淺談新疆煤田區(qū)環(huán)境資源的綜合利用

王強 張松玲

[摘要]本文就新疆煤田區(qū)環(huán)境資源進行研究，分析了該地區(qū)煤炭、地下水、地域、氣候環(huán)境等資源條件，提出綜合利用這些資源條件的方法和途徑，并提出了基本設想。

[關鍵詞]煤礦 資源 立體 利用

[中圖分類號] P641.4+61 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-7-268-1

新疆正在投入地質勘探工作的煤田區(qū)擁有豐富的煤炭、地下水、地域、氣候等環(huán)境資源，要針對新疆的特點，充分利用相關技術，合理利用這些資源，保障煤田區(qū)的可持續(xù)循環(huán)發(fā)展。

1煤田區(qū)環(huán)境資源要素簡要分析

1.1煤炭資源條件

新疆正在投入地質勘探工作的三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田煤炭資源主要特點為：煤炭資源埋藏淺、產狀較平緩、煤層單層厚度大、煤質較好；煤田區(qū)地表缺少保證礦區(qū)建設的較大地表水源；煤層露頭多隱伏于淺層地下，含煤地層中的煤層、含水層和斷層多與其上覆較富水的松散層相接觸。

1.2地下水資源條件

在三塘湖、 淖毛湖煤田還具有相近的地下水資源條件。也就是說具有中等以上的水文地質類型條件。地下水資源及通道主要富存在淺部的第三系和第四系地層中。因此，在新疆的幾個主要大煤田，應該充分利用礦區(qū)地下水。傳統(tǒng)的煤礦開采工藝對環(huán)境造成污染和破壞，如果能將進入煤礦區(qū)的地下水給予提前的勘查規(guī)劃和利用，采取疏與導的技術手段，既具有現實意義又能產生長遠效益[1]。

1.3地域資源條件

三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田具有相近的地域資源優(yōu)勢條件。 首先，是多處無人區(qū)或遠離鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)；廣袤的戈壁荒漠即是未來礦區(qū)建設的良好地域也是即將遭受地表生態(tài)破壞的地區(qū)；其次，由于遠離鄉(xiāng)鎮(zhèn)而造成礦區(qū)設施必需齊備，大規(guī)模的功能齊全的礦區(qū)生產生活設施的整體規(guī)劃建設也對地區(qū)各種資源條件有效綜合利用提供了可能。 如果將淖毛湖、三塘湖或大南湖、沙爾湖的煤田開發(fā)與城鎮(zhèn)與區(qū)域運輸溝通等整體開發(fā)進行總體規(guī)劃， 東疆地區(qū)以煤田開發(fā)為龍頭的南北兩條經濟潛力帶會自然形成。 同時會拉近新疆與相鄰國家或省份的交通運輸距離， 加快與內地的溝通和交流。

1.4氣候環(huán)境條件

三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田還具有相近的氣候環(huán)境條件。 主要表現在夏季酷熱干燥、冬季少雪多風；全年日照時間長；地表水體缺乏、地表降水集中且滲入強度大等特點。 廣袤的戈壁灘就是具有極大吸收集中降水的“最好海綿”和集中地下水的大水庫。 礦區(qū)建設所需的大量水源必然只能就近取自礦區(qū)內的地下水，而后面的傳統(tǒng)礦井建設方式又勢必會破壞這些水源。 從區(qū)外引流或長途拉運都將是一個無法根本解決問題的短期行為。

2綜合利用條件，構建礦區(qū)立體建設

2.1綜合利用資源條件

三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田的開發(fā)目前只是初期，各項基本建設的設計規(guī)劃剛剛開始。要充分利用設計規(guī)劃單位各專業(yè)的優(yōu)勢，從地下水資源利用而言，由于礦區(qū)建設急需生產生活的供水水源，可礦井施工中又需要克服淺層富含地下水的疏干困難。因此，應在地下水進入礦區(qū)前就給予提前的抽取利用。三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田區(qū)都具有多年同期持續(xù)高溫的氣象記錄。大氣的持續(xù)高溫與地下巖層與水的低溫既可以形成自然通風的條件，又可以形成對流空氣溫度互調的目的。如若輔助地源熱泵原理系統(tǒng)又是一個地源、空氣源自然綜合利用的綠色實驗場。日照時間長是造成三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田區(qū)都具有多年同期持續(xù)高溫的重要條件。如果將大面積零星或集中分布的供水疏排井和礦井通風都采用太陽能動力，不僅缺少了輸變電工程費用，還減少了其在高溫、大風和面大點少等困難條件下的特殊維護，更減少了其對礦區(qū)自然景觀的影響[2]。

