关于煤矿绿色开采技术实践的研究

徐桂华

贵州黔西桂箐煤炭开发有限公司 贵州省黔西县 551500

摘要：煤矿产业是我国经济发展的基础，且我国的煤矿资源比较丰富，在我国的能源结构中占据主要地位。但是煤矿产业也面临着浪费严重、利用率低、破环自然环境等问题，对我国国民经济的发展造成不利影响，同时在资源、能源短缺的背景下，节约资源、保护环境，实现其循环利用成为社会的共识。在这种形势下，煤矿绿色开采技术得以提出，这种技术不仅提高了能源、资源的利用率，而且在一定程度上减少了环境污染，其生态效益、经济效益十分明显。本文主要分析煤矿开采现状和存在的环境问题，并对其绿色开采技术进行具体探讨，以期为煤矿开采事业添砖加瓦。

关键词：煤矿资源；绿色开采；技术实践

引言

煤矿资源在我国的能源结构占据重要地位，约占能源总量的3/4，在促进我国经济发展方面发挥着及其重要的作用。即使如此，在煤矿开采中出现的问题也较多，对环境、社会发展十分不利。因此，发展煤矿绿色开采技术，实现煤矿资源的可持续利用是目前主要的任务。

1 煤矿开采现状和存在的问题

一直以来，我国的在煤矿开采方面一直采取粗放的开采方式，造成煤矿资源浪费严重，同时各种安全事故频发，给国家造成巨大的损失。除此之外，我国的煤矿开采以牺牲青山绿水为代价，对环境造成不可挽回的伤害。现对其在开采过程中产生的污染问题进行具体分析：（1）在开采过程中，产生大量的固体垃圾，一些企业对这些垃圾没有妥善處理，占用了大面积的土地资源、造成水土流失，据统计，目前我国因开采煤矿造成的水土流失面积已经达到40万m2，这一庞大数字必须引起人们对煤矿开采引发的环境问题的关注。（2）煤矿开采无疑会触及地下含水层，一方面造成地下水大量涌出地面，对地下水资源造成浪费和污染；另一方面对地表结构造成破坏，且对水体分布也造成一定的影响，威胁人们的正常生产和生活。综上分析，煤矿开采过程中的环境问题是不可忽视的，因此，煤矿绿色开采技术顺势而生，如：保护技术、减沉开采技术、采空区充填技术等，不仅保护环境、减少污染，而且提高了煤矿开采中资源、能源的利用率，是目前和未来提倡使用的绿色开采技术。

2 煤矿绿色开采技术实践探索

2.1保水、减沉开采技术

保水技术是指在煤矿开采过程中采取一定的措施，如：地面注浆技术，来减少对水资源的破坏。一般煤矿开采常导致关键岩层断裂，影响地下水的分布，如：形成下降漏斗，而采取保水技术能够在一定程度避免这些问题。减沉开采技术的主要目的是减少地表沉陷问题，减少对环境的破坏。减沉开采技术主要有两种，分别为充填开采技术、条带开采技术。但是这两种技术都存在一定的不足：充填开采技术存在填充材料的成本较高的问题；条带开采技术则面临开采率不高、浪费能源的问题。经过多次实践，对这两种技术进行综合，扬长避短。目前常用的充填开采技术主要有三种，分别为覆岩离层分区隔离注浆填充、条带开采冒落区注浆填充以及采空区膏体条带填充。现以采空区充填开采技术为例进行具体分析：这种技术比较适用于经济发达地区的建筑物下开采，在保护环境方面具有良好的效果。上文提到填充开采技术的填充材料成本较高，是该技术的限制因素，采空区充填开采技术仅是充填采空区，可在一定程度上节省填充材料，降低成本，更重要的是保持充填条带的稳定，对减少地表沉陷问题具有重要作用。

2.2煤与瓦斯共采技术

我国的煤矿储量大，但在开采中技术难度较高，特别是在进行瓦斯预抽工作存在很多困难，这主要由于我国的煤层具有一些特点，如：渗透率低、含气饱和程度低等，这些特点对煤矿开采造成不利影响。为解决这一问题，我国在技术上不断创新，并不断总结工程实践，发现在渗透率较低的煤层开采煤矿，会造成岩层移动，且其渗透率将成倍增长，这对瓦斯抽放工作十分有利。因此，为保证开采人员的安全，同时获得洁净的资源，目前普遍采用煤与瓦斯共采技术，这种技术将瓦斯与煤的开采组成一个整体，在开采煤层时促进岩层的移动，从而提高渗透率低，这样开采瓦斯时就比较安全、方便。值得注意的是，在开采瓦斯浓度较高的煤层时，应在开采煤层的同时也将煤层气开采出来。

2.3煤巷支护技术

在煤矿开采时，煤巷支护技术是一种常用的绿色开采技术，主要是减少煤矿开采时的矸石排放量，以降低对环境的影响。该技术主要是通过在煤层内布设巷道，并对煤巷进行维护，以减少煤巷围岩的变形作用对开采工作的影响。维护工作一般在矸石不上井的情况下进行的，其主要采用如下原理：首先在大断面的预留地设置可缩性支架，然后采取巷旁充填的方法，减少变形作用的影响。另外，注意在矸石井下设置处理系统，这主要是为了解决深层煤矿开采过程中岩石巷的掘进问题。与井上设置处理系统相比，在井下设置处理系统可减少对地表的破坏，达到保护环境的目的。

2.4煤炭地下气化技术

与传统煤矿开采技术相比，煤炭地下气化技术无疑是一种技术的进步，其主要原理是将煤炭气化，转变成可燃气体，并进行整体开采，在转变过程中主要采用热化学作用。这种处理技术具有众多优势，不仅提高了煤矿开采的安全性、且开采更为便捷，而且减少了对环境的不利影响，是一种绿色无公害煤矿开采技术。但遗憾的是，目前煤炭地下气化技术还在研究阶段，还未发展成熟，一些技术难题还未攻克，例如：在煤炭气化中产生的有毒气体如何进行处理，如何最大程度上减少有毒气体对地下水的污染，同时还需考虑煤炭气化对地面沉降的影响等，这些难题都是需要进一步解决的，相信不久这种绿色处理技术将会大规模的投入应用，对煤矿开采工作做出巨大贡献。

结束语

综上分析，煤矿开采技术不可避免地对环境造成不利影响，如：地下水污染、水土流失、地面沉降等，煤矿绿色开采技术的出现和发展无疑在很大程度上降低煤矿开采对环境的伤害，如：保水、减沉开采技术、煤与瓦斯共采技术、煤巷支护技术等，是促进我国煤矿开采技术的向可持续方向发展的动力。但是目前我国的煤矿绿色开采技术还未发展成熟，还面临很多技术难题，没有从根本上解决环境问题，因此，今后应不断加强对煤矿绿色开采技术的研究力度，并积极进行实践探索，共同促进我国煤矿绿色开采技术的发展进步。

参考文献：

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