煤炭开采和利用中的环保问题及对策

第第 17 卷卷 第第 3 期期 1994 年年 8 月月 煤煤 炭炭 转化转化 COAL CONVERSION Vol. 17 No. 3 Aug. 1994 煤炭开采和利用中的环保问题及对策煤炭开采和利用中的环保问题及对策 姜姜 帆帆 龚祯祥龚祯祥 摘要根据我国煤炭生产加工利用现状，本文重点概述、展望了矿区煤炭开 采利用中的环保问题现状。并结合国情，就解决矿区采空沉陷地表破坏、瓦斯、 煤及共伴生矿物洗选加工、煤炭利用及矿区炼焦等环保问题进行了探讨，提出 了部分对策建议。强调了造地复田和煤炭及其共伴生矿物合理洗选加工在解决 我国煤炭环境、节能、节运、提高经济效益中的重要作用。 关键词洁净煤，煤炭利用，矿区环保 引 言 就环境而言，未经加工前的煤炭是一种非洁净能源，煤炭资源占我国总能 源资源的 90%，而且在可预见的将来，以煤为主的能源结构尚不会改变。目前 我国煤炭产量已达 11.4 亿吨，世界最大的煤炭生产大国和消费大国，也是煤炭 环境问题十分严重的国家。当前，人类面临着因燃煤大量排放 C02 产生的“温 室效应”导致的全球气候变暖的挑战。我国燃煤引起的 SO2 等大量排放的环境 问题，也已引起周边国家的关注，成为制约我国经济发展的因素，煤炭环境问 题急待解决。 我国煤炭开采中的环保问题主要有：矿区地表采空沉陷、矿井瓦斯、煤矸 石及积压煤炭的环境污染、矿井及选煤厂废水污染。煤炭利用中的环境污染主 要有：发电厂、工业锅炉、窑炉、焦炉及大量民用灶具排出的炉渣、废水、废 气。鉴于煤炭用户地区的环保已在其它的专题论述，本文着重讨论矿区的电站、 土焦炉及煤炭和煤素共伴生矿物加工所产生的三废污染，并探讨了与环保有关 的技术途径和对策。 1 我国煤炭生产和加工利用中环境现状及展望 教授级高级工程师：高级工程师，煤炭科学研究总院唐山分院，063012 唐山 收稿日期，1994-05-10 1.1 全国的现状和展望 目前我国原煤产量的结构为，国有重点矿占 44%，地方和乡镇煤矿占 56%，一改过去以国有重点矿为主的格局。我国煤矿分散，2/3 国土有煤矿。有 煤矿就有发电、建材、化工等相应行业。因此，在中国煤炭环境问题上研究解 决矿区的煤炭环境污染具有特别重要的地位。 我国选煤加工工业发展很快，目前已有选煤厂 300 多座，年入洗能力约 3 亿吨，1995 年将达 4 亿吨，但入洗比重却多年徘徊在 19%左右。入洗比重没有 与入洗能力和煤炭产量同步增长。在洗煤方法比例上：重介占 23%，跳汰占 60%， 浮选占 14%，摇床及其它占 3%它与我国高硫、难选煤多及提高煤炭洁净程度 的要求不相适应。 目前入洗煤种的结构为：炼焦煤占 47%，动力煤占 28%，无烟煤占 21%， 褐煤占 4%市场不同用途的用煤比例为：发电 31%，工业锅炉及取暖 30%，工 业窑炉 3%，民用 20%，冶金 8%，出口 8%，其它 6%主要问题是污染严重、 效率低的工业锅炉及民用煤比例高达 50%；仍有 7%的直销原煤，而经过洗选的 商品煤只占 29%按发挥环境和节能效益要求，煤炭供需严重不对路，直接影 响煤炭利用效率和环保。 当前煤炭利用的主要问题是产品单位能耗离、能源利用率低、燃煤污染严 重。