采礦工程中綠色開采技術的分析與運用探尋

袁海生

(山西宏廈第一建設有限責任公司，山西 陽泉 045008)

一、我國煤炭資源綠色開采現(xiàn)狀分析

從整體上來說，我國當前煤炭資源開采最突出的問題就是資源開采的粗放化，也由此產(chǎn)生了資源利用率低下、環(huán)境破壞嚴重等一系列問題；針對于此國家也已經(jīng)多很多小型煤礦進行了兼并重組和關停整頓，但是很是有很多的中小煤礦還再以傳統(tǒng)的粗放化手段開采應用煤礦，產(chǎn)能效益低下其礦區(qū)環(huán)境破壞嚴重，也造成了礦區(qū)的空氣污染、水污染、水土流失、植被破壞以及地面沉降等，由此可見煤炭資源的綠色開采也是勢在必行的。

煤炭資源的綠色開采從廣義上來說主要就是“合理”利用煤炭、瓦斯、水、土地等一切可以利用的資源，這個“合理”指的是開發(fā)方式的合理，包括資源開發(fā)的高效性、環(huán)保性和節(jié)能性，其內涵就是遵循循環(huán)經(jīng)濟中的綠色能源開發(fā)原則，以形成“高利用、低排放”的與環(huán)境保護相協(xié)調的開采技術，主要包括但不限于煤炭與瓦斯共采技術、保水采煤技術、坑口發(fā)電技術以及煤矸石回填技術等，且其在我國煤炭開發(fā)也有著廣闊的應用前景。

二、綠色開采技術的價值

綠色開采技術在采礦工程中有著廣泛的應用，主要原因在于其推廣度和覆蓋面較大，綠色開采技術的應用對于提高采礦效率、促進社會發(fā)展、提高能源行業(yè)改革有著積極的作用。特別是在煤炭開采方面，綠色開采技術一方面能夠降低煤礦開采對環(huán)境帶來的破壞影響，另一方面能夠提高煤炭采集的效率，實現(xiàn)綠色的可持續(xù)發(fā)展?？梢钥闯?，將綠色開采技術應用到采礦工程中，能夠讓煤礦資源的開采變得更有效率，同時降低造成的負面影響，對節(jié)約能源、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。因此，綠色開采技術在采礦工程中有著廣泛和實際的應用價值。

三、綠色開采技術

綠色開采能夠確保礦產(chǎn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也是建設美麗富饒新中國的，全新的礦業(yè)開發(fā)模式。通過利用智能化無人采礦工程，實現(xiàn)對深部煤礦資源的開發(fā)，可以有效確保煤礦開采的安全，又能夠盡可能的減少深部煤礦資源開采造成的污染。在綠色采礦的過程中，可以將采礦與周邊的生態(tài)環(huán)境作為統(tǒng)一的整體進行研究，并不單純的將礦產(chǎn)作為可開采資源，同時也應該將地下水、河流、土地資源、植被資源等相關要素都作為可利用資源進行保護。采選過程中可以利用無廢或少廢工藝，減少固體廢棄物的產(chǎn)出與排放，要加強對廢棄物的合理化控制，盡可能避免對生態(tài)環(huán)境造成污染破壞。煤炭綠色開采包含著許多內容。首先是技術的提升，從設備、技術各方面的進步；其次是資源利用效率的提高，煤炭回采率的提高；第三是煤炭開采區(qū)的生態(tài)綜合治理。在開采的過程中還應該做好同步礦山土地復墾與綠化工程，確保整個礦區(qū)開采的體系保持完整，在開采結束以后，只需要少量或者不需要治理，就能夠完全恢復礦山的生態(tài)環(huán)境，也能夠與當前的生態(tài)有機環(huán)境融為一體。由此可見，綠色采礦技術就是通過一系列先進的技術手段來確保煤礦開采更加的環(huán)保，實現(xiàn)礦產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。在現(xiàn)代社會，由于人們經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提高，對能源資源大量濫用，不僅會造成生態(tài)環(huán)境日趨破壞，也會面臨著資源枯竭，環(huán)境污染嚴重等問題，人們的生存與發(fā)展一直以來都很容易受到嚴重的威脅，所以在這種情況下必須要積極加強對可循環(huán)煤礦開采技術進行深入的探究。綠色采礦技術通過技術創(chuàng)新的方式能夠促進資源節(jié)約。通過綠色采礦技術的應用，能夠實現(xiàn)以經(jīng)濟增長為中心，保證自然生態(tài)平衡，促進社會生態(tài)的有序發(fā)展，最終實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟增長協(xié)調統(tǒng)一。

