山西煤炭传统开采方式及其问题

四、山西煤炭传统开采方式及其问题

我国的煤炭开采分为井工开采和露天开采两种,其中95%以上的煤炭产量来自井工开采。长期以来由于煤炭企业生产技术落后,在计划经济时期形成的资源环境观念淡薄,采用高度开采、高度排放、低度利用的生产模式,使得煤炭开采造成大量的资源浪费与破坏。

(一)煤炭开采造成大量的煤炭资源浪费

由于技术设备和采矿方法落后,我国煤矿的回采率长期在低水平徘徊,特别是遍布全国的小煤矿、小煤窑,更是大肆地浪费着我国的煤炭资源。据统计,我国矿产资源总回收率为30%,作为煤炭大省山西省煤炭平均资源回采率只有40%左右,山西省乡镇煤矿回采率仅为10%～20%,每挖1吨煤要消耗5～20吨资源。在美国、澳大利亚等发达国家,资源回采率能达到80%左右,每挖1吨煤只消耗1.2～1.3吨资源。

(二)煤炭开采对土地资源的破坏

煤炭开采对土地资源的破坏主要有:一是井工开采引起的地表塌陷,土地利用率降低,并加大水土流失和沙漠化;二是露天开采对土地的破坏,包括露天采掘场对土地的毁灭性挖损,以及排土场对土地的压占;三是煤矿生产固体废弃物压占污染土地。

1.井工开采对土地的破坏

地表塌陷是井工开采对矿区土地资源造成的难以治理的主要灾害问题。目前我国95%的煤炭产量来自井工开采,而且国有重点煤矿的采煤方法基本都是长壁式开采、全部垮落顶板管理,据测定这种方法引起的地表塌陷最大深度一般为煤层开采总厚度的0.7倍,塌陷面积是煤层开采的1.2倍左右。据不完全统计,我国因煤炭开采引起的地表塌陷面积达40万公顷,平均每开采万吨煤地表塌陷0.2公顷。据有关资料统计, 2005年山西省矿产资源的开采造成大面积地表沉陷累计已达3000平方公里,采空区面积达5000平方公里,且每年以74平方公里的速度递增。

2.露天开采对土地的破坏和压占

露天煤矿的开采对土地造成的破坏主要表现在两个方面:一是露天采掘场对土地的挖损;二是排土场压占土地。露天采煤必须先把煤层上覆盖的表土和岩层剥离,然后进行煤炭开采,因此,露天采掘场对土地资源的破坏是十分严重的,甚至几乎是毁灭性的。据统计,中国露天矿正常生产情况下,每开采万吨煤要挖损土地约0.08公顷。截至1999年年底,全国露天采场挖损土地总面积为11800公顷,而且正以每年300～500公顷的速度增加。同时露天采煤形成的凹坑,由于地质构造,地表、地下水的作用诱发了大量的滑坡、塌陷和水土流失等地质灾害。我国的露天矿大多采用外排土场方式开采,据统计外排土场压占土地为挖损土地量的1.5～2.0倍,露天矿正常生产时每采万吨煤排土场平均压占0.16公顷土地,截至1999年年底,全国矿排土场压占土地达16300公顷。

3.采矿固体废弃物对土地的压占

煤矸石是煤炭开采和加工过程中产生的主要固体废弃物。我国井工开采煤矿的煤矸石产出量很大,其排放量占煤矿原煤产量的8%～10%,对土地资源形成了严重的破坏。2005年,山西省煤矸石累计堆存量已达11亿吨,占地达20000多公顷,且每年新增4000多万吨;矿山生态总体恶化的趋势尚未扭转,全省地质灾害分布面积超过6000平方公里,占到全省国土面积的3.83%。

(三)煤炭开采对水资源的污染和破坏

1.矿井水

伴随着煤矿开采的延伸,全国煤矿每年排出大量的矿井水使矿区地下水位不断下降。大量未经处理的矿井水直接外排,而这些未经处理的矿井水中含有大量的悬浮物、硫化物、化学需氧量和生化需氧量等污染物,不仅浪费了宝贵的水资源,而且对矿区周围的水环境造成了污染。井工矿和露天矿坑抽排的大量地下水,不但使矿区地下水大幅下降,土地贫瘠,植被退化,加上矿区地表塌陷破坏植被及矿山辅助工程设施的建设,造成矿区水土流失加剧。

2.洗煤水

煤矿的水污染另一个主要来源就是洗煤水。现在大多数选煤厂普遍采用的湿法洗煤工艺,在洗选煤过程中产生大量洗煤水,一般洗选1吨原煤用水量4～5m³,这些洗煤水含有大量的煤泥和泥沙等悬浮物,以及大量石油类药剂、酚、甲醇和有害重金属离子(如As, Cr, Pb, fig和Mn等元素离子)。

3.矸石溶淋水

堆积越来越多的煤矸石山不仅压占大量土地资源,而且经降水的淋溶和冲刷也将矸石中含有的大量有害物质(尤其是重金属离子)带入了水循环系统中,造成周围环境的水体污染。据中国煤炭加工利用协会统计, 2000年,全国煤矿的工业废水排放量达到27.5亿吨,其中矿井水23亿吨,工业废水3.5亿吨,洗煤水5000万吨,其他废水4500万吨。