如全国平均供电煤耗比国外高 lOOg/kWh，40 万台一般工业锅炉平均热效 率低于发达国家 15 %20%，14 万台工业窑炉的平均热效率低于国外 10%，蒸 汽机车的平均热效率只有 5%8%，民用煤的平均热效率也只有 is%20%；燃 煤污染极为严重，据 1992 年环境公报公布，全国排放 S021687 万吨，排放烟尘 1414 万吨，排放工业固体废物 5.6 亿吨。粉煤灰排放占地 13000 公顷。 尽管改革开放以来我国能源工业取得很大发展，但人均能源消费量仅相当 于世界人均占有量水平的 13%.可见我国靠高能耗、高污染情况来提高能源人均 占有量，环境污染将不堪设想。 据研究，就全国因煤炭产生的污染而言，1985 年实际、2000 年预测和按 2000 年环境保护纲要目标三者的用煤量，全国主要城市 SOz 和烟尘日均浓度如 附表所示。 附表 全国煤炭消费量及主要城市 S02 和烟尘排放量 由附表可见，为实现全国 2000 年规划纲要提出的目标，必须使 S02 和烟尘 的年排放量分别达到 160 万吨和 592 万吨。 当然，就燃煤产生的煤烟型污染而言，除 SO2 和烟尘外，还有 NOx，C02 及苯并(a)芘等，这些物质达到一定浓度就会对人体健康造成危害。 1.2 矿区环保问题现状 主要有矿井建设生产对地表破环、土地资源破坏及生态环境的破坏；矿区 生产建设过程中产生的三废（废渣、废气、废水）及噪声污染问题；煤炭及其 共伴生矿物洗选加工（包括坑口电站、水泥厂、制酸厂等）造成的三废污染。 其主要问题如下： 1.2.1 矿区采煤地表沉陷问题 据不完全统计，由于采煤造成地表沉陷的面积达 210 万亩，其中耕地 110 万亩，并以每年沉陷 33 万亩，耕地损失 16.5 万亩的速度递增。倒塌毁坏 房屋、损坏矿区公路及桥梁、破坏矿区供排水设施不计其数。仅七台河矿区， 其采空面积就达 4209 万 m2，塌陷面积 400 万 m2，倒塌房屋和房屋损坏不能 居住的面积达 42 万 II12；城市供排水基础设施损坏 67. 9%，煤矿开采区上方的 公路大部沉陷不能通车；雨季河水倒灌，23%的居民受淹，地面商业、文化、 医疗社会事业也遭到普遍损坏。此外，晋陕蒙（西）新开发区的水土保持和防 止沙漠化问题相当严重。该区今后总规模达 22.5 亿吨年，但地处毛乌素沙 漠边缘，生态环境本已脆弱，有沙漠化问题；境内又大部为黄土丘陵，是全国 的重点水土保持区，大量开发后必然要破坏地表，增加水土流失，破坏水利工 程设施，危害煤矿和农业生产。至于乡镇煤矿，由于其规模小、分散，污染较 小，环保处在自流状态。 1.2.2 矿区煤矸石等废渣堆积环境问题 煤炭在开采和洗选加工时要排出大量煤矸石等废弃物，其排放量均占 煤炭产量的 10%20%，全国每年排放 1.5 亿吨之巨。仅国有重点煤矿每年就排 放 7600 万吨。历年矸石堆存量多达 15. 75 亿吨，占地 8670 公顷。它对矿区的 污染，主要表现在以下三个方面：侵占土地；矸石淋水溶水对周围地表水、地 下水的污染；煤矸石在空气中自燃排放大量烟尘、S02、C02、H2S 等有毒有害 的气体，污染矿区大气。