綠色理論下的煤炭開采技術研究

林衛(wèi)國

摘 要：在現(xiàn)代化背景下，我國煤炭開采技術處于高速化發(fā)展狀態(tài)中，為進一步滿足現(xiàn)如今煤炭資源需求，許多煤炭企業(yè)和相關技術部門在發(fā)展中，致力于研究與開發(fā)出一些新技術。因此在當前社會科技的不斷發(fā)展下，產(chǎn)生各種各樣的科技產(chǎn)物。而在我國許多地區(qū)的煤炭開采中，已基本上實現(xiàn)了智能化開采。對于煤炭開采技術來說，雖然我國已經(jīng)形成高效高產(chǎn)的智能技術，但在各種技術的日臻完善下，很多企業(yè)在煤炭開采中往往忽視了環(huán)境問題，導致在煤礦開采地出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境嚴重受到破壞的現(xiàn)象。所以，關于綠色理論下的煤炭技術發(fā)展來說，已經(jīng)由傳統(tǒng)的粗放發(fā)展轉變?yōu)榄h(huán)保發(fā)展，對煤炭開采技術的綠色要求也越來越高。

關鍵詞：綠色理論;煤炭開采;技術

黨的十九大以來，推行能源革命已經(jīng)成為當今煤礦發(fā)展的一個大勢，也是未來或者更長時期內(nèi)的一個趨勢和走向，從整個煤炭的產(chǎn)業(yè)鏈來考慮，走能源化革命是煤炭發(fā)展的一個大趨勢煤炭在開采過程中，巖石層的移動和破壞會造成周圍地應力、地溫以及巖溶水壓的持續(xù)上升，礦井突水災害加劇，巖石應力場變化復雜，開采勞動效率降低;高瓦斯和高強擾動增強了開采的危險系數(shù)，帶來安全隱患。同時，由于我國淺層煤炭的日漸枯竭，煤炭開采深度和力度增強，隨之帶來的地面塌陷、地下水循環(huán)受阻、高瓦斯含量和廢氣壓力問題日漸凸顯。因此，優(yōu)化煤炭的深度開采技術，實現(xiàn)綠色開采，將為我國的能源戰(zhàn)略和健康可持續(xù)發(fā)展打下堅實的基礎。

1 綠色開采

綠色開采技術旨在以巖層移動規(guī)律、水體和瓦斯在巖縫中的移動規(guī)律、巖層應力場分布理論和巖層控制技術為依托，通過處理和利用開采過程中產(chǎn)生的矸石、廢土、廢氣和瓦斯等，做到各項資源的合理化分配利用，降低環(huán)境損耗?，F(xiàn)有的綠色開采技術主要包括固體充填采煤技術、保水開采技術、煤炭氣化開采技術以及煤與瓦斯共采技術。固體充填采煤技術通過煤矸井下分選，矸石就地充填，廢料循環(huán)利用，以期降低礦壓顯現(xiàn)所造成的采空區(qū)地表塌陷的風險。充填物除去矸石外，還可選擇水砂和膏體等。保水開采技術主要針對水資源缺乏的富煤地區(qū)，例如華北、西北等，控制水資源的破壞率，維持地下水循環(huán)，有效降低礦區(qū)水害發(fā)生率。瓦斯作為煤炭開采的副產(chǎn)物和被廣泛認定的新能源，具有一定的經(jīng)濟價值。煤與瓦斯共采技術通過研究裂縫分布規(guī)律和瓦斯移動規(guī)律，最大限度提高瓦斯的抽采率。在共采過程中，需要不斷優(yōu)化瓦斯抽采工藝，通過改善煤層的透氣性降低瓦斯爆炸所帶來的安全隱患，實現(xiàn)經(jīng)濟和社會效益的雙贏。煤炭氣化開采技術是尚在起步研發(fā)階段的新型煤炭開采技術，該技術旨在通過化學反應，依靠先進的技術和設備，將煤炭轉化為氣體并抽采至地面。該項技術的實現(xiàn)將會解決矸石產(chǎn)生、地表變形等環(huán)境問題，同時提高井下安全性，但技術和設備瓶頸尚未突破。

2綠色開采技術在采煤活動中的應用

2.1保水開采技術?？梢栽诖_保開采效率的前提上，結合相應的技術手段，最大限度的減少開采活動對地下水的破壞，而且通過保水開采技術，地下水位升降變化也相對可控。

2.2煤礦充填開采技術。主要就是通過將固體廢棄物、建筑垃圾等污染物按照科學的規(guī)劃以及設計有計劃的填充到廢棄的礦道中，能夠有效的控制地表下沉，改善周圍環(huán)境的污染問題。

2.3煤礦和瓦斯共采技術。瓦斯雖然屬于有害氣體，但是它也是新型能源物質。所以煤礦和瓦斯共采技術，不僅可以有效的解決煤礦瓦斯爆炸問題，并且相比于以往超過90%的瓦斯抽排浪費行為，煤礦和瓦斯共采技術還可以有效的增加煤礦的開采效益，并提高其資源的有效利用率，在有效降低井下瓦斯含量的同時，減輕了我國的能源壓力，保證企業(yè)的安全生產(chǎn)。

