淺談煤炭資源的“綠色開采”

宋保軍

摘要：煤炭資源的開采對(duì)環(huán)境、生態(tài)的破壞作用日益嚴(yán)重，而煤炭資源又是我國的主要能源，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。所以為了我們子孫后代有一個(gè)更好的生活環(huán)境，為了我們國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)、快速發(fā)展，我們必須推廣、實(shí)行煤炭資源的“綠色開采”，減少對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)生態(tài)的破壞。

關(guān)鍵詞：環(huán)境污染；綠色開采；煤炭資源

中圖分類號(hào)：TD322

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-1145(2009)-02-0010-02

2008年4月22日是第39個(gè)“世界地球日”，“世界地球日”的設(shè)立是在世界環(huán)境污染日益嚴(yán)重的背景下產(chǎn)生的，地球是人類生存的惟一美好家園。善待地球、保護(hù)資源實(shí)質(zhì)上就是保護(hù)人類自身的生存與持續(xù)發(fā)展。而煤炭資源是我國儲(chǔ)量最多、利用最方便的一種資源，也是對(duì)環(huán)境污染、生態(tài)破壞最嚴(yán)重的一種資源，所以為了能夠取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，就必須實(shí)行“綠色開采”。

“綠色開采”是一種遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)綠色工業(yè)的原則，形成開采與環(huán)境協(xié)調(diào)一致，實(shí)現(xiàn)“低開采、高效率、低排放”的開采技術(shù)。

一、“綠色開采”的必要性

我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國，也是世界上少數(shù)幾個(gè)以煤為主要能源的國家之一。煤炭在我國國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)十分重要的位置，煤炭開采在為社會(huì)建設(shè)和消費(fèi)提供能源的同時(shí)，對(duì)生態(tài)環(huán)境也造成了巨大的破壞，對(duì)礦井生產(chǎn)安全也帶來了嚴(yán)重的威脅。主要表現(xiàn)有：

1.煤炭開采造成巖層移動(dòng)破壞，引起巖層中水與瓦斯的流動(dòng)，導(dǎo)致煤礦瓦斯事故與井下突出事故。同時(shí)，瓦斯排放到大氣中引起的環(huán)境污染，地下水的流失引起土地沙漠化，煤礦廢水的排放對(duì)地表水、植被造成較重污染，并會(huì)使礦區(qū)土地貧化。

2.煤炭開采引起巖層移動(dòng)，造成地表沉陷，導(dǎo)致農(nóng)田、建筑設(shè)施的損壞。

3.煤炭開采形成的大量矸石堆積在地面，既占用良田，又造成環(huán)境污染。而且有一些矸石山還存在著自燃現(xiàn)象，自燃過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，對(duì)大氣和環(huán)境造成的污染就更為嚴(yán)重。

4.隨著我國礦井開采深度的不斷增加，礦山壓力及沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生的頻率增加，強(qiáng)度增大，危及礦井的安全生產(chǎn)。

上述問題若得不到有效解決，煤炭資源開采所帶來的礦井安全和生態(tài)環(huán)境的破壞將更為嚴(yán)重，人類的生存和社會(huì)發(fā)展將受到嚴(yán)重威脅。對(duì)于這些復(fù)雜而棘手的全球性的問題已受到國際社會(huì)的廣泛關(guān)注和高度重視，礦產(chǎn)資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)一體化已成為當(dāng)前國際礦業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。因此“資源開采——環(huán)境保護(hù)——礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展”的平衡關(guān)系已成為資源開發(fā)所面臨的亟待解決的全局性課題，而煤炭資源的“綠色開采”就是最符合這一平衡關(guān)系的最好礦區(qū)開發(fā)模式，也是順應(yīng)潮流的必然選擇。其核心內(nèi)容就是實(shí)現(xiàn)“綠色開采”。

二、“綠色開采”的主要內(nèi)容

1.開采沉陷控制。為了控制地表沉陷并實(shí)現(xiàn)建筑物下采煤，逐步發(fā)展形成了包括充填開采、聯(lián)合開采、協(xié)調(diào)開采、條帶開采、房柱式開采等多種開采方法。我國自20世紀(jì)60年代初，首先在撫順勝利礦通過水砂充填法進(jìn)行控制地表沉陷的研究上，取得了一定的成效。近年來中國礦業(yè)大學(xué)在低成本膏體充填材料的開發(fā)研制和充填工藝的研究取得了突破性的進(jìn)展。但與發(fā)達(dá)采煤國家相比還存在一定差距。在矸石處理技術(shù)、采空區(qū)充填技術(shù)、短壁開采技術(shù)等方面還需要開展大量的工作。

