新形勢(shì)下煤礦綠色開采技術(shù)及應(yīng)用

王 寧

（同煤大唐塔山煤礦有限公司 山西大同 037000）

引言

隨著科學(xué)發(fā)展觀在我國社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展中影響力的不斷擴(kuò)大，在煤礦開采行業(yè)中綠色開采的理念正在逐漸被各大企業(yè)所接受。綠色環(huán)保生產(chǎn)意識(shí)在煤礦開采中的有效落實(shí)，主要體現(xiàn)為全面性的綠色礦產(chǎn)運(yùn)營過程，從開采開始的整體煤礦企業(yè)運(yùn)營過程，有效緩解了目前目前因?yàn)榇址诺拿旱V開采導(dǎo)致的環(huán)境污染[1]。通過加大科學(xué)技術(shù)在煤礦開采中的投入，將科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)力量作用于煤礦開采行業(yè)，將其作為煤礦開采行業(yè)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，促進(jìn)了煤礦產(chǎn)業(yè)的全新發(fā)展。越來越多的煤炭開采企業(yè)認(rèn)識(shí)到了煤礦綠色開采技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。過去傳統(tǒng)的煤礦開采模式，給自然生態(tài)環(huán)境造成了許多不利的影響，未來煤礦開采中應(yīng)用清潔生產(chǎn)模式，降低污染物排放看，可以構(gòu)建良好的生態(tài)局面，將提升煤礦開采企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益與保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境實(shí)現(xiàn)并行，通過開展防風(fēng)固沙、改善塌陷區(qū)域、修復(fù)和開墾綠化地帶等方式，既提升了礦井產(chǎn)量的又改善了自然環(huán)境。

1 煤礦綠色開采技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

從目前我國煤礦開采的整體發(fā)展?fàn)顩r中來看，整體的煤礦開采正向著深部開采這一方向不斷發(fā)展。但是，由于煤礦開采產(chǎn)業(yè)所具有的成本高、安全影響因素多等特點(diǎn)，需要生產(chǎn)開采的過程中，不斷提升對(duì)最新開采技術(shù)和方法的學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力，才能在實(shí)際的開采工作中實(shí)現(xiàn)提升煤炭資源開采作業(yè)效率的目標(biāo)，從控制煤礦開采成本入手，提升煤礦開采效益，讓煤礦企業(yè)在激烈的社會(huì)競爭中獲得更強(qiáng)的競爭力。

2 傳統(tǒng)煤礦開采模式引起的問題

伴隨我國社會(huì)生產(chǎn)能力的不斷提升，以煤礦開采產(chǎn)業(yè)為代表的能源行業(yè)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。但與此同時(shí)，由于過去缺乏綠色開采以及環(huán)境保護(hù)意識(shí)，給自然生態(tài)環(huán)境帶來了較為嚴(yán)重的不利影響。煤礦開采過程中對(duì)土地、水資源以及大氣環(huán)境造成了破壞，具體如下：

（1）對(duì)土地資源的不利影響

煤礦資源蘊(yùn)藏在土地之中，在煤礦開采的過程中，會(huì)對(duì)地質(zhì)土壤造成不同程度的破壞。土地資源受到的破壞，主要會(huì)表現(xiàn)為水土流失、泥石流、廢棄垃圾污染土壤、土地荒漠化等。根據(jù)對(duì)我國近年來的土地資源變化的調(diào)查顯示，并我國的土地荒漠化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，受到荒漠化影響的范圍越來越廣，土地荒漠化的速度也越來越快。針對(duì)這一土地資源破壞問題，需要在當(dāng)前的煤礦開采工作中，加強(qiáng)對(duì)廢棄物的集中管理。但是需要明確的是，煤礦開采廢棄物本身就會(huì)土地資源造成污染，僅僅依靠后期對(duì)廢棄物的處理并不能真正解決土地資源污染問題，應(yīng)從廢棄物制造的源頭入手，減少在處理廢棄物上耗費(fèi)的人力財(cái)力。

（2）對(duì)水資源的不利影響

采煤活動(dòng)不僅會(huì)對(duì)地表的土地資源造成污染，還會(huì)造成地下水資源的污染和水環(huán)境的破壞。粗放的煤礦開采方式，會(huì)導(dǎo)致地下水冒出或水位下降。由于煤礦開采導(dǎo)致的地表土壤發(fā)展變形，會(huì)改變地下水的流向和流量，造成河流流量降低甚至出現(xiàn)斷流，對(duì)以地下水為核心生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的破壞[2]。在我國的西北內(nèi)陸地區(qū)，水資源受煤礦開采影響導(dǎo)致的污染較為嚴(yán)重，當(dāng)?shù)貙?duì)煤礦資源的過度開采，加上干旱的氣候條件，共同導(dǎo)致了水資源的嚴(yán)重破壞。

