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中國煤礦環(huán)境與保護主要問題

來源:233網(wǎng)校 2012年4月6日

    我國煤礦環(huán)境和保護有好多問題,但其中最主要的問題是1、煤礦開采中的環(huán)境問題2、煤炭洗選、儲運及轉化中的環(huán)境問題3、煤炭使用中的環(huán)境問題等。這些問題都是煤礦環(huán)境保護的重要工作,也是為了讓我國煤礦地區(qū)更加優(yōu)美。下面分別介紹一下這三個問題,可以為煤礦保護帶來幫助。
    一、煤礦開采中的環(huán)境問題
    地下采煤和露天采煤所引起的環(huán)境問題不盡相同。
    1. 地下采煤
    包括由于地下采掘引起的地面塌陷、采煤廢水、煤矸石及采煤噪聲等幾個方面。
    大面積地下采煤礦坑引起地面沉降和陷落,可使村莊、鐵路、橋梁、管線等遭受破壞,農(nóng)田下陷所引起大面積積水和土地鹽漬化而無法耕種。對這部分環(huán)境問題主要通過復墾技術來解決,包括工程復墾和生物復墾兩個主要階段。工程復墾是以礦區(qū)的固體廢料作為充填物料,將塌陷區(qū)填滿推平覆土,因此兼有掩埋礦區(qū)固體廢棄物和復墾塌陷土地的雙重效益。主要包括煤矸石充填、電廠粉煤灰充填、靠近河湖的煤礦可利用河湖淤泥充填復墾,另外還有挖深墊淺復墾、疏干法復墾、梯田法復墾,以及綜合治理技術等。工程復墾階段完成后還應進行生物復墾,包括土壤改良和植被品種篩選兩個方面,前者是應用植物法、微生物法、客土法、施肥法、化學法等進行土壤改良,以迅速提高土壤肥力和恢復植被;后者是對計劃作為植被的作物、牧草、林木品種進行選擇,其原則是首先能穩(wěn)定土壤,控制侵蝕和減輕污染,其次兼顧培肥土壤能力及經(jīng)濟價值。
    礦井開采過程中的大氣降水、地表水、地下水及生產(chǎn)用水涌入井下而成為礦井水,目前礦井水的年排水量約為22億m3.按水質可分為5類,即潔凈水,含懸浮物水,高礦化度水,酸性水及特種污染水。除潔凈水外均需加以處理,特別是中國煤礦有70%為缺水礦區(qū),因此廢水處理更為重要,目前不少礦區(qū)已建成廢水凈化站。
    煤矸石包括巖巷掘進排出的巖石,煤中的手選矸石,洗煤廠排出的洗矸等,排放量很大,超過煤炭總產(chǎn)量的10%,現(xiàn)矸石山1 500多座,堆放量在16億t以上。這些矸石不僅壓占大量土地,而且大氣降水淋溶時還能污染周圍水體、農(nóng)田和地下水。矸石山自燃后產(chǎn)生硫化物等有害氣體,目前有自燃現(xiàn)象的矸石山約140多座,成為活的大氣污染源。目前,有一小部分煤矸石用于回填復墾,但大部分尚待處理。平頂山礦區(qū)對矸石山進行植樹綠化,取得了一定的成效。
    礦區(qū)的環(huán)境噪聲通常比市區(qū)更嚴重,因為高噪聲設備密度大,井下工作面場地小,機械設備多而笨重,使噪聲集中而疊加。各種采煤設備噪聲甚高,空壓機為102~130dB(A),局扇為110~130dB(A),風動鑿巖機115~130 dB(A)。降低方法一方面選用低噪音設備,一方面采取消聲、隔聲等降噪措施。 來源:考的美女編輯們
    2. 露天采煤
    開采規(guī)模通常很大,礦坑面積可達數(shù)千公頃,采場范圍內(nèi)的農(nóng)田和植被蕩然無存,由于剝離物的排棄,因此堆壓占地面積往往和采場破壞的土地面積相當,共同形成一系列污染效應。由于它們直接暴露,因此可發(fā)生飛塵和揚塵,其中所含硫、油頁巖及其他有機質可發(fā)生自燃或自爆、散發(fā)各種碳氧化物、硫氧化物、硫化物等有害氣體。在雨水淋溶后有害液體還會污染土壤及地表與地下水體。此外還有可能在排土場地發(fā)生坍塌或形成泥石流。
    治理方法較為有效的是采用內(nèi)排土的倒堆開采工藝,邊開采邊復墾,但這只能在覆蓋層不太厚而且煤層傾角甚小的條件下使用。多數(shù)露天礦坑的復墾方法尚不落實。
    二、煤炭洗選、儲運及轉化中的環(huán)境問題
    1. 洗選
    對環(huán)境的污染主要為洗選廢水和噪聲兩大類。
    煤炭在洗煤中用大量清水進行洗選分級,又經(jīng)脫水后成為產(chǎn)品煤運出,余下的便是洗選廢水。對其處理方法是完全閉路循環(huán),并分為三個等級標準:一級是煤泥全部由廠內(nèi)的脫水機械回收,實現(xiàn)洗水全部復用;二級是大部煤泥在廠內(nèi)回收,小部在廠外沉淀池回收,洗水全部復用;三級是在廠外煤泥池沉淀,清水大部分復用,余下的達標排放。
