綠色理論下的煤炭開(kāi)采技術(shù)研究

林衛(wèi)國(guó)

摘 要：在現(xiàn)代化背景下，我國(guó)煤炭開(kāi)采技術(shù)處于高速化發(fā)展?fàn)顟B(tài)中，為進(jìn)一步滿足現(xiàn)如今煤炭資源需求，許多煤炭企業(yè)和相關(guān)技術(shù)部門(mén)在發(fā)展中，致力于研究與開(kāi)發(fā)出一些新技術(shù)。因此在當(dāng)前社會(huì)科技的不斷發(fā)展下，產(chǎn)生各種各樣的科技產(chǎn)物。而在我國(guó)許多地區(qū)的煤炭開(kāi)采中，已基本上實(shí)現(xiàn)了智能化開(kāi)采。對(duì)于煤炭開(kāi)采技術(shù)來(lái)說(shuō)，雖然我國(guó)已經(jīng)形成高效高產(chǎn)的智能技術(shù)，但在各種技術(shù)的日臻完善下，很多企業(yè)在煤炭開(kāi)采中往往忽視了環(huán)境問(wèn)題，導(dǎo)致在煤礦開(kāi)采地出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重受到破壞的現(xiàn)象。所以，關(guān)于綠色理論下的煤炭技術(shù)發(fā)展來(lái)說(shuō)，已經(jīng)由傳統(tǒng)的粗放發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)保發(fā)展，對(duì)煤炭開(kāi)采技術(shù)的綠色要求也越來(lái)越高。

關(guān)鍵詞：綠色理論;煤炭開(kāi)采;技術(shù)

黨的十九大以來(lái)，推行能源革命已經(jīng)成為當(dāng)今煤礦發(fā)展的一個(gè)大勢(shì)，也是未來(lái)或者更長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的一個(gè)趨勢(shì)和走向，從整個(gè)煤炭的產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)考慮，走能源化革命是煤炭發(fā)展的一個(gè)大趨勢(shì)煤炭在開(kāi)采過(guò)程中，巖石層的移動(dòng)和破壞會(huì)造成周?chē)貞?yīng)力、地溫以及巖溶水壓的持續(xù)上升，礦井突水災(zāi)害加劇，巖石應(yīng)力場(chǎng)變化復(fù)雜，開(kāi)采勞動(dòng)效率降低;高瓦斯和高強(qiáng)擾動(dòng)增強(qiáng)了開(kāi)采的危險(xiǎn)系數(shù)，帶來(lái)安全隱患。同時(shí)，由于我國(guó)淺層煤炭的日漸枯竭，煤炭開(kāi)采深度和力度增強(qiáng)，隨之帶來(lái)的地面塌陷、地下水循環(huán)受阻、高瓦斯含量和廢氣壓力問(wèn)題日漸凸顯。因此，優(yōu)化煤炭的深度開(kāi)采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采，將為我國(guó)的能源戰(zhàn)略和健康可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 綠色開(kāi)采

綠色開(kāi)采技術(shù)旨在以巖層移動(dòng)規(guī)律、水體和瓦斯在巖縫中的移動(dòng)規(guī)律、巖層應(yīng)力場(chǎng)分布理論和巖層控制技術(shù)為依托，通過(guò)處理和利用開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的矸石、廢土、廢氣和瓦斯等，做到各項(xiàng)資源的合理化分配利用，降低環(huán)境損耗。現(xiàn)有的綠色開(kāi)采技術(shù)主要包括固體充填采煤技術(shù)、保水開(kāi)采技術(shù)、煤炭氣化開(kāi)采技術(shù)以及煤與瓦斯共采技術(shù)。固體充填采煤技術(shù)通過(guò)煤矸井下分選，矸石就地充填，廢料循環(huán)利用，以期降低礦壓顯現(xiàn)所造成的采空區(qū)地表塌陷的風(fēng)險(xiǎn)。充填物除去矸石外，還可選擇水砂和膏體等。保水開(kāi)采技術(shù)主要針對(duì)水資源缺乏的富煤地區(qū)，例如華北、西北等，控制水資源的破壞率，維持地下水循環(huán)，有效降低礦區(qū)水害發(fā)生率。瓦斯作為煤炭開(kāi)采的副產(chǎn)物和被廣泛認(rèn)定的新能源，具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。煤與瓦斯共采技術(shù)通過(guò)研究裂縫分布規(guī)律和瓦斯移動(dòng)規(guī)律，最大限度提高瓦斯的抽采率。在共采過(guò)程中，需要不斷優(yōu)化瓦斯抽采工藝，通過(guò)改善煤層的透氣性降低瓦斯爆炸所帶來(lái)的安全隱患，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的雙贏。煤炭氣化開(kāi)采技術(shù)是尚在起步研發(fā)階段的新型煤炭開(kāi)采技術(shù)，該技術(shù)旨在通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，依靠先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，將煤炭轉(zhuǎn)化為氣體并抽采至地面。該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)將會(huì)解決矸石產(chǎn)生、地表變形等環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)提高井下安全性，但技術(shù)和設(shè)備瓶頸尚未突破。