2.瓦斯抽采。煤礦生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生的大量有毒有害氣體一瓦斯，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅，排到大氣中也會(huì)對(duì)水資源、土地、空氣都造成不同程度的污染破壞，而抽采瓦斯既回收了大量資源又改善了煤礦安全生產(chǎn)條件，所以得到了廣泛的應(yīng)用。我國抽采瓦斯始于1938年的撫順龍風(fēng)礦，但系統(tǒng)地連續(xù)抽采瓦斯是1952年，在龍風(fēng)礦建立抽采瓦斯泵開始的，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，無論抽采方法，還是裝備等均具有較先進(jìn)的水平。但抽出瓦斯利用率過低，因此開發(fā)、推廣先進(jìn)的技術(shù)。把地面抽采與井下抽采、采空區(qū)抽采結(jié)合起來，提高抽采率是主要內(nèi)容之一。

3.矸石處理與利用。長期以來，我國煤礦矸石都被當(dāng)做廢棄物以堆積成山的方式處理。這樣既侵占土地，又污染大氣和土壤。所以要加以處理和利用。國外采取的辦法有：

(1)對(duì)已形成的矸石山進(jìn)行整形處理后綠化，達(dá)到美化環(huán)境、防止污染的作用。

(2)改變排矸工藝和堆矸方式，形成與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)的新矸石山，便于景觀再造。

(3)推廣矸石綜合利用，如制矸石磚、生產(chǎn)水泥、作混凝土的輕質(zhì)多孔材料，用于充填和鋪路。

我國采取的措施有：首先，要從開采技術(shù)方面要多開煤巷和發(fā)展矸石井下充填技術(shù)。其次，進(jìn)行矸石的綜合利用，如矸石發(fā)電、復(fù)懇，制造道路路基充填材料、建筑材料(水泥、磚、混凝土)、化工原料等。

4.煤炭地下氣化。指不將煤炭采出地面，而將其在地下直接氣化。即將地下煤炭通過熱化學(xué)反應(yīng)原地轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的技術(shù)。

煤炭地下氣化技術(shù)不僅可以回收礦井遺棄煤炭資源，而且還可以用于井工難以開采的或開采經(jīng)濟(jì)性安全性較差的薄煤層、深部煤層、三下壓煤和高硫、高灰、高瓦斯煤層；地下氣化燃燒后的灰渣留在地下，減少了地表下沉，無固體物質(zhì)排放；煤氣可以集中凈化。大大減少了對(duì)環(huán)境的破壞，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。如我國大同煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司建設(shè)的塔山工業(yè)區(qū)——“一礦八廠一條路”，就是最好的嘗試。

三、“綠色開采”的意義

1.要求開采技術(shù)水平的提高。我國煤炭行業(yè)整體技術(shù)水平較低，長期走粗放型發(fā)展路子，生產(chǎn)集約化程度很低，綠色開采必然要求多層次、多角度的技術(shù)創(chuàng)新。

2.要求系統(tǒng)高效地利用產(chǎn)品。綠色開采要求從廣義資源的角度去看待地下水、土地、煤矸石等可用資源，善待各種資源，在追求最佳經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí)，減少對(duì)環(huán)境的破壞。

3.要求全面評(píng)價(jià)企業(yè)效益，綜合考慮生態(tài)環(huán)境。這自然要求企業(yè)在追求自身經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，要全面考慮社會(huì)效益與環(huán)境效益。

四、“綠色開采”發(fā)展的前景及方向

綠色開采前景十分廣闊，但也需要做大量艱巨的工作。

1.政府應(yīng)加大對(duì)企業(yè)的關(guān)心與支持，給以相應(yīng)的扶持政策，如：

(1)建立新的煤炭資源配置機(jī)制與保證體系；

(2)加強(qiáng)資源管理，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展；

(3)加快科技進(jìn)步，積極倡導(dǎo)綠色開采技術(shù)創(chuàng)新。

2.技術(shù)人員在科學(xué)研究方面，要加強(qiáng)研發(fā)力度，如：

(1)將有一定甲烷含量的瓦斯視為資源，變害為利，形成煤與瓦斯協(xié)調(diào)開采系統(tǒng)；

(2)根據(jù)地層條件，確定合理的保水開采方法，確保水資源得以合理利用；

(3)根據(jù)具體條件，形成村鎮(zhèn)下充填條帶開采、離層區(qū)注漿等保護(hù)建筑物技術(shù)對(duì)塌陷土地采取復(fù)墾技術(shù)；

(4)根據(jù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保原則，形成矸石井下處理技術(shù)或地面矸石利用技術(shù)，加強(qiáng)煤層內(nèi)巷道維護(hù)技術(shù)的研究，推廣潔凈開采；

(5)加強(qiáng)煤炭地下燃燒過程控制技術(shù)研究，使煤炭地下氣化盡快形成工業(yè)化規(guī)模。

3.對(duì)煤炭企業(yè)來說，應(yīng)加強(qiáng)以下工作：

(1)樹立綠色價(jià)值觀；

(2)依靠科技進(jìn)步；

(3)加強(qiáng)國際合作。

綠色開采是礦區(qū)開發(fā)和確保礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，是惠及千秋萬代的舉措。綠色開采新技術(shù)的應(yīng)用。必將實(shí)現(xiàn)礦區(qū)和諧生產(chǎn)，最終實(shí)現(xiàn)構(gòu)建和諧社會(huì)的宏偉目標(biāo)。