淺談綠色開采鄂爾多斯煤炭資源

摘要：鄂爾多斯的煤炭資源經(jīng)過多年的開采，給國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了巨大貢獻(xiàn)，同時也對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了較大影響。本文針對鄂爾多斯地區(qū)主要生態(tài)環(huán)境問題，根據(jù)目前煤炭開采技術(shù)現(xiàn)狀，提出適合鄂爾多斯地區(qū)的保水開采技術(shù)途徑，將礦井水、瓦斯、矸石進(jìn)行資源化利用。從而實(shí)現(xiàn)煤炭開采與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，促進(jìn)鄂爾多斯地區(qū)煤炭資源合理開發(fā)利用。

關(guān)鍵詞：煤炭開采 生態(tài)環(huán)境 保水開采 資源化

Green mining on the coal resources of Ordos

Chen Junyan

Abstract: After years of mining， Ordos coal resources have made the national economic construction has made great contribution to the ecological environment and also had a big impact.This paper mainly direct at ordos region ecological environment problems， according to the coal mining technology present situation， this paper proposes some of the ordos region water-preserved-mining technology way for mine water， gas， gangue for resource utilization. So as to realize the coal mining and ecological environment harmonious development， and promote the rational development and utilization of coal resources in ordos region.

Key words： Coal Mining ecological environment water-preserved-mining resource

鄂爾多斯煤炭資源豐富，是我國重要的煤炭生產(chǎn)基地。煤炭探明儲量1，600多億噸，占全國煤炭總儲量的1/6。在保障國家能源供給，支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，也為鄂爾多斯市創(chuàng)造了巨額的財政收入，提供了大量的就業(yè)機(jī)會，目前煤炭生產(chǎn)已成為鄂爾多斯市的支柱產(chǎn)業(yè)。

然而鄂爾多斯地處我國西部，區(qū)內(nèi)植被稀疏水資源貧乏，生態(tài)環(huán)境脆弱。經(jīng)過多年大規(guī)模高強(qiáng)度的煤炭開采，也給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境帶來巨大影響。如何能使煤炭開采與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)?shù)卣兔禾科髽I(yè)所面臨的一個重大課題。

本文根據(jù)鄂爾多斯地區(qū)的生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)和當(dāng)前煤炭開采技術(shù)現(xiàn)狀，探討鄂爾多斯地區(qū)煤炭綠色開采問題。

1. 鄂爾多斯主要生態(tài)環(huán)境問題

生態(tài)環(huán)境是一種資源，是由各種自然要素組成的系統(tǒng)。經(jīng)過長時間的發(fā)展形成平衡狀態(tài)，對人類活動所產(chǎn)生的影響具有再生和自凈能力，可稱為環(huán)境承載量。當(dāng)人類索取資源和排放廢棄物的量超過了環(huán)境承載量就會產(chǎn)生生態(tài)環(huán)境問題。

鄂爾多斯地處干旱半干旱氣候區(qū)，年平均降水量350毫米。地表水貧乏，但地下水較豐富。土地類型以草原、沙地為主，植被稀疏，生態(tài)環(huán)境脆弱。煤炭開采必然會導(dǎo)致煤層上覆巖層的移動，產(chǎn)生導(dǎo)水裂隙，當(dāng)導(dǎo)水裂隙貫通含水層時，不僅會威脅到礦井安全，還會使水位下降、水質(zhì)變化。而當(dāng)?shù)亟邓^少，草原、荒漠植被主要靠發(fā)達(dá)的根系吸取地下水分生存，地下水位下降會使地表植被遭到破壞，進(jìn)而產(chǎn)生水土流失、荒漠化等生態(tài)問題。

此外，煤炭開采過程中矸石、礦井水排放也會加劇地表植被的破壞。瓦斯、粉塵會使空氣質(zhì)量下降。

2. 保水開采技術(shù)途徑

以往煤炭開采對地下水的處理只是從安全角度考慮控制含水層防止發(fā)生潰水災(zāi)害。而保水開采是在保證安全的基礎(chǔ)上考慮煤炭開采產(chǎn)生的水位、水質(zhì)變化對地表植被及地下水文系統(tǒng)的影響。