（3）對(duì)大氣環(huán)境的影響

在傳統(tǒng)的煤礦開采過程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生大量有毒有害氣體如SO2，CO 以及CO2等。這些有毒有害氣體會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。CO2被大量排放到大氣中，會(huì)造成溫室效應(yīng)；SO22會(huì)引發(fā)形成酸雨，腐蝕建筑物，改變土壤酸堿度；氮氧化物的毒性會(huì)對(duì)自然環(huán)境以及生物的生命健康造成嚴(yán)重破壞，威脅城市環(huán)境和人體呼吸系統(tǒng)。

3 綠色開采技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用

（1）針對(duì)采空區(qū)土地資源的應(yīng)用

針對(duì)礦區(qū)已采空范圍內(nèi)土地資源保護(hù)的最好的方式，就是將填充工作作為核心[3]。采空區(qū)的填充技術(shù)包含開采與填充的銜接以及對(duì)填充材料的處理、運(yùn)輸工作等。采空區(qū)的填充工作在實(shí)際開展的過程中，受到填充材料需求量、填充材料成本等因素的影響，受到了不同程度的阻礙。在這樣的工作背景之下，需要采用“關(guān)鍵層理論”等控制辦法。

（2）針對(duì)礦區(qū)地下水資源的應(yīng)用

如果在煤礦開采的過程中，出現(xiàn)巖層斷裂現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致地下水流失，造成大量水資源的浪費(fèi)。針對(duì)地下水被浪費(fèi)的現(xiàn)象，需要對(duì)巖層的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行探究，遵循巖層的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，聯(lián)合綠色采礦工藝技術(shù)，來進(jìn)行煤礦的開采。例如地面注漿技術(shù)，就是讓隔水層集中裂縫帶，規(guī)避煤礦開采產(chǎn)生的裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，有效保護(hù)了地表和地下水資源。

（3）針對(duì)固體廢料循環(huán)的應(yīng)用

在煤礦開采的過程中，必然會(huì)產(chǎn)生大量的礦渣，這些礦渣屬于固體廢料的范疇，其存在會(huì)給礦區(qū)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。如何提升以礦渣為代表的固體廢料的利用率，成為了目前煤礦企業(yè)想要降低對(duì)環(huán)境污染所必須要考慮的問題。為了改變目前我國對(duì)固體廢料循環(huán)利用方面技術(shù)的滯后性，必須以多元化、技術(shù)化的手段對(duì)固體廢料進(jìn)行處理，充分利用礦渣中的可利用資源，達(dá)成二次利用，保證最終排出的廢棄物對(duì)環(huán)境無害。

4 綠色開采技術(shù)的優(yōu)化改進(jìn)舉措

（1）提升煤炭資源回采率

煤炭資源對(duì)于國國民經(jīng)濟(jì)以及各方面社會(huì)生產(chǎn)工作都具有重要的實(shí)用意義。為了實(shí)現(xiàn)綠色煤炭開采技術(shù)的不斷優(yōu)化，需要重點(diǎn)提升煤炭資源回采率，實(shí)現(xiàn)此資源的利用最大化。提升煤炭資源回采率的方法有：在開采的過程中降低煤炭的損耗率，通過使用先進(jìn)的采煤工藝，加上因地制宜的開采原則。

針對(duì)水平、近水平煤層的礦井，應(yīng)采取頂板露煤與傾斜分層相結(jié)合的方式，用輔助設(shè)備清掃煤面。針對(duì)傾斜、急傾斜煤層的露天礦，開采時(shí)應(yīng)用頂板露煤，從煤層頂板向底板推進(jìn)，把三角煤、巖用推土機(jī)送至本臺(tái)階工作面附近，用前裝機(jī)或電鏟裝車。

（2）優(yōu)化煤炭運(yùn)輸工作

優(yōu)化煤炭資源運(yùn)輸工作，最重要的就是利用渠道聯(lián)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，為煤炭運(yùn)輸提供關(guān)鍵動(dòng)力。在開采過程中，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸工作的優(yōu)化，可以在大幅提升利用效率的同時(shí)減少能源浪費(fèi)，減少環(huán)境的產(chǎn)生不良影響。需要注意的是，在優(yōu)化煤炭資源運(yùn)輸工作的過程中，應(yīng)充分考慮礦、巖的流動(dòng)方向，規(guī)劃科學(xué)的輸送路線和運(yùn)送方式，從而達(dá)到減少所需材料，減少財(cái)物消耗，節(jié)省輸送時(shí)間的目的。對(duì)煤炭運(yùn)輸工作采取的優(yōu)化措施，應(yīng)建立在煤礦開采基地具體情況的基礎(chǔ)上，只有這樣才能凸顯出運(yùn)輸工作優(yōu)化后效率的提升效果。

結(jié)語

在煤礦開采過程中，積極應(yīng)用綠色開采技術(shù)，對(duì)于自然環(huán)境而言提供良好的保護(hù)效用，對(duì)于煤礦企業(yè)自身來說，有效提升了對(duì)煤炭資源的利用率，有利于提升企業(yè)效益，贏得市場競爭。因此，在新形勢(shì)下必須針對(duì)過去煤炭開采中的問題和不足，應(yīng)用綠色煤炭開采技術(shù)，不斷提升煤炭開采的安全性和高效性。