關(guān)于“綠色開采”技術(shù)煤礦開采中的運用研究

楊山河

摘 要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的煤礦開采規(guī)模越來越大，相應地也帶來了許多環(huán)境問題。如何治理煤礦的環(huán)境問題，這就需要找出一個合理的技術(shù)。而煤礦綠色開采技術(shù)的實施，將會很好地解決這些問題，并有著重大的社會效益和經(jīng)濟價值。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；綠色開采；保水采煤；瓦斯抽采；生態(tài)環(huán)境

2009年12月7～18日，世界各國領導人齊聚丹麥首都哥本哈根，協(xié)商如何共同遏制全球變暖，如何保護我們賴以生存的空氣、水、土地和食物。然而會議沒有達成全球亟需的氣候保護協(xié)議，以不具法律約束力的《哥本哈根協(xié)議》草草收場，加劇了人們對全球氣候惡化的擔憂。如何應對全球氣候變化，是每一個國家、每一個行業(yè)都有責任、有義務深入研究和思考的問題。中國作為世界上主要的發(fā)展中國家，近些年在溫室氣體減排方面做了很多卓有成效的工作，全國各行業(yè)積極倡導和實施可持續(xù)發(fā)展、和諧發(fā)展觀及循環(huán)經(jīng)濟等技術(shù)理念。正是在這個過程中，2003年錢鳴高院士提出了“綠色開采”的理念，為煤炭行業(yè)的發(fā)展指明了方向。

一、“綠色開采”的內(nèi)在涵義

工業(yè)的發(fā)展，導致自然生態(tài)失衡的狀況屢次發(fā)生?；谧匀簧鷳B(tài)的保護以及人類的自然資源循環(huán)再利用等等相關(guān)方面的考慮，“綠色開采”作為循環(huán)經(jīng)濟中的一項重要原則被提出來。

二、“綠色開采”的界定

綠色開采要求煤炭開采中要確保與環(huán)境發(fā)展的和諧性?；诿禾块_采的過程中對自然環(huán)境必然會造成不良影響，就需要將“綠色開采”作為一個開放而復雜的系統(tǒng)，其中的重要構(gòu)成元素，除了基礎理論是有必要掌握的，同時還要考慮到煤炭開采的技術(shù)工藝、煤炭綠色開采系統(tǒng)的優(yōu)化以及有關(guān)政策法規(guī)等等。雖然這些元素分屬于不同的研究領域，但是處于“綠色開采”系統(tǒng)當中，就要從整體性的角度，運用聯(lián)系的觀點思考該系統(tǒng)中的不同元素的影響以及相互之間的關(guān)系，以降低煤炭開采對環(huán)境的不良影響，不僅提高了煤炭企業(yè)的經(jīng)濟效益，而且還創(chuàng)造社會效益。

三、“綠色開采”技術(shù)在煤礦開采過程中的具體運用

（一）保水開采技術(shù)。保水開采是指在煤炭開采的過程中采用一定的采煤工藝方法和地面注漿技術(shù)，確保地表和地下水資源不受煤炭開采作業(yè)的破壞。在煤層開采后，因上覆巖層中的關(guān)鍵層逐步斷裂，所以在這個區(qū)域內(nèi)的地下水會隨之受到影響，形成下降漏斗。如山西大同礦區(qū)，在煤層開采后，厚堅硬巖層的頂板裂縫從采空區(qū)貫穿于地表，含水層中的水隨著頂板層裂縫而漏失，從而導致地下水干枯。要想恢復地下水位，就必須在工作面推進后，重新壓實上覆巖層中的軟弱巖石，促使裂縫閉合，形成隔水帶。

（二）減沉開采。減沉開采技術(shù)主要包括兩個方面，即條帶開采技術(shù)、充填開采技術(shù)。條帶開采在實際作業(yè)中存在采出率低，煤炭資源浪費嚴重的問題，并且全部充填開采存在充填成本高、充填材料來源限制多、充填材料量大、充填工藝難以與高效的煤炭開采技術(shù)相協(xié)調(diào)等問題。為了提高減沉開采技術(shù)的有效性，降低開采成本，相關(guān)學者在研究“關(guān)鍵層理論”的基礎上，提出了部分充填的方法，即條帶充填，以解決采區(qū)沉陷問題，這一方法得到了推廣應用。

