付金
摘要:隨著生態社會發展理念的進一步升級,如果想把我國盡快建設成為環境友好型、資源節約型社會必須轉變采礦觀念。隨著社會對煤炭資源的利用率越來越高、越來越廣泛,如何實現綠色采礦?本文主要分析了煤礦綠色開采技術基本內涵、主要內容及技術應用。
關鍵詞:煤礦;綠色開采技術;應用
作為煤礦開采的經營者或技術研究者,要立足于煤炭工業工程的實際問題,把工作重點轉移到以煤礦綠色開采技術及一定的配套裝備為主導的綠色核心技術,占領技術制高點,建立煤礦綠色開采的技術體系,實現我國煤炭的高效、環保開采。這個社會重要課題需要花大力氣、下苦功夫開展相關政策的創新和技術的研究來解決,才能實現綠色開采。特別是各大煤礦加大開采力度以后,也加大了對周圍環境的破壞,生態危機逐漸凸顯出來。從現實情況看,粗放式開采對周圍社會環境及生態資源的破壞,主要表現在以下幾個方面:開采過程中產生很多塵土和揚塵污染了大氣環境;開采過程中對周圍土地進行了超量的破壞與不合理占用;過度開采后對地下水層產生了破壞,直接或間接的污染了周圍水資源。因此,粗放式的煤炭開采已被社會淘汰,未來要發展的方向必須是高利用、低開采以及低排放的方式。在這種深刻的背景下,針對煤礦開采現狀,來探討和分析煤礦的綠色開采技術及其應用具有深刻的社會現實意義。
1 煤礦綠色開采技術內涵及產生的深遠意義
1.1 煤礦“綠色開采技術”概念
所謂“綠色開采技術”主要是指在開采煤炭資源過程中,遵循生態發展和可持續發展的原則,減少對煤礦開采區域周圍環境的破壞、降低環境污染,積極踐行和推廣的一種能夠把社會生態、資源保護和礦企經濟效益結合起來的煤礦開采技術。采用綠色開采技術,就是把礦產資源開采中社會生態效益和資源配置效益結合,達到經濟社會效益最優化。該技術的初衷是保護生態環境不被破壞,降低開采過程中對周圍環境資源和地質條件的損壞。最終,依靠綠色開采技術促進和提升我國煤炭行業向高利用、低開采以及低排放的趨勢發展。
1.2 煤礦“綠色開采”的意義
一是煤礦開采過程中會產生廢土、矸石,而綠色開采技術就是將產生的廢土、矸石回收再利用,填充到建筑領域或者充當其他填充物,這樣就大大減少了土地資源的破壞,實現了土地資源循環利用;二是在煤礦開采過程中,利用綠色開采技術可以保護地表水資源不受污染,減少粗放開采對地下水系統的沖擊,地下水系統得到了進一步穩定,確保了采礦區域地下水資源的循環和正常流動;三是采用綠色開采技術,將采礦區域內的混合氣體通過技術分離,并通過不同的渠道分類回收、合理的排放,達到減少對空氣污染的目的,從而大大降低采礦周圍發生酸雨的概率,提高了采礦區周圍的生態環境;四是利用該技術能夠從根本上煤炭開采過程中產生的氣體損害,尤其是瓦斯隱患,采用綠色開采技術后能夠從源頭上杜絕瓦斯帶來的巨大安全隱患,從而也就切斷了瓦斯排放到大氣中污染大氣和環境的路徑。
2 煤礦“綠色開采技術”在我國的應用
2.1 保水開采技術
保水開采就是杜絕開采區域水資源污染與破壞,從而形成水資源無污染開采。在開采煤礦過程中,對水資源的保護是采礦的一項重要綠色目標,防止因突變應急的滲流造成嚴重的突水事故。與此同時,保護采空區周圍水資源,還需要利用礦井水的回灌技術,以減少對環境的影響與破壞,使得對周圍環境的破壞和污染降到最低程度,有效實現保護水資源開采與綠色采礦開采的生態目標。運用地面注漿分離隔層手段,達到保護礦井水資源的目的,并對二次處理水資源實施補救與綜合利用,提高采礦區域周圍水資源的利用效率。
