煤礦中優(yōu)化開采的方法淺研究

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的煤礦開采工作競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，煤礦開采中出現(xiàn)了環(huán)境破壞和水土流失的現(xiàn)象，不利于經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，煤礦優(yōu)化開采技術(shù)被廣泛提出。文章就煤礦開采中對(duì)礦區(qū)環(huán)境所造成的不良影響進(jìn)行了分析，并提出煤礦開采技術(shù)的優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：煤礦；開采技術(shù)；優(yōu)化；水土流失

中圖分類號(hào)：TD822 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）21-0152-02

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的煤礦行業(yè)發(fā)展越來越快，因此煤礦的開采活動(dòng)也越來越頻繁，從而導(dǎo)致了很多生態(tài)問題，其中最嚴(yán)重的現(xiàn)象是水土流失，同時(shí)還伴有土地的沙漠化傾向、水質(zhì)不斷受到污染、固體的廢棄物不斷堆積，占據(jù)了大量的空間等，并且這些現(xiàn)象愈演愈烈，對(duì)生態(tài)環(huán)境的威脅不斷增加。目前，煤礦開采工作中所造成的礦區(qū)生態(tài)問題已經(jīng)成了制約我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。生態(tài)環(huán)境的惡化使得人們逐漸加深了對(duì)煤礦開采科學(xué)化的重視程度，為了更好地解決開采中對(duì)生態(tài)所造成的影響，首先應(yīng)該探尋煤礦開發(fā)的合理途徑，優(yōu)化其開采方法，并將煤礦開采和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)緊密結(jié)合在一起。因此，本文對(duì)煤礦開采中的生態(tài)破壞等進(jìn)行了探討，并在該基礎(chǔ)上提出優(yōu)化開采的方法。

1 目前煤礦開采中所造成的生態(tài)破壞狀況

（1）煤礦開采破壞了原地區(qū)所具有的保持水土的功能。當(dāng)進(jìn)行煤礦建設(shè)以及煤礦的開采工作時(shí)，很多時(shí)候都會(huì)在一定程度上影響到土地的穩(wěn)固性，并且對(duì)原生土地表面所覆蓋的綠色植被造成了很大的破壞。另外，煤礦的開采活動(dòng)引起的地面的坍塌等現(xiàn)象也會(huì)不斷延伸，從而使得周邊的一些地區(qū)也受到影響，一般表現(xiàn)為，周邊的地表出現(xiàn)了分層，這些分層的高低不一樣，進(jìn)一步擴(kuò)大了土層的侵蝕強(qiáng)度和水土流失。

（2）在煤礦區(qū)進(jìn)行開采活動(dòng)時(shí)，由于開采的頻繁性以及開采的力度不均等，導(dǎo)致了開采過程中地表出現(xiàn)坍塌以及各種大小不一的裂縫，從而使得土壤的結(jié)構(gòu)越來越不穩(wěn)定，內(nèi)部出現(xiàn)了松散的現(xiàn)象，這樣土層中的一些淺層地下水就會(huì)沿著土壤中的裂縫不斷往下滲透和流失，使得在這些裂縫周圍的一些農(nóng)作物或者植物由于缺乏水分而生長(zhǎng)受到了阻礙。

（3）煤礦開采的不合理，容易造成污染。尤其是在一些高瓦斯的礦井中，瓦斯不斷涌出，進(jìn)而進(jìn)入大氣中，污染其周圍的環(huán)境，在人為因素以及自然條件的影響下，有時(shí)候還會(huì)造成自燃和爆炸，對(duì)附近居民的生活造成了很大的威脅。

2 煤礦中優(yōu)化開采的方法淺研究

2.1 煤礦優(yōu)化開采的概念

煤礦優(yōu)化開采實(shí)際上是加強(qiáng)對(duì)煤炭資源等的合理開發(fā)和利用的技術(shù)，同時(shí)還包含了對(duì)開采過程中其他資源的開發(fā)保護(hù)，盡量避免對(duì)環(huán)境造成破壞和對(duì)資源造成浪費(fèi)，最終實(shí)現(xiàn)最佳的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。在開采煤礦時(shí)所造成的生態(tài)和安全問題往往是因?yàn)榈V區(qū)巖層的錯(cuò)位所引起的，因此，在煤礦優(yōu)化開采方法中，其所運(yùn)用的原理涉及到很多，其中包括水和瓦斯相互滲透的規(guī)律、煤層中的巖體應(yīng)力分布規(guī)律等。

在優(yōu)化開采技術(shù)中，主要強(qiáng)調(diào)在保持水土的基礎(chǔ)上進(jìn)行開采，采用充填、離層注漿等開采技術(shù)來保護(hù)礦區(qū)的建筑物和原有土壤結(jié)構(gòu)，充分發(fā)展煤炭和瓦斯共同開采的技術(shù)、煤層的地下氣化技術(shù)，借助巷道支護(hù)以及矸石利用等技術(shù)，來促進(jìn)煤礦開采的精細(xì)化和可持續(xù)發(fā)展。

2.2 煤礦中優(yōu)化開采的途徑分析

（1）確保地下水位不被破壞。煤礦在開采過程產(chǎn)生了很多的固體污染物，開采之后上覆巖層會(huì)發(fā)生斷裂，容易造成地下水的滲漏，形成了積水面積以及深度都很大的采空沉陷區(qū)域，因此，在開采后應(yīng)該及時(shí)采取措施將上覆巖層當(dāng)中的斷裂部位閉合，使其形成堅(jiān)固的隔水層。同時(shí)還應(yīng)該加強(qiáng)礦區(qū)地表植被的種植，利用植物的根系，實(shí)現(xiàn)其保水作用。

