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