    洗選噪聲主要來自設備運轉過程,可分為空氣動力性噪聲,機械性噪聲和電磁性噪聲。以中頻和低頻為主,衰減速度慢,傳播距離遠,污染影響嚴重。
    2. 儲運
    儲煤場對環(huán)境的危害主要為粉塵污染,測定煤堆下風向500m范圍內(nèi)總懸浮顆粒物(TSP)值100%超標,濃度值達到0.8~3.5Mg/m3,下風向150m處最大落地濃度往往超標達兩倍多,受影響區(qū)可外延到1 000m以上。由于中國煤炭運輸大部分靠鐵路,因此鐵路沿線有煤塵污染,100m范圍內(nèi)TSP濃度顯著增高,50m范圍內(nèi)超過大氣環(huán)境質量三級標準,即大于1.5Mg/m3.儲運中環(huán)境污染的防治方法有干法和濕法兩種。濕法是對塵源噴霧灑水和噴灑化學藥劑,前者為簡便經(jīng)濟方法,儲運過程均可應用。干法是產(chǎn)塵部位的密閉措施,包括加蓋、壓實、密閉構造、布置集塵裝置。此外在堆場四周設置防風網(wǎng)、擋風墻,種防風林等也可以取得一定效果。
    3. 轉化過程
    煤炭轉化為二次能源過程中也產(chǎn)生環(huán)境污染。 來源:www.examda.com
    燃煤發(fā)電用煤量占煤產(chǎn)量1/4左右。由電站鍋爐燃煤產(chǎn)生的煤煙排放大量煙塵顆粒物、二氧化硫以及硫和氮的各種氧化物,均系有害氣體。電站廢水主要來自汽輪機組的冷卻水,對水體產(chǎn)生熱污染,對水生生態(tài)系統(tǒng)有嚴重影響。電站廢渣包括鍋爐煤渣和粉煤灰。此外尚有噪聲污染。 來源:www.examda.com
    焦化廠最主要的是氣載污染物,包括多環(huán)芳烴、二氧化硫及氣溶膠顆粒,源于煉焦爐和熄焦塔。如用機器煉焦代替土法煉焦,可加強煤氣和化工產(chǎn)品回收,減輕排入環(huán)境的污染負荷。焦化工藝所產(chǎn)生的廢水應先作物料回收及物化生化治理后才可達標排放。固體廢料有焦油渣、酸油渣、瀝青渣以及鍋爐煤渣等,均需作針對性處理。
    從煤制氣廠和煤氣發(fā)生站排放各種有害氣體,其生產(chǎn)廢水主要來自煤氣的洗滌和冷凝系統(tǒng),稱含酸廢水,當含酸達到1g/L以上稱為高濃度,應加治理。
    水煤漿生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生污染物主要有工業(yè)粉塵、煤泥水和有毒添加劑。由于此為一種新興產(chǎn)業(yè),因此比較注意環(huán)保問題,普遍采用封閉或圓筒倉和封閉式皮帶走廊,轉載及篩分破碎車間都建有防塵設施,生產(chǎn)用水也進行循環(huán)使用而不外排。
    三、煤炭使用中的環(huán)境問題
    1. 煙塵污染及防治
    煤在燃燒過程中產(chǎn)生煙氣、塵??尚纬森h(huán)境污染。其污染物可分為兩類,即氣溶膠狀態(tài)污染物和氣態(tài)污染物。煙塵屬于前者。
    煤炭在燃燒過程中經(jīng)過三個階段,首先是干燥揮發(fā)階段,其次為燃燒階段,最后為燃盡階段,不同階段需要不同的空氣量,過大或過小的空氣量都會使燃燒不完全,而使炭粒排入空中形成黑煙。煤中不可燃成分如灰分,燃燒中部分留于灰渣,部分隨煙氣排入大氣形成煙塵,不同灰分的煤其煙塵量也有很大差別。按煙塵粒徑不同可分為降塵和飄塵,后者可以長期不降落且可輸送距離更遠。
    煙塵可致人體呼吸道疾病,或作為其他污染物及細菌載體。還可影響植物生長及降低大氣的能見度。防治方法是改進燃燒設備和燃燒方式,減少煙塵排放量,還要安裝除塵裝備,降低煙塵排放濃度。
    2. 排煙脫硫
    大氣中的SO2污染主要由包括煤炭在內(nèi)的燃料燃燒所致。燃燒前脫硫可由煤炭洗選及轉化中完成。燃燒中脫硫可以用加入脫硫劑辦法除掉部分硫分,常用的脫硫劑為白云石和石灰石。
    更常用的脫硫技術為排煙脫硫,即將排放的含硫煙氣或廢氣通入吸收劑和吸附劑去掉硫氧化物,又可分為干法、半干法及濕法三種。干法采用固態(tài)吸附劑、吸收劑,其裝備龐大,費用較高。半干法包括將半固態(tài)脫硫劑吹入煙道,也可將排煙氣和空氣同時吹入半固態(tài)脫硫劑,以除去煙氣中的SO2.濕法用液態(tài)吸收劑,包括堿性吸收劑法和堿土金屬類吸收劑法等,前者使用銨、鈉、鉀溶液,后者使用有鈣鎂的氧化物或氫氧化物溶液。

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