（1）淺埋煤層保水開采

鄂爾多斯市中東部地區(qū)煤層埋藏較淺、基巖較薄，上覆沙土層較厚。按照目前該地區(qū)煤礦井工開采特點(diǎn)，以神東礦區(qū)為例，多采用長壁式開采方法，工作面長度大，采高大（一次采全高或放頂煤），開采速度快，極易導(dǎo)致地下水資源的破壞。目前國內(nèi)學(xué)者也對淺埋煤層保水開采作了大量的研究，也取得了豐富的成果。實(shí)現(xiàn)保水開采一是要確定煤層上覆巖層的巖性、空間分布及組合狀態(tài)十分重要，也有學(xué)者對其進(jìn)行了水文地質(zhì)分類。二是導(dǎo)水裂隙帶高度的計算，導(dǎo)水裂隙帶的高度與巖性和采高有關(guān)，目前還沒有統(tǒng)一的計算方法，多為經(jīng)驗(yàn)公式，一般為采高的9-28倍。三是保水開采方法的選擇。根據(jù)導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度和隔水層厚度。長壁式開采工作面可采取采空區(qū)充填處理，留設(shè)防水煤巖柱，降低采高，分層開采的方法是導(dǎo)水裂隙帶不波及含水層。還可以改長壁式開采為房柱式或條帶式開采以降低導(dǎo)水裂隙場的高度。

（2）深部煤層保水開采

鄂爾多斯市西部地區(qū)煤層埋藏較深，如烏審旗境內(nèi)煤層埋深多為600-1，000米深度。深部開采導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度不會波及地表，但可能破壞上覆巖層中的承壓水層，大面積、多煤層的開采可以產(chǎn)生地表沉陷現(xiàn)象。因此合理布置開采順序，使巖層均勻沉降對保水開采具有重要意義。

3. 礦井水、瓦斯、矸石的資源化利用

以往煤炭開采通常將礦井水、瓦斯、矸石看作廢物或有害物質(zhì)進(jìn)行處理，即污染了生態(tài)環(huán)境，又要花費(fèi)大量人力、資金進(jìn)行處理。從廣義資源的角度來看完全可以將其資源化進(jìn)行回收利用。

（1）矸石的處理

矸石處理可從兩方面進(jìn)行，一是減少矸石排放，可以通過加強(qiáng)煤巷維護(hù)技術(shù)，將巷道盡可能布置在煤層中，從而少出或不出矸石，再就是矸石井下處理可將矸石作為充填材料，二是根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件可將矸石運(yùn)往地面進(jìn)行處理，如用于制作建筑材料、發(fā)電等，變廢為寶。

（2）煤與瓦斯共采技術(shù)

如果將瓦斯抽放出來加以綜合利用就能實(shí)現(xiàn)變害為利。瓦斯抽放有本煤層預(yù)抽，本煤層隨采隨抽，臨近層抽放、采空區(qū)抽放等多種方法。通過對開采煤層相鄰層面進(jìn)行穿層鉆孔使煤層破裂釋放出瓦斯予以預(yù)抽采，并經(jīng)提純后發(fā)電。

（3）提高水資源利用率

礦井水應(yīng)盡量資源化，可以進(jìn)行集中處理，將其作為礦井自身、選煤廠、和其他規(guī)劃項(xiàng)目供水水源，減少對外排放。

4. 結(jié)論

（1）鄂爾多斯地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，煤炭開采給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境帶來巨大影響。

（2）保水開采是鄂爾多斯煤炭綠色開采的關(guān)鍵，保水開采技術(shù)的深入研究、推廣、應(yīng)用對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境問題的改善意義重大。

（3）礦井水、瓦斯、矸石的資源化利用是解決煤炭開采與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的有效途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1] 錢鳴高.石平五.礦山壓力與巖層控制[M]. 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003.

[2] 錢鳴高.繆協(xié)興.許家林.資源與環(huán)境協(xié)調(diào)（綠色）開采[J].煤炭學(xué)報，2007，32（1）： 1—7.

[3] 張杰.馬岳譚.淺埋煤層保水開采的研究進(jìn)展[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2009，36（4）： 26—31.

[4] 王宇.王大鵬.霍丙杰.煤礦區(qū)保水開采技術(shù)實(shí)踐[J].煤礦開采，2010，15（1）： 44—46.