（2）采用合適的減層技術(shù)。為了防止開采對(duì)巖層造成的破壞和移位，應(yīng)該采取合適的減層技術(shù)，來確保采煤工作的可靠性和安全性，盡量避免對(duì)周圍建筑物、土壤和水體造成破壞，以實(shí)現(xiàn)綜合效益的最大化。其中，離層注漿技術(shù)具有較高的實(shí)用性，它能夠正確定位上覆煤巖當(dāng)中一些關(guān)鍵巖層的位置，通過對(duì)相關(guān)參數(shù)的掌握，實(shí)現(xiàn)注漿工藝的合理化，確保注漿技術(shù)的合理性和可靠性，在關(guān)鍵的煤巖層中，初次破裂前，其離層的面積較大，發(fā)育旺盛，注漿和充填比較容易，對(duì)于一些斷裂后的離層，注漿的難

度提高，因此在注漿時(shí)應(yīng)該控制好。

（3）實(shí)現(xiàn)瓦斯和煤炭的共同開采，實(shí)現(xiàn)煤炭的氣化液化處理。煤礦開采不良會(huì)引起煤巖層的嚴(yán)重移位和破碎，會(huì)加速瓦斯移動(dòng)的速度和增加其排放的量。因此，在開采時(shí)如果把瓦斯和煤炭結(jié)合起來，能夠大大提高煤礦開采的安全性，還能利用瓦斯來發(fā)電，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)，為人們的生活提供更多的電力資源，提高了開采的效益。另外，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)煤炭的液化氣化處理。通過液化氣化處理技術(shù)，可以把固體煤炭轉(zhuǎn)化成流動(dòng)狀態(tài)，能夠直接通過管道將其輸送到地面上進(jìn)行利用，大大降低了煤炭開采造成的污染。

（4）加強(qiáng)對(duì)矸石的利用，采用精細(xì)化的支護(hù)技術(shù)。煤炭開采過程中矸石的產(chǎn)生不僅占據(jù)了大量面積，也污染了環(huán)境，因此，可以在煤層中設(shè)置巷道，推廣支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，做到管理的精細(xì)化，在選擇支護(hù)參數(shù)的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)煤巖體的結(jié)構(gòu)、應(yīng)力分布、斷層等具體情況來確定。通過對(duì)矸石的利用，使其成為充填或者建筑材料。

3 煤礦優(yōu)化開采需要注意的事項(xiàng)

（1）在開采煤礦的時(shí)候要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的道路，將資源的開發(fā)和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)結(jié)合起來，防止生態(tài)環(huán)境問題的出現(xiàn)。加強(qiáng)煤礦開采中生態(tài)環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)的建設(shè)，并進(jìn)行有效監(jiān)督，使煤礦建設(shè)和開采工作有序展開。目前關(guān)于煤礦開采中應(yīng)遵循的法律法規(guī)有《中華人民共和國(guó)煤炭法》、《中華人民共和國(guó)水土保持法》等，國(guó)家應(yīng)該加強(qiáng)這些法律法規(guī)在社會(huì)中宣傳的力度，并通過多種途徑在人民群眾中普及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的知識(shí)，提高人們的環(huán)保意識(shí)，尤其是要加強(qiáng)煤礦企業(yè)的環(huán)保意識(shí)。

（2）提高對(duì)礦區(qū)水資源的循環(huán)利用。煤礦建設(shè)和開采時(shí)，由于不斷地往外界排放大量的煤粉以及礦井中其他污染物質(zhì)的廢水，這些受到較大污染的廢水如果直接往外界排放的話，可能會(huì)對(duì)旁邊的生態(tài)環(huán)境以及河流的下游等帶來污染，也大大浪費(fèi)了已有的水資源。為了防止資源的浪費(fèi)，讓礦區(qū)的廢水得到循環(huán)利用，可以在礦區(qū)等地方就近處理污水處理站，采用各種措施對(duì)這些廢水進(jìn)行滅菌處理和澄清處理，使其充分凈化，達(dá)到重復(fù)利用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，再利用其為煤礦區(qū)域的綠化以及防塵服務(wù)。

（3）應(yīng)該不斷強(qiáng)化煤礦企業(yè)的環(huán)保意識(shí)。認(rèn)真落實(shí)煤礦優(yōu)化開采技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)煤礦開采中的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，并充分借助現(xiàn)代先進(jìn)采礦技術(shù)，在采礦中將對(duì)環(huán)境的破壞控制在最小范圍內(nèi)，加強(qiáng)對(duì)礦區(qū)資源的保護(hù)和利用。

4 結(jié)語

本文對(duì)礦區(qū)中的優(yōu)化開采方法進(jìn)行了分析，首先分析了煤礦優(yōu)化開采的概念，然后提出了其具體的實(shí)施途徑，為我國(guó)煤礦企業(yè)在新時(shí)期的采煤工作提供了參考。

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作者簡(jiǎn)介：張怡龍（1981-），男，山西高平人，山西高平科興平泉煤業(yè)有限公司助理工程師，研究方向：采礦工程、經(jīng)營(yíng)管理。

（責(zé)任編輯：周 瓊）