其中矸石堆积占用的土地，仅国有重点煤矿就达 4636 公顷。如南票矿务局，历年堆积的矸石山多座，占地 100 多亩，由于矸石自燃， 矿区终年烟雾腾腾，严重影响矿区人民的健康，矸石山因雨水淋洗污染地下水 源，引起矿区下游居民的腹泻，不得不投资铺设管道为受害村民供给自来水。 1.2.3 矿井水和洗煤厂废水环境影响 矿井水大部排放，由于矿井水含有不少煤泥等固体物及有毒有害的化 学物、铅、镉等稀有元素而污染水资源；洗煤厂排放的煤泥水，国有煤矿的选 煤厂一般已设有比较完善的煤泥水闭路设施，得到较好的控制，但由于管理等 原因仍有不少选煤厂大量排放煤泥水，特别是地方的小选煤厂，没有完善的甚 至根本没有煤泥水处理设施，致使煤泥水大量流失，严重污染矿区河流。 1 2.4 矿区坑口电站三废环境问题 近年来矿区坑口电站发展比较迅速，据不完全统计，总装机容量达 2000kW，年排放灰渣约 2000 万 m3，不仅侵占大量土地，而且冲渣水净化处理 不够，污染河流。排出的烟囱废气没有很好处理，污染矿区环境屡遭罚款。 1.2.5 矿区土焦环境问题 土法炼焦不仅严重浪费能源，而且给矿区造成十分严重的环境污染。 这是因为土法炼焦是一种十分落后的生产工艺，炼焦过程中产生的含有二氧化 硫、一氧化碳、硫化氢、氰化物、挥发酚、烟尘及强力致癌物苯并芘等的煤气 及焦油毫无回收处理设施，在矿区大量肆意扩散；据古交的实测结果，每炼一 吨土焦可排放烟尘 20 公斤，苯系物 3.9 公斤，二氧化硫 6.1 公斤，还有挥发酚、 硫化物、氰化物等有害物。据山西环保局测定，仅土焦一项每年排放废气 12. 3320. 55 亿 m3，烟尘 2056 吨，硫化氢 224 吨，苯系物 65.7 吨，氰化物 28. 77 吨，挥发酚 822 吨，硫化物 164.6 吨。此外，含有酚等多种有毒物的熄焦水 随地横流，污染水源和土壤。特别在焦生产集中的矿区，浓烟蔽日，寸草不生， 毁灭性地破坏生态环境。水源污染和大量致癌物危及矿区人民的健康和生命。 同时，因土法炼焦工艺落后，需要 1.82 吨煤才能炼 1 吨焦，与机焦相比，多 耗煤 o450.55 吨。对此，国务院自 1982 年以来三令五申限制土焦生产，但 屡禁不绝，而且呈增长态势（年产量由 1952 年的 67 万吨增长到 1989 年的 1850 万吨） 。更有甚者，土焦一般仅利用结焦性好的煤种单煤炼焦，如任其发 展，必将使矿区生态环境更加恶化并加速优质煤资源的枯竭。 1.2.6 其它污染问题 煤矿瓦斯：目前瓦斯开发主要抽放煤层和围岩的瓦斯，其主要目的是 保证安全，其抽出率仅 15%，与国外先进水平的 40%相比，具有很大潜力。由 于过去把瓦斯视为废物，有相当一部分瓦斯放空，或点常明火，污染矿区环境。 水泥制砖：随着煤矸石的利用，矿区水泥制砖业发展很快，目前仅煤 炭系统就建有煤矸石制砖厂 188 座，总能力达 16 亿块。矸石水泥生产能力为 130 万吨，其污染主要是砖和水泥窑的排烟污染。 硫铁矿焙烧制硫酸、炼硫磺：由于我国硫精砂供不应求，和天然硫铁 矿建设周期长、成本高，因此在一些高硫煤矿区开发利用煤系硫铁矿，建成了 一批选硫车间，硫精砂年产量已近 20 万吨，并发展了一些用煤系硫铁矿生产硫 酸的生产厂，其工艺一般比较简单，特别是高炉生产硫磺，尾气中含有相当高 的二氧化硫影响矿区大气环境。 