煤矸石污染的綜合治理
煤矸石是煤炭生(sheng)產過程中的主要廢棄物,傳統的方式是直(zhi)接排至(zhi)地面。在造成污染后(hou)再進行治(zhi)理,既沒有經濟效(xiao)益,也沒有環(huan)境效(xiao)益。因此在治(zhi)理矸石問(wen)題上(shang),既要采取(qu)從源頭(tou)抓(zhua)起的處理方式,實施清潔生(sheng)產,又要搞好綜(zong)合(he)治(zhi)理、保(bao)護(hu)環(huan)境,并最大(da)限度地利用(yong)礦(kuang)產資(zi)源,走良性發展的道路(lu)。
1 減少井下矸石產生量
矸石不(bu)出(chu)井,不(bu)但可減少(shao)矸石占地(di)、降低(di)運輸成本(ben),而(er)且可減輕對環境(jing)的污染,具有較好的經濟(ji)效益(yi)(yi)和(he)社會效益(yi)(yi)。在(zai)巷道設計、施工工藝(yi)設計、矸石運轉和(he)井下(xia)充(chong)填等多個環節,要(yao)充(chong)分考慮矸石的井下(xia)處理,從(cong)源頭(tou)上減少(shao)矸石的出(chu)井量(liang),從(cong)而(er)減少(shao)地(di)面(mian)堆積的數(shu)量(liang),降低(di)地(di)面(mian)處理的工作量(liang)。
1) 改進設計方式
隨著(zhu)“高產、高效、高安全(quan)”礦(kuang)井(jing)的(de)發展建設,采掘速度加快,生產高度集中,礦(kuang)井(jing)或開(kai)采層面的(de)服(fu)務年限相應縮短,巷(xiang)道支(zhi)護技術在(zai)不斷(duan)提高,支(zhi)護材料逐(zhu)步(bu)改進,開(kai)拓(tuo)(tuo)(tuo)巷(xiang)道可(ke)采用(yong)全(quan)煤(mei)(mei)巷(xiang)開(kai)拓(tuo)(tuo)(tuo)方式,不必在(zai)巖(yan)層中開(kai)拓(tuo)(tuo)(tuo)。國(guo)外如德國(guo)、英國(guo)近年來已逐(zhu)漸(jian)向全(quan)煤(mei)(mei)巷(xiang)開(kai)拓(tuo)(tuo)(tuo)發展,一(yi)(yi)些(xie)煤(mei)(mei)礦(kuang)已取(qu)消了排矸系統,我國(guo)一(yi)(yi)些(xie)小煤(mei)(mei)礦(kuang)也基本(ben)無巖(yan)石(shi)巷(xiang)道。
2) 巷道矸石處理
在巷(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)道(dao)施(shi)(shi)工過程中,對(dui)于半煤(mei)巖巷(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)可采(cai)用巷(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)旁(pang)存(cun)矸(gan)(gan)或寬巷(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)留矸(gan)(gan)等措施(shi)(shi)。按照巷(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)道(dao)位置和使用條件,在滿足(zu)生(sheng)產需(xu)求的前(qian)提(ti)下(xia),以減少矸(gan)(gan)量為目的,在巷(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)道(dao)煤(mei)體(ti)內(nei)掘(jue)出(chu)(chu)相應的矸(gan)(gan)石(shi)硐,用以存(cun)放(fang)(fang)(fang)矸(gan)(gan)石(shi),或加大(da)巷(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)道(dao)斷面,形(xing)成(cheng)沿巷(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)全長的矸(gan)(gan)石(shi)墻。對(dui)于全巖巷(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)道(dao),由(you)于成(cheng)本(ben)較高,一(yi)般(ban)采(cai)用井下(xia)不(bu)同地點處理矸(gan)(gan)石(shi)的方式,即(ji)將矸(gan)(gan)石(shi)存(cun)放(fang)(fang)(fang)在預留的采(cai)空區或廢棄巷(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)道(dao)內(nei);或設專門的存(cun)放(fang)(fang)(fang)地點,即(ji)在掘(jue)進巷(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)道(dao)附近或其(qi)它煤(mei)體(ti)內(nei),根據所采(cai)矸(gan)(gan)石(shi)體(ti)積(ji),在不(bu)影(ying)響采(cai)掘(jue)及巷(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)道(dao)維護(hu)的情況下(xia),提(ti)前(qian)采(cai)出(chu)(chu)或部分采(cai)出(chu)(chu)煤(mei)炭,形(xing)成(cheng)一(yi)定空間(jian)后(hou)用以堆(dui)放(fang)(fang)(fang)矸(gan)(gan)石(shi)。
