煤礦開采技術的發(fā)展及存在的問題

李紹國

摘 要：文章簡要分析了煤礦開采技術的發(fā)展趨勢，并對煤礦開采技術應用中存在的問題進行探究，包括污染水資源、土地資源、瓦斯技術不完善等，最后圍繞解決煤礦開采技術問題的措施展開探討，旨在為相關人員提供參考，提升我國煤礦開采的安全性，促使煤礦開采技術更好的為煤礦生產服務。

關鍵詞：煤礦開采技術；發(fā)展；問題

引言

近年來，我國對環(huán)境保護的力度越來越大，環(huán)境保護被提到了戰(zhàn)略高度。但是煤炭開采過程中不僅會污染水源、污染土地，而且，瓦斯技術還會造成大氣污染，這與當前環(huán)境保護政策背道而馳，在一定程度上制約了我國環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。因此，分析煤礦開采技術的發(fā)展趨勢和發(fā)展中存在的問題很有必要。

1煤礦開采技術的發(fā)展趨勢

人類跨入21世紀以來，資源和環(huán)境問題越來越受到了人們的關注和重視，聯(lián)合國也在不斷的制定和頒布其相關的規(guī)定和提議，由此可見，人類已經充分意識到了環(huán)境的重要性和意義，已經把資源和環(huán)境問題放在為前所未有的地位中。同時，煤礦資源在人類經濟發(fā)展中占據(jù)重要地位，但是煤礦開采會在一定程度上對環(huán)境造成污染，這與環(huán)境保護的政策相違背。煤炭資源在開采過程中，不僅會污染水資源、土地資源和大氣資源，而且，煤礦開采過程中會產生大量的二氧化碳，嚴重破壞人類居住環(huán)境。因此，我國煤礦開采企業(yè)逐漸意識到這一問題，其根據(jù)時代發(fā)展潮流和世界經濟環(huán)境，逐步改善煤炭開采情況，促使煤炭開采技術向著智能化、精細化方向發(fā)展，在實際開采過程中，降低煤炭開采技術對生態(tài)環(huán)境的影響，也是當前煤炭開采技術的重要發(fā)展方向。同時，煤炭開采技術不斷向著高效率方向發(fā)展，不斷提升開采效率，提升煤炭整體開采水平。

2當前煤礦開采技術存在的問題

2.1破壞水資源

當前煤礦開采中使用的技術，大多會對水資源環(huán)境造成破壞。在煤礦開采之前，部分開采人員對于礦區(qū)地質條件的勘察不到位，沒有充分了解礦區(qū)的水文特點以及地質構造，因此在實際開采過程中，難以根據(jù)實際情況合理選擇開采技術，隨著煤礦開采深度的增加，必然會影響地下巖層和地表巖層，進而水資源的循環(huán)特點和分布特點造成不良影響。例如，當前的煤礦企業(yè)主要采用長壁采煤法來進行深層煤礦開采，在鉆井過程中，會使得地質巖層出現(xiàn)破碎和移動。如果這些巖層內部有豐富的地下水，就極易引發(fā)“突水”事故，這不僅會污染水資源，而且會增加采礦人員的安全風險。

并且，煤礦開采過程中還會產生大量污水，這些污水排出，不僅會污染周圍河道，也會對土地資源造成不良影響。研究表明，我國煤礦污水年排放量高達26.1×108t，占全國污水總排放量的33%，而且，由于當前技術水平有限，這些污水僅有10%能夠得到處理、利用，其他污水會被浪費，這無疑增加了我國水資源的壓力。

2.2煤礦開采技術對土地資源的破壞

煤礦開采本質上是對土地資源的占有，且這種占有是惡性的。煤礦根據(jù)開采方式的不同分為露天礦和井下開采，無論采用哪種方式，經煤礦開采后的土地已失去了其原有耕種價值。其是現(xiàn)階段，我國不斷研發(fā)新的開采技術，旨在降低對土地資源的影響，但是開采過程中對土地資源的占有是不可避免的。而且，一些煤礦企業(yè)缺乏前瞻性眼光，不考慮企業(yè)的長足發(fā)展，肆無忌憚的深度挖掘，最后導致土地基本結構遭到嚴重破壞，甚至出現(xiàn)了土地坍塌情況，這不僅浪費了土地資源，同時也給開采人員的人身安全帶來不良影響。

