基于數字化信息化的礦山綠色開采技術應用

孫偉 王大偉

摘要：煤礦信息化具體指通過計算機和網絡技術對井下的機電設備實施自動化控制，通過網絡平臺集聚的煤礦信息，包括環境安全信息、設備運作信息等，能夠實時調控開采作業現場，以網絡為核心構建體系結構，形成自動化、數字化和網絡化的綜合煤礦監控和管理系統。基于此，文章闡述了綠色開采技術的內涵，介紹了綠色開采的技術框架及適用條件，通過分析數字化信息化的礦山綠色開采現狀，總結相應的優化措施。

關鍵詞：數字化；信息化；綠色開采技術；應用

引言：

隨著工業化和現代化建設的不斷推進，信息化逐漸成為現代企業發展的重要推動力。在信息化時代的大背景下，信息技術的高速發展為各行各業帶來了一定的沖擊，包括煤礦企業。隨著我國煤礦產業體制改革的不斷深化，信息技術也逐漸融入到煤礦產業的發展中，且煤礦信息化受到煤礦企業各個部門以及領導的廣泛關注。因此，煤礦信息化是我國煤礦產業發展的必然趨勢。

1 綠色開采技術的內涵

綠色開采技術是減少采煤對環境的破壞而形成一種使資源與環境相互協調的開采技術。近年來，國內外許多專家、學者對礦產資源的開采、利用、環境、生態及可持續發展問題進行了系統的研究，并提出綠色開采的概念。“綠色開采”主要是一種綜合考慮資源效率與環境影響的開采模式，其目標是礦山開采過程中資源開發效率最高，對生態損壞影響最小，并協調、優化企業經濟效益與社會經濟效益。而“綠色開采”的內涵是遵循循環經濟中綠色工業的原則，形成一種與環境協調一致的，努力實現“低開采、高利用、低排放”的開采技術。并且，綠色煤炭工業的核心是實現煤炭綠色開采，擴展途徑是大力發展綜合利用與深加工技術。

2 綠色開采的技術框架及適用條件

2.1 綠色開采技術的框架（見圖1）

2.2綠色開采技術的適用條件

2.2.1保水開采

保水開采是在采煤的過程中，保護地下水資源，并實現礦井資源的合理利用，我國西北干旱缺水礦區應重視保水開采技術的研究，將保水開采技術作為礦區綠色開采的重點內容。

2.2.2煤與煤炭層共采

煤與煤炭層共采是將煤炭和賦予煤炭層中的瓦斯都作為礦井的資源進行開采，以實現兩種資源的共同開采。我國高瓦斯地區應重視煤與瓦斯共采技術的研究，將煤與瓦斯共采作為礦山綠色開采的重點。其中，煤層氣開采方法分為煤層采前預抽與采動卸壓軸采。

2.2.3減沉開采

減沉開采主要是為了減少開采引起的地表沉陷，以保護土地資源和地面建筑。我國東部礦區及糧食與煤炭符合主產區應重視減沉開采技術的研究，將減沉開采技術作為礦區綠色開采的重點。減沉開采技術主要包括條帶開采與充填開采。

