图1在1个煤矿采掘工程图上布置填埋场空间Fig.docVIP

图 1　在一个煤矿采掘工程图上布置填埋场空间Fig.1　Arrange a disposal space in amine engineering drawing　　长期以来, 德国鲁尔煤矿在工作面空间充填发电厂的粉煤灰和采矿矸石已取得成功的经验.我国也在这方面进行了的大量研究工作, 例如, 抚顺曾用冶炼后的油母页岩矿渣充填采空区, 平顶山、 抚顺和兖州等矿区利用粉煤灰充填采空区和离层带均取得很好的效果 , 并积累了成功经验, 发展了工艺.但对于废物充填, 还应加强研究的 , 是在工作面推进过程中, 如何能使废物充填与采煤工艺达到紧密配合 , 并使充填效果能起到支护顶板作用, 从而保证工作面的正常推进 .回采工作面空间能否作为生活垃圾或工业废物的处置场所, 是一个值得探讨的新问题 .在市场经济的条件下 , 废物地下安全处置能变为一种新的产业.据环保部门专家估算, 工业有害废物地下填埋费用至少在 200～ 300 元/t 以上 , 因此 , 废物的地下处置既可为煤矿产生比生产煤炭更高的经济效益 , 又能得到社会 、 法律和法规的支持.但随之而来的就是废物的预处理技术, 废物地下填埋作业工艺 , 以及矿井能否同时适应采煤和填埋废物的技术改造问题 .1.2 　各种类型的巷道空间煤矿或金属矿开采都要掘进大量巷道, 根据各种巷道的用途不同, 它们具有一定的断面 、 长度和使用时间 .如果能在生产矿井实现边采边填的作业方式, 则在生产矿井中最有利用价值的是回采巷道 , 因为回采巷道只为工作面作业服务, 当工作面作业结束 , 回采巷道也随之报废,在生产矿井中, 已回采结束的采区或煤层报废的开拓巷道 , 例如分层运输大巷 、 石门, 或废弃的绞车和回风斜井、 竖井都可以用来填埋工业有害废物 .运输系统、 通风系统和排水系统健全 , 因而有利于利用报废的井巷工程来从事废物的填埋作业 .特别是对于那些老年矿井 , 应保留矿井生产系统, 把所有能保留的采矿空间都用来处置废物, 将会创造出经济效益更高的环保产业 .对于将报废的矿井 , 甚至井底车场和竖井井筒都可用来处置废物.2 　地下空间可处置的废物由于经济的不断发展 , 废物的种类越来越复杂, 废物中的成分繁杂而很难掌握 .根据德国当前的技术发展水平, 能在地下填埋场处置的废物可按图 2执行, 该图建议的废物处置技术方法是否能被我国借鉴,应值得探讨.除图 2 所示的废物和残余物质可在地下处置外 , 如按废物种类划分, 以下几种类型均可在地下处置.2.1 　大宗型废物所谓大宗型废物按德国废物法划分主要指那些量大而有害物质含量低的废物, 例如发电厂的粉煤灰、灰渣和尘土 , 主要来源于煤、 垃圾和特殊废物的焚烧, 以及烟气净化的残渣、 金属渣、 含重金属污染的土.此外还有化学反应和综合过程形成的废物, 如石油加工和洗精煤产生的废物, 塑料成型废物 , 消耗的催化剂, 以及采矿本身出现的废物 .在我国目前尚没有一个明确的废物分类法规, 对这些废物如何处置也没有明确地规定 .上述这些废物都可作为充填材料在回采工作面空间处置.德国鲁尔区很多矿井都曾进行过对大宗型废物在煤矿回采工作面空间安全填埋工作 , 取得很好的社会经济效益 .2.2 　居民生活垃圾原状生活垃圾进行地下填埋目前还没有实例 , 主要原因是由于生活垃圾中有机成分太多 , 易产生沼气, 存在爆炸危险.生活垃圾地下填埋排气技术难度大, 所以德国的废物法规明确规定 , 原状生活垃圾不准进行地下填埋 .焚烧后的生活垃圾可划归到大宗型废物类, 则可进行地下填埋处置.430煤　　炭　　学　　报　　　　　　　　　　　　1999 年第 24 卷水系统保持完好和正常运转;(5)作为废物地下填埋场被利用的空间最好具备有封闭的地质条件 , 没有地下水流通过 ;(6)经济上的可实现性 , 尽可能投入较少的费用实现废物安全的地下填埋.地下填埋场选址具有特殊意义的就是要保证水域无害化 , 因为一般的煤矿矿井都要长期处于地下水下, 要长期的疏排地下水 .如果矿井水或煤层上 、 下方的地下水被污染, 就有可能导致地表浅部被供水利用的含水层污染 , 这是一定要避免的.地下填埋场另一特点, 把煤矿矿井作为废物的地下填埋空间是不可监测和不可修复的, 废物填进去后则不可取出, 这是选址工作特别要注意的技术要点.3.2 　对废物运输和地下填埋作业的技术要求废物运输和填埋作业方法以及应采取的安全措施 , 要根据废物种类、 浓度和颗粒成分来确定 , 更重要的要按其危害程度来确定 , 针对不同废物类型采取不同的运输方式 .3.2.1 　利用矿井运输工具对于大粒或块状废物原则上可利用矿井现有运输工具 , 即提升设备、 皮带运输机或矿车 , 运至井下开采或开拓空间内 , 再利用适当结构的装载机堆到