新時代煤礦綠色開采技術(shù)研究

許亞軍 邱承盛 杜長友

摘 要：資源短缺、環(huán)境污染已牽制我國經(jīng)濟發(fā)展，綠色開采成可持續(xù)發(fā)展的唯一出路。同時，礦山安全形勢雖有改善，但重特大安全事故屢有發(fā)生。采用安全高效綠色開采技術(shù)也成為必然。基于此，本文通過對煤礦綠色開采技術(shù)進行研究，新時代煤礦綠色發(fā)展建言獻策。

關(guān)鍵詞：煤礦;綠色開采;環(huán)境保護

“綠色礦山”是遵照國家政策法規(guī)辦礦，從集約利用礦產(chǎn)資源和環(huán)境保護出發(fā)，以規(guī)范管理、技術(shù)創(chuàng)新、節(jié)能減排、土地復(fù)墾等為手段，以實現(xiàn)經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益、資源效益相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一為目的，將可持續(xù)發(fā)展理念貫穿于礦山建設(shè)、生產(chǎn)的全過程。

一、綠色開采的理念與內(nèi)涵

綠色開采將環(huán)境影響和破壞降到最低，實現(xiàn)綠色礦業(yè)，建立綠色開采技術(shù)體系。

綠色開采技術(shù)的內(nèi)涵和特點：

（1）廣義定義礦產(chǎn)資源、地下水、土地、尾礦等;

（2）減捂巧采對環(huán)境的破壞

目前，資源短缺、環(huán)境污染已牽制我國經(jīng)濟發(fā)展，綠色開采成可持續(xù)發(fā)展的唯一出路。同時，礦山安全形勢雖有改善，但重特大安全事故屢有發(fā)生。采用安全高效綠色開采技術(shù)也成為必然。緣色開采聯(lián)系清潔生產(chǎn)，涉及開采與持續(xù)發(fā)展、開采與環(huán)境協(xié)調(diào)。錢鳴高院士首先提出了綠色開采技術(shù)體系和關(guān)鍵層理論，巖層控制的關(guān)鍵層理論為綠色開采研究提供了一個理論平臺。他之后的專家繼往開來，完善煤炭資源綠色開采技術(shù)體系，見圖1煤炭資源綠色開采技術(shù)體系。

煤炭作為最基礎(chǔ)的能源，為大眾生活提供了便捷，但是其帶來的大氣污染、水污染、噪音污染等問題也不能忽視。通過推行煤炭綠色開采技術(shù)，可以從源頭上減少廢棄物的排放，減少了對環(huán)境的破壞，還能一定程度上提高煤炭開采量和開采效率。另外，煤炭綠色開采技術(shù)還能對瓦斯等有毒廢氣進行回收處理，消除廢氣中存在的有害物質(zhì)，使得一些廢棄物可以得到二次利用，減少了資源的浪費。煤礦綠色開采技術(shù)可以降低開采的難度，提高工作效率，有利于煤礦企業(yè)的長遠發(fā)展和經(jīng)濟利益的提升。

二、煤礦綠色開采的相關(guān)技術(shù)

2.1保水開采技術(shù)

保水開采是指在煤炭開采過程中保護周邊水域不受污染的綠色開采技術(shù)。其目的有兩個，一是防治采場突水，二是保護水資源，降低開采過程對附近水文環(huán)境造成的危害。我國一些地區(qū)水資源匱乏，例如陜西山西等地區(qū)，在此區(qū)域展開煤礦開采時更應(yīng)注意對水資源的保護保水開采技術(shù)通過研究煤礦開采后上覆巖層的破壞規(guī)律和地下水漏斗的形成機理，采取相應(yīng)措施減少對水資源的破壞。在開采煤礦時，上覆巖層斷裂會使得開采區(qū)域形成地下水下降漏斗，地下水水位下降造成了水資源流失，解決辦法是重新壓實上覆巖層中的軟弱巖石，促使裂縫閉合，這樣可以形成相應(yīng)的隔水帶，減少水資源的破壞情況。

2.2煤與瓦斯共采技術(shù)

在之前的煤礦開采過程中，開采產(chǎn)生的瓦斯氣體有毒，若直接排放至大氣會污染空氣，還容易引發(fā)爆炸。但是煤與瓦斯共采技術(shù)可以減少瓦斯氣體的產(chǎn)出量，其利用裂縫的分布規(guī)律和瓦斯的移動規(guī)律，優(yōu)化了瓦斯抽采工藝，提高了對瓦斯的抽采率，這樣可以減少礦井內(nèi)瓦斯的含量，避免了瓦斯中毒和瓦斯爆炸等安全隱患，還使瓦斯氣體得到了充分利用，實現(xiàn)了資源有效利用和效益增長，促進了煤礦行業(yè)的發(fā)展。

2.3減沉開采技術(shù)

減沉開采技術(shù)包括條帶開采技術(shù)和充填開采技術(shù)兩種技術(shù)。其中條帶開采技術(shù)的煤炭采出率低，會造成煤炭資源的浪費;充填開采雖然采出率高，但其技術(shù)成本也相應(yīng)變高，并且在選擇充填材料方面有很多限制。為了達到開采效率高且成本低的目的，中國的減沉開采技術(shù)不斷完善，漸漸出現(xiàn)了兩者的優(yōu)勢融合技術(shù)，即條帶充填技術(shù)，目前得到了廣泛的應(yīng)用。

2.4煤炭地下氣化技術(shù)

煤炭地下氣化技術(shù)是將煤炭在地下通過化學反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氣體，再將氣體抽采出地面的技術(shù)。此技術(shù)不僅降低了作業(yè)人員的工作量還提高了采礦的安全性，還減少了傳統(tǒng)的采煤技術(shù)對土地的破壞。但是此技術(shù)仍存在一些問題，如可燃氣體能量密度較低，氣化生成物摻雜有害成分較多等，需要進行更全面的研究后才能正式投入使用。

2.5煤矸石再利用技術(shù)

在煤礦開采中，巷道挖掘過程中產(chǎn)生煤矸石，洗煤時也會產(chǎn)生黑矸石。這些矸石如果隨意堆放，隨著雨水的沖刷，會污染土壤和水源。而綠色開采技術(shù)中的煤矸石再利用技術(shù)可以有效利用這些廢棄的煤矸石。對于挖掘中產(chǎn)生的煤矸石，可以將其充填到采空區(qū)，對于黑矸石，可以用于供熱和發(fā)電，也可以運用到建筑工程中。通過煤矸石的再利用，不僅避免了環(huán)境污染，還解決了資源浪費。

結(jié)論

我國的煤炭儲量和經(jīng)濟發(fā)展對能源的需求，決定了煤炭資源的主體能源地位。中國作為煤炭資源生產(chǎn)和消費大國，煤炭工業(yè)的發(fā)展必須走一條安全、綠色、高效的科學發(fā)展之路，本文通過煤礦綠色開采的注意事項，提出了煤礦綠色開采的幾種技術(shù)，旨在通過這些技術(shù)使得煤礦企業(yè)減少環(huán)境污染，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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