煤礦開采過程中存在的問題及相關措施

＊王德山 劉曉勇

（山西長沁煤焦有限公司 山西 046500）

引言

煤炭是國家必不可少的重要能源，維護安全生產就要強化采礦安全建設工作，強化安全治理工作，同時積極引進先進技術，以降低事故發生率。當前的礦產資源需求依然強勁，同時對開采工程要求更高，強調向綠色化方向推進。煤礦開采工程不僅資金投入量大，而且極具風險性，為順利開展采礦工作，就要直接面對作業過程中的各種問題，深入探索以采取科學有效對策。

1.煤礦開采工作現狀

我國作為發展中國家，正在積極開發各種新能源，但是當前的經濟發展進程中，傳統能源依然是主力。傳統能源的應用存在不足，主要體現為不可再生、消耗量大且嚴重污染環境，這不符合國家出臺的綠色發展戰略[1]。處于新時代環境中，國家政府強調綠色發展，旨在經濟快速增長的過程中要加強環境治理，加大綠色技術應用力度，相關企業制定符合低碳可持續發展戰略的措施，促使自身良性發展。

煤炭是我國重要能源，供應量穩步提升，以滿足用戶需求，但需要直接面對一個重要問題，就是開采煤炭的時候容易導致環境污染。煤炭開采過程中，會嚴重影響地質環境以及地下水資源，甚至大量釋放溫室氣體，因此破壞礦區自然生態環境。所以，要積極研究開發煤礦綠色開采技術并合理應用，提高資源利用率，防止對環境造成嚴重污染。此外，由于煤炭不可再生，所以，要積極創新煤礦開采技術，引用回收煤炭資源的有效方法，提高煤炭資源使用率。

2.煤礦開采過程中所存在的問題

(1)煤礦開采過程中所存在的安全問題

煤礦開采作業有兩種，一種為露天作業，另一種為地下作業，在開采過程中都會存在不同程度的風險問題。其一，作業人員沒有對風險產生認知，不能采取風險預防措施，就會導致各種安全問題。比如，2023年2月，內蒙古新井煤業有限公司露天煤礦發生特別重大坍塌事故，造成53人死亡、6人受傷，因此導致經濟損失為20430.25萬元。可見，安全依然是第一位的。其二，對于煤礦企業而言，為了減少投入，施工現場沒有做好勘測工作，即便有勘測人員進入現場，所獲得的數據信息也不準確，基于此制定的施工方案不能在施工中發揮指導作用，安全隱患必然存在。其三，企業作業人員上崗之前沒有組織安全培訓，員工缺乏安全意識，沒有掌握安全技術方法，施工過程中頻繁發生安全事故，事故傷亡率增加。

(2)煤礦開采過程中所存在的技術問題

采礦技術創新力度加大，但是我國的技術水平依然存在滯后性，需要進一步完善。如果采礦技術上存在缺陷，風險事故發生率就會提升。但當前來看，采礦理論不能對技術實踐起到很好的指導作用，嚴重影響采礦技術發展。

(3)煤礦開采過程中所存在的環境問題

煤礦開采過程中容易導致環境污染，原有的自然生態平衡被打破。在開展煤礦資源的過程中，無論哪種作業環境，采用哪一種技術，地表土質都不可避免地受到影響，植被生長環境不能維持原有的狀態，破壞程度巨大，短時間內不能自我恢復，嚴重情況下會導致水土流失[2]。另外，煤礦開采過程中，地下水環境也會因受到影響而遭到污染，水位嚴重降低，地表植物生長過程中無法吸收充足水分，就會枯死，且居民日常用水受到影響。

煤礦生產的時候會產生大量的垃圾，其中固體廢棄物居多，主要為廢渣及廢石等，要采用相應的可續技術措施處理，否則，不僅占地，而且還會嚴重污染環境。廢棄物多種多樣，有的含有毒性元素，有的含有各種危害性物質，如果溶入雨水中，隨著雨水的下滲，就會導致地下水被污染。煤礦開采過程中產生的固體廢棄物，需要及時處理，否則在自然環境中長期暴露，就會有礦渣粉塵產生，導致空氣環境被污染，周圍居民的健康受到影響，現場的工作人員生命受到威脅。