2.4煤巷特殊支護技術。在開采過程中，需要用到眾多的支護技術，而隨著煤巷特殊支護技術的應用，相應的設備安全、可靠運行成為可能，并且借助智能化的操作控制平臺，有效的降低了各類安全隱患的發(fā)生概率。并且該技術經(jīng)過一系列的改革與創(chuàng)新，也是在不斷的完善過程中，這樣就可以為那些特殊的地質結構如大采深、高應力煤層的開采提供了一定的技術保障。

3提高綠色理論下的煤炭開采技術的措施

3.1樹立綠色開采理念。煤炭作為我國的寶貴資源，與社會各個行業(yè)發(fā)展存在著密切關系。在煤炭開采中，只有樹立綠色可持續(xù)發(fā)展理念，才能更好地促進煤炭開采工作的高質量發(fā)展。因此，對于我國煤炭開采企業(yè)來說，需樹立科學的綠色開采技術理念。例如，在煤炭開采中可加強對綠色開采技術的應用，將現(xiàn)代化綠色開采技術應用于煤炭資源開發(fā)中，用綠色技術替代那些粗放和對煤炭資源環(huán)境可能產(chǎn)生重大危害性的技術，這可以充分發(fā)揮出綠色開采技術的重要優(yōu)勢。

3.2嚴格控制技術關鍵層。在我國煤炭資源開發(fā)中想要推進綠色開采煤炭技術的進一步發(fā)展。首先，需要解決的重要問題為如何加強對關鍵層的技術控制。對于綠色開采技術來說，其根本目的為集中采煤方法與工藝，并在具體的應用過程中與巖層控制密切融合起來，這就可以改進現(xiàn)有的采煤工藝，最終達到全方位開采煤炭資源的重要目標，對保護煤炭資源與實現(xiàn)綠色環(huán)保產(chǎn)生積極意義。

對于煤炭開采技術來說，瓦斯成為大難題，因為對于瓦斯的處理不當，很有可能會引發(fā)各種悲劇，且對于煤炭開發(fā)的損失比較大。而在煤炭與瓦斯共采技術的應用中，有助于科學解決該問題。但為促進瓦斯技術的科學應用，在實施中需掌握技術關鍵點，要克服透氣性和高低壓技術問題，也要注意技術實施中出現(xiàn)的問題，煤炭和瓦斯共采技術為采煤工業(yè)帶來了根本性的改革，主要的技術手段是用抽采工藝利用巖層之間的礦壓進行煤礦開采，從而通過共采大幅度提高采煤的安全保障，效益增長自然是順理成章。

3.3應用各種新型技術。在時代發(fā)展步伐的不斷推進下，各種各樣的新型技術應運而生。而對于煤炭開采工作來說，其也發(fā)生過多場變革，例如，充填技術在傳統(tǒng)煤炭開采中的應用比較廣泛，水和砂作為該技術的主要原材料。在這個過程中，工序繁雜且質量低下。隨著煤炭開采技術的進一步發(fā)展，纖石膏體也被當做技術的主材料，這可以有效控制砂式時代出現(xiàn)的各種技術難題，同時也成為時下的一種主流充填技術手段。

另外，在綠色理論下的煤炭開采中，相關企業(yè)還可以充分應用煤炭地下氣化技術。對于該技術來說，其主要技術手段為通過對地下煤炭燃燒率的科學控制，來獲得相應的可燃性氣體。將該技術應用于充填減沉活動中，可以減少對于周邊環(huán)境的不良影響，同時還存在著投資小、效果高與人工成本不高的特征，在我國一些地形比較復雜的煤礦開采中，發(fā)揮著重要作用。

3.4強化人員安全生產(chǎn)培訓。在煤礦開采過程中，人為因素導致的安全問題占比超過90%，所以企業(yè)針對這一問題，就要做好相應的安全培訓以及教育工作，進而通過大量的培訓以及教育使這些工人能夠提高他們的安全意識，安全作業(yè)。并且規(guī)范化、合理化作業(yè)也能夠有效的降低各類安全隱患。當然培訓時，企業(yè)還可以借助網(wǎng)絡、多媒體等手段來有效的提高他們對相關知識、技能的了解，確保都可以學習到位。

總之，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。

參考文獻

[1] 張古雄，張強，巨峰，等.深部煤炭資源采選充綠色化開采理論與技術[J].煤炭學報，2018，43（2）：377-389.

[2] 張振南，陳旭，劉東強.煤礦綠色開采技術研究與應用[J].山東工業(yè)技術，2019，38（1）：96-96.

[3] 李建東.基于綠色開采理念的煤炭充填開采技術研究[J].技術研發(fā)，2016，23（8）：70-71.