2綠色開(kāi)采技術(shù)在采煤活動(dòng)中的應(yīng)用

2.1保水開(kāi)采技術(shù)。可以在確保開(kāi)采效率的前提上，結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)手段，最大限度的減少開(kāi)采活動(dòng)對(duì)地下水的破壞，而且通過(guò)保水開(kāi)采技術(shù)，地下水位升降變化也相對(duì)可控。

2.2煤礦充填開(kāi)采技術(shù)。主要就是通過(guò)將固體廢棄物、建筑垃圾等污染物按照科學(xué)的規(guī)劃以及設(shè)計(jì)有計(jì)劃的填充到廢棄的礦道中，能夠有效的控制地表下沉，改善周?chē)h(huán)境的污染問(wèn)題。

2.3煤礦和瓦斯共采技術(shù)。瓦斯雖然屬于有害氣體，但是它也是新型能源物質(zhì)。所以煤礦和瓦斯共采技術(shù)，不僅可以有效的解決煤礦瓦斯爆炸問(wèn)題，并且相比于以往超過(guò)90%的瓦斯抽排浪費(fèi)行為，煤礦和瓦斯共采技術(shù)還可以有效的增加煤礦的開(kāi)采效益，并提高其資源的有效利用率，在有效降低井下瓦斯含量的同時(shí)，減輕了我國(guó)的能源壓力，保證企業(yè)的安全生產(chǎn)。

2.4煤巷特殊支護(hù)技術(shù)。在開(kāi)采過(guò)程中，需要用到眾多的支護(hù)技術(shù)，而隨著煤巷特殊支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，相應(yīng)的設(shè)備安全、可靠運(yùn)行成為可能，并且借助智能化的操作控制平臺(tái)，有效的降低了各類(lèi)安全隱患的發(fā)生概率。并且該技術(shù)經(jīng)過(guò)一系列的改革與創(chuàng)新，也是在不斷的完善過(guò)程中，這樣就可以為那些特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)如大采深、高應(yīng)力煤層的開(kāi)采提供了一定的技術(shù)保障。

3提高綠色理論下的煤炭開(kāi)采技術(shù)的措施

3.1樹(shù)立綠色開(kāi)采理念。煤炭作為我國(guó)的寶貴資源，與社會(huì)各個(gè)行業(yè)發(fā)展存在著密切關(guān)系。在煤炭開(kāi)采中，只有樹(shù)立綠色可持續(xù)發(fā)展理念，才能更好地促進(jìn)煤炭開(kāi)采工作的高質(zhì)量發(fā)展。因此，對(duì)于我國(guó)煤炭開(kāi)采企業(yè)來(lái)說(shuō)，需樹(shù)立科學(xué)的綠色開(kāi)采技術(shù)理念。例如，在煤炭開(kāi)采中可加強(qiáng)對(duì)綠色開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用，將現(xiàn)代化綠色開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用于煤炭資源開(kāi)發(fā)中，用綠色技術(shù)替代那些粗放和對(duì)煤炭資源環(huán)境可能產(chǎn)生重大危害性的技術(shù)，這可以充分發(fā)揮出綠色開(kāi)采技術(shù)的重要優(yōu)勢(shì)。

3.2嚴(yán)格控制技術(shù)關(guān)鍵層。在我國(guó)煤炭資源開(kāi)發(fā)中想要推進(jìn)綠色開(kāi)采煤炭技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。首先，需要解決的重要問(wèn)題為如何加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵層的技術(shù)控制。對(duì)于綠色開(kāi)采技術(shù)來(lái)說(shuō)，其根本目的為集中采煤方法與工藝，并在具體的應(yīng)用過(guò)程中與巖層控制密切融合起來(lái)，這就可以改進(jìn)現(xiàn)有的采煤工藝，最終達(dá)到全方位開(kāi)采煤炭資源的重要目標(biāo)，對(duì)保護(hù)煤炭資源與實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保產(chǎn)生積極意義。

