“我國煤炭資源賦存現狀是‘西部多、中部富、東部區域枯竭’，今后很長一段時間內，保障供應主要依靠晉陜蒙三地。但西部地區生態環境脆弱，采煤進一步帶來地表開裂、區域性水位下降、植被受損等問題。煤炭開采必然產生采動損害，再先進的國家也無法避免。如何實現綠色開采，是煤炭工業高質量發展必須破解的重大難題。”中國工程院院士、西安科技大學煤炭綠色開采地質研究院院長王雙明近期在多個場合都表達了這一觀點。

在煤炭行業供給側結構性改革、中東部礦井面臨資源枯竭等背景下，以晉陜蒙為代表的西部地區，煤炭產量已占到全國總產量的70%以上。然而，由于西部多處于干旱、半干旱地區，“找水比找煤都難”，加之生態本底脆弱，這些礦井所面臨的環境約束與日俱增。如何在開發煤炭資源、保障能源安全的同時，實現可持續的綠色開采，已成為行業的嚴峻挑戰？

保供任務艱巨，但水資源嚴重匱乏

以大興安嶺-太行山沿線為界，以東地區經濟發展活躍、用能需求較大，煤炭資源卻已趨于枯竭。王雙明表示，新疆雖資源豐富，但因地質條件復雜、運輸距離過遠，“遠煤解不了東部的近用”，現階段使用較為困難。而晉陜蒙等地集中了我國60%以上的煤炭資源，目前已成為開發主戰場。“國家規劃的14個大型煤炭基地，有6個就分布在西部黃河流域的‘幾’字形灣。”

預測顯示，隨著生產重心西移，到2035年，西部地區煤炭產量占比將達到90%，開采隨之由淺部向深部轉移。“晉陜蒙加上寧夏、甘肅五地，水資源不足全國總量的1/25，年蒸發量是降雨量的6倍左右，水資源短缺是規模開發的關鍵瓶頸。反過來，煤炭規模開采又引起地表沉陷、地面塌陷和裂縫等問題，導致礦區地下水位大范圍、大幅度疏降。”中國工程院院士彭蘇萍指出，現有方法和技術，已難以支撐煤炭開采與生態環境的協調發展。

王雙明進一步稱，西部煤炭富集區主要位于沙漠黃土廣泛覆蓋區，地表生態與地下水埋深關系密切。由于當地水資源蒸發量大，水位埋深不可過淺。沒有實施煤炭開采前，煤層與地下含水層之間存在著隔水巖組，相當于一定厚度的保護層。而采掘工程在地下形成巨大空間，原先的地質條件發生變化，當隔水巖組遭遇破壞，就會導致水位下降、生態退化。

“地表一旦開裂，對植被、農田等造成傷害，恢復困難。”王雙明舉例，煤炭采空后第2年，影響最為嚴重；第5年，環境影響可初步改善。直到到第10年才有望明顯改善，但依然達不到此前的生態質量，需施加修復等手段。

水問題進一步加劇其他環境影響

記者了解到，作為西部煤炭開采面臨的最大問題，水資源進一步加劇大氣、土壤等其他環境影響。

中國礦業大學副校長周福寶坦言，因資源豐富且易于開采，西部礦區采煤機械化程度、生產強度普遍較高，井下粉塵排放強度相應較大；由于礦體埋藏深，井下運輸多靠防爆柴油機車，在大幅提升效率的同時，也排放大量尾氣、氮氧化物等。“部分礦區粉塵濃度高達3000毫克/立方米，對礦工職業健康造成威脅。”

“恰恰因為煤質好、油性大，西部煤炭資源親水性差。加上水資源本就匱乏，常規用水來除塵往往存在效率問題。粉塵治理難度大、濃度居高難下，導致西部礦區職業病的發病工齡及其周期，也不同于傳統意義上的認識。”周福寶稱。

中國礦業大學(北京)土地復墾與生態重建研究所所長胡振琪指出，干旱缺水還導致西部植被稀少，地表覆蓋較厚風積沙層，保水保肥能力差，水土流失嚴重。一旦遭到破壞，生態恢復治理更難。“如果說水是生命之源，土是生命之基，植被就是生命之根。面對水土流失、地表形變與破裂、原始植被破壞等問題，亟待采取減損與生態修復措施，這也是當前技術難題所在。”

對此，神東煤炭集團副總經理、總工程師楊俊哲深有感觸。作為億噸級煤炭生產基地，神東礦區肩負重任。地處黃土高原和毛烏素沙漠過渡地帶，礦區生態環境又很脆弱，是國家級水土流失重點監督區與治理區。“若采用傳統開采方式，必將破壞地貌、植被等環境，加劇土地風蝕荒漠化趨勢，帶來地表塌陷、空氣惡化、煤矸石污染等問題。如何解決超大規模開采與生態環境保護之間的突出矛盾是一大難題。”

重視全生命周期的綠色服務

在王雙明看來，水環境破壞并非單一礦井造成，而是煤炭開發產生的綜合問題。“礦區發展帶來周邊人口聚集，工業用水、生活用水、生態用水增加，區域性水位隨之下降。建議西部地區把地質工作做細，根據礦區不同地質條件的變化規律，以‘煤水共生’研究為基礎，以保護生態水位為核心，實施減沉、減損、保水、綠色開采技術。”

彭蘇萍也稱，理論和技術創新是實施生態環境修復的迫切需求。“根據不同區域的環境與生態現狀進行規劃，通過人工修復技術與自然界的自修復作用一起，實現從被動防治到主動治理。資源富集區的煤炭開采強度大，需采用先進方法對水資源和生態特征進行系統調查，分析它們與煤礦開采之間的關系，對水資源展開有效保護。”

除了技術，生態環境部環境工程評估中心研究員郭二民提出，應重視煤炭開采全生命周期的綠色服務。具體而言，采前重視科學規劃、綠色先導、采治同步，采中注意不沉陷技術、敏感區開采等難點，采后重視承載力修復、復綠復墾等。“充分考慮自然生態條件、沉降影響等因素，定制生態重建與恢復方案，確保與周邊生態環境相協調。此外，還要明確恢復的質量標準，做好生態系統穩定性的監控監測。”