同時，在三塘湖、淖毛湖、沙爾湖、大南湖煤田區(qū)進行地面生產生活設施的建筑也存在著防風、抗高溫等要求的特殊投入。如果利用地下洞室工程系統(tǒng)規(guī)劃出：前期為采掘運輸巷道與采區(qū)系統(tǒng)，后期逐步轉化為回填工程和地下生產生活基本建筑物系統(tǒng)。既可生產生活同步走又可最大限度地保護了地面原本脆弱的自然生態(tài)環(huán)境。

如果以地下洞室的建設作為礦區(qū)房地產項目給予開發(fā)投入，即可達到煤炭資源采空的完全回填；還可以避免因地下采空塌陷造成對煤系地層上覆含水層的水資源破壞和對地面建筑物的影響；更解決了資源枯竭礦區(qū)現在所面臨的問題；井下水倉還可兼顧污水處理池的功用或擴建為地下污水處理廠，真正實踐新疆煤礦區(qū)的科學可持續(xù)發(fā)展[3]。

2.2礦區(qū)立體建設的基本設想

礦井通風是礦井設計規(guī)劃的一部分。如果利用礦區(qū)地表地下溫差大的特點，不僅可以多設計自然通風系統(tǒng)和節(jié)能減排的循環(huán)通風系統(tǒng)，還可以結合地下洞室工程形成地源熱泵體系的長期運轉工作，逐步改良礦區(qū)的局部小氣候。

地下水的抽排一直是礦井建設較耗資的一部分。礦井的抽排水系統(tǒng)也一直是礦井設計規(guī)劃的一部分。如果利用地面風能抽排或循環(huán)礦井水，再結合抽排水系統(tǒng)和地下洞室工程形成地源熱泵綜合利用體系，使井上與井下循環(huán)互利達到立體建設新型環(huán)保礦區(qū)目的。

傳統(tǒng)的礦井設計與規(guī)劃中，基本都考慮采區(qū)回采的采空自然冒落方式。這樣即破壞了上覆含水層的補、逕、排環(huán)境，還增加了井下抽排水的工作量和礦井生產中水害出現的可能。如果能將井下巷道、地下洞室工程與地下洞室工程替代采空回填，將采煤工程作為煤礦區(qū)地下工程的“輔助工程”來規(guī)劃，再結合地面太陽能、風能發(fā)電作為井下運輸、提升系統(tǒng)、抽排水系統(tǒng)和地源熱泵的運行動力系統(tǒng)的綜合利用體系，使現在的礦井系統(tǒng)建設規(guī)劃成未來礦區(qū)地下大城鎮(zhèn)整體建設的基礎工程，巷道運輸系統(tǒng)與地下軌道系統(tǒng)建設同時兼顧，變采礦對礦區(qū)環(huán)境的嚴重破壞改成對綠色環(huán)保礦區(qū)的基礎投資和基本建設，那么，新疆的資源勘探與礦區(qū)建設才能真正的走向可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經濟軌道。

順應新疆煤田區(qū)的自然與資源條件，充分合理地結合礦井系統(tǒng)建設特點，科學有效地規(guī)劃設計與綜合利用是新疆資源大開發(fā)的現實需要。如果對于三塘湖煤田這樣大型整裝煤田進行統(tǒng)一的規(guī)劃并綜合開發(fā)利用，尤其具有得天獨厚的循環(huán)可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢。同時也為資源勘探綜合利用與規(guī)劃建設開創(chuàng)了先河，其潛在的經濟效益和社會效益的高回報率也勢必成為競相仿效的榜樣。

參考文獻

[1]關克然，蓋春平等.新疆煤礦區(qū)地下水資源開發(fā)前景[J].科技信息，2010，12.

[2]閆連群，蓋春平.新疆煤礦區(qū)水資源的利用探討 [J]. 新疆煤炭，2008，2.

[3]羅穎峰，蓋春平，閆連群.新疆煤礦區(qū)水文地質調查動因分析[J].科技信息，2012，9：379-380.