局部污染：如燃用含砷的煤产生的烟气污染。据报导，贵州西南地区 兴义市地方病防治办公室统计，在兴仁县、兴义市等四个县市大约 200 万人口 的居住区内，大约有七千人患有砷中毒，并不断有人死亡。 13 矿区环保问题展望 由于以下原因，矿区环保问题将愈来愈严重： 其一，据国家计委与亚洲开发银行，利用 MEDEE-S 模型，按终端能源 水平出发，得出中国 20002015 年一次常规能源消费及构成的预测，即使到 2015 年，我国的石油、天然气，水电、核电等优质能源虽有所增加，但仍以煤 炭为主要能源。煤炭环境问题的研究，将是发展我国经济的必须解决的主要课 题。同时，目前我国煤炭环境问题已很严重。如不采取措施，我国的煤炭环境 特别是矿区环境将更加严重。 其二，鉴于我国高硫煤的沉积、分布、开采特点，随着我国主要聚煤 区上组（山西组）低硫煤的采减，下组（太原统）高硫煤产量日增，原煤硫分 将与日俱增，燃煤排放的二氧化硫量将愈来愈多。 其三，随着我国洁净煤技术的发展，煤炭用户要求的日益提高，用能 工业的合理布局及节能、节运和矿区合理洗选加工回收矿产资源的发展，煤矸 石及低质煤将更多地集中在矿区加工利用，因此，矿区的煤矸石处理、低质煤 发电、选硫选矿及其共伴物精加工、深加工的环境污染将日益严重。 其四，煤系共伴生矿物的合理利用和矿区发展煤及其共伴生矿物深加 工多行业的结构已势在必行，矿区三废排污量将显著增加。 2 煤炭开采和利用中环保问题的治理途径和对策 21 加强矿区地表沉陷的治理 2.1.1 推广和开发研究三下采煤技术 目前，我国在建筑物下、铁路下及河下采煤技术已比较成熟，先后在 华东、华北等平原地区的绝大部分矿区应用，不仅采出大量煤炭，而且尽可能 地保护矿区地表不受很大的破坏。 2.2.2 造地复田 研究利用煤矸石、矿区工业废渣等回填陷区、造田复垦，近年来我国 取得可喜的成果，先后在淮北、开滦、平顶山等十多个局进行造地复田，不仅 取得近 2 亿元的经济效益，而且复地 2 万多亩。如淮北矿务局，到 1988 年用矸 石回填塌陷区 5927 亩。其中用于工业占地 1288 亩，生活福利用地 1415 亩，迁 村宅基地用地 568 亩，其它用地 2656 亩。实践证明，在回填区上建造房屋设施， 经多年考验安全可靠。种植庄稼 861 亩，取得显著效益。 对策是：(1)推广造地复田技术；(2)强化造地复田工艺技术的科研；加 强充填物特别是对灰渣中有害物质的污染特性及迁移规律、防污染或降解技术 及处理工艺等方面需要进行深入的研究；(3)将造地复田，矿区废渣治理纳入规 划设计。 2.1.3 研究晋陕蒙接壤地区各矿区地表保护问题 其中水土流失问题的对策，应是主要贯彻计委和水利部关于“开发建 设晋陕蒙接壤地区水土保持规定”中有关原则。 2.1.4 提高回采率、煤系共伴生矿物与煤炭同步开采及防止矿区地表的二次 破坏 其主要对策有： (1)完善和贯彻矿产资源法。资源法应充分考虑回采率、煤种、煤质、 地质条件、预计开采成本等因素，以及完善贯彻措施。 (2)煤田地质勘探和矿井建设必须同时考虑共伴生矿产资源的加工利用。 