煤炭開采應走可持續發展道路

摘 要：綠色開采的理念是針對煤炭開采造成的嚴重環境問題提出的，它是從廣義資源的角度認識和對待煤、瓦斯、地下水、土地、矸石等一切可以利用的資源，基于采動巖層運動規律或盡可能減輕開采煤炭對環境和其他資源的不良影響，目標是取得最佳的經濟效益、環境效益和社會效益。

關鍵詞：煤炭綠色開采；煤炭資源；可持續發展；環境保護

中圖分類號：F407.2 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）35-0199-01

1 煤炭綠色開采技術及其應用

煤炭綠色開采不僅僅是一個概念，它涉及到煤炭資源開采整個過程中的清潔生產，貫穿于生產規劃設計、生產方式選擇、生產要素布置、生產效率提高、資源綜合開發以及實現礦山開采與環境協調的整個過程。進行綠色開采需要正確處理開采與持續發展、開采與環境協調等關鍵科學問題。①從規劃設計上，綠色開采要求根據開采地區的特點，合理進行規劃、科學選擇開采方式。②在開采過程中大力推行環保節能開采技術，在提高開采效率的同時，注重多種資源同時開采，盡量減少廢棄物的產生和排放。例如，采用保水開采技術，使開采后暫時形成的地表水下降漏斗，仍能恢復到原來狀態而不致破壞含水層。煤與瓦斯共采，即同時考慮煤和瓦斯采出，以避免高瓦斯礦井的安全事故。減沉開采技術，即在建筑物下采煤時，既能經濟高效又能確保地面建筑物不致遭受損害。矸石減排技術，即在采煤時合理布置開采方式，盡量減少煤矸石產生和產出，同時進行矸石回填和復墾。③加強煤炭綠色開采立法，并盡可能納入到法律體系，做到有法可依。④制訂相關政策，利用國家倡導節能減排、鼓勵循環經濟發展的契機，鼓勵、扶持和引導綠色開采技術運用。⑤加強綠色開采技術研發，完善煤炭綠色開采體系，豐富綠色開采技術內涵。

基于如上理念，在錢鳴高院士提出的煤炭資源綠色開采技體系的基礎上，提出了改進的煤炭資源綠色開采技術體系。

1.1 淮南煤與瓦斯共采技術

勘探表明，淮南礦區具有豐富的煤層氣資源，通過合理規劃和布置，可以有效進行煤和瓦斯共采，他們采取的有效措施如下：

（1）建立有效地質保障系統。采用高分辨率及三維三分量地震勘探技術，對地質構造進行精細解釋，對煤層分布及厚度進行精準預測，對中小斷層及裂縫進行有效辯識，對瓦斯及其分布進行準確預測，從而為煤與瓦斯共采提供可靠依據。

（2）優化礦井開拓布局。采用“分區開拓、分區建設、分區通風”的礦井安全生產系統，減少開采工程量，降低投資，縮短工期。

（3）創新開采方法。在采區劃分和采區布置上盡可能加大采區范圍，加大工作面長度及工作面推進長度，以有效減少采區井巷工程量，減少工作面搬家次數，在煤層頂底板巖石中集中布置巷道，推行有利于瓦斯抽采的新技術。在煤層傾角小于12°的礦井及塊段中采用傾斜條帶布置，在生產系統具備條件時盡量選擇綜采，不具備時則選擇高檔普采。

（4）煤與瓦斯共采技術。依據流場模擬軟件COSFLOW和CFD數值模擬結果，在已發生卸壓（提高透氣性）且瓦斯豐富的區域布置鉆孔，通過地面鉆孔抽采采動區和采空區卸壓的方式抽放瓦斯，從而從卸壓覆巖中俘獲更多的釋放瓦斯，使抽采率達到70%以上。

1.2 濟寧保水開采技術

濟寧礦業集團太平煤礦，煤厚平均8.5m左右，水害影響較大。在開采厚煤層時，通過井下疏放水，降低了第四系下組水水頭，完全解放了防水煤巖柱內的煤炭，提高了開采上限。同時采用封堵技術封堵深水井，減少水資源流失及礦井涌水量，使靜水位明顯上升，水井服務壽命延長，同時降低了開采成本。

1.3 煤矸石回填技術

河北金牛能源集團率先在全國研發了矸石回填井下巷道技術，并在邢東礦成功應用，打造了我國第一座沒有矸石山的示范礦井。石念光等結合具體工程實際總結出了崖頭煤礦矸石井下回填技術，同時采用巷道回填和工作面回填，根據回填量和回填范圍又分成全部回填和局部回填。柴里煤礦利用煤矸石回填造地，修筑濟一微公路的柴里路段，同時在矸石回填地上建造職工住宅和學校。煤矸石回填不僅可以解決矸石的處理處置問題，還可以解決礦區開采沉陷等問題。

2 煤炭綠色開采的意義

在礦產資源日趨緊張、資源利用成本日趨升高、環境污染不斷加劇的今天，實施煤炭的綠色開采，對多礦產同時開采、提高礦產回采率，保護日趨脆弱的礦區生態環境，具有重要意義。可以說，煤炭綠色有很好的發展前景。它的意義主要有以下幾個方面：

（1）實施綠色開采有助于進行煤炭開采企業管理功能提升，提高管理效率、降低管理成本、優化勞動組合、消除管理中的某些消極因素，控制人力資源成本，提升企業可持續發展的能力。

（2）實施綠色開采有助于解決開采過程中的環境污染，加強礦區生態環境保護。

（3）實施煤炭綠色開采技術，對于完善相關理論研究，加強學科建設，培養科技人員具有十分重要的意義。同時，對于完善煤炭資源保護，保證煤炭可持續發展具有十分重要的意義。

3 結 語

資源與環境協調的綠色開采是解決煤炭開采環境問題的根本出路。要實現綠色開采，需要綜合研究和解決政策、經濟、技術等諸多難題，需要花大力氣開展相關技術和政策的研究和創新，使得其技術上可行、經濟上合理。在技術方而，應該將研究巖層運動對工作而的影響轉為研究開采后巖層運動對巖體內形成空隙與地表沉陷的影響，以及研究采動巖體中氣體、液體的滲流規律，為保水開采、煤與瓦斯共采、減沉開采、矸石減排等綠色開采技術的發展提供理論基礎。在政策方而，應研究適合不同礦區特點的綠色開采模式和經濟評價體系及其與企業成本的關系，綜合研究煤炭資源經濟特點，為政府制定政策提供建議。國家應在政策與稅收等方而對綠色開采加以支持，以使煤炭企業走上可持續發展之路。

參考文獻

[1]錢鳴高，許家林，繆協興.煤炭綠色開采技術[J].中國礦業大學學報，2003（4）：343～348.

[2]汪海平，王 慶，蘭永偉.煤礦的綠色開采[J].煤炭技術，2007（9）：52.

收稿日期：2018-11-7

作者簡介：孫耀輝（1991-），寧夏中衛人，2015年7月畢業于中國礦業大學，采礦工程專業，任主管技術員。