露天煤矿开采生态环境污染防治关键技术研究

露天煤矿开采生态环境污染防治关键技术研究

魏强明

新疆宜化矿业有限公司 新疆准东经济技术开发区  831800

摘要：在国民经济飞速向前发展过程中，矿产资源的开发利用必不可少，属于重要的物质基础。煤矿作为最重要的矿产资源，其开采方式，不论是地上还是地下，都会对生态系统和环境造成破坏，特别是露天煤矿的开采。采煤易造成矿山边坡陡峭、凹凸不平，矿山废弃地、排土场土地裸露，生态植被破坏，水土流失严重，植被难以自然生长和修复，必须通过人工措施改造和营造出植物生长的必要条件，才能恢复生境，改善生态环境，实现土地复垦。因此，露天煤矿开采生态环境污染防治关键技术的研究具有重要意义，需深入研究。

关键词：露天煤矿；生态环境；污染防治

引言

在可持续发展的重要指导方针下，对露天煤矿周边环境及区域进行污染防治是有必要，且不容忽视的。由于露天采矿作为资源产量较高的生产地，世界各国也都在重点关注，但是近年来世界各国也陆续发现了露天煤矿开采产生的相关环境问题，开始研究针对露天采矿的环境防治方案。

1露天煤矿开采生态环境污染现状分析

我国地域广阔，自然条件复杂，矿产资源因自然、社会、经济、环境等存在着明显的差别，不同区域因其自然和社会经济环境的不同，造成的生态损害也不尽相同。中国露天煤矿矿区的生态环境表现为：煤矿开采强度大与矿区内人多地少的矛盾，分散性较差，煤矿集中在华北、华东等地，这一带地形复杂，城市、工厂、居民区密集，是全国最大、人均耕地面积最小的区域，开采难度大且环境污染现象严重。并且这些年还深受塌陷问题干扰，地表塌方频率较高，防治难度大。开采工作会破坏土地，不但耕地无法耕作，还会造成工厂、学校、农舍、道路、河床、电力、水利设施等各类附属物的损坏，使矿区社会、经济混乱，加剧了矿乡之间的矛盾。

2露天煤矿开采生态环境污染防治关键技术

2.1建立矿山生态环境数据中心

针对露天煤矿生态环境的复杂性和多样性，建立矿山生态环境数据中心是提高生态环境恢复治理的技术水平的一种有效途径。通过收集、整理和分析矿山生态环境数据，可以更好地了解矿山生态环境的变化趋势、问题和特征，为矿山生态环境恢复治理提供科学依据和技术支撑。首先，数据收集。工作人员可以通过矿山企业、监管机构、科研机构等途径获取相关数据，包括矿山环境监测数据、地理信息数据、土壤质量数据、水质数据、气象数据等，为建立矿山生态环境数据中心提供强大的数据支持；其次，数据整理。对于收集到的数据进行整理和清洗，去掉重复、无效、错误的数据，使数据更加准确和可靠；再者，数据分析。通过对数据进行分析和挖掘，找出矿山生态环境存在的问题和趋势，并为矿山生态环境恢复治理提供科学依据和技术支撑；此外，数据共享。建立矿山生态环境数据中心不仅仅是为了研究和监测，更重要的是为社会各界提供数据服务。因此，需要建立数据共享机制，将数据开放给政府、企业、科研机构、公众等各方面使用，促进矿山生态环境治理的共同参与。

2.2矿区水生态系统建设

水生态系统建设是生态系统恢复的重要环节之一，项目充分利用矿区污水处理厂的中水资源，在场地内建设一处中心蓄水池，结合场地森林、环形沟渠和水生植物等净化单元，建设水体自然生态系统，使森林、农田、水形成完整的生态大环境，实现山、水、林、田、草的综合治理。在设计中，利用储备林森林生态系统净化外围水源，通过道路两侧沟渠汇集入中心蓄水池的自然驳岸、梯田台地，再通过芦苇、香蒲、菖蒲等挺水植物、沉水植物，进一步实现水体的生态净化，形成一个水体水岸稳定的水生态系统，并丰富物种的多样性。