2.1.5 矿区绿化 据研究，苗木可通过叶片上的气孔和枝条上的皮孔吸收 35S02，特别是 幼嫩枝条及茎本栓化程度差的枝条皮孔吸收 35S02 的数量相当可观。滇杨苗木 条吸收量可达全枝的 1/3 左右。吸收的 35SO2 通过茎的韧皮很快达到根部，并 可排出体外。实验证明，树木在一定的忍耐限度内，可通过叶片和枝条上的气 孔大量吸收有害气体，并在代谢中转变为无害成分，达到净化大气、保护环境 的目的。据估计 1 公顷柳杉林每天吸收的 SO2 量可超过 60 公斤。因此在矿区 特别是高硫煤矿区造林绿化，有利于大气净化，改善矿区环境。 2.2 矿井瓦斯环境治理 据估计，80 年代我国煤矿瓦斯储量在 3 万亿 r13 以上。多少年，来煤 矿瓦斯一直威胁着煤矿的安全生产，至今瓦斯爆炸事故常有发生但自瓦斯抽 放以来，事故显著减少。全国 653 对矿井建立瓦斯抽放系统 124 对，但只有 104 对抽放，抽放较好的仅 52 对，现有抽放能力 10 亿 m3，抽放工艺为井下负 压抽放，抽放地点主要有煤层抽放、邻近煤层抽放和围岩抽放。采空区抽放率 只有 15%，与先进国家的 40%抽放率相比，具有很大潜力。过去抽放瓦斯主要 为了安全，不重视利用，甚至放空污染环境。70 年代曾建有 5 个甲醛厂、10 个 炭黑厂，但因浓度低、产品滞销而处于半停顿状态。今后要重视采空区抽放， 提高瓦斯抽放率，对瓦斯浓度好、产量稳定的，如松藻矿务局研究利用燃气轮 机发电，对人口比较集中的矿区和邻近城市的矿区，应尽可能民用，以变害为 利、改善矿区环境。 在瓦斯的开发、利用、环保问题上今后需要研究瓦斯的成因、赋存积 储条件及低浓度瓦斯的利用。临近城市的矿区瓦斯要研究民用管道供气。 2.3 加强煤炭及其共伴生矿物的综合洗选加工，发挥环保作用 提高煤炭利用效率是改善我国煤炭环境、节能、节运、合理利用矿产 资源一举多得的途径。而经验证明，洗煤加工是提高煤质、确保煤炭优化利用 的前提，是提高煤炭热能利用效率的基础。因此，煤炭洗选加工应该是改善煤 炭环境的主要技术途径。其中的主要方法如下所述。 2.3.1 增加原煤入洗比重，优化煤炭品种利用的地区合理布局 目前我国煤炭生产和利用的格局是：产地偏集北部、西部，用户偏处 东部、南部，运距远，加剧了铁路、公路运煤沿线的环境污染，主要聚煤区因 运力不够而积压煤炭，加剧矿区环境污染。同时，目前矿区实际上用优质煤， 用户地区用一般煤，大量工业废渣分散于城市用煤地区。为了改善运煤和城市 燃煤废渣的环境，应尽量将劣质煤、低质煤集中在矿区利用，从其废渣中选取 有用矿物和增加造地复田材料，同时达到节能、节运，提高煤矿、用户的经济 效益等目的，必须对煤炭品种的利用进行地区的合理布局。对此，应根据我国 煤赋存特征而定，为便于讨论，将大同、开滦等 17 个矿务局的煤对灰分量、硫 分量在粒度和密度上分布进行如下分析。 如设：目前入洗比重为 19%，动力煤洗选深度为 13mm，分选密度为 1.9t/m3;今后入洗比重 100%，动力煤洗选深度 3(0.5)，分选密度 1. 5t/m3 则初步估算为：目前留在矿区的灰分量为 4. 95%；硫分量为 4.94% 今后留在矿区的灰分量为 63. 