煤炭綠色開采技術淺談

（貴州省六盤水職業技術學院，貴州 六盤水 553000）

[摘 要] 煤炭綠色開采技術是近幾年廣為關注的社會話題，加強對綠色開采技術的研究，有助于減少開采活動對自然環境造成的破壞，推進煤礦產業的可持續發展。將綠色煤炭開采技術分為三個方面，分別從保水采煤、煤與天然氣共采、充填開采這三個角度，對綠色開采技術做一簡單探究。

[關 鍵 詞] 煤炭開采；綠色技術；保水采煤；煤氣共采

[中圖分類號] TD823 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）30-0150-01

隨著能源需求和煤炭總量的持續不斷增長，煤炭開采問題愈來愈受到社會的廣泛關注。現階段我國煤炭開采由于相關技術的不全面，導致了一些生態環境問題的出現。如何減少并逐漸避免煤炭開采引起的巖層水與瓦斯的流動、巖層破壞等問題值得我們深入探討。綠色開采是未來我國煤炭開采技術的重要發展方向，掌握綠色開采技術，對于解決煤炭開采導致的生態問題、提高開采質量具有重要意義。

一、保水采煤

現階段煤炭開采過程中對地下水資源的危害主要表現為這幾個方面：地下含水層的破壞會導致大量地下水排出；地下水體與采空區上方導水裂隙帶的貫通，形成地下水降落漏斗導致區域含水層水位下降，對區域水文地質條件造成不良影響；開采產生的地表沉陷對地表內河流、湖泊、井泉原來形態產生影響，嚴重者會造成部分地表水體干涸。

我國大部分煤炭礦區都位于干旱半干旱地區，在這些地區實行保水開采具有重要的現實意義。煤炭保水開采包括水資源保護、水資源利用和水災害防治等多項重要內容，不同地區保水技術內涵不一而同。缺水礦區，主要以水資源的保護以及利用為主要技術追求；大水礦區，主要以水災害防治以及水資源破壞為主要技術追求。

在保水開采過程中，開采要根據開采地區地質環境條件，選擇不同工作方法。那些隔水層較薄的區域，應當先對其覆巖破壞規律、水位等因素進行實地考察之后進行保水開采；那些富含水且煤層埋藏比較淺的區域，應當在地下水滲漏問題解決之后再實行保水開采；那些隔水層厚度較大和不存在含水層的區域，是最適合保水開采的地區。礦井水也是保水開采的重要內容之一，經過處理的礦井水可以用于工業，不應該隨便浪費。可以采用自然沉降法、過濾法和混凝法對其進行處理。目前，主流的保水開采方法主要是“三下”采煤技術，應用范圍比較普遍，借鑒經驗較為豐富，可以在采煤區進行推行。

二、煤氣共采

我國是世界上煤層瓦斯儲存量位列前幾位的國家之一，地下煤炭資源幾乎與陸上天然氣資源持平。在煤炭開采過程中，大量瓦斯氣體的排放對采煤安全造成一定危害，過多溫室氣體的排放也給生態環境帶來危害。因此，大力發展煤與瓦斯共采技術，將瓦斯氣體實現資源化利用是非常有必要的。

瓦斯在煤層當中的儲存狀態主要有兩種：一，吸附狀態，瓦斯以固體分子狀態隱藏于煤炭表面和內部，約占煤層瓦斯儲存量的90%；二，游離狀態，瓦斯以自由氣體狀態隱藏于煤層縫隙之間，約占煤層瓦斯儲存量的10%。煤炭開采過程中引起的煤巖體移動會對吸附態瓦斯和游離態瓦斯運移產生顯著影響。

基于不同區域內煤層瓦斯儲存狀態、參數以及各項指標的差異，應當采用采前瓦斯抽采技術、采動卸壓瓦斯抽采技術以及老采空區瓦斯抽采技術，分別對不同階段不同區域礦區進行煤與瓦斯共采。第一階段應當先采瓦斯再采煤，煤炭開采前預先將一部分瓦斯抽取，待煤層中瓦斯含量降低之后再繼續開采，一則可以保證采煤安全性，二則提高工作面單產效率。第二階段采取采動卸壓瓦斯抽采技術，進行煤與瓦斯共采，根據采煤區域壓力顯現規律，在最佳條件下進行瓦斯抽采。第三階段采用老采空區瓦斯抽采技術，采完煤后再次抽采瓦斯。

三、充填開采

充填開采技術是指利用砂子、碎石等外來材料對采空區進行充填，從而抑制地表沉陷以及巖層移動。按照充填位置、充填動力、充填材料以及充填量的不同，充填開采技術可以分為不同類型。以充填位置分類，可以分為采空區充填、冒落區充填、高層區充填；以充填動力的不同，可以分為自溜充填、風力充填、機械充填、水力充填；以充填材料分類，可以分為水砂充填、膏體充填、高水充填；以充填量分類，可以分為全部充填和部分充填。

各地區煤層開采對地表沉陷以及巖層移動造成的影響不盡相同，根據采空區實際情況，應當因地制宜，采取針對性充填方法。一般來說，水砂充填和膏體充填方法是需要重點掌握的兩種充填技術。水砂充填指利用管道和水力將砂粒作為充填材料送入采空區，大部分礦區都采用炮采工藝實施水砂充填。膏體充填指將煤礦附近的河沙、粉煤灰、劣質土、風積沙加工成膏體之后，通過管道以重力加壓送入采空區，主要遵循實施“漿推水”—輪流充填—實施“水推漿”這三個步驟展開工作。

煤炭開采過程遇到的環境問題如果不加以有效解決，對人類的生存和社會的發展都會帶來嚴重危害。“發展煤炭循環經濟，實現煤炭綠色開采技術”是指導現階段煤炭開采的重要工作理念，現階段我國煤炭綠色開采技術的理論與實踐發展尚處于摸索階段，如何進一步發展綠色開展技術，依舊需要眾位技術人員持續不斷的探索與研究。

參考文獻：

[1]繆協興，錢鳴高.中國煤炭資源綠色開采研究現狀與展望[J].采礦與安全工程學報，2009（3）：1-13.

[2]黃慶享.煤炭資源綠色開采[J].陜西煤炭，2008（3）：18-21.