煤炭資源安全綠色高效開(kāi)發(fā)技術(shù)研究

陳小龍 湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)

煤炭資源安全綠色高效開(kāi)發(fā)技術(shù)研究

陳小龍 湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)

煤炭是我國(guó)的首要能源，然而，采出率低、安全生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻、生態(tài)環(huán)境破壞、轉(zhuǎn)化能力弱等因素嚴(yán)重制約著我國(guó)煤炭資源開(kāi)采的可持續(xù)發(fā)展。本文針對(duì)現(xiàn)階段煤炭資源開(kāi)采現(xiàn)狀進(jìn)行分析與闡述，并探討幾種煤炭資源安全綠色高效開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用。

煤炭資源 安全綠色 高效開(kāi)發(fā)技術(shù) 應(yīng)用

現(xiàn)階段煤炭資源出采率低、生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重、安全生產(chǎn)壓力大、資源就地轉(zhuǎn)化能力弱等問(wèn)題是制約我國(guó)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素。為此，研究煤炭資源安全綠色高效開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分必要的。

1 走煤炭資源安全綠色高效開(kāi)發(fā)道路的必然性

1.1 采出率低

雖然推行了現(xiàn)代化的開(kāi)采技術(shù)，但是我國(guó)煤炭資源采出率并不高，只有30%，部分中小型煤礦，采出率僅有15~20%，從全國(guó)來(lái)估算，煤炭資源的浪費(fèi)問(wèn)題是十分嚴(yán)重的，數(shù)據(jù)顯示，從20世紀(jì)80年代至今，我國(guó)浪費(fèi)的煤炭資源達(dá)到了280億噸。

1.2 安全生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻

隨著煤炭資源開(kāi)采工作的進(jìn)行，煤層自燃、水患、瓦斯等安全隱患層出不窮，這些問(wèn)題的治理難度非常高，安全生產(chǎn)形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

1.3 生態(tài)環(huán)境破壞

在煤炭富集區(qū)，水資源相對(duì)匱乏，生態(tài)脆弱，隨著大規(guī)模煤炭開(kāi)采活動(dòng)的進(jìn)行，生態(tài)環(huán)境日益惡化，制備破壞、水位下降、地表塌陷問(wèn)題嚴(yán)重。且煤炭開(kāi)采設(shè)備也會(huì)釋放出大量的溫室氣體，對(duì)于環(huán)境造成了不良影響。

1.4 轉(zhuǎn)化能力弱

由于煤與煤層氣共采開(kāi)發(fā)利用程度較低，導(dǎo)致煤電產(chǎn)業(yè)水平偏低，工業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，節(jié)能環(huán)保壓力非常大。

2 煤炭資源安全綠色高效開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 節(jié)水開(kāi)采技術(shù)

我國(guó)主要的煤炭資源位于水資源十分稀缺的西北和華北地區(qū)，傳統(tǒng)煤炭開(kāi)采技術(shù)由于沒(méi)有考慮到對(duì)水資源的保護(hù)，導(dǎo)致大量水資源遭到破壞，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)每年因?yàn)槊禾块_(kāi)采會(huì)造成將近22億立方米的地下水遭到破壞，導(dǎo)致水資源嚴(yán)重匱乏。因此，加快以保護(hù)水資源、節(jié)約水資源為開(kāi)采理念的煤炭節(jié)水開(kāi)采技術(shù)的研究至關(guān)重要。

2.2 煤與瓦斯共同開(kāi)采技術(shù)

瓦斯作為一種重要的煤炭資源，在工業(yè)領(lǐng)域以及廣大人民群眾日常生產(chǎn)、生活過(guò)程中應(yīng)用廣泛，比如，在社會(huì)生產(chǎn)中，瓦斯可以作為化學(xué)原料與工業(yè)燃料提供電力能源，在人民日常生活中，煤氣罐已經(jīng)不可或缺。但是瓦斯在開(kāi)采過(guò)程中存在著極大地安全隱患，瓦斯爆炸的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。要保證瓦斯開(kāi)采的安全性，需要繼續(xù)加快瓦斯開(kāi)采技術(shù)的研究進(jìn)程。因此，煤資源開(kāi)采過(guò)程中，可以預(yù)先抽取其中存在的瓦斯成分，減少開(kāi)采過(guò)程中瓦斯的涌出量，在保證安全性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)煤資源和瓦斯的共同開(kāi)采。

