談煤炭開采技術及綠色開采技術

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（山西蘭花集團莒山煤礦有限公司 山西 048002）

引言

近年來，在經濟利益的驅動下我國的煤礦開采行業在不斷發展的過程中也出現了非常多的問題，主要表現在管理混亂，大多數小的煤礦企業對煤礦的濫挖和濫采導致當地生態環境遭到了嚴重的破壞，對當地的地質地貌和植被造成損毀，地表大面積裸露造成土地沙漠化以及過度開采造成的當地的水源污染和破壞等。這些問題的存在使我國煤礦企業的發展面臨很大的問題。為了能夠促進人類與自然的和諧發展，在煤礦技術的開發中大力發展綠色開采技術是煤礦企業發展的必然趨勢也是實現人類社會可持續發展的非常重要的選擇。

1.在煤礦開采前需要加強對生態防護圈的建設

我國的煤礦資源大都處在沙地與黃土溝壑地帶，這種地區一般都會有比較嚴重的沙漠化現象。在這樣的煤礦開采條件下如果沒有預先建立起完善穩定的環境生態系統，就沒有辦法實現在開采中對環境惡化問題的預防，無法避免在煤礦企業開采進程中對當地的生態環境造成嚴重的破壞以及其他不利的影響。在煤礦開采過程中，為了能夠有效防止因使用落后的煤礦開采技術和煤礦資源的過度和不合理的開采而導致的資源浪費和環境不斷的惡化，需要生產發展的角度出發，加強針對煤礦開采的生態防護圈的建設[1]。使企業能夠清楚的認識到煤礦開采的特點以及對礦區的生態環境破壞的整個過程，構建對煤礦開采環境污染的防治以及在開采中由于沉陷而導致的地質局部沙化的問題，并且在此基礎上提出煤礦開采前構建整體防護功能圈的技術思路和方法。

(1)建立生態功能圈的主要目標

煤礦開采中要建立生態功能圈的主要目標，是為了能夠對礦區煤礦開采進行有效的保護，并且不斷弱化煤礦開采可能導致的負面影響，而且能夠在開采中采用多種措施以及手段，加強對生態環境的保護，并且提高環境的抗干擾能力。

(2)生態功能圈包含的技術要點

在生態功能圈和綠色煤炭理論的支撐下，企業進行煤礦資源開采之前，需要使用生態功能圈技術，對即將開采的礦區的生態功能圈，進行持續建設并使其功能更加完善。同時，在發展中一定要堅持生態學的理念和其基本原理，根據擬定的開采礦區的實際生態條件和開發建設的實際情況，科學合理地實施外圍防護圈和中心美化圈以及周邊綠化圈的劃分。

一是，外圍防護圈。從生態功能發展的角度來看，這部分主要是以種植綠色植物為主，在實施過程中，可以利用機械設備進行輔助和襯托。在這個過程中需要考慮對較大的流動沙丘實施綜合治理，利用合適的治理技術和手段，以及恢復性技術，改善生態林的結構，從先前的以喬木為主的喬灌結合方式，優化改造為林分結構[2]。

二是，周圍綠化圈。周邊的綠化圈主要以水土保持、混交造林和流域整治為主，而且還要在此基礎上，在礦區的周邊建造常綠林，常綠林的主要功能就是保持水土以及山體的穩定性。

三是，中心美化圈。中心區域主要是進行系統的優化，選擇品種優良成活率高的樹種，再加上人工調控等方式。在實施過程中集水土保持、植被建設和景觀建造以及園林的建造為一體，同時要將以上的功能圈結合到一起，使礦區生態保護的功能可以充分發揮出來。

2.煤礦開采過程中的清潔技術

清潔是在煤礦開采中確保生態環境不遭到嚴重破壞的有效手段。清潔技術的使用需要注意以下幾點：

首先，對井下的無巖巷進行優化布置，并且合理使用矸石。在我國傳統的煤礦開采中，煤矸石的產量特別高，而且其占用土地面積也非常大，對周圍的水源也容易造成嚴重的污染，最重要的是對周圍的生態環境造成了嚴重的破壞。針對這種情況，煤礦開采企業需要不斷對井下作業的技術進行改革和創新，使在煤礦開采中產生的矸石的含量有效降低，從煤礦開采的源頭上減少煤礦廢棄物的產出[3]。煤礦開采的井下作業主要采用的是廢巷、駐矸硐室等比較先進的填充技術，通過這樣的方式讓矸石不必升井。

