2022年安全管理鹽礦安全問題及環(huán)境污染的防治.doc

1、此材料由網(wǎng)絡(luò)搜集而來，如有侵權(quán)請(qǐng)告知上傳者立即刪除。材料共分享，我們負(fù)責(zé)傳遞知識(shí)。平安治理鹽礦平安咨詢題及環(huán)境污染的防治 據(jù)中國消防報(bào)道： 1 引言 不合理的大面積開采鹽礦，將使地面沉陷而冒鹵，使地面建筑和各種設(shè)備遭到破壞 甚至造成生態(tài)災(zāi)難。例如：英國維涅爾達(dá)鹽礦水溶開采時(shí)，曾破壞城市住房四百多套：法國帕達(dá)林吉雅水溶采鹵造成地面下沉，損害了通往巴黎的鐵道路；前蘇聯(lián)斯拉維楊水采鹽礦導(dǎo)致地面下沉，妨礙城市和療養(yǎng)區(qū)建筑物的平安，迫使居民遷移；我國云南一平浪鹽礦、湖南湘澧鹽礦也曾發(fā)生地面沉陷；自貢長山鹽礦曾發(fā)生地面冒鹵，使數(shù)百畝耕地嚴(yán)峻減產(chǎn)，甚至不能再耕作。另外，鹽礦在采鹵過程中，對(duì)鹽礦四周生態(tài)和大氣

2、環(huán)境會(huì)造成一定的污染。為此，鹽礦消費(fèi)必須采取實(shí)在有效的工藝方法，防止環(huán)境災(zāi)禍的發(fā)生，對(duì)不可防止的環(huán)境咨詢題，也應(yīng)及時(shí)加以處理。 2鹽礦的平安消費(fèi) 2.1防止頂板垮塌的措施 關(guān)于礦體薄而埋藏較深的巖鹽礦藏，鉆井水溶開采后對(duì)地表一般不產(chǎn)生明顯妨礙。當(dāng)?shù)V體較厚、埋藏又較淺時(shí)，其溶腔直徑就不能隨意擴(kuò)大，否則就可能產(chǎn)生嚴(yán)峻后果。云南喬后鹽礦就曾發(fā)生過鉆井垮塌并冒鹵到地表的事故，造成了宏大的經(jīng)濟(jì)損失。巖鹽礦床的地質(zhì)條件表現(xiàn)為：頂、底板堅(jiān)硬、致密、穩(wěn)定性強(qiáng)；頂、底不穩(wěn)定兩種。 關(guān)于頂、底板堅(jiān)硬、致密、穩(wěn)定性強(qiáng)的巖鹽礦床，僅需注重開采工藝和技術(shù)參數(shù)的合理選擇，如單井對(duì)流法水溶開采鹽丘，操縱最大留設(shè)礦柱（理論計(jì)

3、算礦柱）厚度與溶腔最大跨度（Dsub>MAX）之比（k1）為2.73.7、回采厚度與DMAX之比（k2）為1118.7，k1和k2越大，開采的平安性越高。不過，不同國家對(duì)上述下限的規(guī)定不盡一樣，如美國能源部規(guī)定k11.87，k210。 當(dāng)用水力壓裂法采鹵時(shí)，要求巖鹽礦層保存完好、密封性強(qiáng)，頂板抗壓強(qiáng)度、穩(wěn)定性及鹽層檔次均較高，鹽層埋深較淺，尤其是要求固井質(zhì)量及管串各部分的承壓才能要到達(dá)設(shè)計(jì)要求，如此才能保證不發(fā)生注入的淡水大量流失及頂板垮塌等事故，而使壓裂成功；同時(shí)鹽井井身?xiàng)l件應(yīng)良好，如對(duì)復(fù)鹽層宜先開采最下面的一層，而對(duì)埋深較大的巖鹽礦床，在施行壓裂工藝中，應(yīng)改原來一般壓裂的中心管注入高

4、壓水為套管或環(huán)隙注入，以提高排量而降低泵壓，這不僅利于支撐劑的順利使用，而且也使水力能量在預(yù)期部位到達(dá)足夠的值。 對(duì)頂板不穩(wěn)定的淺埋巖鹽礦床，不僅應(yīng)操縱k1和k2兩個(gè)參數(shù)，而且還應(yīng)使兩口距（指中心管下端與環(huán)隙套管下端的間隔或壓裂井與出鹵井管串下端之間的間隔）較小，以減小上溶速度，即操縱溶腔的高度H（一般不宜超過巖鹽層厚度的一半；對(duì)深埋鹽層溶腔高度的3倍應(yīng)小于鹽層埋深），建槽半徑應(yīng)大于兩井井底間的間隔，溶腔間距應(yīng)遠(yuǎn)大于理論計(jì)算礦柱厚度，且回采度應(yīng)大于鹽層的埋深。為操縱溶腔中的上溶，宜采納穩(wěn)定的油墊層（墊層厚度不低于2cm）等措施以保護(hù)巖鹽層頂板。 要使溶腔保持穩(wěn)定，其形狀最好為球狀或橢球狀，但這