2.3 充填開(kāi)采技術(shù)

由于煤炭資源的過(guò)度開(kāi)采，造成部分煤炭資源礦區(qū)地表出現(xiàn)塌陷的問(wèn)題。利用充填開(kāi)采技術(shù)對(duì)煤炭資源進(jìn)行開(kāi)采，可以有效解決煤炭資源礦區(qū)塌陷的問(wèn)題。充填采礦法在高壓力集中區(qū)、“三下”壓煤等部分危險(xiǎn)礦區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用，具體開(kāi)采流程主要為：利用砂石、高水材料以及膏體材料等充填材料對(duì)煤炭資源采空區(qū)進(jìn)行全部充填或者部分充填，控制住采煤層上覆巖層的塌陷，有效減少礦區(qū)地面下沉或變形的情況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地面上鐵路、相關(guān)建筑以及交通設(shè)施的有效保護(hù)，促進(jìn)水資源以及生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

2.4 煤炭地下氣化技術(shù)

煤炭地下氣化是未來(lái)煤礦的發(fā)展方向，此方法對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的污染比較小，不會(huì)出現(xiàn)礦區(qū)地表塌陷、水資源污染的情況，并且適宜應(yīng)用在深煤層、薄煤層等不同地質(zhì)條件煤炭礦區(qū)，對(duì)開(kāi)采難度高的邊角煤以及遺留煤柱也能進(jìn)行有效的開(kāi)采。但是，該項(xiàng)技術(shù)還處于不斷完善的過(guò)程中，內(nèi)部還存在很多問(wèn)題亟待解決，比如，開(kāi)采過(guò)程中的安全問(wèn)題，如何控制煤炭的自燃燒速率、如何避免地下氣體生成有害氣體、如何解決有害氣體污染地下水資源等問(wèn)題。關(guān)于煤炭開(kāi)采過(guò)程中的安全問(wèn)題，現(xiàn)階段我國(guó)規(guī)定了煤炭資源安全避險(xiǎn)的六大原則，包括相關(guān)工作人員裝備齊全、礦區(qū)安全性實(shí)時(shí)監(jiān)控監(jiān)測(cè)、工作人員的自救能力、工作人員的緊急避險(xiǎn)能力、通信信號(hào)的穩(wěn)定性以及供水施救等六方面，在一定程度上保障了煤炭資源的安全開(kāi)采、綠色開(kāi)采，有效遏制住了重大安全事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了煤炭資源的安全綠色高效開(kāi)采。就目前來(lái)看，該項(xiàng)技術(shù)并沒(méi)有在各個(gè)煤炭礦區(qū)得到廣泛應(yīng)用，只在部分礦區(qū)進(jìn)行了相關(guān)的工業(yè)試驗(yàn)，相信通過(guò)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善，該技術(shù)會(huì)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)得到廣泛應(yīng)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

在煤炭資源安全綠色高效開(kāi)發(fā)過(guò)程中，其安全性至關(guān)重要，安全問(wèn)題始終貫穿在煤炭資源開(kāi)采工作的各個(gè)環(huán)節(jié)，相關(guān)人員必須樹(shù)立強(qiáng)烈的安全意識(shí)，應(yīng)用安全的開(kāi)采技術(shù)。伴隨著現(xiàn)階段信息技術(shù)以及高科技時(shí)代的來(lái)臨，將自動(dòng)化信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)、科學(xué)化的監(jiān)測(cè)技術(shù)運(yùn)用到煤炭開(kāi)采工作之中，已經(jīng)成為了必然的發(fā)展趨勢(shì)。

[1] 劉明遠(yuǎn),劉通. 煤炭綠色開(kāi)采、生態(tài)保護(hù)與制度創(chuàng)新——以鄂爾多斯盆地北部區(qū)煤炭開(kāi)采為例[J]. 煤炭經(jīng)濟(jì)研究. 2011(08)

[2] 高雙喜,唐龍海. 促進(jìn)煤炭工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的財(cái)稅整體框架構(gòu)思[J]. 會(huì)計(jì)之友. 2011(18)

[3] 謝和平,錢鳴高,彭蘇萍,胡省三,成玉琪,周宏偉. 煤炭科學(xué)產(chǎn)能及發(fā)展戰(zhàn)略初探[J]. 中國(guó)工程科學(xué). 2011(06)