煤礦綠色開采技術(shù)的應(yīng)用

樊曉光

（山西新景礦煤業(yè)有限責(zé)任公司 山西陽泉 045000）

引言

近年來，隨著新型能源投入使用，煤炭資源的使用比重降低，但仍占據(jù)我國能源的重要組成部分。傳統(tǒng)的煤礦開采會造成一定的環(huán)境污染，不利于今后的環(huán)境保護(hù)趨勢，因此推行煤礦綠色開采技術(shù)迫在眉睫。綠色開采技術(shù)不僅解決了環(huán)境污染問題，還在一定程度上提高了煤礦開采效率，符合我國可持續(xù)發(fā)展的觀念。

1 煤礦綠色開采技術(shù)

煤礦綠色開采是一種可持續(xù)的煤礦開采體系，在采煤的過程中盡量避免開采所造成的環(huán)境污染和環(huán)境破壞，堅(jiān)持貫徹落實(shí)國家的可持續(xù)發(fā)展道路，在環(huán)保的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)開采效率增長，并擴(kuò)大煤礦收益，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的友好發(fā)展。

相比于傳統(tǒng)的煤礦開采技術(shù)，煤礦綠色開采技術(shù)有以下幾種特征：第一，通過綠色開采技術(shù)，可以使煤礦開采過程中的廢棄土石得到重復(fù)利用，避免了資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染；第二，使用綠色開采技術(shù)不會影響開采區(qū)的水源流動，減少了水污染的產(chǎn)生；第三，綠色開采技術(shù)可以回收并處理開采過程中的酸性廢氣，一定程度上減少了酸雨的產(chǎn)生；第四，綠色開采技術(shù)還可以回收并處理瓦斯氣體，這樣火災(zāi)爆炸等問題產(chǎn)生的概率將會降低。

2 煤礦綠色開采的意義和必要性

煤炭作為最基礎(chǔ)的能源，為大眾生活提供了便捷，但是其帶來的大氣污染、水污染、噪音污染等問題也不能忽視。通過推行煤炭綠色開采技術(shù)，可以從源頭上減少廢棄物的排放，減少了對環(huán)境的破壞，還能一定程度上提高煤炭開采量和開采效率。另外，煤炭綠色開采技術(shù)還能對瓦斯等有毒廢氣進(jìn)行回收處理，消除廢氣中存在的有害物質(zhì)，使得一些廢棄物可以得到二次利用，減少了資源的浪費(fèi)。煤礦綠色開采技術(shù)可以降低開采的難度，提高工作效率，有利于煤礦企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)利益的提升。

3 煤礦綠色開采的注意事項(xiàng)

3.1 合理選擇開采設(shè)備和開采技術(shù)

在煤礦開采過程中，如果使用不合適的工藝或者設(shè)備，不僅會降低開采效率，也會增加開采成本，嚴(yán)重情況下還會造成環(huán)境的污染。所以在實(shí)行煤礦綠色開采時(shí)，要結(jié)合開采區(qū)的氣候條件、地質(zhì)條件和開采要求等，選擇節(jié)能且污染低的設(shè)備，在保證運(yùn)作效率的基礎(chǔ)上，減少成本的投入和資源的浪費(fèi)。在開采工藝的選擇上，要選擇保水開采、減沉開采等綠色開采技術(shù)，也可以保護(hù)環(huán)境，增加資源利用率。

3.2 提高煤炭資源回采率

煤炭是人們生活賴以需要的基礎(chǔ)性能源，其需求量較為龐大，所以為了保證煤炭資源利用的最大化，需要采用一些方法提高煤炭資源的回采率，因?yàn)槊旱V的回采率越高，煤礦企業(yè)的收入也相應(yīng)增加，但是這對煤炭開采技術(shù)提出了更高的要求。例如，當(dāng)開采水平煤層的露天礦時(shí)，需要采用頂板露煤與傾斜分層相結(jié)合的方法，在回采之前對煤層表面進(jìn)行清掃；當(dāng)開采傾斜煤層的露天礦時(shí)，需要在頂板露煤，然后從煤層的頂板向底板推進(jìn)，將推土機(jī)傳送至工作煤層附近，并用電鏟進(jìn)行裝車。在符合條件要求的情況下，可以采用露井聯(lián)采技術(shù)，這種技術(shù)可以協(xié)調(diào)資源與環(huán)境，減少開采過程對環(huán)境的污染，并提高煤礦開采率。另外煤礦開采的技術(shù)人員需要注意將合適的技術(shù)與合適的工藝相結(jié)合，在發(fā)揮其綜合實(shí)力的情況下，才能最大限度地保證煤礦開采的資源利用率，從而實(shí)現(xiàn)綠色開采的目標(biāo)要求。

3.3 實(shí)行煤礦管理和經(jīng)營的信息化

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，信息化管理方式已滲透到各個(gè)行業(yè)的方方面面。信息化管理和經(jīng)營模式不僅可以提高企業(yè)運(yùn)行效率，也在一定程度上減少了人力物力等資源的浪費(fèi)。所以在煤礦綠色開采過程中，也應(yīng)該實(shí)現(xiàn)管理和經(jīng)營的信息化，通過數(shù)字信息技術(shù)的推行，實(shí)現(xiàn)煤炭開采的自動化和信息化，加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)作。另外，煤礦企業(yè)對員工實(shí)行信息化的管理，可以提高員工工作的透明度，明確責(zé)任范圍，這樣在實(shí)行綠色開采時(shí)，可以清楚地看到每個(gè)員工的不足，對某些環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤可以及時(shí)進(jìn)行糾正。提高了煤礦勘探、測量、開采、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)的質(zhì)量，增強(qiáng)了煤礦開采的科學(xué)性和合理性。