其次，對礦井中的水進行充分的利用。在煤礦的開采過程中，礦區水資源非常缺乏，而且礦井水在使用中主要以污水處理和循環利用為主，水資源會被應用到地面上和礦井中的生產活動中，以及周邊生態植物的澆灌。在這種循環利用中形成了科學合理的水循環生產系統。在每個礦井中需要建立相應的水處理站，在這個過程中礦井中的廢水，從井下提升到二級反應池，接著再實施混凝沉淀，溢流后進入到一次調節池，接著再經過一級提升進入到二級調節池中。在這個階段添加適當的混凝劑，同時經過氣浮和凈化過程，再進入到過濾器中，經過過濾以后的清水可以回收利用到煤場、電廠和周圍的小區綠化，或者用于地面上的灑水降塵等。在煤礦區的選煤用水量非常大的情況下，可以在技術上改進，通過開發水循環的節水方案，煤泥水在循環池、濃縮池中，集中到一起進行澄清處理，接著再把澄清的水用于水循環系統中，進一步完成了選煤體系水量的動態平衡過程。另外，結合生產礦區的實際情況，在生產中使用水采空區過濾和凈化復用手段進行處理，在礦井中的水不外排的情況下，能夠實現對水的循環利用。針對采空區過濾和凈化機理的問題，需要把井下作業的污水排到采空區內，接著再將采空區優化成為具有蓄水、凈化功能的水庫，將里面的清水使用輔助設施引出來，實現對水的循環利用。

最后，粉塵治理。在煤礦開采綜合治理中，對于粉塵的防護也是非常重要的，因為粉塵在很大程度上也會造成空氣的嚴重污染。針對粉塵的治理采用井下綜合防塵手段，主要是由于煤礦開采區，開采的強度比較大，而且在開采中使用的機械化程度也非常高，這樣很容易造成粉塵濃度超標。針對這種情況，可以采用防塵的工藝和相關的技術方法，從粉塵產生的源頭上和生產過程中實施處理[4]。例如，在煤礦開采的裝置上加裝噴霧設備，或者在煤礦采掘的工作面下風向的地方，加設防塵過濾網，同時還可以使用觸點式粉塵處理設備和自動化監控系統實現對粉塵的處理和監控。在實施地面防塵處理時，可以使用封塵劑和分選裝車的技術進行作業，而且在煤礦的開采中這個階段是可以采用從井下到地面進行全封閉式作業的。

通過以上技術手段能夠有效實施對煤礦開采中粉塵的治理和全過程的清潔問題，在整個治理過程中借助有效的技術手段和優化的工藝方法，將煤礦開采和生產過程中對環境造成的污染降到最低，實現煤礦開采行業的可持續發展。

煤礦開采之后會對當地的地面和生態環境造成很大的破壞，為了盡量減少對生態系統造成的破壞和影響，在開采后還需要對整個礦區進行一定的修復，對相應的功能實施優化和改進。在對煤礦開采后的沉陷區環境進行詳細的檢測和分析的基礎上，地面的沉陷問題不僅對當地的植物和土壤有非常大的影響外，對當地的生態環境也造成了非常嚴重的破壞。礦區的植物生長都需要大量的水，而這些水的來源主要來自于自然降水。在技術改造中不斷優化研究水分的承載能力和植被生長之間的關系，對自然降水進行有效利用。同時需要對礦區的生態環境實施必要的修復，緩解由于煤礦開采導致礦區生態環境遭到破壞的現狀，解決煤礦開采中出現沉陷區的干旱、土地嚴重貧瘠甚至出現土地塌陷的情況[5]。

在實施礦區植被修復中，一般情況下采用兩種方式：一種是封育修復，這種修復方式主要是在原來植物的基礎上實施封育修復，使生態系統的自我調節以及自我修復功能充分發揮出來，實現對礦區植被的有效修復。通過調查研究發現，礦區采礦沉陷問題一般不會對植物的生長造成太大的影響，同時很多植物的根系都比較發達，具有非常強的自我修復功能，特別是一些草本植物和一些根系很發達的灌木植物，他們都有很強的自我修復功能。基于這種情況，可以將這種植物作為煤礦開采后修復的植物選擇。第二種是人工輔助的方法。在一些植被生長條件比較差的區域，植被的自我修復能力比較弱，而且礦區的沉陷會對其造成很嚴重的影響。針對這些區域可以設置沙障和進行草籽的補播，以保障在進行植被修復中的植被覆蓋率。在一些黃土硬梁的煤礦開采區，一般情況下都是采用封育和自然恢復的方式實現生態系統的修復，在這個過程中也可以通過種植適量的苜蓿和沙打旺等當地的植物進行當地綠化的覆蓋，對于開采后的生態系統的修復具有重要意義。

通過對礦區采礦后的生態修復能夠有效的對采礦中造成的生態系統破壞進行修復和改善，通過這樣的方式能夠在極大程度上降低煤礦開采造成的生態環境破壞的影響，真正意義上實現綠色煤礦開采，對實現我國煤礦開采的可持續發展具有非常重要的意義。

3.結束語

煤礦開采雖然在很大程度上促進了我國的經濟發展，也為人民的生活提供了動力來源。但是，煤礦開采在發展中還存在很多的問題，例如生產過程中的安全問題，造成的資源浪費和環境污染的問題。這些問題的存在都嚴重阻礙了我國煤礦開采行業的發展，也使得我國的環境污染問題愈演愈烈。為了有效解決這個問題，需要在發展中不斷開發和引進綠色開采技術方法，將綠色開采技術有效應用到煤礦的開采工作中，針對煤礦開采中造成的地面下沉、坍塌和透水以及矸石等問題進行有效處理。通過有效的技術手段在推動行業發展的同時也使得生態環境得到了有效的保護。