2.3瓦斯處理技術有待提高

瓦斯護理一直是煤礦開采企業(yè)的重點和難點，每年應瓦斯爆炸造成的安全事故不勝枚舉，這對于煤礦開采企業(yè)的安全性來說有不良影響?？傮w來說，瓦斯爆炸就是一定濃度的甲烷與空氣中度作用下產生的激烈的氧化反應，瓦斯爆炸的條件是充足的氧氣、高溫貨源以及一定濃度的瓦斯。爆炸方程式如下：

CH4+2O2→CO2+2H2O

具體而言，甲烷只有到一定濃度時，才會與氧氣反應發(fā)生爆炸，其爆炸濃度與點火能量、混合氣體運動方向、氧濃度、容器大小等因素有段。實驗室測定的爆炸上限為14～15%，下限為5～6%，甲烷與空氣混合物爆炸臨界如圖1所示。

瓦斯爆炸破壞性較大，例如2017年9月13日14時40分，黑龍江省雞東縣裕晨煤礦發(fā)生瓦斯爆炸，有9名礦工遇難。經當?shù)卣块T核查，事故發(fā)生時井下作業(yè)人員17人，經地方政府全力組織搶險救援，有8名礦工升井，正在醫(yī)院接受治療，生命體征平穩(wěn)。被困9名礦工均已遇難，遺體已升井。

目前，國內煤礦瓦斯處理方面的問題主要集中在以下幾方面：一，裝備落后，很多煤礦都沒有安裝瓦斯抽放系統(tǒng)，也沒有相應的瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測設備，不能起到提前的報警和防控作用；二，井下人員的安全意識淡薄，缺乏安全常識，不能按照相關作業(yè)規(guī)定進行通風安全管理，存在違章作業(yè)、冒險蠻干的現(xiàn)象。

3解決采煤技術存在問題的措施

3.1更新煤礦開采設備

煤礦開采設備在煤礦開采技術的發(fā)揮中占據(jù)重要作用，因此，為了提升煤礦開采技術的應用效果，解決煤礦開采中存在的問題，應不斷更新煤礦開采設備。煤礦企業(yè)應加大對采煤設備的資金投入，確保機械設備較為先進，在開采之前，應仔細檢查機械設備，確保機械設備正常運行，避免出現(xiàn)機械故障，提升采礦人員的安全性。同時，煤礦開采相關人員應加強對設備的日常保養(yǎng)與維護，及時更換老舊設備，消除潛在安全隱患。

3.2采用全新的開采工藝減少矸石產出

矸石是影響煤礦開采效率的關鍵因素，必須對傳統(tǒng)工藝實現(xiàn)創(chuàng)新，應用全新的煤礦開采技術，降低采礦過程中的矸石含量，提高資源獲得率，以保證對資源的有效開采。煤炭地下氣化就是這樣一種新型的采煤技術，煤炭可在地下煤氣發(fā)生場進行熱化學反應，再通過一系列工序來讓煤炭變?yōu)槊簹猓詈笤偻ㄟ^凈化和處理將這些煤氣輸送到用戶的家庭管道中，進而實現(xiàn)整個煤礦開采高效進行。

3.3合理應用煤礦開采技術

在煤礦開采之前，相關人員應詳細分析采礦區(qū)的地形地貌，確定開采難度，同時找出相似的案例進行分析，提煉出其中能用的信息，開采設計人員以及技術人員也要根據(jù)自己的經驗發(fā)表自己的看法，然后對這些意見進行匯總、篩選，形成完善的開采方案，并以此為依據(jù)，選擇煤礦開采技術。同時要分析各個煤礦開采技術的整體性和關聯(lián)性，避免出現(xiàn)相互制約的現(xiàn)象。

結語

總而言之，當前煤礦開采技術還存在一些不成熟的地方，煤礦開采對環(huán)境的影響也比較大，因此，相關工作人員應加強技術研究，積極研發(fā)、應用綠色開采技術，減輕煤礦開采對環(huán)境的影響，提升環(huán)境質量，還公眾一片綠水藍天。

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