99%；硫分量为 51. 99% 可见，增加入洗比重，并对现有选煤厂（主要是动力煤选煤厂）降低 分选下限和分选密度就可显著减少城市工业废渣、改善环境，达到提高商品煤 质量，减少运量，提高经济效益等上述目的。 其对策为： (1)优质煤外运、远运，低质煤、劣质煤矿区就此洁净，发电外输。 (2)矿区优先配置高能耗产业（如化肥、电石、铁合金等） 。 2.3.2 矿区煤炭综合加工，洁净利用 即以洗煤为笼头，利用高效经济洗选方法将原煤（含半煤岩掘进煤） 按煤种、粒度、质量分成不同等级的品种。灰硫低的商品煤外运，低质煤、劣 质煤视其质量粒度优化加工利用。质量偏好的粉煤、煤泥开发型煤或固硫型煤； 质量偏差的粉煤、煤泥用（固硫）煤泥沸腾炉等洁净发电。低、劣质煤按其质 量选用固硫沸腾炉、固硫循环流化床等燃烧器洁净发电；煤矸石进行选硫或再 选，回收的沸腾煤坑口电站洁净发电；附加值高、有市场的硫精砂外销，外销 困难的深加工提取硫磺和生产硫酸。对高硫煤矿区，发电灰渣，制酸焙烧炉渣 等进行选矿，回收铁精矿漂珠等附加值高的矿产资源。并利用这些废渣生产水 泥和制砖，最终废渣作为造地复田的填料。使采煤、燃煤废渣在矿区用光用尽， 变废为利，变害为宝。 型煤也是综合加工中主要手段之一，不仅有显著的节能效果，而且可 大大减少环境污染。 但在原料来源，煤种品种的选择和产品去向等方面，要有具体针对性。炉 前型煤，基于层燃机理优化的多粒级型煤，应该是一般工业锅炉的优选项目； 目前在矿区大量积压的无烟末煤，应开发研究生产化肥原料气的气化型煤。 2.3.3 共伴生矿物的开采加工回收 在我国的煤系地层中还赋存着丰富的共伴生矿物，如非金属矿产的高 岭岩、膨润土、石墨、耐火粘土、硅藻土等，以及一些有益的共伴生元素，如 锗、钒、镓、钼、铀等。据专门的调查研究，储量大、品质好、附加值高的有 高岭岩、耐火粘土、膨润土、石墨和硅藻土，可供矿区发展多种产业。对这些 矿物进行深加工，生产出诸如：高岭土类的造纸、橡胶、塑料用的高级涂料和 填料，优质陶瓷原料及药用高岭土产品；耐火粘土类的用于冶金的高铝砖，耐 火材料骨料、粉料、耐火混凝土及耐火纤维等；生产用于建材的高铝耐磨砖、 高铝水泥等，生产用于研磨工业的电熔刚玉等；膨润土类的钻井水泥，铁精矿 粉团矿粘结剂，铸造型砂粘结剂及农药吸附剂；硅藻类的用于隔热隔音材料、 化学载体，助滤剂及用于橡胶、塑料、造纸、油漆、颜料、药物及肥皂等用的 填料、大型轻质墙体材料；石墨类经深加工的冶金石墨保护植、钛镁砖、彩电 显像管石墨乳、人造金刚石、铅笔芯、胶电炭制品等等。这些矿物的产品用途 十分广泛，附加值高，适销市场，在国民经济中具有重要地位，其中不少要花 外汇进口，应进行选矿回收。为煤炭工业发展多种产业，提高经济效益，提供 了有利的天然条件。其加工的废物，可利用矿区之便，作为充填物料。从而达 到以煤为本，多种经营，充分利用国家矿产资源，提高煤炭经济效益，为提高 原煤入洗比重、改善环保而增加资金投入。 2.3.4 依靠科技完善和推广科学化选煤决策软件 随着煤矿推向市场，煤炭企业要求通过调整产业结构、产品结构等逐 步发展为以煤为本、综合发展、多种经营的联合企业。选煤、选矿起着尤为重 要的作用。