2.9.1 煤炭开采过程中环境问题的对策

煤炭开采是煤炭利用的开端，煤炭只有经开采出来，才能实现其能源化利用。由前述可知，煤炭开采过程产生的环境问题是气体污染、水体污染和固体污染，对于这些问题，可分别从技术层面和政策层面采取应对措施。

2.9.1.1 技术层面的应对措施

根据表2-9中各环境问题的形成原因，可从技术层面采取以下对策，以减轻环境问题的影响。

（1）大气污染的控制

煤炭开采过程导致大气污染的主要原因是排放的瓦斯气体，采煤过程中产生的烟尘、尾煤、煤尘，以及原煤堆场产生的扬尘。针对这些污染源，可分别采取相应的对策。

1）瓦斯气体的控制

瓦斯是一种温室气体，大量排放会产生温室效应；瓦斯也是一种可燃气体，积累到一定浓度时会发生爆炸。因此，对于瓦斯气体，应尽可能杜绝其排放，防止其积累。

如前所述，瓦斯是与煤伴生的一种气体，实际操作过程中无法杜绝，因此只能采取加强通风等措施，降低其累积浓度，以减轻对工作人员的伤害。同时应做好作业点的瓦斯浓度监测工作，防止大量瓦斯气体突然溢出而使浓度意外超标的情况发生。在条件允许的情况下，工作人员应配戴防毒面罩。

瓦斯气体的主要成分是甲烷，因此，可将其作为一种可燃气体加以回收利用。实际上，对于煤矿产生的高浓瓦斯气体，基本都做到了回收利用，既可有效避免瓦斯排放产生的温室效应和瓦斯积累导致的爆炸隐患，还补充了能源，具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。但对于低浓度瓦斯气体，其回收难度较大，回用成本较高。因此应大力开发低浓度瓦斯气体的利用技术。

2）烟尘、尾煤与煤尘的控制

对于采煤过程中产生的烟尘、尾煤与煤尘，可充分利用矿井水实现水力采煤，通过水的润湿作用而消除煤尘等的产生；如果不能采用水力采煤，则可采用喷雾、洒水等方法，使刚形成的煤尘或已扩散的浮游煤尘从空气中沉降，其沉降率可达90%以上；也可采用除尘设备进行除尘，以减少空气中粉尘的含量。

当然，在现有技术水平条件下，采煤过程中的扬尘不可避免，无法做到完全消除，因此，当作业点的含尘量超过标准值时，工作人员要采取佩戴滤尘效果较好的防尘口罩等防尘措施。

3）原煤堆场扬尘的控制

对于原煤堆场产生的扬尘，可采取多种措施：在堆场上覆盖篷布或防尘网，以杜绝或减弱风吹扬尘；定时对煤堆喷水或洒水，以增加表面煤层的水分，减轻扬尘，同时也可使刚形成的煤尘或已扩散的浮游煤尘从空气中沉降；实施表面固化，通过在煤堆表面喷洒适量的抑尘剂，在煤堆表层形成固化层，从而达到防止扬尘的目的。

（2）水体污染的控制

煤炭开采过程中水体被污染的原因是生活污水、矿坑水、选煤废水等的排放，首先导致地表水受到污染，然后在渗流作用下使地下水被污染。同时由于煤矿采空、含水层水位被破坏，进而导致地面塌陷。针对各种情况，可分别采取如下应对措施。

1）对排放的废水进行处理

无论是操作人员日常生活产生的生活污水，还是生产过程中产生的矿坑水和选煤废水，其中含有大量的污染物质，直接排放都会导致地表水受到污染，然后在渗流作用下使地下水被污染。为了减缓水体污染，必须对排放的所有废水进行分类收集和处理，使其达到受纳水体的标准或者回用的标准。

废水的处理可分为物理法、化学法和生物法等。无论何种废水，根据其所含的特征污染物的类别，总可选用一种合适的处理方法。具体处理方法可参考相关书籍（《物理法水处理过程与设备》《化学法水处理过程与设备》《生物法水处理过程与设备》）。

2）地面塌陷的预防

地面塌陷，大多是由于地下煤层被采空而引起的。因此，可对采空区回填土或充水，以防止地下采空而引起地面塌陷。

（3）固体污染的控制

煤炭开采过程中产生的固体污染主要来自煤矸石和生活废弃物，可分别采取如下应对措施。

1）煤矸石的控制

对于产生的煤矸石，应实现专区堆放，堆放点应通风、遮雨，以防止风化产生自燃，避免雨水淋滤而污染地表水和地下水。

目前，随着煤炭利用技术的发展，煤矸石经过适当的处理，也可实现资源化利用。随着利用技术的不断成熟和应用领域的不断拓宽，煤矸石大量堆放导致的污染将不复存在。

2）生活废弃物的控制

煤矿工人及其家属在日常生活过程中，不可避免会产生大量的生活废弃物。对于这些生活废弃物，首先应分类收集，然后根据各自的特性采用合适的技术进行无害化处理与资源化利用，从而消除其可能产生的污染。

