开采作业对周边环境的影响及其防治措施

开采作业对周边环境的影响及其防治措施

张忠

内蒙古锦泰川宏煤炭有限公司川宏煤矿  017100

摘要：煤炭开采活动在促进经济社会发展的同时，也不可避免地对区域生态环境产生诸多负面影响。如何协调煤炭资源开发与生态环境保护的关系，是当前亟需解决的重大现实问题。本文系统分析了煤矿开采作业对周边环境的影响，重点评估了煤矿开采引发的地表沉陷、水资源破坏、大气污染等主要生态环境问题。在深入剖析各类环境影响成因机制的基础上，从源头控制、过程阻断、末端治理等环节提出了一套行之有效的综合防治措施。实践表明，采用本文所述绿色开采技术和生态环境保护措施，能够显著降低煤炭开采活动的环境负荷，实现矿区生态系统的良性循环。本研究对于推动煤炭行业转型升级和高质量发展，建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。

关键词：煤炭开采；生态环境影响；地表沉陷；水资源保护；污染防治

1 引言

煤炭是我国的主体能源和重要工业原料。改革开放以来，在煤炭资源大规模开发利用的推动下，我国经济社会实现了快速发展[1]。然而，长期以来，粗放型的资源开采方式导致矿区生态环境不断恶化，煤炭开采引发的地表沉陷、水资源破坏、环境污染等问题日益突出，不仅威胁矿区居民生命财产安全，而且制约区域经济社会可持续发展[2]。随着生态文明建设的不断深入，转变煤炭开采利用方式、强化生态环境保护已成为行业发展的必由之路。本文从分析煤矿开采作业的环境影响入手，在揭示环境问题成因机制的基础上，提出系统性的综合防治对策，以期为煤矿绿色开采和矿区生态文明建设提供理论指导和实践参考。

2 煤矿开采作业的环境影响分析

2.1 地表沉陷及其生态效应

地表沉陷是煤炭开采最直接、最显著的环境影响之一。大规模地下采煤导致上覆岩层失去支撑，在重力作用下发生变形、错动和垮落，进而引起地表沉降[3]。沉陷区地表塌陷坑洼连片、地形起伏变化剧烈，严重时可形成积水区或洼地，破坏农田和建筑物，威胁当地居民生命财产安全。此外，采动引起的地表变形还会改变区域地表水系，造成地表径流阻滞、水土流失加剧等次生生态问题。据统计，我国煤炭开采累计造成沉陷土地3.5万km2，占国土总面积的0.37%[4]。沉陷区耕地质量退化、农作物减产，生态系统服务功能显著下降，亟需采取有效的防治修复措施。

2.2 含水层破坏与水资源影响

煤矿开采还会对区域含水层产生显著扰动和破坏。一方面，煤层开采卸荷导致顶板岩层产生大量裂隙，改变含水层的渗透性，引起地下水位下降漏失。另一方面，采矿废水的排放如果处理不当，极易污染地表水体和地下含水层，降低区域水资源的质量。此外，煤矿疏干排水还会造成区域地下水位普遍下降，引发土地沙化、植被退化等生态问题。我国70%的煤矿分布于干旱半干旱地区，疏干排水严重加剧了当地水资源短缺矛盾。如何在满足煤矿安全生产用水需求的同时，最大限度地保护水资源，已成为亟待解决的重大课题。

2.3 大气污染与粉尘危害

煤炭开采、运输和储存过程中产生的粉尘污染也不容忽视。矿区扬尘主要来源于煤炭采掘面、运输转载点以及煤场和排矸场。粉尘污染一方面对矿区职工健康构成威胁，另一方面也会影响区域大气环境质量。此外，井下瓦斯、一氧化碳等有毒有害气体如处理不当，排放到大气中同样会造成环境污染。随着大气污染防治力度的不断加大，煤炭企业面临的减排压力日益增大，必须加强矿区扬尘和废气的科学管控。通过采用先进的防尘抑尘技术，提高煤炭回收利用率，从源头上控制污染物排放已成为行业共识。