3.4 提高資源綜合利用化

煤礦開采過程中不僅有煤炭資源可以利用，其產(chǎn)生的廢棄物如廢氣、廢土石、污水等都是可以循環(huán)使用的資源，如何將煤炭開采過程中的廢棄資源最大化利用是當(dāng)前煤礦企業(yè)開采所面臨的重要問題。將廢棄資源進(jìn)行循環(huán)使用符合國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，經(jīng)過處置的資源可以運(yùn)用到電氣、煤化工等各個(gè)產(chǎn)業(yè)再次使用，降低了成本消耗，既符合企業(yè)的利益要求，也符合國家的長遠(yuǎn)發(fā)展要求。

4 煤礦綠色開采的相關(guān)技術(shù)

4.1 保水開采技術(shù)

保水開采是指在煤炭開采過程中保護(hù)周邊水域不受污染的綠色開采技術(shù)。其目的有兩個(gè)，一是防治采場突水，二是保護(hù)水資源，降低開采過程對附近水文環(huán)境造成的危害。我國一些地區(qū)水資源匱乏，例如陜西山西等地區(qū)，在此區(qū)域展開煤礦開采時(shí)更應(yīng)注意對水資源的保護(hù)保水開采技術(shù)通過研究煤礦開采后上覆巖層的破壞規(guī)律和地下水漏斗的形成機(jī)理，采取相應(yīng)措施減少對水資源的破壞。在開采煤礦時(shí)，上覆巖層斷裂會使得開采區(qū)域形成地下水下降漏斗，地下水水位下降造成了水資源流失，解決辦法是重新壓實(shí)上覆巖層中的軟弱巖石，促使裂縫閉合，這樣可以形成相應(yīng)的隔水帶，減少水資源的破壞情況。

4.2 減沉開采技術(shù)

減沉開采技術(shù)包括條帶開采技術(shù)和充填開采技術(shù)兩種技術(shù)。其中條帶開采技術(shù)的煤炭采出率低，會造成煤炭資源的浪費(fèi)；充填開采雖然采出率高，但其技術(shù)成本也相應(yīng)變高，并且在選擇充填材料方面有很多限制。為了達(dá)到開采效率高且成本低的目的，中國的減沉開采技術(shù)不斷完善，漸漸出現(xiàn)了兩者的優(yōu)勢融合技術(shù)，即條帶充填技術(shù)，目前得到了廣泛的應(yīng)用。

4.3 煤與瓦斯共采技術(shù)

在之前的煤礦開采過程中，開采產(chǎn)生的瓦斯氣體有毒，若直接排放至大氣會污染空氣，還容易引發(fā)爆炸。但是煤與瓦斯共采技術(shù)可以減少瓦斯氣體的產(chǎn)出量，其利用裂縫的分布規(guī)律和瓦斯的移動規(guī)律，優(yōu)化了瓦斯抽采工藝，提高了對瓦斯的抽采率，這樣可以減少礦井內(nèi)瓦斯的含量，避免了瓦斯中毒和瓦斯爆炸等安全隱患，還使瓦斯氣體得到了充分利用，實(shí)現(xiàn)了資源有效利用和效益增長，促進(jìn)了煤礦行業(yè)的發(fā)展。

4.4 煤矸石再利用技術(shù)

在煤礦開采中，巷道挖掘過程中產(chǎn)生煤矸石，洗煤時(shí)也會產(chǎn)生黑矸石。這些矸石如果隨意堆放，隨著雨水的沖刷，會污染土壤和水源。而綠色開采技術(shù)中的煤矸石再利用技術(shù)可以有效利用這些廢棄的煤矸石。對于挖掘中產(chǎn)生的煤矸石，可以將其充填到采空區(qū)，對于黑矸石，可以用于供熱和發(fā)電，也可以運(yùn)用到建筑工程中。通過煤矸石的再利用，不僅避免了環(huán)境污染，還解決了資源浪費(fèi)。

4.5 煤炭地下氣化技術(shù)

煤炭地下氣化技術(shù)是將煤炭在地下通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氣體，再將氣體抽采出地面的技術(shù)。此技術(shù)不僅降低了作業(yè)人員的工作量還提高了采礦的安全性，還減少了傳統(tǒng)的采煤技術(shù)對土地的破壞。但是此技術(shù)仍存在一些問題，如可燃?xì)怏w能量密度較低，氣化生成物摻雜有害成分較多等，需要進(jìn)行更全面的研究后才能正式投入使用。

結(jié)語

隨著國家對環(huán)境保護(hù)的重視，煤礦這一高污染行業(yè)也應(yīng)采取措施降低環(huán)境污染，綠色開采技術(shù)的應(yīng)用便可以解決這一問題。本文提出了綠色開采技術(shù)的意義和必要性，通過煤礦綠色開采的注意事項(xiàng)，提出了煤礦綠色開采的幾種技術(shù)，旨在通過這些技術(shù)的介紹和應(yīng)用，使得煤礦企業(yè)減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。