四、綠色開采技術在采煤活動中的應用

1.保水綠色開采技術

在采礦過程中，通常有兩種對水資源進行保護處理的開采技術，分別是保水開采技術、防止?jié)⑺夹g。而保水開采技術與防止?jié)⑺夹g本質上是存在一定差異的，防止?jié)⑺夹g更加注重操作過程中的安全，而保水開采技術的重點則在于檢測巖層地質水文條件的變化。在采礦過程中，對很多區(qū)域完成了采集活動之后，會出現(xiàn)地下漏斗的現(xiàn)象，而這種地下漏斗的現(xiàn)象通常會隨著降雨量的增加逐漸消失，這種現(xiàn)象也從側面證實了礦區(qū)巖層的隔水性較好。部分區(qū)域開采完成之后，可能會形成水洼，這時也可以在河流湖泊以及海峽進行開采活動，對水文條件的影響較小。保水開采技術主要是采用特殊的開采工藝和地面灌漿技術對地下水資源進行一定的保護，對環(huán)境的影響較小，因此，在采礦過程中，使用保水綠色開采技術能夠有效減小采礦工程對水資源造成的破壞。

2.合理運用煤炭地下氣化技術

將煤炭地下氣化這一技術主要指，開采的煤炭在不運出地表的情況下，直接在地下進行氣化處理再引到地上收集設備中的方法。這一技術可以算是很好的貫徹了綠色開采的理念，既避免了大量有毒物質的釋放破壞環(huán)境，又加大了開采效率，應是新型開采技術的代表。但就目前來說，國內的開采市場上，此技術還未得到完善，還處于萌芽時期，需要相關技術人員的進一步探究。

3.充填開采技術

采煤活動中還會對開采區(qū)域的土壤和巖石結構造成破壞，開采用的巷道和礦井在開采結束后會成為巨大的空白區(qū)域，很容易發(fā)生沉降和崩塌，不僅會對采煤活動造成影響，還會帶來極大的安全隱患。而通過充填開采技術能夠有效防止類似現(xiàn)象，將采煤過程中產(chǎn)生的不需要的巖石用于填充采煤過程中留下的空白區(qū)，一方面防止了地面沉降和塌陷的情況，另一方面又就地取材，節(jié)約了資源，提高了工作效率，同時還對保護環(huán)境有益。圖1為盤區(qū)機械化高分層填充采礦法團原理圖。

圖1 盤區(qū)機械化高分層充填采礦法

五、我國煤炭資源的綠色開采展望

1.傳統(tǒng)資源開采觀念的更新

首先煤炭資源開采企業(yè)必須要樹立正確的意識和觀念，要正確看待經(jīng)濟效益和社會效益之間的關系，不能僅追求經(jīng)濟效益，必須要堅持以人為本、以開采工人和社會居民為根本；煤炭資源的開采要積極響應國家的產(chǎn)業(yè)結構調整，要與時俱進的進行開采觀念的更新，將生態(tài)環(huán)境治理責任積極的予以貫徹落實；煤炭企業(yè)要樹立環(huán)境效益與經(jīng)濟效益相統(tǒng)一的觀念，在煤炭資源開采中要重視長遠利益，不能只顧眼前利益，要更加關注煤炭資源的可持續(xù)長遠化利用，這樣才能提高煤炭資源的綜合利用水平；在此觀念的指引下，煤炭開采企業(yè)就要更加注重資源開采的綠色化、高效化，提高對礦區(qū)環(huán)境的治理；此外，煤炭開采企業(yè)要樹立技術是第一生產(chǎn)力，要高度重視技術創(chuàng)新和綠色技術開發(fā)應用在煤炭資源可持續(xù)利用中的重大作用，并積極鼓勵煤炭資源開采中的技術研發(fā)和科技創(chuàng)新，學習和引進先進綠色開采技術等。