對(duì)于煤炭開(kāi)采技術(shù)來(lái)說(shuō)，瓦斯成為大難題，因?yàn)閷?duì)于瓦斯的處理不當(dāng)，很有可能會(huì)引發(fā)各種悲劇，且對(duì)于煤炭開(kāi)發(fā)的損失比較大。而在煤炭與瓦斯共采技術(shù)的應(yīng)用中，有助于科學(xué)解決該問(wèn)題。但為促進(jìn)瓦斯技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，在實(shí)施中需掌握技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，要克服透氣性和高低壓技術(shù)問(wèn)題，也要注意技術(shù)實(shí)施中出現(xiàn)的問(wèn)題，煤炭和瓦斯共采技術(shù)為采煤工業(yè)帶來(lái)了根本性的改革，主要的技術(shù)手段是用抽采工藝?yán)脦r層之間的礦壓進(jìn)行煤礦開(kāi)采，從而通過(guò)共采大幅度提高采煤的安全保障，效益增長(zhǎng)自然是順理成章。

3.3應(yīng)用各種新型技術(shù)。在時(shí)代發(fā)展步伐的不斷推進(jìn)下，各種各樣的新型技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。而對(duì)于煤炭開(kāi)采工作來(lái)說(shuō)，其也發(fā)生過(guò)多場(chǎng)變革，例如，充填技術(shù)在傳統(tǒng)煤炭開(kāi)采中的應(yīng)用比較廣泛，水和砂作為該技術(shù)的主要原材料。在這個(gè)過(guò)程中，工序繁雜且質(zhì)量低下。隨著煤炭開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，纖石膏體也被當(dāng)做技術(shù)的主材料，這可以有效控制砂式時(shí)代出現(xiàn)的各種技術(shù)難題，同時(shí)也成為時(shí)下的一種主流充填技術(shù)手段。

另外，在綠色理論下的煤炭開(kāi)采中，相關(guān)企業(yè)還可以充分應(yīng)用煤炭地下氣化技術(shù)。對(duì)于該技術(shù)來(lái)說(shuō)，其主要技術(shù)手段為通過(guò)對(duì)地下煤炭燃燒率的科學(xué)控制，來(lái)獲得相應(yīng)的可燃性氣體。將該技術(shù)應(yīng)用于充填減沉活動(dòng)中，可以減少對(duì)于周邊環(huán)境的不良影響，同時(shí)還存在著投資小、效果高與人工成本不高的特征，在我國(guó)一些地形比較復(fù)雜的煤礦開(kāi)采中，發(fā)揮著重要作用。

3.4強(qiáng)化人員安全生產(chǎn)培訓(xùn)。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，人為因素導(dǎo)致的安全問(wèn)題占比超過(guò)90%，所以企業(yè)針對(duì)這一問(wèn)題，就要做好相應(yīng)的安全培訓(xùn)以及教育工作，進(jìn)而通過(guò)大量的培訓(xùn)以及教育使這些工人能夠提高他們的安全意識(shí)，安全作業(yè)。并且規(guī)范化、合理化作業(yè)也能夠有效的降低各類(lèi)安全隱患。當(dāng)然培訓(xùn)時(shí)，企業(yè)還可以借助網(wǎng)絡(luò)、多媒體等手段來(lái)有效的提高他們對(duì)相關(guān)知識(shí)、技能的了解，確保都可以學(xué)習(xí)到位。

總之，當(dāng)前我國(guó)對(duì)煤炭資源的開(kāi)發(fā)還存在著效率低下、回采率低、環(huán)境破壞嚴(yán)重等劣勢(shì)和不足，這也不符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略指向;所以煤炭企業(yè)必須要大力發(fā)展和研究綠色開(kāi)采技術(shù)，要不斷提高煤炭資源的開(kāi)采質(zhì)量和綜合利用效率，要加強(qiáng)對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)，決不能只要經(jīng)濟(jì)效益而不要可持續(xù)發(fā)展，這樣才能推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)朝著綠色化、可持續(xù)化發(fā)展。

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