科學采礦在煤炭開采中的價值分析

于海明,李新立,孫慶偉,張春輝（兗礦集團有限公司 南屯煤礦 生產準備工區,山東 鄒城 273500）

科學采礦在煤炭開采中的價值分析

于海明,李新立,孫慶偉,張春輝
（兗礦集團有限公司 南屯煤礦 生產準備工區,山東 鄒城 273500）

煤炭乃數億年木材之精髓，生于綠色，蘊藏的是時空斗轉，它的歸宿亦該是綠色。煤炭不可再生，因為我們不再有數億年的時間等待其形成，它是遠古流傳下來的最為寶貴的財富。所以，采礦者需要在一個安全潔凈的環境中科學的開采。針對我國礦產資源的現狀以及內在的問題，我國提出了在可持續發展的儲量前提下，科學的開采煤炭等礦產資源。本文旨在分析科學采礦在煤炭開采中的價值。

科學采礦；煤炭開采；價值分析

0 引言

從二零一零年到二零五零年，是我國資源體系的轉型時期。要從以往的效率低、安全狀況差的老舊體系升級成為節約高效、安全潔凈的多元化能源體系。能源會發生革命性變革，綠色開采和科學利用將成為采礦的主旋律，最終將會實現GDP的穩步增長。

1 煤炭資源與開采概述

煤炭在礦產資源中占據著重要地位，是主力能源之一。據評估，世界煤炭資源可采集量占化石能源可采集量的百分之六十六點八，主要分布于亞洲、北美、歐洲、澳大利亞和南非，其中亞洲的擁有量占世界煤炭總量的百分之五十八，居于第一位。煤炭是中國分布最廣、開采量最多的能源資源。中國的原煤產量為三十二點四億噸，占全球總量的四十八點三。可以說，中國是世界上開采煤炭最多的國家[1]。

我國目前的煤炭開采技術居于世界前列，諸如一次采全高大采高厚煤層、綜放開采高厚煤層、綜采薄煤層、開采復雜煤層等工藝與多媒體可視化、煤礦自動化、安全監測網絡化等技術已經被廣泛應用。我國建成了年產一千二百萬噸的綜采隊，實驗了四百米加長采煤面，首創了七米采煤工作面與中厚煤層自動化工作面。瓦斯抽采及突處技術、火災水災防治技術、頂板事故預防技術以及自動化監測技術等重大災害防護技術取得了較大進展。綠色開采技術得到推廣，采煤工作面的填充技術已經逐步成熟，地熱技術與礦井坍塌防御技術普及。煤炭經濟結構調整后，生產集中度與單井規模大幅度提高，實現了煤炭瓦斯抽取，節能減排效果明顯。

但是我國煤炭開采仍面臨著諸多問題。安全問題仍較為嚴重，我國煤炭開采量占全世界的三分之一，但是死亡人數占世界死亡人數的百分之八十。與美國相比，我國煤炭產量是其一點六七倍，但是死亡人數確是其一百八十七倍。波蘭煤礦死亡率僅為零點零九，南非煤炭死亡率僅為零點一三。不僅僅是安全問題，環境問題依舊突出，我國由煤礦開采所引發的地表坍塌面積逐年攀升。在采煤過程中，每年礦井水排放量巨大，瓦斯通風排放所產生的甲烷所造成的溫室效應是二氧化碳的二十一倍。煤炭采出率低，片面追求高效率產生了眾多資源浪費現象，國有重點煤礦采出率僅有百分之三十，國有地方煤礦采出率僅為百分之二十，小煤礦資源采出率僅有百分之十五，鄉鎮煤礦采出率僅為百分之十。全國機械化開采水平僅達到百分之四十五，鄉鎮煤礦幾乎沒有運用機械化進行開采。據不完全統計，全國大約有二百萬以上的礦工在手工采煤。除此之外，還有煤炭生產結構不合理，生產效率低，安全問題沒有法律保障等問題亟待解決[2]。

2 科學采礦在煤炭開采中的價值

縱觀煤炭開采歷史可以發現，煤炭經歷了忽視環境保護的低級階段、單純強調環境保護的覺醒階段、可持續發展的研究與評測階段、綠色開采理論的提出與研究階段、科學采礦理論的構建與提出階段、科學采礦的定量評價階段等等六個階段。只有科學的采礦并進行量化表達，才能清晰的評判礦井優劣，為管理部門提供管理的依據[3]。

人類對事物的認識是一個循序漸進的過程，隨著社會的進步，人們發現以前盲目的煤炭開采除了獲得財富外也帶來了很多環境問題，于是提出了采礦技術智能化，并提出了科學開采、綠色開采、高效開采、機械化開采、安全開采、完全成本等六項內容作為科學采礦的核心。堅持科學采礦的核心就是要堅持以人為本，安全采礦，將人的生命放在第一位，將安全作為科學采礦的根本內容與基礎內容，采礦要符合國家的法律法規與生產流程，追求要素優化匹配，最大限度實現人員無失誤，使安全事故得到有效控制。要實現資源與環境的協調，煤炭開采屬于人為活動，會使土地資源、水資源、大氣資源產生變化，尤其是一些惡劣的變化，想要達到可持續發展的目標，就要正視這些變化，達到既能開發資源，又能保護環境的目的。由于我國水資源分布不均衡，所以百分之七十的礦井都處于缺水狀態，尤其是西部地區。在開采過程中，隨著關鍵層破裂，地下水會形成天然的下降漏斗。如果下面有合適的巖層能夠形成隔水層，那么隨著降水的補給，漏斗會消失，地下水位會恢復。但是如果沒有隔水層，那么地下水位將會永遠下降。有的甚至會造成河川徑流的大量滲漏，使水質遭到嚴重破壞。有的煤層含有大量瓦斯，瓦斯既是污染大氣的污染源，又是可利用的清潔能源。所以。科學采礦將瓦斯與礦產分為兩種不同的系統，將瓦斯抽離。這樣不僅可以增加了一種可利用生活燃料，還能減少瓦斯爆炸所帶來的威脅。要科學設計來提高資源采出率，進行集約化高效開采。我國目前的開采呈現多層次化，大型礦井綜采，中小型礦井普通機械化開采，鄉鎮煤礦人工作業。實踐證明，煤礦機械化水平與死亡人數呈負相關關系。所以，智能化開采并實現無人看守礦井是開采技術的未來。

科學采礦具有重大意義，它的發展將會帶動整個煤炭開采的各個環節甚至帶動其他礦物質的開采，使其開采方式產生巨大變革。通過變革采煤技術、研發新型采煤設備、落實生產監控系統，使開采工藝、開采流程都達到高效高產、高可靠性、高安全性的現代化指標。

3 結束語

采礦是開采地殼內部與地表礦產資源的一種科學技術，同時也是一種重要的原料工業。科學采礦是指在宏觀的觀測下，綜合地質環境與生態環境等原因，在克服安全隱患的前提下，實行的綠色可持續開采。主要包含綠色開采、安全開采、高效開采三個方面的內容。按照科學產能標準，與西方發達國家相比，我國處于落后地位。所以，全面推行科學采礦理念，全面提升煤炭科學化開采勢在必行。

[1]徐占軍.高潛水位礦區煤炭開采對土壤和植被碳庫擾動的碳效應[D].中國礦業大學,2012.

[2]劉少華.典型干旱荒漠區露天煤炭資源開采環境成本內部化問題研究[D].新疆農業大學,2013.

[3]李憲海.基于政策網絡理論的我國煤炭地區綠色發展政策研究[D].中國地質大學（北京）,2014.