煤礦開采新思路
——淺談綠色開采的現(xiàn)狀及重要性

徐志剛

（中國平煤神馬集團(tuán)十一礦，河南 平頂山 467000）

在我國一次能源結(jié)構(gòu)中，煤炭將長期是我國的主要能源，煤炭工業(yè)能否健康發(fā)展是事關(guān)我國能源安全和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大問題。目前，盡管我國的煤炭產(chǎn)量和消費(fèi)已占世界的1/3，但整個(gè)煤炭行業(yè)距離經(jīng)濟(jì)有競爭力、充分考慮安全與環(huán)境保護(hù)的健康發(fā)展還有一定差距，很多問題沒有根本解決。資源與環(huán)境協(xié)調(diào)開采是解決煤炭開采環(huán)境問題的根本出路。

一、資源與環(huán)境協(xié)調(diào)（綠色）開采的內(nèi)涵

（一）對原有礦井廢棄物實(shí)現(xiàn)資源化和再利用

在礦區(qū)范圍內(nèi)開采煤炭，應(yīng)該減少對土地的破壞和矸石的排出。從廣義資源的角度論，對礦區(qū)范圍內(nèi)的地下水、煤層內(nèi)瓦斯、以至于煤矸石和在煤層附近的其他礦床都應(yīng)該將其資源化，并視為這個(gè)礦區(qū)的開發(fā)對象而加以利用。在原來的定義中，礦井瓦斯是礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體。而事實(shí)上：濃度大于90%，發(fā)熱量大于33.472MJ/m3，1 m3的瓦斯可發(fā)電3.0～3.5kW·h，是可以利用的清潔能源。

（二）開采技術(shù)涉及方面

1.采礦方法的改變，如地面建筑物保護(hù)的充填與條帶開采技術(shù)；采空區(qū)以及離層區(qū)充填技術(shù)；煤與瓦斯共采技術(shù)；保護(hù)地下水資源開采技術(shù)；煤炭地下氣化技術(shù)。

2.為保護(hù)土地而考慮的開采后土地的復(fù)墾。

3.加強(qiáng)煤巷支護(hù)技術(shù)，不出或少出矸石。

二、資源與環(huán)境協(xié)調(diào)(綠色)開采技術(shù)體系

（一）煤與瓦斯共采

瓦斯是溫室氣體，是礦井重大事故的起源，但同時(shí)也是潔凈能源，因此應(yīng)該使其資源化，其技術(shù)途徑有：①采前抽采。②煤與瓦斯共采。③廢棄礦井抽采瓦斯。④回風(fēng)井回收瓦斯。煤與瓦斯共采技術(shù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵問題就是利用門檻高。2005年，全國煤炭企業(yè)抽采瓦斯23億m3，約60%的濃度低于30%。當(dāng)前最重要的是解決濃度低于30%的瓦斯如何安全利用的技術(shù)難題。只有這樣，煤層氣才能被較為合理的利用，促進(jìn)煤礦的可持續(xù)發(fā)展。

（二）保水開采技術(shù)

保水開采與防治潰水是兩個(gè)概念，后者從安全考慮，而保水開采則必須開采前后巖層的水文地質(zhì)變化；在我國西北地區(qū)必須研究所開采的巖層是否有隔水帶，開采對地表和地下水系的破壞形成的漏斗在降雨后能否恢復(fù)？地下水流失是否變成礦井水排出？若是，礦井水如何利用？為了保證生態(tài)穩(wěn)定，能否在復(fù)墾時(shí)建造相應(yīng)的隔水層；地下水全部流失？還是保存在更深的巖層內(nèi)形成地下巖層積水而后再利用。

（三）矸石的處理

我國矸石排量占原煤產(chǎn)量的15%～20%。按年產(chǎn)25億噸煤計(jì)算，矸石排量就達(dá)到4～5億噸。排出的矸石占用了土地，破壞了地貌，自燃引起大氣污染。綠色開采技術(shù)首先是少出或不出矸石，即優(yōu)化巷道布置，在薄煤層中采用寬巷掘進(jìn)，多開煤巷少開掘巖石巷，這樣就涉及到少出矸石的關(guān)鍵技術(shù)—煤巷維護(hù)問題。由于有些矸石成分導(dǎo)致不宜于在地面使用，考慮到環(huán)境要求，就必須將矸石在井下處理，作充填采空區(qū)以保護(hù)地表。

