煤炭開采應(yīng)走可持續(xù)發(fā)展道路

摘 要：綠色開采的理念是針對煤炭開采造成的嚴(yán)重環(huán)境問題提出的，它是從廣義資源的角度認(rèn)識和對待煤、瓦斯、地下水、土地、矸石等一切可以利用的資源，基于采動巖層運動規(guī)律或盡可能減輕開采煤炭對環(huán)境和其他資源的不良影響，目標(biāo)是取得最佳的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：煤炭綠色開采；煤炭資源；可持續(xù)發(fā)展；環(huán)境保護

中圖分類號：F407.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）35-0199-01

1 煤炭綠色開采技術(shù)及其應(yīng)用

煤炭綠色開采不僅僅是一個概念，它涉及到煤炭資源開采整個過程中的清潔生產(chǎn)，貫穿于生產(chǎn)規(guī)劃設(shè)計、生產(chǎn)方式選擇、生產(chǎn)要素布置、生產(chǎn)效率提高、資源綜合開發(fā)以及實現(xiàn)礦山開采與環(huán)境協(xié)調(diào)的整個過程。進行綠色開采需要正確處理開采與持續(xù)發(fā)展、開采與環(huán)境協(xié)調(diào)等關(guān)鍵科學(xué)問題。①從規(guī)劃設(shè)計上，綠色開采要求根據(jù)開采地區(qū)的特點，合理進行規(guī)劃、科學(xué)選擇開采方式。②在開采過程中大力推行環(huán)保節(jié)能開采技術(shù)，在提高開采效率的同時，注重多種資源同時開采，盡量減少廢棄物的產(chǎn)生和排放。例如，采用保水開采技術(shù)，使開采后暫時形成的地表水下降漏斗，仍能恢復(fù)到原來狀態(tài)而不致破壞含水層。煤與瓦斯共采，即同時考慮煤和瓦斯采出，以避免高瓦斯礦井的安全事故。減沉開采技術(shù)，即在建筑物下采煤時，既能經(jīng)濟高效又能確保地面建筑物不致遭受損害。矸石減排技術(shù)，即在采煤時合理布置開采方式，盡量減少煤矸石產(chǎn)生和產(chǎn)出，同時進行矸石回填和復(fù)墾。③加強煤炭綠色開采立法，并盡可能納入到法律體系，做到有法可依。④制訂相關(guān)政策，利用國家倡導(dǎo)節(jié)能減排、鼓勵循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的契機，鼓勵、扶持和引導(dǎo)綠色開采技術(shù)運用。⑤加強綠色開采技術(shù)研發(fā)，完善煤炭綠色開采體系，豐富綠色開采技術(shù)內(nèi)涵。

基于如上理念，在錢鳴高院士提出的煤炭資源綠色開采技體系的基礎(chǔ)上，提出了改進的煤炭資源綠色開采技術(shù)體系。

1.1 淮南煤與瓦斯共采技術(shù)

勘探表明，淮南礦區(qū)具有豐富的煤層氣資源，通過合理規(guī)劃和布置，可以有效進行煤和瓦斯共采，他們采取的有效措施如下：

（1）建立有效地質(zhì)保障系統(tǒng)。采用高分辨率及三維三分量地震勘探技術(shù)，對地質(zhì)構(gòu)造進行精細(xì)解釋，對煤層分布及厚度進行精準(zhǔn)預(yù)測，對中小斷層及裂縫進行有效辯識，對瓦斯及其分布進行準(zhǔn)確預(yù)測，從而為煤與瓦斯共采提供可靠依據(jù)。

（2）優(yōu)化礦井開拓布局。采用“分區(qū)開拓、分區(qū)建設(shè)、分區(qū)通風(fēng)”的礦井安全生產(chǎn)系統(tǒng)，減少開采工程量，降低投資，縮短工期。

（3）創(chuàng)新開采方法。在采區(qū)劃分和采區(qū)布置上盡可能加大采區(qū)范圍，加大工作面長度及工作面推進長度，以有效減少采區(qū)井巷工程量，減少工作面搬家次數(shù)，在煤層頂?shù)装鍘r石中集中布置巷道，推行有利于瓦斯抽采的新技術(shù)。在煤層傾角小于12°的礦井及塊段中采用傾斜條帶布置，在生產(chǎn)系統(tǒng)具備條件時盡量選擇綜采，不具備時則選擇高檔普采。