（三）煤與瓦斯共采技術(shù)。瓦斯雖然是一種有害的氣體，但其也是一種潔凈型能源。以往在煤礦開采的過程中，基本都是對瓦斯進行抽放處理，然后再進行采掘，這在一定程度上造成了大量資源的浪費。為了使資源得以優(yōu)化，應當采取煤與瓦斯共采的技術(shù)。通過該技術(shù)的應用不僅能夠減少井下巷道內(nèi)的瓦斯含量，有效地防止了瓦斯突出造成的安全事故，進一步確保了安全生產(chǎn)，而且還使瓦斯得到了充分利用，顯著提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

（四）煤矸石再利用技術(shù)。煤礦開采過程中產(chǎn)生的煤矸石主要有兩大類：一類是井下巷道掘進過程產(chǎn)生的矸石，對于此類煤矸石可以直接將其充填到井下采空區(qū)，或是用其置換采煤柱，這樣既省去了煤矸石升井的步驟，又使其獲得了有效利用；另一類是在洗煤過程中產(chǎn)生的，如煤泥、黑矸石等等，這些矸石可以用于火電廠發(fā)電和供熱，也可用其制造混凝土、砌磚等建筑材料，極具利用價值。

（五）煤巷支護技術(shù)。煤巷支護技術(shù)能夠保證煤礦設備充分發(fā)揮產(chǎn)能效用。隨著我國煤礦開采技術(shù)的發(fā)展，動壓巷道支護技術(shù)以其大采深、成巷速度快、高應力和軟弱破碎圍巖等優(yōu)點，成為了煤礦綠色開采技術(shù)的研究重點。該技術(shù)采用巷充法作為部分矸石井下處理工藝，以沿空留巷、開掘矸石填充巷的方式，確保煤炭在無煤柱的狀態(tài)實施開采，大大提升了礦井回采率。

四、關(guān)于“綠色開采”技術(shù)運用的兩點建議

（一）發(fā)揮企業(yè)優(yōu)勢，實現(xiàn)集中整合。煤炭是一種不可再生資源，非法小煤窯用較低的技術(shù)手段亂挖亂采，勢必造成環(huán)境污染。而大型煤炭企業(yè)由于設備配置較齊全，技術(shù)水平高，自身能耗低，污染物處理和回收利用率高，能夠做到減少環(huán)境污染，因此，應把小型煤炭企業(yè)向優(yōu)勢煤炭開采企業(yè)集中整合。同時，根據(jù)地方開采特點，促進煤炭的精深加工。

（二）開展生態(tài)工程，恢復土地生機。在煤炭開采過程中會產(chǎn)生土地塌陷、煤矸石及粉煤灰等廢棄物，要嚴格遵守“誰開發(fā)、誰利用、誰受益、誰治理”的原則，采取有力措施，保證國土資源總量平衡和生態(tài)安全。在生態(tài)工程工作中，可以利用塌陷土地進行矸石、粉煤灰充填復墾造地，或發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)，逐步發(fā)展生態(tài)產(chǎn)業(yè)，使被破壞的土地逐步恢復生機。鼓勵企業(yè)利用煤矸石、粉煤灰生產(chǎn)水泥及建材，煤矸石還可用來發(fā)電，工業(yè)用水可以選取礦井廢水，煤層氣可以用以發(fā)電或作為燃氣能源，這些措施是減少環(huán)境污染的有效途徑。

五、結(jié)語

資源與環(huán)境協(xié)調(diào)的綠色開采是解決煤炭開采環(huán)境問題的根本出路。要實現(xiàn)綠色開采，需要綜合研究和解決經(jīng)濟與技術(shù)等方面的問題。綠色采礦可以減少環(huán)境污染，還能帶來良好的社會經(jīng)濟效益。綠色采礦是形成綠色礦業(yè)及礦區(qū)綠色家園的重要組成部分，相信隨著綠色開采的不斷發(fā)展和完善，煤礦綠色開采一定會發(fā)揮它應有的作用，為人類與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展做出貢獻。

參考文獻

[1] 徐永圻等.煤礦開采學[M].中國礦業(yè)大學出版社，1999.

[2] 錢鳴高.中國煤炭資源綠色開采研究現(xiàn)狀與展望[J].采礦與安全工程學報，2009（03）.