3.煤礦開采問題的解決措施

(1)煤礦開采過程中要強化安全管理

①塑造安全開采作業環境

煤礦開采進程中，安全永遠是第一位的。內蒙古新井煤業有限公司露天煤礦發生重大事故，主要原因是沒有按初步設計施工，隨意合并臺階，邊坡超高超陡，在采場底部連續高強度剝離采煤，導致邊坡失穩，邊幫巖體沿斷層面和節理面滑落坍塌，同時沒有采用有效應急處置措施，沒有組織現場作業人員逃生，造成重大人員傷亡和財產損失。所以，企業所有的工作人員都要正視安全問題。在安全管理工作中，具體要做好以下兩項工作：

其一，根據工程現場的實際情況將安全質量標準制定出來，用于指導每個作業環節，確保掘進、通風、運輸等崗位操作符合要求，維護煤礦生產的安全生產狀態。將安全質量標準化體系制定出來，安全管理工作體系化運行，確保安全生產與相關標準相符合。保證通風順暢，同時還要做好井下防水工作，避免地下水滲透。

其二，工作人員管理工作要進一步加強。采礦現場管理工作中，要優化流程，不必要的工序剔除，可以減少不安全因素，提高安全系數。通過安全管理切實提升發現問題和解決問題的強烈意愿和能力水平，從而企業安全條件和管理水平全面提高。

②員工安全健康體系進一步完善

煤礦業構建安全管理模式的同時，安全管理體系進一步完善，做到安全管理科學化、規范化實施，提高管理水平且成效顯著。該體系所發揮的作用對各種風險有效預防，而且實現全員管理，以達到預期效果。

構建安全健康管理體系主要功能是預防風險，通過采取有效預防措施能夠對安全風險及時規避，安全隱患清除，降低事故發生率，保障生產安全，防止各種類型的傷亡事故發生，還對員工起到一定的保護作用，減少職業病危害，保障員工身體健康。

(2)煤礦采礦過程中要加強技術管理

①煤礦開采中應用集約化技術

為了提高煤炭資源利用效率，要嚴格遵守開采原則。現在的煤礦開采技術不斷創新，但要堅持安全基準，各項技術操作都要在保證安全的情況下實施。煤礦企業條件要對開采環境條件予以改善，積極總結當前的開采技術并根據實際需要作出優化，提高技術的集約化程度，并向自動化方向發展，以保證煤炭質量，提高產量，創造更高經濟效益。

②做好調向回采工作

煤礦開采過程中，對于綜采工作的調面問題有效解決，需要從綜合的角度分析調面原因，明確設計綜采工作面的時候，軌道順槽和采煤運輸順槽之間維持平行狀態，切眼垂直于兩個順槽[3]。綜采工作面規劃完畢，應用平行推進法的過程中，由于刮板運輸機機頭端要比機尾端低很多，導致其沿著煤層下滑，此時就要及時調面，否則容易出現機頭很長而機尾非常短的問題，機頭不能合理搭接到轉載機，采煤工作停滯。為避免運輸機出現下滑的問題，煤礦企業將工作面調斜，使用刮板運輸機的機頭來進一步推進機尾的長度，將工作面調整到機頭方向，這樣機頭就會處于機尾的前面，由此解決這方面問題。綜采工作面沿著機尾垂直方向快速推進，容易出現刮板運輸機上竄的現象，機尾過長而機頭非常短，刮板運輸機與裝載機不能合理搭接，采煤機不能維持正常運行狀態。此時就要調向回采，對機尾起到推進作用，促使機頭與轉載機搭接起來[4]。

(3)應用采用綠色開采技術

煤礦開采工作中，注重產量和質量的同時，要認識到環境因素的影響。應用煤炭綠色開采技術，將環境因素造成的負面影響控制在最低，煤炭資源回收率提升。煤礦開采中，可以應用的綠色技術包括地下水保護技術、瓦斯安全應用技術等，這些都要引進先進設備才能保證技術功能的發揮并提高安全性。煤礦開采之前，要制定科學的開采計劃，防護工作準備到位，運用正確的方法抽取煤層瓦斯。通過應用綠色開采技術，充分利用煤礦資源，避免浪費問題，還能夠防止出現地表下陷的現象[5]。比如，應用充填開采技術，開采與回填同時進行，降低地表沉陷現象發生幾率。