5、種形狀往往難于實(shí)現(xiàn)。余賢斌用軸對(duì)稱線彈性有限單元法，對(duì)鉆井水溶法進(jìn)展巖鹽厚礦體開采中的溶腔穩(wěn)定性進(jìn)展了計(jì)算和分析。結(jié)果說明，原巖應(yīng)力的側(cè)壓力系數(shù)0.5時(shí)，頂板溶成拱形或類似形狀時(shí)對(duì)其穩(wěn)定性有利；當(dāng)0.5時(shí)，溶腔頂板保持為上溶時(shí)的平坦?fàn)罡欣谌芮坏姆€(wěn)定；當(dāng)較大時(shí)適當(dāng)增大溶腔直徑，其穩(wěn)定性不會(huì)發(fā)生明顯變化。 2.2偶發(fā)事故的緣故分析及其處理方法 不管是單井循環(huán)對(duì)流依然壓裂采鹵，都應(yīng)時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)注水出水流量比、鹵水濃度及水質(zhì)。一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，如注水出鹵比超過或低于正常值（0.70.9），鹵水濃度急劇降低或增加，則應(yīng)立即停頓注水并迅速分析、推斷事故緣故，切不可注入大量淡水，破壞鹵井而造成環(huán)境隱患。 當(dāng)

6、注水出鹵比降低，且油管、套管內(nèi)壓強(qiáng)降低時(shí)，有可能發(fā)生異地冒鹵或地層深度滲漏。如今應(yīng)大范圍的實(shí)地查看，抽取地下水進(jìn)展分析以判明其中離子濃度是否增大，進(jìn)而查明緣故所在。關(guān)于異地冒鹵，先采納機(jī)械裝置抽提鹵水，在壓力不太大的情況下，再下密封層以封閉出鹵處；關(guān)于地層深度滲漏，應(yīng)先取出地下管串，重新固井后，方可恢復(fù)消費(fèi)。 當(dāng)出鹵濃度降低時(shí)，假設(shè)出鹵流量亦減少，則可能發(fā)生了四周地層中的流淌水源與鹵井互相浸透；假設(shè)出鹵流量正常，則可能是存在較低檔次的夾層所致。關(guān)于前者，先結(jié)合地質(zhì)材料進(jìn)展分析：假設(shè)為薄的夾層，則可增加注入淡水的壓力和流量，強(qiáng)迫沖蝕并穿透夾層；假設(shè)夾層較厚，則應(yīng)取出管串，采納機(jī)械鉆孔穿過夾層，重

7、新固井后再投入消費(fèi)。 當(dāng)進(jìn)出水流量比、出鹵濃度、管串內(nèi)的壓強(qiáng)均忽然降低，出鹵中含砂量忽然增加，則可能發(fā)生了嚴(yán)峻的頂板垮塌。頂板垮塌常伴隨地下套管變形，如今應(yīng)割斷變形部分管串，使之落入溶腔內(nèi)，然后重新下入管串，抽出溶腔內(nèi)的鹵水，以降低腔內(nèi)壓力，防止地層冒鹵。在封閉報(bào)廢該鹽井的同時(shí)，利用緊鄰鹽井或新建井采鹵，以使原浸透到四周地層中的鹵水較為順利的返出地面，消除隱患。 3開采鹽礦對(duì)環(huán)境的污染及其對(duì)策 3.1鹽礦開采中對(duì)土壤環(huán)境的污染及對(duì)策 鹽礦的開采，不管是采納地下坑道旱采，依然采納鉆井水溶開采，其產(chǎn)品首先是鹵水。關(guān)于旱采，還涉及到殘?jiān)诘孛娴亩逊排c處置咨詢題?，F(xiàn)普遍采納的地下水溶開采，產(chǎn)品鹵水在輸

