煤矿关闭的环保问题.pdf

AMMPAC 信息信息 No.9 煤矿关闭的环保问题煤矿关闭的环保问题 1. 引言引言 煤矿关闭和矿区复田以后，会产生瓦斯泄露公害、地表不稳定和矿井水污染的问题。在 中国和其他发展中国家几乎没有处理煤矿关闭后责任问题的经济措施。 在英国， 已有老矿巷道泄出的瓦斯泄出地表进入地面建筑物内的可能性。 目前在中国还 未收集到有关报废矿井瓦斯公害方面的资料。然而有资料表明，在原矿区上已建有建筑物。 因此，问题可能已经存在，只是还未被察觉而已。 在有些情况下， 存留在已受到采动影响未开采煤层中的瓦斯的数量很大， 值得抽放和利 用。 通过提供洁净能源和减少排放到大气中的温室气体的数量， 瓦斯抽放和利用系统可产生 巨大的环保效益。 2. 煤矿关闭煤矿关闭 具有潜在危险性的瓦斯可泄出地面， 在某些情况下可进入建筑物并在建筑物中聚集对安 全构成威胁。煤矿关闭已导致这种危险性在加大。由于某中原因，煤矿的开拓工程已使不同 年龄和深度的巷道互相连接起来。煤矿关闭后，这些互连的通路可使瓦斯流到很远的地方。 煤矿被废弃时，机械辅助通风和将矿井水排到地面的工作都被停止。通风撤除后，瓦斯 可通过互连的巷道自由滚动。由于瓦斯与井下的其他气体相比浮礼较大，因此，瓦斯往往向 与井下连接的地面入口和浅部露头层巷道上升。 通过报废矿井入口或从浅部巷道泄出的瓦斯 的最常见的通路是通过上方有裂隙的砂岩，特别是通过仅有很薄一层地表沉积物的地方泄 出。 随着大气压力的变化，煤矿巷道可通过到地面的通路进行“呼吸” 。当大气压力升高时， 空气往往流入报废矿井巷道，从而产生富含空气的瓦斯。在大气压力下降期间，不断失去氧 气的瓦斯就向地面上升。如果大气压力持续下降，有害的瓦斯就会从地面泄出。 报废矿井巷道中的瓦斯通常含有二氧化碳、 氮和甲烷。 低温氧化或碳质物料不完全燃烧， 就会产生一氧化碳。 硫化氢和其他微量气体会使泄出的瓦斯产生一种特有的气味。 低浓度的 有味气体通常不会危害健康，但另人讨厌。 煤矿关闭及排水作业停止后，矿井水水位将上涨。上涨的矿井水可将瓦斯挤出矿井。最 终，水位将取决于区域沉降。有排水平硐的地方，水可能会从地面排出。有时煤矿关闭后还 要继续排水，以保护临近的生产煤矿避免发生涌水。 3. 危险控制措施危险控制措施 可通过以下措施减小报废矿井威胁环境与安全的危险 处理矿井入口（立井、斜井和平硐）使之形成气密。 浅部巷道与矿井入口的稳定化。 对排除的矿井水进行拦截和处理。 安装环境监测系统。 煤矿关闭后进行检查和监测。 将瓦斯阻隔墙和地板下通风的方法应用到地面建筑物中，以防止危险的瓦斯进入。 在瓦斯减压孔对瓦斯流量进行观测的煤矿， 应对利用瓦斯的可行性进行研究。 可行性研 究应包括评估瓦斯储量，抽取率的极限和瓦斯抽放年限。在 2002 年，估计英国从报废矿井 抽放了 1 亿立方米的瓦斯。 1． 瓦斯地面泄出 瓦斯未受控制地从已关闭的煤矿泄出，一般分为以下几类 源点泄出在地面仅在几平方米的范围内可探测到， 通常根据源点泄出可找到未适 当进行密封和安装瓦斯减压孔的通地面通风巷道。 局部泄出瓦斯从煤矿的通地面通风巷道泄出，并沿着浅部有孔的流动通路流动， 可影响到数十平方米的地面。 大范围泄出瓦斯通过覆盖在大面积露头和渗透性岩层上的表土泄出地面， 在其下 方就是浅部瓦斯矿的巷道。 在英国， 对出现这种公害的可能性进行评估是煤矿关闭程序的一部分。 通过采取被动式 通风和主动式瓦斯排放等措施可减少危险的瓦斯地面泄出的危险性。 虽然主动式瓦斯排放可 减小发生瓦斯地面泄出公害的可能性，但瓦斯的纯度和储量可能不一定适于商业性利用。 2． 最大限度地减少煤矿关闭后的环境问题 对已关闭煤矿的环境问题可以进行控制。在英国，煤炭管理委员会（一个政府机构）负 责处理报废矿井的环境问题。 通过已经实施的对报废矿井进行检查和监测的计划， 可发现和 预防潜在的环境问题。紧急反应措施可确保任何事故只要一经报告便可得到迅速处理。 监测计划包括 已关闭煤矿的瓦斯泄气孔测量瓦斯的成分，流量和压力。 检查阻焰装置和泄气孔确保他们不会被堵塞。 测量井筒中的水位并监测钻孔、排水量和水质。 保证监测、瓦斯排泄和水处理现场的安全。 对监测结果进行审核和分析。 6. 结语结语 如果不采取具体的预防措施， 开工煤矿的关闭及排水和通风的停止， 可导致可燃气体和 窒息性毒气不控制地从井下泄出。 经常由老的浅部采空区和废巷道造成的地表不稳定问题也 需要处理，以保证公众和建筑物的安全。如不采取适当的工程措施，在地面排放矿井水或上 涨的矿井水与地下含水层相连，会造成河道和饮用水源的污染。 在煤矿关闭过程中，应对以上问题进行研究，并制定和采取适当的工程措施，使发生以 上问题的危险性减至最小。采取以上这些措施，再加上煤矿关闭后的环境的监测策略，即可 有效地处理煤后的环境问题。 在评价对环境的危险性和控制措施的必要性时， 可同时对抽放和利用报废矿井瓦斯的潜 力进行评估。 仅凭报废矿井中有瓦斯， 并不是以成为开发报废矿井瓦斯抽放与利用系统的理 由。第一步，首先需要进行初步可行性研究（见报废矿井瓦斯排放与利用的可行性研究指导 性资料） 。 索取详细资料 索取有关煤矿关闭后环境问题的预防、检测和处理详细资料的电子信箱的联系网址是 davidcreedy 或 kgarnerwardell-