我國煤炭資源安全高效綠色開采技術研究

摘要：制約我國煤炭工業可持續發展的主要因素是煤炭資源安全生產壓力大、采出率不高、資源就地轉化能力不強、生態環境破壞嚴重等問題，所以研究煤炭資源安全綠色高效開采技術十分必要。文章在分析煤炭資源安全綠色高效開發相關研究現狀的基礎上，探討了煤炭資源安全高效綠色開采技術，并闡述了安全高效綠色開采技術的發展方向。

關鍵詞：煤炭資源；安全高效開采；綠色開采技術；煤炭行業；不可再生能源 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD82 文章編號：1009-2374（2015）15-0079-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.041

近年來，國家的宏觀經濟形勢越來越好，不斷調整對于煤炭產業的相關政策，使得煤炭工業的產業基礎得以堅實的形成，產量也大幅增加，從1949年的3000萬噸左右擴大到2010年的32.4億噸，年均增速約8%，累計生產煤炭近400億噸。有關數據顯示，我國常規能源探明總資源量已經超過了8230億噸，其中煤炭占87.4%。從資源基礎來說，煤炭資源的優勢是其他任何資源都無法比擬的。現在煤炭是我國能源的基礎，在我國一次能源的消費中占70%左右。預計到2020年，煤炭總消費量依然會占能源消費總量的60%。

1 我國煤炭資源安全綠色高效開采的現狀分析

總的來說，煤炭資源的安全綠色高效勘探是從廣義的方向來對煤、水、瓦斯土地等一切能夠利用的資源進行認識和對待的，遵循循環經濟賬的安全綠色高效工業的原則是其內涵，通過安全綠色高效開采使煤炭開采對生態環境的影響達到最小并對礦區資源的利用達到最優是其目標，在這一基礎上所形成的“高利用，低排放”并和環境協調的開采技術，最終取得較好的經濟效益與環境效益。在社會經濟不斷發展的條件下，安全綠色高效開采技術中的一部分開始慢慢變成一種產業，某些情況下能夠變廢為寶，減小開采的成本。然而，一旦處理不好這一技術，就可能給相關的煤炭企業帶來一定的成本浪費，這一狀況使得那些本來開采成本就已經很高的煤炭企業難以承受。開發任何資源都一定要與自然環境協調發展，這是煤炭企業以及所有采礦工作者的責任。然而，我們最應該需要解決煤炭資源開發中的經濟問題。在如今的經濟發展大環境下，煤炭企業對于資源的開發有著其獨特的特點，其中最明顯的一點就是煤炭的價值表現是通過整個產業鏈系統來完成的，如果其作為商品，則其在開采過程中的技術含量無法體現出來。

2 我國煤炭資源安全綠色高效開采技術

2.1 開采技術

首先鼓勵采用先進適用技術與高新技術，加大科技成果轉化力度新工藝、新技術、新材料、新設備應用，推行壁式采煤，發展綜合機械化采煤技術，建設高產高效礦井。其次加大薄煤層開采與采煤方法改革力度，鼓勵發展薄煤層機械化開采技術、“三下一上”采煤、井下充填、邊角煤回收等提高資源回收率的采煤技術，為全面提高煤炭資源回收率夯實堅強基礎。最后對采區巷道布置設計礦井開拓進行優化，加大無煤柱開采和井下矸石充填的科技研發和應用，實施井巷支護新技術應用，推廣小煤柱與全煤巷采掘技術。

2.2 安全技術

安全問題始終是煤炭乃至各類資源生產工作的高壓線，一定要明確樹立底線思維與紅線意識。如今，建設數字化礦井，實現計算機自動控制和信息技術、計算機網絡系統智能化管理技術、安全在線實時監控監測技術等是煤炭開采安全技術的主體內容。當前，國家要求煤礦安全避險一定要裝備的人員定位、監測監控、壓風自救、緊急避險、供水施救和通信聯絡“六大”系統，為煤礦實現安全生產、有效實行安全綠色高效開采、遏制重大事故的發生提供了強大保障，一定要堅持不懈、規范推進。此外，淘汰落后產能，實施節能消耗、節能減排，同樣與安全綠色高效開采技術體系相輔相成、融為一體。

3 安全綠色高效開采技術發展方向

3.1 節水開采新技術

我國主要的煤資源都位于嚴重缺水的華北和西北地區，因為傳統采煤技術沒有考慮水資源的保護，致使因為采煤每年破壞地下水22億m3，保護水系、節水開采技術的研究已經十分緊迫。節水采煤在水資源豐富的礦區，節水開采的主要目標主要是防治水害與減少水資源破壞；在缺水礦區的主要目標是水資源保護和利用。節水開采技術的研究，應包含煤水共采、水資源保護以及水災害防治等內容。

3.2 煤與瓦斯共采

瓦斯作為一種新能源能夠廣泛應用于人民的生活與社會的發展中，如在社會發展中可以用作化工原料、工業燃料、用于發電；在人們生活中可以用作居民生活燃料。如果開采瓦斯的時候利用巖層運動的特點，這很有可能成為我國煤層氣開發的一條重要途徑。這樣做還能夠有效預防安全事故的發生，減少巷道內的瓦斯含量，變高瓦斯煤層為低瓦斯煤層，從而實現安全生產。

3.3 充填開采

充填采礦法是解決高應力集中區、“三下”壓煤等危險塊段回收的有效開采方法，在很多地區已經得到了廣泛應用。這種開采方法是利用充填材料對采空區進行全部或部分充填，以達到控制上覆巖層垮落或處理廢棄矸石目的。充填方法得當能夠有效減輕地表下沉和變形，緩和甚至消除因為工作面支承壓力產生的礦壓顯現，對鐵路、地面建筑等交通設施以及生態環境和水體進行有效保護。現在常用的填充方法有水砂充填、矸石充填、高水材料充填、膏體充填等，需要進行相應的高效生產工藝的研究與材料（配料）研究。

3.4 煤炭地下氣化

未來煤礦的發展方向是煤炭地下氣化。此方法對環境的污染較小，既不會產生矸石，也不會造成地表沉陷，并且受地質條件約束小，能夠對難采的邊角煤與深部煤層、薄煤層、遺留的煤柱等進行開采。煤炭地下氣化技術雖然經過了很長時間的實踐與研究，然而現在只在很小一部分區進行了工業試驗，其中還有很多亟待解決的問題，比如怎樣對燃燒速率進行控制，怎樣避免地下燃燒生成的有毒有害氣體不污染地下水等。

4 結語

由于煤炭行業一直在貫徹科學發展觀與可持續發展，因此對于煤炭資源的安全綠色高效開采是其必然選擇。煤炭的安全綠色高效開采技術是最近才出現的開采理念，這一技術一般有矸石井下充填術、煤與瓦斯共采技術、保水開采技術以及煤炭地下氣化技術等。以后煤炭開采方法的主要發展方向將會是安全綠色高效開采技術，其發展空間必然會很大。煤炭資源是一種不可再生能源，在當今儲量越來越低、環境污染越來越嚴重、生產利用成本越來越大的情況下，對煤炭資源進行安全綠色高效開采，對于保護生態環境與確保礦井的安全生產意義重大。

參考文獻

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作者簡介：賀小平（1982-），男，陜西匯森煤業開發有限責任公司工程師，碩士，研究方向：煤礦機電專業科研管理。

（責任編輯：黃銀芳）endprint