为适应市场经济特点，完善和推广科学化选煤决策，确保环保，提 高能源利用率和经济效益，是一个不可忽视的技术途径。 该决策软件的内 容很多，其中主要是产品结构优化。该软件应该适应风选、水洗和重介选煤工 艺，支持近似，平移分配优化，可支持各作业优化、不优化、或部分优化，能 适应灰分基、热值基、自定义、出厂价或销售价等五种价格计算，可支持浮选 二种分配方式优化，并有灰基、硫基、热基三种质量优化及部分掺配的优化， 即可适应矿井煤炭数、质量的变化，又可追踪市场煤炭产品价格的变化。目前 我国已开发有这种功能齐全软件，但应按各矿区的具体情况加以完善。该软件 不仅可供各级领导机构宏观、动态决策，又可为选煤厂根据入洗各矿煤的煤炭 数、质量变化情况及市场变化情况及时动态决策，并可随时优化选煤厂工艺操 作。加以扩展，将有助于煤矿产业结构优化。 2.3.5 研究投资省及环境效益好的动力煤选煤厂工艺流程 今后必将提高原煤入洗比重，主要是提高在我国消费结构中占绝对优 势的动力煤的入洗比重。目前我国国有重点煤矿的选煤厂一般有较好的煤泥水 净化回收系统。煤泥水污染环境问题较小，但大量的地方中小选煤厂没有或煤 泥水处理系统不完善，不仅浪费大量煤泥，而且严重污染矿区河流。其主要原 因是煤泥水处理系统的初期投资和生产费用高，从小矿自身的经济利益出发一 般不愿采用。其解决办法，除执行环保法规措施外，必须走投资省、工艺环境 效益好的煤泥水处理工艺流程途径。根据目前我国已取得的选煤工艺成果，通 过工艺设备的优化组合及必要的一些开发研究，完全有可能实现这一目的。 2.3.6 煤炭（有用共伴生矿物）综合洗选加工的对策 (1)调节煤价，促进煤炭行业与其它行业平等竞争 主要表现为煤价过低。据有关研究，我国煤炭与钢材、粮食、棉花、 电力的比价只相当于国外的 13%45%，煤炭价仅为国际市场价的 1/3，这是煤 炭在各行业中竞争不力，导致全行业亏损的重要原因之一。必须在宏观上逐步 理顺煤与其它行业产品的比价。 (2)完善和坚决贯彻资源税、促进煤炭行业内部的平等竞争 目前我国煤矿有国有、地方、乡镇乃至个人经营。大矿小矿、新矿老 矿由于开采垂深、地质条件、开采程序、回采率高低、煤质可选性等条件的不 同，吨原煤生产成本有显著的不同。这也是导致煤价低的原因之一。同时产生 一些小矿为了追求经济效益乱采乱挖、回采率低下、破坏正常开采程序和矿环 境。解决的主要办法是完善和坚决贯彻资源税，研究出一套与回采率、吨煤生 产成本挂构的资源税法。 (3)完善吨煤工资含量包干办法，与商品煤的数量和技术质量挂构。 (4)提高入洗煤比重，选煤与共伴生矿物加工利用应该与矿井建设同时 进行。 3 矿区煤炭利用环境的治理 3.1 矿区电厂环境的治理 矿区电厂有国家所属的大型电厂和矿务局的坑口电厂，但均应燃用煤 炭产品结构优化下的低质煤。目前矿区电厂发展很快，据不完全统计，总装机 容量达 2000 万 kW，对环境的污染有燃煤烟气、冲渣水和废渣三种。 国家所属矿区电厂其烟尘及废水处理设施比较完善，主要问题是灰渣 和 NOx，前者全国年排放量达 2000 万 Ill3（含坑口电厂） ，应按本文“矿区煤炭 综合加工洁净利用”节内提出的方法，先选矿，开发建材，最终废渣作为矿区 造地复田的材料。