煤炭绿色开采研究与发展

煤炭绿色开采研究与发展

刘鲁

山东能源临矿集团新驿煤矿山东济宁272100

摘要：当今煤炭绿色开采技术的使用具有重要意义，不仅可以大大提升矿井高质量、高效能的整体开采水平。而且可以减少对环境的污染，使企业的经济效益得到真正意义上的提高，从而确保我国煤矿开采企业的可持续性发展。本文基于煤炭绿色开采研究与发展展开论述。

关键词：煤炭；绿色开采；研究与发展

引言

煤炭资源的开采造成了很多的安全以及环境问题，因此，应当加强重视和引入绿色开采技术手段，这有利于促进媒体行业的可持续发展。

1煤矿实施绿色开采的重要意义

采用绿色开采技术，主要目的是为了实现生态环境保护、节约成本，在保证社会效益的同时实现整体经济效益。绿色开采技术运用具有显著优势，首先是煤矿开采过程中会产生大量废弃物，以往处理方式不够合理，造成资源大量浪费。正确做法一是将其作为建筑材料，实现废弃物的二次利用，二是就地处理，在井下进行充填开采，将废弃物（主要是矸石）置换为煤炭，保证发挥出最大的作用。其次绿色开采技术可以保护矿区的生态环境，不会对生态环境产生较大的影响，保证地下水的循环平衡。最后煤气共采可以降低煤矿开采区的废气排放，减少对空气污染。

2煤炭绿色开发地质保障技术内涵

煤炭作为传统能源，发展面临着“煤炭革命”的机遇与挑战。习近平总书记指出：“我们正在压缩煤炭比例，但国情还是以煤为主，在相当长一段时间内，甚至从长远来讲，还是以煤为主的格局，只不过比例会下降，我们对煤的注意力不要分散”。我国的基本国情和能源资源禀赋决定了“煤炭革命”绝不等于“革煤炭的命”。研究表明，未来相当长时期，在我国一次能源消费结构中，煤炭的比重将逐步降低，但是煤炭产量仍将保持低速增长，煤炭作为我国主体能源的地位短时间内难以改变，煤炭的角色由单一燃料向燃料与原料并重发展；“煤炭资源”勘查由煤层扩展到“煤系共伴生资源”，包括金属、非金属及其他能源资源；煤炭生产从注重“数量”向注重“质量”转变；煤炭行业由资源型向社会环境型转变。煤炭绿色开发对煤炭地质工作提出了新要求，也带来了新的发展机遇：①煤炭地质勘查既要查明煤炭资源的数量、质量和赋存规律，为矿区规划和矿井建设提供资源基础，也要查明煤层、隔水层、含水层空间组合特征，揭示维系地表生态系统的地质条件，为绿色开采和清洁利用提供地质依据。②煤炭地质勘查必须由地面走向矿井，探测开采过程地质条件的变化规律和损害特征，为减少采动损害提供地质技术支撑。上述工作既为煤炭地质勘查提供了更大的发展空间，也对煤炭地质勘查技术提出了新的更高要求。据此，笔者提出煤炭绿色开发地质保障技术的概念：以煤及含煤岩系共伴生矿产精细勘查为基础，开展煤炭开采过程地质条件变化及损害实时探测，建立三维地质—采掘工程耦合模型，为煤及煤系矿产资源安全绿色开采、清洁高效利用提供地质技术支撑。

3现有技术分析

以某煤矿企业矿区为例，传统模式下煤矿开采现场管理非常的混乱，而且多数情况下采用的是粗放式的开采方式，导致矿区周围的生态环境遭到了严重的破坏。比如，对地貌以及植被造成破坏，随着煤炭矿区规模的不断扩大以及道路扩建，造成了大范围地表扰动现象，周围的植被遭到严重损坏；同时，该矿区地表裸露面积逐渐增大，而且弃土废渣量已经超过了6800万吨，同时还加重土地风蚀荒漠化。传统煤矿开采模式对水源造成污染和破坏，主要是因为本矿区的煤层埋藏相对较浅，而且煤层比较厚，地下水系处于煤层的上部位置，在开采作业时采用人为方式疏干排水时造成了导水裂隙，加之对含水层疏干造成地下水资源收到严重破坏，导致地下水位大幅度下降，最终导致地表植被出现严重干枯现象，局部生态系统破坏严重。此外，传统煤矿开采模式下，还可能会导致地表塌陷以及空气环境质量严重恶化等问题，后者以粉尘污染最为典型。如果该矿区依然沿袭着传统模式，则脆弱的生态系统必将导致生态环境逆向发展，使生态危害加剧。薄煤层主要进行机械化开采。虽然刨煤机具有有效率高、自动化操作安全性好的优点，但是使用刨煤机开采前需要事先掘运、回顺槽，然后安装设备，前期成本高。同时也面临适应性低的问题，地质条件要求较高，特别是要求煤层分布必须均匀，且由于薄煤层采高低，造成工人维修困难；滚筒采煤机适应性好，但是顺槽掘进量较大，成本较高；螺旋钻采煤法投资低、安全性好，但是采出率较低，换钻杆时间长。

4煤炭绿色开采技术与发展

4.1膏体充填开采技术的应用

在煤矿开采过程中，膏体充填开采技术主要是借助一定的手段把煤矿附近的粉煤灰、煤矸石、劣质土、风积沙、河砂、工业炉渣等加工成牙膏状浆体，然后通过充填泵或重力加压的方式把其输送到地下采空区实现填充操作。

4.2保水开采

我国水资源的短缺要求煤矿企业在开采煤炭时必须要对水资源进行保护。在水体下采煤时，地下开采所引起的岩层移动与变形会波及到地面，造成地表水的下沉；开挖产生的大量导水裂隙也会破坏地下含水层的原始径流，导致大量的水渗入到工作面，造成地下水位的下降，破坏水文地质条件，严重时还会造成工作面底板或其他位置的突水，引发矿井水灾，这些都是矿井开采给水资源带来的破坏，这不但会影响地面企业和居民的生产生活，而且还会造成生态系统的失衡。保水开采就是保护水资源的煤炭开采技术，它主要是基于水在裂隙岩体中的渗流规律的理论所提出来的，它不仅是要杜绝水体的污染，而且还要防治水灾的发生（底板突水、掘进面突水等），更重要的是，还要对污水进行净化，然后循环利用，因此，保水开采对煤矿的绿色开采具有很重要的意义。

4.3煤与瓦斯共采技术

这项技术有着很好的经济及社会效益，但是在使用的时候需要攻克低透气性和高地压的技术问题，注重解决高地压、地温以及冲击地压等一系列问题，这样才能不断进行优化，减少不确定因素对工作的影响。煤与瓦斯共采一体化解决了煤炭开采时瓦斯治理问题，促进煤矿采煤技术实现新的改革与创新。有效利用了履岩层的矿压，并使用抽采的工艺，准确把握煤层卸压的时间，真正的做到安全生产，提高采煤的安全性。简化采掘通风方式，在实现工作面的连续开采的同时，为瓦斯治理和抽采提供了时间。实际工作中要针对不同的实际情况制定完善方案，确保按照计划进行下去。

结束语

对于采矿企业而言，绿色开采的运用能帮助企业获得更大的经济利益，使得企业的管理规范化。还可以提升企业在同类产品中的竞争力，保障采矿人员的安全。绿色开采的运用体现了科学技术在生产中发挥的效用，一定程度上保护了自然环境免遭进一步的破坏，符合我们所倡导的科学绿色的发展理念。而绿色开采的普及运用，要求煤炭企业熟练掌握新设备，如此才能促进企业的发展，行业的进步。

参考文献

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