（4）土壤及植被保护

在项目区内，应将施工严格控制在规划区域内，以减少土壤表层裸露的面积，避免出现水土流失现象；在地面工程建设前，需对项目区内的土壤土质情况进行勘察，以明确表层熟土的厚度，计算各层土壤开挖量，划定堆放点，在地面作业完成后，分别回填深层生土和表层熟土，以保证土壤内部的营养含量；在地面工程建设完成后，需组织相关人员对施工活动中所产生的建筑废料进行清理，避免因这些材料的难降解性对土壤造成影响。

（5）生态保护

1）野生动物保护措施

良好的植被生长条件是野生动物生存的基础，因此在地面工程建设完成后，应开展树木或草木种植工作，改善项目区域的植被条件，以便为野生动物的生长与繁衍创造一个良好的环境。

2）野生植被的保护

主要采用自然恢复与人工恢复相结合的方式，其中人工恢复主要是结合地形地貌、湿、温度等条件，有选择性地对生长速率较快的本土植物进行种植，以在短时间内恢复该区域的植被生长体系，减少地面工程建设对原地面植被的影响。

3）林业生态系统保护

施工道路尽量利用林业项目区内现有的道路，若由于地面工程建设需要新修施工道路时，应尽量缩短其长度；针对林业项目区内需要特别保护或珍惜的树种，可在施工前安排人员对其进行移栽；对林业项目区内整个施工用地面积进行严格控制，减少林木的砍伐  量等。

针对林业地段遭到破坏的植被，适宜采用种植树木的方式，对于树木种植成活率较低的地方，可适当种草或浅根系经济林木；在保证林地原有生态系统组成不变的前提下，在布局上可采取交错分布的种植方式，以促进植物种类的多样性发展，进而形成一个稳定性较强的生态体系；相关检疫部门应对种植所选的树种、种苗等进行病害方面的检疫，防止引入病害。

综上所述，对于煤炭开采过程中产生的各类环境问题，技术层面采取的对策如表2-16所示。

2.9.1.2 政策层面的应对措施

对于煤炭开采过程中产生的环境问题，也需从政策层面出发，在政府的引导下，采取如下的应对措施。

（1）研发绿色开采技术

针对上述环境问题，可针对煤炭开采过程中污染源的产生，大力研发绿色开采技术，对现有开采技术进行升级改造，以有效降低开采过程中的环境污染。具体来说，政府和企业宜研发煤炭绿色开采技术，从源头上降污，降低煤炭开采对矿区造成的生态环境污染。采取“绿色开采为基础，精准开采为辅助，总量控制为导向”的战略布局，开采应满足安全、技术、经济和环境要求的绿色煤炭资源，将互联网技术和智能设备引入传统采矿业，通过物联网、大数据和云计算等信息技术，对矿山实现数字化、可视化和智能化管理，以实现清洁、高效的绿色开采并防控灾害，最大限度地减少煤炭开采所带来的生态失衡问题。

（2）推行绿色精准开采

在研发绿色开采技术的基础上，还需加强基础设备、关键技术的研发工作，建立绿色煤炭精准开采的研究平台，鼓励煤炭企业、高等院校和科研院所合作研究，为煤炭绿色精准开采提供技术和人才支持。政府可以通过颁布煤炭精准开采技术税收优惠政策，激励企业研发清洁、高效、绿色、智能的煤炭开采技术，并建立国家级煤炭精准开采工程示范基地，扶持区域展开精准开采、智能化开采的工作，实现科学闭坑与灾害防治、生态环境美化恢复的全生命周期的可持续发展。

（3）做好生态规划

煤炭开采是一个长远的问题，要将煤炭开采的当下利益与长远效益结合起来，做好生态规划，减少煤炭开采与环境污染之间的矛盾，使得煤炭开采既能获取经济效益又能够实现对自然环境的保护。因此，相关部门应该建立健全环境评价标准，加大对煤炭开采的管理，转变以往盲目浪费式的开采，向清洁、高效、节能的开采目标努力。另外，煤炭开采造成了严重的土地塌陷、水资源污染和大气污染，相关部门应该对此高度重视，采取有针对性的防治策略。