2.2 分層注漿、填充與條帶開采技術
采用離層的注漿與填充及條帶開采,對周圍土地和建筑物實施必要的保護措施。在開采過程中利用煤層巷道支護技術,強化煤層的保護,降低或減少矸石排放,改善周圍巖石的受力,達到清潔空氣的目的。通過運用注漿和填充技術,來保護礦區土地資源,將周圍水土流失的發生率降低到最低程度,讓周圍土地資源不受到嚴重破壞。離層注漿與填充來彌補采空區域的空洞,將礦井中固體廢棄物或城市固體廢棄物填充到采空區域,在一定程度上大大降低了地面沉陷的風險,從而達到保護土地資源和周圍環境的生態目標。此外,采礦綠色開采還可以采用填充法實現節能減排,增強周圍環境的綠色帶。
2.3 煤礦支護與矸石降排技術
我國的煤礦巷道支護技術先后經歷木支護、型鋼支護、錨桿支護實踐表明煤層巷道支護是經濟、有效的支護技術。采用煤礦支護技術,主要是積極強化了煤層的剛度與強度,對采礦區域脆弱地帶加固錨梁的支護,加強圍巖表層的約束力,避免破碎區域繼續惡化。此外,針對矸石排放對環境的污染的情況,一般是采用矸石填充采空區域,這樣就會大大減少煤矸石在地上的排放量,進而減少了直接污染周圍環境的目的,也可將矸石回收再利用,用其制作回填路的路基、泡沫混凝土和水泥等。
3.解決煤礦綠色開采理想途徑的實踐簡述
對煤礦進行綠色開采,采取充填采礦。基于對巖層控制關鍵層的理論研究,提出對充填采礦進行部分充填或條帶充填的思路。
所謂充填開采法:就是用充填材料來充填采礦工作面采空區的巖層控制的方法。該法不僅可以緩和工作面所支承壓力而產生的礦壓顯現,而且還可以改善采場與巷道安全維護的狀況。可以有效減少地表的變形與下沉,從而提高煤礦的采出率,更好的保護地面構筑物、建筑物、自然環境和水體。充填方法按照充填材料的不同可分為矸石充填、膏體充填和水砂充填。對煤礦綠色開采過程中實行煤炭地下氣化。這是一種整體性的綠色開采技術。
4 煤礦“綠色開采技術”趨勢發展
實現綠色礦業是當今經濟社會發展的必然要求,經過實踐表明,推行“煤礦綠色開采技術”大大降低了對采礦區域環境的污染,提高了廢棄物回收再利用,資源利用效率得到大幅度提升。從生態社會角度來看,煤礦綠色開采技術必然在社會中得到廣泛應用。首先,煤礦綠色開采技術會進一步朝著高效化、節能化、生態化的方向發展,無論是小采礦企業還是國際大采礦企業,肯定會加大技術投入和研發力度,逐步關注和保護環境,運用高科技提升整個煤炭行業的高效化運作,實現開采綠色生態與經濟效益最大化。其次,隨著全球性能源資源的短缺現象愈發嚴重,礦產資源又是一種不能再生的資源,因此煤礦綠色開采技術必定會朝向全球化發展。這在一定程度上會激發全球煤礦開采技術的發展,提高認識,實現資源的可持續發展。
結論
推行煤礦綠色開采技術是社會環境發展的主要潮流,其主要的理念就是保護生態環境,在此基礎上提高資源利用率,達到采礦礦區的生態平衡。以犧牲環境為代價的粗放式采礦將逐步遭到淘汰。綠色開采技術對建設資源節約型、環境友好型社會也有著深遠意義,我們堅信煤礦綠色開采是我國煤礦發展的必然方向,也是建設生態家園的重要措施,也是煤炭行業實現“低開采、高利用、低排放”的可持續發展目標的必經之路。
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