煤炭资源安全绿色高效开发技术研究

2017-12-28陈小龙湖南省长沙市第一中学

数码世界 2017年12期

关键词：开发技术煤炭资源瓦斯

陈小龙湖南省长沙市第一中学

煤炭资源安全绿色高效开发技术研究

陈小龙湖南省长沙市第一中学

煤炭是我国的首要能源，然而，采出率低、安全生产形势严峻、生态环境破坏、转化能力弱等因素严重制约着我国煤炭资源开采的可持续发展。本文针对现阶段煤炭资源开采现状进行分析与阐述，并探讨几种煤炭资源安全绿色高效开发技术的应用。

煤炭资源安全绿色高效开发技术应用

现阶段煤炭资源出采率低、生态环境破坏严重、安全生产压力大、资源就地转化能力弱等问题是制约我国煤炭工业可持续发展的主要因素。为此，研究煤炭资源安全绿色高效开发技术是十分必要的。

1 走煤炭资源安全绿色高效开发道路的必然性

1.1 采出率低

虽然推行了现代化的开采技术，但是我国煤炭资源采出率并不高，只有30%，部分中小型煤矿，采出率仅有15~20%，从全国来估算，煤炭资源的浪费问题是十分严重的，数据显示，从20世纪80年代至今，我国浪费的煤炭资源达到了280亿吨。

1.2 安全生产形势严峻

随着煤炭资源开采工作的进行，煤层自燃、水患、瓦斯等安全隐患层出不穷，这些问题的治理难度非常高，安全生产形势十分严峻。

1.3 生态环境破坏

在煤炭富集区，水资源相对匮乏，生态脆弱，随着大规模煤炭开采活动的进行，生态环境日益恶化，制备破坏、水位下降、地表塌陷问题严重。且煤炭开采设备也会释放出大量的温室气体，对于环境造成了不良影响。

1.4 转化能力弱

由于煤与煤层气共采开发利用程度较低，导致煤电产业水平偏低，工业结构不合理，节能环保压力非常大。

2 煤炭资源安全绿色高效开发技术的应用

2.1 节水开采技术

我国主要的煤炭资源位于水资源十分稀缺的西北和华北地区，传统煤炭开采技术由于没有考虑到对水资源的保护，导致大量水资源遭到破坏，据相关数据显示，我国每年因为煤炭开采会造成将近22亿立方米的地下水遭到破坏，导致水资源严重匮乏。因此，加快以保护水资源、节约水资源为开采理念的煤炭节水开采技术的研究至关重要。

2.2 煤与瓦斯共同开采技术

瓦斯作为一种重要的煤炭资源，在工业领域以及广大人民群众日常生产、生活过程中应用广泛，比如，在社会生产中，瓦斯可以作为化学原料与工业燃料提供电力能源，在人民日常生活中，煤气罐已经不可或缺。但是瓦斯在开采过程中存在着极大地安全隐患，瓦斯爆炸的现象时有发生。要保证瓦斯开采的安全性，需要继续加快瓦斯开采技术的研究进程。因此，煤资源开采过程中，可以预先抽取其中存在的瓦斯成分，减少开采过程中瓦斯的涌出量，在保证安全性的基础上，实现煤资源和瓦斯的共同开采。

2.3 充填开采技术

由于煤炭资源的过度开采，造成部分煤炭资源矿区地表出现塌陷的问题。利用充填开采技术对煤炭资源进行开采，可以有效解决煤炭资源矿区塌陷的问题。充填采矿法在高压力集中区、“三下”压煤等部分危险矿区得到了广泛的应用，具体开采流程主要为：利用砂石、高水材料以及膏体材料等充填材料对煤炭资源采空区进行全部充填或者部分充填，控制住采煤层上覆岩层的塌陷，有效减少矿区地面下沉或变形的情况，从而实现对地面上铁路、相关建筑以及交通设施的有效保护，促进水资源以及生态环境的可持续发展。

2.4 煤炭地下气化技术

煤炭地下气化是未来煤矿的发展方向，此方法对生态环境造成的污染比较小，不会出现矿区地表塌陷、水资源污染的情况，并且适宜应用在深煤层、薄煤层等不同地质条件煤炭矿区，对开采难度高的边角煤以及遗留煤柱也能进行有效的开采。但是，该项技术还处于不断完善的过程中，内部还存在很多问题亟待解决，比如，开采过程中的安全问题，如何控制煤炭的自燃烧速率、如何避免地下气体生成有害气体、如何解决有害气体污染地下水资源等问题。关于煤炭开采过程中的安全问题，现阶段我国规定了煤炭资源安全避险的六大原则，包括相关工作人员装备齐全、矿区安全性实时监控监测、工作人员的自救能力、工作人员的紧急避险能力、通信信号的稳定性以及供水施救等六方面，在一定程度上保障了煤炭资源的安全开采、绿色开采，有效遏制住了重大安全事故的发生，实现了煤炭资源的安全绿色高效开采。就目前来看，该项技术并没有在各个煤炭矿区得到广泛应用，只在部分矿区进行了相关的工业试验，相信通过技术的不断创新和完善，该技术会凭借其独特的优势得到广泛应用。