2.3普湿抑尘技术

针对煤炭露天采掘场的大气粉尘污染防治，主要考虑破碎岩石过程中，钻机穿破岩石土层等产生的大量粉尘，利用普湿装置对露天采矿作业场地实施抑尘。煤矿开采过程中，需要利用爆破装置完成大量岩石的清理，此时会使粉尘瞬间从地面静置转而空中悬浮状态，使空气中的粉尘量增加。为了防治大气降尘污染、减少雾霾，通过利用合理的炮孔网度和微差爆破，减少爆破震动幅度，采用空气柱间隔装药形成小面积可控范围的爆破，在此基础上封堵炮孔，对预爆区域范围内洒水预湿，以此最大限度地降低爆破产生粉尘含量。在清除矿土、挖掘爆破废土等过程中，推土机和铲运机等有关机具车辆，在作业时也会产生一定的尘土，可以将自行式水枪装置搭载到有关机具车辆上，在铲土过程中直接给矿岩喷水，当物料湿润程度达到对应临界值，能够大大降低挖掘时的产尘量。装卸及运输废料废土时，汽车铲斗的升降变化也是粉尘的主要产生原因。最大限度地减小铲斗的装卸高度，同时增加装卸物料的湿度，是防治这一过程粉尘产量的有效方法。物料运输途中汽车在路面行驶产生粉尘的情况，应通过有效地加强对道路的养护，确保运输道路处于完好平坦状态，减少车辆运输行驶过程中的颠簸程度，定期喷洒路面，以减少路面上的灰尘。给采矿所用的带式输送机密封遮盖防尘罩;采用除尘机对露天采矿作业场地的破碎工位和卸料点进行除尘，并将其封闭起来，在采掘作业场周围设置喷洒式喷淋设备，通过湿式吸附和降低粉尘的外溢。外部堆积物、碎石等若遇到大风天气，同样会出现起尘现象，造成粉尘飞扬。为了降低粉尘对大气环境和周边敏感区域的污染影响，清理场地及装卸物料时需要加强喷洒，湿润物料降尘，对已卸出的剥落堆积物料进行及时粉碎，起到固定剥离物表层、降低粉尘的防治作用。

2.4固体废弃物污染处理

固体废弃物处理要从煤矿选址之初就要意识到这类问题，选择合适的开采区域。“应用污染源自动监测技术，处理好排污口、采集数据、样品，以科学管理的方式来绘制出准入的项目标准化曲线。”利用自动监测技术，对收集的数据，加以梳理整合，自动生成报表，增强工作质量。系统运维工作的好坏，决定着信息可靠性与利用率的高低，环保监督工作开展的质量，影响相关服务质量。根据实际污染类型，选择合适监测技术，获取数据，加以分析，制定完善工作方案。利用污染源自动监测技术，做好煤矿开采工作特性及固体污染物分析工作，统计分析结果，制定监测报告，深入了解固体污染物的主要来源。

2.5推动数字化技术应用

推动数字化技术应用是提高矿山生态环境治理效率和质量的有效途径。数字化监测技术可以采用遥感技术、无人机、激光雷达等，实现对生态环境全方位、高效率、高精度的监测，可以快速获取矿山生态环境的相关数据，发现问题并及时采取措施进行治理。首先，建设矿山生态环境决策支持系统。利用数据分析技术和人工智能算法，开发矿山生态环境决策支持系统，为决策者提供科学、可靠、全面的数据支持和决策分析工具，帮助决策者更好地制定治理方案和应对措施；其次，推动矿山生态环境治理技术数字化升级。应用数字化技术和智能化设备，加快矿山生态环境治理工艺的数字化升级，提高治理效率和质量，减少人力和物力的浪费。

结语

露天开采煤矿造成的生态环境污染问题，其实际的形成原因是多方面的，是较为综合性的复杂生态体系破坏，在防治过程中，也要从多个影响因素下手，结合科学原理和防治效益，针对性做出防治方案。

参考文献

［1］王佟，杜斌，李聪聪，等．高原高寒煤矿区生态环境修复治理模式与关键技术［J］．煤炭学报，2021，46(1):230-244．

［2］宋子岭．实施绿色开采促进露天煤矿可持续发展［J］．中国煤炭，2020，46(3):40-46．

［3］黄选明，张雁，李文嵩，等．我国露天煤矿水害特征与防治水技术［J］．煤田地质与勘探，2020，48(4):53-60．