8、送過程中不免發(fā)生管壁的滲漏等事故，將對(duì)土壤或水體造成污染。在排解事故之后，應(yīng)立即對(duì)被污染的土壤或水體進(jìn)展評(píng)價(jià)和治理。判明及評(píng)價(jià)污染程度最簡單的方法是直截了當(dāng)取水樣測(cè)其電導(dǎo)率（關(guān)于土壤，因鹵水的主要成分是可溶的，被土壤吸收后仍可采納水溶溶出）。一般說來，未被污染的地表水其電導(dǎo)率為10-5Sm-1，而飽和鹵水的電導(dǎo)率高達(dá)250 Sm-1，據(jù)此可對(duì)土壤或水體遭到污染的情況作出評(píng)價(jià)。土壤的地球化學(xué)特征說明，礦區(qū)附近土壤已有較明顯的鹽化。平均全鹽含量為0.61，次生鹽漬比擬明顯。在水稻無法耕作區(qū)的水域，氯化物平均含量高達(dá)2668.66mg/dm3。 關(guān)于被鹵水污染的土壤，目前主要是采納種植耐鹽植物對(duì)其進(jìn)

9、展改良，如污染的土壤范圍較窄，也可采納客土和深翻的方法。同時(shí)，鹽礦應(yīng)加強(qiáng)治理，鹵水輸運(yùn)管沿線應(yīng)派專人進(jìn)展巡查，及時(shí)發(fā)覺可能或已出現(xiàn)的事故處，作好應(yīng)急處理，從而減少對(duì)土壤污染的可能性，也降低了鹽礦的本錢和減少鹽礦對(duì)農(nóng)民造成的損失。 3.2鹽礦開采中對(duì)水環(huán)境的污染及對(duì)策 水溶法采鹽對(duì)礦區(qū)環(huán)境的妨礙主要表現(xiàn)為：外泄鹵水對(duì)水環(huán)境、土壤環(huán)境的污染；溶 腔塌陷導(dǎo)致地面沉降；造成區(qū)內(nèi)水稻的減產(chǎn)和死亡。鹵水外泄的根本途徑主要表如今3個(gè)方面： 輸鹵系統(tǒng)的鹵水外泄，主要是因管道的腐蝕，破裂和密封不嚴(yán)而導(dǎo)致管內(nèi)鹵水的外泄； 鹵水廠的向外排放廢鹵水； 因溶腔塌陷而導(dǎo)致鹵水外泄，且部分鹵水可能與地下水連通而流失，一部分

10、鹵水可沿破裂通道以鹽泉的方式到達(dá)地表。 鹵水對(duì)區(qū)內(nèi)地表水的污染是特別嚴(yán)峻的，如某些水域中氯化物含量已超出農(nóng)用灌溉水標(biāo)準(zhǔn)。水采區(qū)水環(huán)境中氯化物的分析說明，地表水的被污染地帶，氯化物濃度一般為125.253276.50mg/dm3，某些地段高達(dá)138000mg/dm3。相應(yīng)溶液的浸透壓一般為0.14×1053.85×105Pa,污染嚴(yán)峻的地表水部分可達(dá)162.4×105Pa；礦區(qū)地表水中Mn的含量變化較大，普遍比鄰區(qū)正常水體Mn的含量高，這可能是易溶鹽類的污染對(duì)土壤中Mn的淋溶有較大妨礙所致。 用含鹽高的地表水灌溉水稻，既使不考慮碳酸鹽、硫酸鹽等鹽分的作用，僅考慮由氯

11、化鈉所導(dǎo)致的浸透壓即可達(dá)2.56×105Pa，實(shí)際溶液浸透壓還要高，說明這一地段地表水對(duì)水稻的浸透壓脅迫是存在的，使水稻吸水力相對(duì)減弱，出現(xiàn)吸水困難和生理紊亂。這可能是使水稻抽穗期、充漿期縮短和迅速枯黃甚至死亡的主要緣故。 水體污染的治理方法有以下幾種： （1）對(duì)制鹽廢水，在條件許可的情況下，可將其再次注入地下進(jìn)展水溶開采，不能直截了當(dāng)排放。如安微省江淮精制鹽廠，將制鹽車間的含鹽廢水（主要有刷罐水、除塵水、沖洗水等，其主要成分為NaCI和少量的Na2SO4、CaSO4、MgSO4等）全部集中回廢水池，泵送鹽礦緩沖池，然后回井采鹵。 （2）對(duì)氯化鈉含量較高的廢水可采納富集濃縮的方法回收