2.4 固体废弃物堆存及其环境风险

煤矿开采还会产生大量固体废弃物，主要包括煤矸石、废石和尾矿等。这些废弃物如堆存不当，长期受风化剥蚀作用极易污染周围环境。废石和尾矿中往往富集大量的重金属和放射性元素，遇水浸出会严重污染土壤和地下水。此外，含硫煤矸石在空气和水的作用下，极易发生自然发火，产生的硫化物污染大气和水体，危害生态环境。我国煤矿开采固体废物的综合利用率还较低，大量废弃物随意堆存，潜在的环境风险不容忽视。因此，加强废弃物的减量化、资源化、无害化处置，规范排矸场建设和管理，强化环境风险防控已成为当务之急。

3 煤矿开采环境影响的防治措施

3.1 科学规划与源头控制

预防为主、防治结合是新时期煤矿开采环境保护的基本方针。国土空间规划和用途管制是从源头上控制煤矿开采活动环境影响的重要手段。通过合理划定生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界等，严格限制重点生态功能区、自然保护区等区域的煤炭资源开发强度，在开采方式、规模、布局等方面提出严格管控要求，将新增煤矿项目对生态环境的影响控制在可接受水平。同时，在煤矿开采设计和工艺选择上，要充分考虑与当地水资源、地质条件、环境容量的协调匹配，优先采用对环境影响小、资源利用效率高的开采方式，最大限度地减轻对区域生态环境的扰动和影响。

3.2 绿色开采与清洁生产

煤矿开采应全面贯彻绿色发展理念，加快推进清洁生产和绿色开采。矿井水资源化利用是实现煤矿开采节水减排的有效途径。可采取分质处理、梯级利用的原则，将矿井水优先用于井下防尘、喷浆支护等，达标后可作为周边工农业生产用水，实现矿井水的循环利用。对于采煤沉陷区，要加强动态监测预警，及时采取充填开采、注浆加固等措施，最大程度减轻地表变形破坏。大力推广煤矸石等固废的资源化综合利用，加快研发推广污染物减排和余热回收新技术，减少煤炭开采全过程的污染物排放。同时，要强化煤炭洗选加工和储运环节的粉尘控制，采用封闭式皮带廊道、干雾抑尘等技术，从源头上控制扬尘污染。

3.3 生态修复与综合治理

针对煤矿开采造成的环境破坏，要及时开展生态修复和综合治理。废弃矿井和塌陷坑区可因地制宜开展土地复垦，通过平整场地、客土覆盖、植被重建等措施恢复土地生产力。对于废石场、排矸场等固废堆场，则要加强防风固沙、截排水工程建设，减轻水土流失。通过在边坡上覆土种植植被，选育适合当地生长的草本和灌木，防止废石风化剥蚀。针对地表沉陷积水区，可采取疏浚清淤、砌筑驳岸等工程措施，结合当地需求规划建设人工湿地、水库鱼塘等，修复区域水生态系统功能。同时，要关注矿区及周边居民生计恢复，引导和扶持其发展采煤沉陷区特色种植、生态旅游等生态产业，促进绿水青山向金山银山的有效转化。

4 结语

煤矿开采对区域生态环境的影响是多方面、长时期、广范围的。开采引发的地表沉陷、含水层破坏、水土污染、废弃物堆存等问题已成为制约行业可持续发展的瓶颈。本文通过系统剖析煤矿开采活动的主要环境影响类型及成因机制，以绿色发展和生态文明建设为导向，从国土空间规划、煤炭绿色开采、矿区生态修复等层面提出了系统性的防治对策。这些措施的有效实施，将有助于从源头上控制和减轻煤炭开采活动的生态环境影响，推动区域经济社会与生态环境协调发展。需要强调的是，煤矿环境保护是一项复杂的系统工程，仍存在诸多理论和技术问题亟待突破。未来应进一步强化部门协同、产学研联动、政策法规与科技创新相结合，不断完善煤炭开采全过程污染防治和生态保护的长效机制。只有转变发展理念，创新开采利用模式，才能实现煤炭资源开发与生态文明建设的双赢，为建设美丽中国、实现中华民族永续发展贡献矿业力量。

参考文献:

[1]刘行行.矿山地质环境恢复与治理措施探究[J].新疆有色金属,2024,47(01):53-54.

[2]王德山,刘晓勇.煤矿开采过程中存在的问题及相关措施[J].当代化工研究,2024,(03):188-190.

[3]鬲新,薛梅.矿山地质灾害治理及生态环境修复措施的应用探究[J].世界有色金属,2023,(23):220-222.

[4]沈应龙.矿山地质灾害治理及生态环境修复措施的应用研究[J].世界有色金属,2023,(10):211-213.