新時代煤礦綠色開采技術(shù)研究

許亞軍 邱承盛 杜長友

摘 要：資源短缺、環(huán)境污染已牽制我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，綠色開采成可持續(xù)發(fā)展的唯一出路。同時，礦山安全形勢雖有改善，但重特大安全事故屢有發(fā)生。采用安全高效綠色開采技術(shù)也成為必然?；诖耍疚耐ㄟ^對煤礦綠色開采技術(shù)進(jìn)行研究，新時代煤礦綠色發(fā)展建言獻(xiàn)策。

關(guān)鍵詞：煤礦;綠色開采;環(huán)境保護(hù)

“綠色礦山”是遵照國家政策法規(guī)辦礦，從集約利用礦產(chǎn)資源和環(huán)境保護(hù)出發(fā)，以規(guī)范管理、技術(shù)創(chuàng)新、節(jié)能減排、土地復(fù)墾等為手段，以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會效益、資源效益相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一為目的，將可持續(xù)發(fā)展理念貫穿于礦山建設(shè)、生產(chǎn)的全過程。

一、綠色開采的理念與內(nèi)涵

綠色開采將環(huán)境影響和破壞降到最低，實現(xiàn)綠色礦業(yè)，建立綠色開采技術(shù)體系。

綠色開采技術(shù)的內(nèi)涵和特點：

（1）廣義定義礦產(chǎn)資源、地下水、土地、尾礦等;

（2）減捂巧采對環(huán)境的破壞

目前，資源短缺、環(huán)境污染已牽制我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，綠色開采成可持續(xù)發(fā)展的唯一出路。同時，礦山安全形勢雖有改善，但重特大安全事故屢有發(fā)生。采用安全高效綠色開采技術(shù)也成為必然。緣色開采聯(lián)系清潔生產(chǎn)，涉及開采與持續(xù)發(fā)展、開采與環(huán)境協(xié)調(diào)。錢鳴高院士首先提出了綠色開采技術(shù)體系和關(guān)鍵層理論，巖層控制的關(guān)鍵層理論為綠色開采研究提供了一個理論平臺。他之后的專家繼往開來，完善煤炭資源綠色開采技術(shù)體系，見圖1煤炭資源綠色開采技術(shù)體系。

煤炭作為最基礎(chǔ)的能源，為大眾生活提供了便捷，但是其帶來的大氣污染、水污染、噪音污染等問題也不能忽視。通過推行煤炭綠色開采技術(shù)，可以從源頭上減少廢棄物的排放，減少了對環(huán)境的破壞，還能一定程度上提高煤炭開采量和開采效率。另外，煤炭綠色開采技術(shù)還能對瓦斯等有毒廢氣進(jìn)行回收處理，消除廢氣中存在的有害物質(zhì)，使得一些廢棄物可以得到二次利用，減少了資源的浪費。煤礦綠色開采技術(shù)可以降低開采的難度，提高工作效率，有利于煤礦企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)利益的提升。

二、煤礦綠色開采的相關(guān)技術(shù)

2.1保水開采技術(shù)

保水開采是指在煤炭開采過程中保護(hù)周邊水域不受污染的綠色開采技術(shù)。其目的有兩個，一是防治采場突水，二是保護(hù)水資源，降低開采過程對附近水文環(huán)境造成的危害。我國一些地區(qū)水資源匱乏，例如陜西山西等地區(qū)，在此區(qū)域展開煤礦開采時更應(yīng)注意對水資源的保護(hù)保水開采技術(shù)通過研究煤礦開采后上覆巖層的破壞規(guī)律和地下水漏斗的形成機(jī)理，采取相應(yīng)措施減少對水資源的破壞。在開采煤礦時，上覆巖層斷裂會使得開采區(qū)域形成地下水下降漏斗，地下水水位下降造成了水資源流失，解決辦法是重新壓實上覆巖層中的軟弱巖石，促使裂縫閉合，這樣可以形成相應(yīng)的隔水帶，減少水資源的破壞情況。

2.2煤與瓦斯共采技術(shù)

在之前的煤礦開采過程中，開采產(chǎn)生的瓦斯氣體有毒，若直接排放至大氣會污染空氣，還容易引發(fā)爆炸。但是煤與瓦斯共采技術(shù)可以減少瓦斯氣體的產(chǎn)出量，其利用裂縫的分布規(guī)律和瓦斯的移動規(guī)律，優(yōu)化了瓦斯抽采工藝，提高了對瓦斯的抽采率，這樣可以減少礦井內(nèi)瓦斯的含量，避免了瓦斯中毒和瓦斯爆炸等安全隱患，還使瓦斯氣體得到了充分利用，實現(xiàn)了資源有效利用和效益增長，促進(jìn)了煤礦行業(yè)的發(fā)展。

2.3減沉開采技術(shù)

減沉開采技術(shù)包括條帶開采技術(shù)和充填開采技術(shù)兩種技術(shù)。其中條帶開采技術(shù)的煤炭采出率低，會造成煤炭資源的浪費;充填開采雖然采出率高，但其技術(shù)成本也相應(yīng)變高，并且在選擇充填材料方面有很多限制。為了達(dá)到開采效率高且成本低的目的，中國的減沉開采技術(shù)不斷完善，漸漸出現(xiàn)了兩者的優(yōu)勢融合技術(shù)，即條帶充填技術(shù)，目前得到了廣泛的應(yīng)用。

2.4煤炭地下氣化技術(shù)

煤炭地下氣化技術(shù)是將煤炭在地下通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氣體，再將氣體抽采出地面的技術(shù)。此技術(shù)不僅降低了作業(yè)人員的工作量還提高了采礦的安全性，還減少了傳統(tǒng)的采煤技術(shù)對土地的破壞。但是此技術(shù)仍存在一些問題，如可燃?xì)怏w能量密度較低，氣化生成物摻雜有害成分較多等，需要進(jìn)行更全面的研究后才能正式投入使用。

2.5煤矸石再利用技術(shù)

在煤礦開采中，巷道挖掘過程中產(chǎn)生煤矸石，洗煤時也會產(chǎn)生黑矸石。這些矸石如果隨意堆放，隨著雨水的沖刷，會污染土壤和水源。而綠色開采技術(shù)中的煤矸石再利用技術(shù)可以有效利用這些廢棄的煤矸石。對于挖掘中產(chǎn)生的煤矸石，可以將其充填到采空區(qū)，對于黑矸石，可以用于供熱和發(fā)電，也可以運用到建筑工程中。通過煤矸石的再利用，不僅避免了環(huán)境污染，還解決了資源浪費。

結(jié)論

我國的煤炭儲量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源的需求，決定了煤炭資源的主體能源地位。中國作為煤炭資源生產(chǎn)和消費大國，煤炭工業(yè)的發(fā)展必須走一條安全、綠色、高效的科學(xué)發(fā)展之路，本文通過煤礦綠色開采的注意事項，提出了煤礦綠色開采的幾種技術(shù)，旨在通過這些技術(shù)使得煤礦企業(yè)減少環(huán)境污染，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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