（四）煤炭地下氣化

它是一種整體綠色開采技術(shù)，煤的地下氣化作為綠色開采技術(shù)來理解，只是指其不將煤炭采出地面，而將其在地下直接氣化。目前我國的地下氣化技術(shù)仍處于工業(yè)試驗(yàn)階段，有很多問題需要去研究和探索，因此國家和有關(guān)部門應(yīng)給與資金等大力支持以推動這方面的研究工作。

三、煤炭循環(huán)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)鏈和經(jīng)濟(jì)管理

（一）循環(huán)經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)鏈

根據(jù)煤炭開采生產(chǎn)所排放的廢物特征、礦區(qū)的資源條件和外部環(huán)境，有的礦區(qū)在主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)上，可延伸出“煤矸石、煤泥-熱電廠-熱電”，“灰渣、矸石-建材廠-建材產(chǎn)品”，“煤矸石-充填復(fù)墾-土地資源”，“礦井排水-水處理站-供水”，“瓦斯抽采-瓦斯發(fā)電”等多條產(chǎn)業(yè)鏈，以實(shí)現(xiàn)煤炭開采的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

（二）關(guān)于經(jīng)濟(jì)管理問題

處理好經(jīng)濟(jì)關(guān)系是企業(yè)發(fā)展綠色開采技術(shù)的根本。

1.變廢為寶循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈與價(jià)值鏈

隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會對環(huán)境的要求將越嚴(yán)格，綠色開采技術(shù)必然成為煤炭開采的主導(dǎo)技術(shù)而受到充分的重視。其中部分技術(shù)可以成為產(chǎn)業(yè)，甚至可以利用變廢為寶以進(jìn)一步降低開采成本。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)價(jià)值鏈的形成是以其利潤大于零為前提條件，這也是循環(huán)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)動力，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)流、能量流的合理運(yùn)行是循環(huán)經(jīng)濟(jì)價(jià)值鏈持續(xù)運(yùn)行的必要條件。由于對自然資源價(jià)格評估的不全面，煤炭伴生物、廢棄物作為循環(huán)物質(zhì)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，其資本轉(zhuǎn)化成本若高于使用其他資源成本時(shí)，就失去了再利用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。企業(yè)對廢棄物的處理成為公益事業(yè)，對物質(zhì)使用成本的選擇困難使廢棄物資源循環(huán)停止，產(chǎn)業(yè)鏈即面臨中斷的危險(xiǎn)。因此，綠色開采技術(shù)就存在環(huán)境和經(jīng)濟(jì)評價(jià)問題。

2.煤炭成本和贏利空間

輿論認(rèn)為，煤炭成本核算不合理，內(nèi)容不全。因此，要求變不完全成本為完全成本，如在煤炭成本中增加煤炭資源稅、安全生產(chǎn)費(fèi)、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償費(fèi)、礦區(qū)轉(zhuǎn)產(chǎn)發(fā)展基金等。如果這些費(fèi)用全部增加到煤炭成本中，將使噸煤成本明顯增加，加之近期國家調(diào)整了電力價(jià)格，提高了鐵路運(yùn)價(jià)和港務(wù)費(fèi)，噸煤的運(yùn)輸費(fèi)用增加，而煤炭價(jià)格上漲空間有限，再加上很多國營企業(yè)歷史遺留問題還未理清和完全解決，煤炭行業(yè)盈利能力必將下降。

四、 結(jié)論

綠色開采是形成礦區(qū)綠色家園的重要技術(shù)組成，目前還僅僅是一個(gè)框架，能否實(shí)現(xiàn)決定于經(jīng)濟(jì)的合理與技術(shù)的可行。各礦區(qū)應(yīng)根據(jù)自身的特點(diǎn)，加強(qiáng)并重點(diǎn)突出其資源與環(huán)境協(xié)調(diào)（綠色）開采技術(shù)，形成各自的模式，應(yīng)該加強(qiáng)研究各類礦區(qū)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的模式和經(jīng)濟(jì)評價(jià)體系及其與企業(yè)成本的關(guān)系，為政府應(yīng)該制定的政策做出建議。