煤是化石能源,其燃烧、发电等利用过程中不可避免地造成大气、水和土壤的污染,因此,煤的清洁、循环利用一直是煤炭工业发展的重要方向和战略。国家能源局发布的《煤炭工业发展“十三五”规划》明确表示,对于煤炭清洁开发利用,将从清洁生产和高效利用2个方面进行部署与安排。打造生态文明矿区要坚持整体布局、节约高效、环境友好和以报答本的原则,最终达到污染物排放最小化、废弃物资源化和无害化,实现矿区经济与生态环境的协调发展。矿区不仅是原材料的生产基地,更应该增强其区域产业结构的可持续与抗风险能力,统筹矿区综合利用项目及相关产业建设布局,提升循环经济园区建设水平。在煤炭生产的各个环节要做到废物的减量化、无害化和资源化,发展循环经济。在煤炭的利用环节要加大清洁高效利用技术的研究和实施,注重对煤的附加产品的开发与利用,增加煤炭资源附加值。
结束语
         传统的煤炭资源开采会影响周边环境,造成水土流失并影响空气和水资源等,因此应当加大绿色开采技术的推广力度,比如固体废弃物的利用以及保水开采技术等。工作人员应当详细了解这些开采方法的特点,保证绿色开采技术在煤矿开采中的运用,提高煤炭开采的安全性,提高企业的经济效益。
参考文献
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