關(guān)于煤礦綠色開采技術(shù)實(shí)踐的研究

徐桂華

貴州黔西桂箐煤炭開發(fā)有限公司 貴州省黔西縣 551500

摘要：煤礦產(chǎn)業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，且我國的煤礦資源比較豐富，在我國的能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主要地位。但是煤礦產(chǎn)業(yè)也面臨著浪費(fèi)嚴(yán)重、利用率低、破環(huán)自然環(huán)境等問題，對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成不利影響，同時(shí)在資源、能源短缺的背景下，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)其循環(huán)利用成為社會(huì)的共識(shí)。在這種形勢(shì)下，煤礦綠色開采技術(shù)得以提出，這種技術(shù)不僅提高了能源、資源的利用率，而且在一定程度上減少了環(huán)境污染，其生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。本文主要分析煤礦開采現(xiàn)狀和存在的環(huán)境問題，并對(duì)其綠色開采技術(shù)進(jìn)行具體探討，以期為煤礦開采事業(yè)添磚加瓦。

關(guān)鍵詞：煤礦資源；綠色開采；技術(shù)實(shí)踐

引言

煤礦資源在我國的能源結(jié)構(gòu)占據(jù)重要地位，約占能源總量的3/4，在促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮著及其重要的作用。即使如此，在煤礦開采中出現(xiàn)的問題也較多，對(duì)環(huán)境、社會(huì)發(fā)展十分不利。因此，發(fā)展煤礦綠色開采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤礦資源的可持續(xù)利用是目前主要的任務(wù)。

1 煤礦開采現(xiàn)狀和存在的問題

一直以來，我國的在煤礦開采方面一直采取粗放的開采方式，造成煤礦資源浪費(fèi)嚴(yán)重，同時(shí)各種安全事故頻發(fā)，給國家造成巨大的損失。除此之外，我國的煤礦開采以犧牲青山綠水為代價(jià)，對(duì)環(huán)境造成不可挽回的傷害?，F(xiàn)對(duì)其在開采過程中產(chǎn)生的污染問題進(jìn)行具體分析：（1）在開采過程中，產(chǎn)生大量的固體垃圾，一些企業(yè)對(duì)這些垃圾沒有妥善處理，占用了大面積的土地資源、造成水土流失，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國因開采煤礦造成的水土流失面積已經(jīng)達(dá)到40萬m2，這一龐大數(shù)字必須引起人們對(duì)煤礦開采引發(fā)的環(huán)境問題的關(guān)注。（2）煤礦開采無疑會(huì)觸及地下含水層，一方面造成地下水大量涌出地面，對(duì)地下水資源造成浪費(fèi)和污染；另一方面對(duì)地表結(jié)構(gòu)造成破壞，且對(duì)水體分布也造成一定的影響，威脅人們的正常生產(chǎn)和生活。綜上分析，煤礦開采過程中的環(huán)境問題是不可忽視的，因此，煤礦綠色開采技術(shù)順勢(shì)而生，如：保護(hù)技術(shù)、減沉開采技術(shù)、采空區(qū)充填技術(shù)等，不僅保護(hù)環(huán)境、減少污染，而且提高了煤礦開采中資源、能源的利用率，是目前和未來提倡使用的綠色開采技術(shù)。

2 煤礦綠色開采技術(shù)實(shí)踐探索

2.1保水、減沉開采技術(shù)

保水技術(shù)是指在煤礦開采過程中采取一定的措施，如：地面注漿技術(shù)，來減少對(duì)水資源的破壞。一般煤礦開采常導(dǎo)致關(guān)鍵巖層斷裂，影響地下水的分布，如：形成下降漏斗，而采取保水技術(shù)能夠在一定程度避免這些問題。減沉開采技術(shù)的主要目的是減少地表沉陷問題，減少對(duì)環(huán)境的破壞。減沉開采技術(shù)主要有兩種，分別為充填開采技術(shù)、條帶開采技術(shù)。但是這兩種技術(shù)都存在一定的不足：充填開采技術(shù)存在填充材料的成本較高的問題；條帶開采技術(shù)則面臨開采率不高、浪費(fèi)能源的問題。經(jīng)過多次實(shí)踐，對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行綜合，揚(yáng)長避短。目前常用的充填開采技術(shù)主要有三種，分別為覆巖離層分區(qū)隔離注漿填充、條帶開采冒落區(qū)注漿填充以及采空區(qū)膏體條帶填充。現(xiàn)以采空區(qū)充填開采技術(shù)為例進(jìn)行具體分析：這種技術(shù)比較適用于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的建筑物下開采，在保護(hù)環(huán)境方面具有良好的效果。上文提到填充開采技術(shù)的填充材料成本較高，是該技術(shù)的限制因素，采空區(qū)充填開采技術(shù)僅是充填采空區(qū)，可在一定程度上節(jié)省填充材料，降低成本，更重要的是保持充填條帶的穩(wěn)定，對(duì)減少地表沉陷問題具有重要作用。