2.2.4矸石減排

矸石減排是減少煤礦矸石排放量、消除矸石山的堆積；另外，需要加強煤炭地下氣化的研究，矸石減排是一種完整的綠色開采技術，目前在我國還處于試驗階段。

3 數字化信息化的礦山綠色開采現狀

我國煤礦企業傳統的管理形式屬于粗放型管理模式，缺乏科學性和可持續性，信息化建設水平低，人才嚴重匱乏，嚴重影響著煤礦企業的信息化建設與管理。近年來，煤礦企業越來越重視信息化建設，并且不斷加大投入，信息化意識不斷增強，企業的管理水平也不斷提高。目前，我國煤礦產業信息化取得了一定的成就，但隨著煤礦資源的需求不斷加大，產業信息化程度也在加深，而我國目前煤礦行業信息化整體水平不高，經常出現嚴重的安全事故，不斷暴露出煤礦產業信息手段上的落后，尤其是井下監控和安全監測體系不健全的問題，嚴重影響到煤礦企業的健康發展。在傳統的煤礦企業發展中，煤礦信息化的建設重點是煤礦數字化瓦斯遠程監控系統、井下人員考勤定位遠程管理系統和煤礦安全生產管理信息化系統等零散信息化系統，而近年來，煤礦信息化建設的重點是煤礦信息化的系統集成工程，以工業組態軟件為基礎，包括工業控制網絡、企業信息網絡等綜合網絡的集成信息平臺，將原先分散的各個字系統集合成一個綜合信息平臺，初步實現綜合化管理。

4 數字化信息化的礦山綠色開采的優化措施

4.1建立健全煤礦信息化體系

國家應該加強政策引導，煤礦企業要重視信息化建設，加大資金和人力投入，建立起完善的信息化系統，煤礦企業從粗放型向集約型發展，以信息技術為基礎，創新企業管理模式。除此之外，信息化技術是煤礦企業可持續發展的重要技術保障，也是煤礦企業創新性的主要動力。因此，煤礦企業應該將煤礦信息化體系建設納入企業的發展戰略中，將煤礦企業信息資源作為企業發展的重要資源之一，充分挖掘和利用信息技術，建設完善的煤礦信息化體系。

4.2培養綜合性信息化人才

我國煤礦企業越來越重視信息化硬件設施的建設，卻忽略了信息化專業人才的培養，煤礦企業應該加強對在職煤礦職工的培訓教育，以提升整體信息化水平，并且積極引進信息化人才和精通采礦知識的綜合性人才，促使煤礦的信息化系統能夠真正用到實處，做到物盡其用、人盡其才。

4.3大力發展清潔燃燒和產品深加工轉化技術

現階段，我國原煤入洗率只有24%，無法適應可持續發展的需要，今后應逐步向100%入洗率發展。據估算，正常情況下，每入洗1t煤可去除0.15到0.20t煤矸石，還能去除50%到70%的天然硫，每入洗1t煤可盈利20元左右。因此，煤礦企業應發展水煤漿技術，大力推行煤炭潔凈燃燒。隨著我國水煤漿制備技術和添加劑技術的完善，政府相關部門應建設具有經濟規模的大型專門燃用水煤漿電廠，引進開發新型的燃用設施，有效地節約資源、降低成本，形成資源良性利用。除此之外，為了促進水煤漿的推廣應用，國家應高度重視消費導向和政策扶持。同時，型煤燃燒技術不斷成熟，煤炭燃燒過程脫硫、脫磷、添加劑技術的迅速發展，這就為煤炭的清潔燃燒提供了廣闊的市場空間。

4.4積極倡導綠色開采技術創新

由于綠色技術創新需要資金投入大，而企業直接經濟收入相對偏低，導致項目社會效益、環境效益大于經濟效益，技術創新動力明顯不足。因此，國家應加大對煤炭科技進步的資金扶持力度，推廣應用或引進國內外先進適用的采煤方法，加大煤炭綠色開采技術的科技含量。通過礦產資源稅費調節、企業重大技術改造項目所得稅減免等手段，創新綠色開采技術。

結束語：

在社會的快速發展中，構建綠色礦山，發展綠色礦業是解決礦業環境問題，實現可持續發展的根本出路。隨著科學技術的發展，綠色開采會有更加豐富的內涵和形式，因此，煤礦企業應把握新機遇，迎接新挑戰，克服綠色開采技術在實踐應用中的難題，不斷創新理論，完善體系，并全面推廣綠色開采模式。除此之外，綠色開采的發展還需要企業、政府和社會的共同努力，這樣才能實現資源開發與環境保護的共贏。

參考文獻：

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