12、鹽分，詳細(xì)的工藝方法有： 反浸透法，選擇孔徑適宜的浸透膜，將廢水與淡水用半透膜隔開，并在廢水端加壓，由于水>廢水(水) ,當(dāng)加壓到克服了廢水產(chǎn)生的浸透壓仍有較大值時(shí)，廢水端的水會(huì)向水端轉(zhuǎn)移，從而使其得到濃縮； Donnan平衡法，將廢水與大分子溶液用較小孔徑的半透膜等材料隔開，Na+、CI可通過半透膜進(jìn)入大分子溶液中，這既降低了廢水的鹽度，同時(shí)大分子溶液中含有Na+、CI后可使某些化工消費(fèi)過程簡化，如肥皂的消費(fèi)等； 離子交換樹脂法。 制鹽廠的廢鹵水也可作為其他化工產(chǎn)品的消費(fèi)原料，如電解法制氯堿，利用廢鹵水可減少固體氯化鈉的用量。 3.3鹽礦開采中對(duì)大氣環(huán)境的污染及對(duì)策 當(dāng)鹵水輸送到制鹽廠

13、和其他化工廠時(shí)，尤其是在制鹽過程中，空氣中飛揚(yáng)大量的鹽塵， 經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體后，將引起呼吸道感染及高血壓等疾病。制鹽枯燥廢氣為含鹽粉廢氣，其中主要含少量的NaCI、Na2SO4、CaSO4、MgSO4等成分，采納雙級(jí)蝸式旋風(fēng)除塵器和麻石水膜除塵器除塵后，排入大氣，可減弱其對(duì)四周環(huán)境的污染。關(guān)于空氣中的氯化鈉粉塵，在車間小范圍內(nèi)，也可通過機(jī)械裝置噴灑（射）水（霧）使之溶解而降落到地面；在其周邊范圍，可采納種植植株高大、枝葉茂盛、葉面吸附才能強(qiáng)、耐鹽的植物（如玉米、棉花、大豆、甜瓜、鹽角草、長冰草、海嵩和堿蓬等）來凈化空氣，也可用生物技術(shù)（如菌類接種）進(jìn)一步提高農(nóng)作物的耐鹽度，擴(kuò)大種植農(nóng)作物的品種

14、。 巖鹽礦床常伴生天然氣，其主要成分是甲烷、硫化氫等。開采時(shí)，假設(shè)不加以回收利用而直截了當(dāng)排空，將會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成危害：甲烷是一種強(qiáng)的溫室效應(yīng)氣體，其溫?zé)釀?shì)為二氧化碳的21倍；純H2S的毒性接近HCN，空氣中含少量H2S時(shí)會(huì)引起頭痛，而含有大量H2S時(shí)則引起心臟和肺神經(jīng)中樞麻木，造成昏厥和死亡。 對(duì)薄層淺埋巖鹽礦床，由于氣體本身的流淌性較強(qiáng)，開采過程中容易滲出地面致使礦區(qū)大氣中甲烷、硫化氫、二氧化碳等的含量增大；假設(shè)遇地面冒鹵（黑或黃）事故，進(jìn)入大氣的污染氣體就更加嚴(yán)峻。鹽礦消費(fèi)中，對(duì)氣體賦存量較小的礦床，宜采取氣鹵同采；而氣體賦存量較大時(shí)，既可利用貯氣進(jìn)展氣墊采鹵，也可氣鹵同采。 另一方面，

15、礦床伴生氣體在鹵水中有一定的溶解度（其隨鹵水壓力的增大而增加），假設(shè)不加以凈化處理，不僅在制鹽過程中腐蝕設(shè)備，增大能耗，且其逸出亦將污染大氣。對(duì)采出的鹵水，可采取屢次預(yù)熱（7080）的方法實(shí)現(xiàn)氣鹵別離，且回收的氣體（如甲烷）可作為能源使用。 4 結(jié)論 筆者對(duì)防止鹽礦開采中頂板垮塌的措施及偶發(fā)事故的分析和處理進(jìn)展了研討和總結(jié)，認(rèn)為有以下結(jié)論： （1）我國地下水溶開采巖鹽的回采率較低，主要是由鹽井事故（如鹵水滲漏、地面冒鹵等）引起的，造成了自然資源的嚴(yán)峻浪費(fèi)。巖鹽水溶開采過程中巖鹽層頂板垮塌的智能化預(yù)測(cè)、溶腔的利用咨詢題，需要深化研究。 （2）鹽礦旱采殘?jiān)诘孛娴亩逊排c處置、水溶開采中頂板跨塌冒鹵、鹵水輸送過程中管壁滲漏等將對(duì)土壤或水體造成污染，通過電導(dǎo)率法判明遭到污染的程度，據(jù)此采納種植耐鹽植物、客土和深翻的方法對(duì)其進(jìn)展改良，同時(shí)也應(yīng)對(duì)鹽礦加強(qiáng)治理。 （3）鹵水對(duì)區(qū)內(nèi)地表水的污染是特別嚴(yán)峻的，某些水域中氯化物含量已超出農(nóng)用灌溉水標(biāo)準(zhǔn)，以此灌溉水稻，將使之出現(xiàn)吸水