2.2煤與瓦斯共采技術(shù)

我國的煤礦儲(chǔ)量大，但在開采中技術(shù)難度較高，特別是在進(jìn)行瓦斯預(yù)抽工作存在很多困難，這主要由于我國的煤層具有一些特點(diǎn)，如：滲透率低、含氣飽和程度低等，這些特點(diǎn)對(duì)煤礦開采造成不利影響。為解決這一問題，我國在技術(shù)上不斷創(chuàng)新，并不斷總結(jié)工程實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)在滲透率較低的煤層開采煤礦，會(huì)造成巖層移動(dòng)，且其滲透率將成倍增長，這對(duì)瓦斯抽放工作十分有利。因此，為保證開采人員的安全，同時(shí)獲得潔凈的資源，目前普遍采用煤與瓦斯共采技術(shù)，這種技術(shù)將瓦斯與煤的開采組成一個(gè)整體，在開采煤層時(shí)促進(jìn)巖層的移動(dòng)，從而提高滲透率低，這樣開采瓦斯時(shí)就比較安全、方便。值得注意的是，在開采瓦斯?jié)舛容^高的煤層時(shí)，應(yīng)在開采煤層的同時(shí)也將煤層氣開采出來。

2.3煤巷支護(hù)技術(shù)

在煤礦開采時(shí)，煤巷支護(hù)技術(shù)是一種常用的綠色開采技術(shù)，主要是減少煤礦開采時(shí)的矸石排放量，以降低對(duì)環(huán)境的影響。該技術(shù)主要是通過在煤層內(nèi)布設(shè)巷道，并對(duì)煤巷進(jìn)行維護(hù)，以減少煤巷圍巖的變形作用對(duì)開采工作的影響。維護(hù)工作一般在矸石不上井的情況下進(jìn)行的，其主要采用如下原理：首先在大斷面的預(yù)留地設(shè)置可縮性支架，然后采取巷旁充填的方法，減少變形作用的影響。另外，注意在矸石井下設(shè)置處理系統(tǒng)，這主要是為了解決深層煤礦開采過程中巖石巷的掘進(jìn)問題。與井上設(shè)置處理系統(tǒng)相比，在井下設(shè)置處理系統(tǒng)可減少對(duì)地表的破壞，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

2.4煤炭地下氣化技術(shù)

與傳統(tǒng)煤礦開采技術(shù)相比，煤炭地下氣化技術(shù)無疑是一種技術(shù)的進(jìn)步，其主要原理是將煤炭氣化，轉(zhuǎn)變成可燃?xì)怏w，并進(jìn)行整體開采，在轉(zhuǎn)變過程中主要采用熱化學(xué)作用。這種處理技術(shù)具有眾多優(yōu)勢(shì)，不僅提高了煤礦開采的安全性、且開采更為便捷，而且減少了對(duì)環(huán)境的不利影響，是一種綠色無公害煤礦開采技術(shù)。但遺憾的是，目前煤炭地下氣化技術(shù)還在研究階段，還未發(fā)展成熟，一些技術(shù)難題還未攻克，例如：在煤炭氣化中產(chǎn)生的有毒氣體如何進(jìn)行處理，如何最大程度上減少有毒氣體對(duì)地下水的污染，同時(shí)還需考慮煤炭氣化對(duì)地面沉降的影響等，這些難題都是需要進(jìn)一步解決的，相信不久這種綠色處理技術(shù)將會(huì)大規(guī)模的投入應(yīng)用，對(duì)煤礦開采工作做出巨大貢獻(xiàn)。

結(jié)束語

綜上分析，煤礦開采技術(shù)不可避免地對(duì)環(huán)境造成不利影響，如：地下水污染、水土流失、地面沉降等，煤礦綠色開采技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展無疑在很大程度上降低煤礦開采對(duì)環(huán)境的傷害，如：保水、減沉開采技術(shù)、煤與瓦斯共采技術(shù)、煤巷支護(hù)技術(shù)等，是促進(jìn)我國煤礦開采技術(shù)的向可持續(xù)方向發(fā)展的動(dòng)力。但是目前我國的煤礦綠色開采技術(shù)還未發(fā)展成熟，還面臨很多技術(shù)難題，沒有從根本上解決環(huán)境問題，因此，今后應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)煤礦綠色開采技術(shù)的研究力度，并積極進(jìn)行實(shí)踐探索，共同促進(jìn)我國煤礦綠色開采技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉福輪，徐天才，孟慶保.深部開采礦井大斷面巷道支護(hù)技術(shù)實(shí)踐[J].山西建筑.2011（08）：12

[2]林建浩，胡愛梅，李明宅.開發(fā)利用煤層氣實(shí)現(xiàn)煤礦綠色開采[J].中國煤層氣.2006（01）：24

[3]孫明斌.對(duì)我國煤礦綠色開采技術(shù)的認(rèn)識(shí)與分析[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）.2010（06）：56