(4)合理應用通風防滅火技術

其一，注氮防滅火技術的合理應用。該技術用于煤礦井下，可以將注氮硐室建立起來且保證使用的獨立性，同時將兩套制氮機安裝好，還要設置備用設備，對于無縫鋼管采用埋管敷設方式，延伸到頭巷采空區氧化自燃區域，然后應用氮氣使用間歇法傳輸到工作面，進入到采空區，遺煤自燃問題有效避免[6]。其二，阻燃物質的合理應用。阻燃物質用于容易發生火災區域，要選用隔離燃燒物質，實現有效阻燃。阻燃材料應用過程中存在局限，即區域面積小且火情不是很危急，蔓延速度慢。如果火勢迅猛且覆蓋區域面積非常大，僅僅依賴于阻燃物質很難短時間內滅火，此時要采取應急措施才能控制火勢。其三，應用通風防滅火技術。這種技術操作簡單，使用便利，而且能夠達到理想效果。應用過程中，要將風門調節到合適位置，使其對風機的壓力起到很好的調節作用，如此可以改善漏風范圍內的壓力情況[7]。如果漏風壓力差逐漸減小，漏風比也相應地減少，就會形成均壓通風，由此有效改善井下通風狀況，從而熄滅火源，防止煤炭自主燃燒，火區惰化。其四，堵漏風形式的防滅火技術。封鎖礦井巷道能夠避免進一步擴大火勢；快速填補隔離帶，避免火勢繼續蔓延；將大量的惰性氣體輸入，能夠達到快速滅火的效果[8]。當然，這些方法要根據實際情況合理選用，綜合效果更好，滅火率提高。但是，如果火災現場有工作人員困于其中，就要另當別論，對于技術方法靈活調整，不能直接使用，防止現場人員缺氧而威脅其健康生命。

(5)煤礦開采過程中要強化環境治理工作

煤礦開采過程中對環境造成一定程度的破壞，所以，強化環境治理工作非常必要。具體要做好以下三個方面工作：其一，用污水處理系統處理采礦過程中產生的廢水，因其中含有重金屬等不容易降解的有害物質，需及時采取技術措施解決，避免污染地下水，而且水資源利用率提高，可以避免資源嚴重浪費。其二，煤礦開采過程中會有固體廢料產生，要放置在指定地點集中處理。如果不能及時運走，可以存儲在合適地點并強化管理，防止污染環境[9]。其三，煤礦企業積極引進綠色采礦技術，避免開采過程中導致周圍環境被嚴重污染。進入到煤礦開采環節，對于周圍環境要采取必要的保護措施，防止對土壤造成污染，影響綠色植物生態環境。比如，進行煤炭開采中，可以根據環境特點有選擇性地使用房柱式技術，也可以結合使用充填式技術，能夠有效解決地表沉陷問題。其四，回收利用工作要進一步加強。煤炭屬于自然資源，開采中需要消耗很多材料，有些材料可以回收再利用，不僅成本大大降低，還能夠避免環境污染[10]。可以回收的材料包括鋼棚、坑木以及皮帶等。要加大回收力度，避免污染問題且有效控制能源消耗。

4.結束語

通過研究表明，煤礦業作為基礎產業，對社會經濟發展起到重要的支撐作用。雖然國家大力開發新能源，但是煤礦資源需求量持續提升，開采工程得到高度關注。當前來看，我國煤礦開采過程中依然存在一些問題，諸如技術創新能力不足、安全管理欠缺以及綠色發展進度緩慢等，不僅影響煤礦產量，而且因此導致環境污染嚴重，生態環境遭到破壞，地質環境和水文環境無法維持原有的平衡狀態。國家出臺綠色可持續發展戰略，煤礦業要認識到當前存在的問題，如果不及時解決，會帶來一系列的不良影響，甚至導致嚴重后果。采用切實可行的解決措施，能夠確保煤礦開采工作高效實施且保證煤炭質量。