（4）煤與瓦斯共采技術(shù)。依據(jù)流場模擬軟件COSFLOW和CFD數(shù)值模擬結(jié)果，在已發(fā)生卸壓（提高透氣性）且瓦斯豐富的區(qū)域布置鉆孔，通過地面鉆孔抽采采動區(qū)和采空區(qū)卸壓的方式抽放瓦斯，從而從卸壓覆巖中俘獲更多的釋放瓦斯，使抽采率達到70%以上。

1.2 濟寧保水開采技術(shù)

濟寧礦業(yè)集團太平煤礦，煤厚平均8.5m左右，水害影響較大。在開采厚煤層時，通過井下疏放水，降低了第四系下組水水頭，完全解放了防水煤巖柱內(nèi)的煤炭，提高了開采上限。同時采用封堵技術(shù)封堵深水井，減少水資源流失及礦井涌水量，使靜水位明顯上升，水井服務(wù)壽命延長，同時降低了開采成本。

1.3 煤矸石回填技術(shù)

河北金牛能源集團率先在全國研發(fā)了矸石回填井下巷道技術(shù)，并在邢東礦成功應(yīng)用，打造了我國第一座沒有矸石山的示范礦井。石念光等結(jié)合具體工程實際總結(jié)出了崖頭煤礦矸石井下回填技術(shù)，同時采用巷道回填和工作面回填，根據(jù)回填量和回填范圍又分成全部回填和局部回填。柴里煤礦利用煤矸石回填造地，修筑濟一微公路的柴里路段，同時在矸石回填地上建造職工住宅和學(xué)校。煤矸石回填不僅可以解決矸石的處理處置問題，還可以解決礦區(qū)開采沉陷等問題。

2 煤炭綠色開采的意義

在礦產(chǎn)資源日趨緊張、資源利用成本日趨升高、環(huán)境污染不斷加劇的今天，實施煤炭的綠色開采，對多礦產(chǎn)同時開采、提高礦產(chǎn)回采率，保護日趨脆弱的礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，具有重要意義。可以說，煤炭綠色有很好的發(fā)展前景。它的意義主要有以下幾個方面：

（1）實施綠色開采有助于進行煤炭開采企業(yè)管理功能提升，提高管理效率、降低管理成本、優(yōu)化勞動組合、消除管理中的某些消極因素，控制人力資源成本，提升企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的能力。

（2）實施綠色開采有助于解決開采過程中的環(huán)境污染，加強礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護。

（3）實施煤炭綠色開采技術(shù)，對于完善相關(guān)理論研究，加強學(xué)科建設(shè)，培養(yǎng)科技人員具有十分重要的意義。同時，對于完善煤炭資源保護，保證煤炭可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

3 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政策、經(jīng)濟、技術(shù)等諸多難題，需要花大力氣開展相關(guān)技術(shù)和政策的研究和創(chuàng)新，使得其技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理。在技術(shù)方而，應(yīng)該將研究巖層運動對工作而的影響轉(zhuǎn)為研究開采后巖層運動對巖體內(nèi)形成空隙與地表沉陷的影響，以及研究采動巖體中氣體、液體的滲流規(guī)律，為保水開采、煤與瓦斯共采、減沉開采、矸石減排等綠色開采技術(shù)的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。在政策方而，應(yīng)研究適合不同礦區(qū)特點的綠色開采模式和經(jīng)濟評價體系及其與企業(yè)成本的關(guān)系，綜合研究煤炭資源經(jīng)濟特點，為政府制定政策提供建議。國家應(yīng)在政策與稅收等方而對綠色開采加以支持，以使煤炭企業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展之路。

參考文獻

[1]錢鳴高，許家林，繆協(xié)興.煤炭綠色開采技術(shù)[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2003（4）：343～348.

[2]汪海平，王 慶，蘭永偉.煤礦的綠色開采[J].煤炭技術(shù)，2007（9）：52.

收稿日期：2018-11-7

作者簡介：孫耀輝（1991-），寧夏中衛(wèi)人，2015年7月畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)，采礦工程專業(yè)，任主管技術(shù)員。