2.引進并積極應用更加先進的綠色資源開采技術

總的來說，要想促進煤炭資源的綠色開采必須要使用綠色開采新技術、新工藝、新模式和新手段，所以煤炭企業(yè)必須要引進并積極應用更加先進的煤炭資源綠色開采技術，例如瓦斯氣體與煤炭共同開采技術，瓦斯本身就是在煤炭開采中的巨大安全隱患，但與此同時其也是一種資源，如果采取瓦斯與煤炭共同開采技術在消除這一安全隱患的同時也能提高資源開采的效率，也能實現(xiàn)變廢為寶，提高開采企業(yè)的經(jīng)濟效益；另外在煤炭開采和處理中還會產(chǎn)生很多的雜質，例如煤矸石、硫等，這些都可以對其進行再利用，將煤矸石進行回填來預防礦井坍塌、將硫用作化學、硫化物、紙張及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等；另外煤炭綠色開采還包括資源開采的事故防范及災害防治技術，主要就是利用現(xiàn)代化的信息技術設備來對礦坑的環(huán)境進行實時的監(jiān)測。再來就是通過煤炭資源環(huán)保安全采掘技術來提高煤炭資源開采的環(huán)保性、高效性和安全性，例如保水采掘技術、坑口發(fā)電技術以及煤矸石回填技術等。

3.煤炭開采企業(yè)也要提升管理能力

當前我國的煤炭企業(yè)層出不窮，煤炭資源市場的競爭也愈加激烈，在這樣的市場環(huán)境下，只有進行綠色開采技術創(chuàng)新、經(jīng)營模式轉化以及加強企業(yè)內部管理才能得到生存和發(fā)展。其實由于之前我國對煤炭行業(yè)監(jiān)管的不嚴，導致很多的企業(yè)都在缺乏煤炭資源開采能力的情況下進入了煤炭開采行業(yè)，甚至還有很多未經(jīng)允許就私自開采煤炭資源的情況，這些企業(yè)在實際進行煤炭資源開發(fā)中都缺少一定的安全保護措施，也極易出現(xiàn)安全事故。還有一些大的煤炭企業(yè)存在著設備老舊的情況，也同樣存在著安全隱患；所以在今后的發(fā)展中，要想促進我國煤炭資源的綠色開采，政府必須要采取更加嚴格和激烈的措施對不合規(guī)、不合法、不節(jié)能的煤炭企業(yè)進行關閉管理，要對煤炭企業(yè)進行定期的檢查。同時煤礦開發(fā)企業(yè)自身也要加強管理，要對工作人員進行定期的安全技能和知識培訓，要更加重視綠色開采技術的研發(fā)，積極引入技術型人才；要加大的設備更新和維護的投入力度，要對開采設備進行定期的檢查更新和修復等，以此來保證煤炭資源開采的高效穩(wěn)定進行。

六、結束語

綜上所述，當前我國對煤炭資源的開發(fā)還存在著效率低下、回采率低、環(huán)境破壞嚴重等劣勢和不足，這也不符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略指向；所以煤炭企業(yè)必須要大力發(fā)展和研究綠色開采技術，要不斷提高煤炭資源的開采質量和綜合利用效率，要加強對周邊環(huán)境的保護，決不能只要經(jīng)濟效益而不要可持續(xù)發(fā)展，這樣才能推動煤炭產(chǎn)業(yè)朝著綠色化、可持續(xù)化發(fā)展。