氮氧化物如不处理，污染相当严重。如一个 100 万 kW 的电 厂，一年可排放 2 万吨氮氧化物，必须处理。处理办法，如果更新设备，应采 用先进的流化床锅炉等燃烧器；如利用现有锅炉则应增加脱氮设施加以治理， 其途径主要有减少氮氧化物的形成和采用氮还原法及吸收法脱去氮氧化物。 坑口电厂一般以采用沸腾炉或循环流化床为宜，因炉温较低，氮氧化 物较少。对高硫煤可添加固硫剂解决二氧化硫的排放，主要问题是冲渣水的净 化回收。应参照选煤厂煤泥水处理系统研究开发坑口电厂冲渣水处理工艺和设 备。 3.2 矿区小型工业锅炉的环境治理 在不更改锅炉的情况下，原则上采用大型工业适用的排污技术，但成 本较贵。最好的办法是采用热电联供和区域集中供热。前者与分产热、电相比 可节约燃料 35%，后者可使规模扩大，便于集中采取排污设施，可利用供给用 户的余热节能。 3.3 矿区焦炉环境治理 如前所述，土焦炉污染极为严重，已到了非禁不可的地步。 对此，山西省大力开发改良焦，代替了不少土焦，土焦结构有了很大改善。 但是能源浪费仍然相当严重。由于炼焦温度高达 9501150，煤中有毒有害 物质伴随挥发分和煤焦油大量逸出。对于正规焦炉，因有煤气、焦油回收及深 加工设施，污染很小。但因大部采用湿法熄焦，其损失的能耗约占炼焦能耗的 50%，同时残留在焦炭中的硫与熄焦水反应产生硫化氢、二氧化硫等有害气体， 因此需要进一步完善，而对土焦则必须严禁、整顿。 治理途径：改良的，甚至目前大部分的大型焦炉，应采用干法熄焦， 可解决湿法熄焦的缺点，但熄焦设备投资高，其较好的选择，倾向于用压力熄 焦。土焦不是简单的治理，而是必须整顿。它涉及个人、地方、中央的经济利 益，因此关键要用经济的手段来解决。同意“寓禁于征”的办法，通过调整税 收的方法，限制其利润（变为平均利润） ；同时，国家和地方采用协调一致的行 政手段，并成立专门的权威机构实施有效管理。 4 完善煤炭消费结构 据有关专家研究，完善煤炭消费结构是对目前用煤环境治理比较好的 一个途径。目前我国煤炭消费结构中环境效果较好、能源利用率较高的为电站 锅炉及型煤，较差的是以一般工业锅炉为主的工业燃料和以成千上万民用灶具 为主的民用燃料。据研究，如果前者比例分别由过去的 22%相 5%，增调为 33% 和 10%，后者的比例由过去的 so%和 20%分别下调为 39%和 5%，则燃煤产生的 烟尘和 SO2 的年排放量将分别控制在 1800 万吨和 2000 万吨，煤炭平均利用效 率增加 20%.要做到这一点，仍然需要大量资金的投入，但其效果显著，仍不失 为解决煤炭环境的经济有效的途径。 5 结束语 煤炭是我国赖以发展国民经济的主要能源，又是影响我国环境的主要 污染源。因此，我们同时肩负着发展经济和保护环境的双重任务。矿区煤炭开 采和利用中的环保问题在全国煤炭环境问题上占有重要地位，不可忽视。 在与煤炭环境有关的问题上，目前我国面临着以下诸多矛盾：在煤炭 人均占有量上是贫国，但煤炭绝对产量上是大国；一方面煤炭供应紧张，另一 方面煤炭浪费严重；一方面煤炭运输极为紧张，另一方面大量煤矸石作无效运 输；一方面煤炭资源无价，另一方面煤炭低价；一方面煤炭入洗比重很