2 煤矸石自燃的防治
煤(mei)矸石自燃(ran)后,會直接向大氣排放有害(hai)氣體,是礦區環境(jing)治理的一個(ge)重要方面。
熄滅矸石自(zi)燃一般有清除燃料、降溫(wen)、隔氧等(deng)途徑(jing),采用的方(fang)法(fa)(fa)有挖掘熄滅法(fa)(fa)、表面封閉法(fa)(fa)(覆(fu)蓋法(fa)(fa))、噴漿(jiang)法(fa)(fa)、灌注(zhu)法(fa)(fa)、深部(bu)注(zhu)漿(jiang)、推平壓(ya)實等(deng)。各地(di)可根(gen)據(ju)具體的特點和情況(kuang),在堅持“以防為主,標(biao)本(ben)兼治(zhi)(zhi),科學治(zhi)(zhi)理”的原則(ze)下(xia),因地(di)制宜地(di)采用治(zhi)(zhi)理方(fang)法(fa)(fa)。
許多資(zi)料和研究表明(ming),圓錐的(de)(de)堆放(fang)方(fang)式最(zui)易(yi)自燃(ran)。煤矸(gan)石(shi)(shi)以圓錐方(fang)式堆放(fang)時,大塊(kuai)矸(gan)石(shi)(shi)在底部細小矸(gan)石(shi)(shi)在頂部,自下而(er)上形(xing)(xing)成(cheng)許多空(kong)隙和曲折通(tong)道,為矸(gan)石(shi)(shi)自燃(ran)提供了(le)氧(yang)分(fen)和水分(fen)通(tong)道,故極易(yi)引(yin)起(qi)自燃(ran)。防治的(de)(de)方(fang)法是,將矸(gan)石(shi)(shi)粉碎后再堆放(fang),并加以夯實,用黃土(tu)或污泥覆蓋等(deng)方(fang)法,搞好(hao)矸(gan)石(shi)(shi)山的(de)(de)覆蓋。也可以采用石(shi)(shi)灰(hui)乳滅火(huo),利(li)用石(shi)(shi)灰(hui)中所含的(de)(de)CaO在遇水后生(sheng)成(cheng)的(de)(de)Ca(OH)2與煤矸(gan)石(shi)(shi)自燃(ran)產(chan)生(sheng)的(de)(de)SO2SO3CO2等(deng)有害氣體生(sheng)成(cheng)不溶(rong)于(yu)水的(de)(de)CaSO4、CaSO3、CaCO3 等(deng)。而(er)且(qie)在高溫(wen)下,NaOH能(neng)與矸(gan)石(shi)(shi)中的(de)(de)AI2O3、Fe2O3等(deng)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)膠體狀物質同(tong)前述的(de)(de)鹽類形(xing)(xing)成(cheng)一層教(jiao)致密的(de)(de)隔氧(yang)層,達到(dao)滅火(huo)的(de)(de)目的(de)(de)。通(tong)過覆蓋,一方(fang)面減少矸(gan)石(shi)(shi)的(de)(de)透氣性供氧(yang)量),另一方(fang)面可防止(zhi)煤矸(gan)石(shi)(shi)自燃(ran)后的(de)(de)蔓延擴大;同(tong)時又能(neng)為造(zao)林、造(zao)田、美化環境創造(zao)基(ji)礎條件。
3 矸石山綠化
矸石山(shan)經(jing)過(guo)綠化后,能(neng)防止(zhi)其大(da)范圍的(de)(de)燃燒,從而(er)有效遏(e)制對(dui)環境的(de)(de)污染,并能(neng)美化礦(kuang)區環境。通(tong)過(guo)用(yong)黃土覆(fu)蓋等人為因素改(gai)善(shan)植(zhi)物(wu)的(de)(de)生(sheng)長(chang)環境待根據復墾(ken)場地的(de)(de)條件,選擇各種抗限制因子(zi)的(de)(de)植(zhi)被(bei),如刺(ci)槐(huai)、沙(sha)棘等植(zhi)被(bei),創造出綠色(se)環境。由于(yu)草木的(de)(de)成(cheng)活,涵養了水(shui)分,創造了草本植(zhi)物(wu)和菌類生(sheng)物(wu)的(de)(de)成(cheng)活環境,從而(er)形成(cheng)較好的(de)(de)微(wei)生(sheng)態(tai)環境,綠色(se)植(zhi)被(bei)抑制了揚塵(chen),減少了淋溶水(shui),改(gai)善(shan)了大(da)氣(qi)環境與水(shui)環境。這些措(cuo)施在許多礦(kuang)區都(dou)有成(cheng)熟(shu)的(de)(de)經(jing)驗。
4煤矸石的衛生填埋
衛生填埋是(shi)世界上(shang)最(zui)常用(yong)的(de)固體廢(fei)料處理(li)技術,它是(shi)在科(ke)學選址的(de)基礎上(shang)采用(yong)必要的(de)場地(di)防護手合理(li)填埋結構以最(zui)大程度地(di)減緩和消除(chu)固體廢(fei)料對環(huan)境的(de)污染(ran)。經過對煤矸石的(de)衛生填埋,能有效地(di)控制(zhi)淋溶水(shui)的(de)擴散,減小對地(di)下水(shui)的(de)污染(ran)。而且在其頂部防滲層可植樹(shu)種草,進行土地(di)復墾,恢復生態環(huan)境。

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