我国煤炭绿色开采技术的发展研究

我国煤炭绿色开采技术的发展研究

满明

黑龙江煤矿安全监察局哈东监察分局黑龙江省双鸭山155100

摘要：煤炭开采过程中，会产生诸多不利因素，对周边的环境产生影响，暴露出很严重的环境问题，这也使得煤炭开采所面临的压力越来越大。而在煤炭开采的过程中增加对于绿色开采技术的应用，能够使得煤炭开采的环境得到显著的改善，并且使得开采过程中对周边环境造成的污染情况得到很好的解决，尝试对绿色开采技术进行研究，以求更好的促进煤炭绿色开采的发展。

关键词：煤炭；绿色开采技术；发展

引言

煤炭开采引发了很多环境与安全问题，如地表下陷引起建筑物及路面坍塌、透水与瓦斯爆炸、矸石占用土地、深井开采增加了冲击地压发生的频率等，这些因素给矿区安全和生态环境带来了巨大的考验。因此，利用现代科技实施煤炭资源的绿色开采才能促进煤炭开采可持续发展，减少煤炭开采对环境的危害。

1绿色开采理念分析

随着社会经济的不断发展，我国对环境污染问题越来越重视，但是煤炭在进行开采过程中难免会产生一些污染，从而影响到周边环境，煤炭在开采过程中由于地域会产生变形，所以会形成巨大的采空区，这样会对地质造成很大的影响，露天开采将井田进行合理分层，形成由上到下的合理开采的采掘工艺。另外在进行煤炭开采过程中，工作人员要适当进行松动和破碎，利用采掘设备来开采煤炭，利用运输设备将煤送到指定地点，采用露天方式进行采掘，具有在生产范围内不被限制的优势，利用大型采掘设备减少开采成本，提升煤炭的生产效率，但是露天开采在进行施工过程中给环境造成一定的污染，随着科学技术的发展和对煤炭资源的需求量不断提升，不良的煤炭开采技术很可能会发生地质灾害，在此背景下产生绿色开采理念。

2应用煤炭绿色开采技术的必要性

储煤区域尚未被开采之前，其生态环境与周边环境之间形成良好的协调共生关系，但因人为干预，导致该区域的生态环境建设发展受到了明显的影响，进而爆发出诸多环境方面的问题。尤其是对于我国而言，目前主要有两个方面对煤炭开采的长远发展产生影响，一方面是生产成本投入不够健全，如装备、技术以及安全设置等方面的投入；另一方面是对于生态环境的保护和恢复的相关费用支出不足。这些都会在未来严重阻碍我国煤炭产业的发展。应用“绿色开采”能够很好地应对煤炭开采过程中所出现因地下岩层移动现象，造成地表塌陷，进而引发农田和建筑设施的损坏等问题，通过控制岩层的移动，避免岩层中瓦斯流动造成的事故，而且也从根源上避免了瓦斯混入空气中对环境造成的影响，很好地避免了矸石山容易出现的自燃问题以及因为自燃形成有害气体对环境的污染。所以为了能够确保煤炭开采行业的长远发展，需要充分应用煤炭的绿色开采技术。

3煤炭开采中存在的污染问题

3.1煤炭开采对水资源的污染

中国水资源严重匮乏，水资源人均占有量远低于世界平均水平，并且水资源南北分布严重不均衡，东部、南部地区水资源丰富，北部、西部地区严重缺水，但是中国大部分煤炭都分布在中国西部与北部地区。在对煤炭进行开采时，会对地下水的径流造成破坏，有些煤炭位于地下水资源丰富的地区，为了防止地下水漫入煤炭，必须把地下水排出后才能进行正常的开采活动，这种情况会造成地下水位下降，对区域内的水文地质条件造成重大影响，给当地居民的日常生产生活用水带来很多的不利影响。在地下水水位下降严重的地区，地表植被大量死亡，土地呈现荒漠化倾向，生态环境遭到巨大破坏。在煤炭资源开采过程中也需要大量水，这些用过的水大部分都会含有煤粉、盐粉悬浮物及可溶性的无机盐类，但是污水处理成本非常高，大部分煤炭为了降低成本、获取更大的经济效益，都没有对污水进行处理而是直接排放到大自然中，对当地的水资源造成严重污染。

3.2煤炭开采对土地资源的破坏

煤炭开采主要有露天开采和地下开采两种，在露天开采过程中，地表被严重剥损，地表植被遭到极大破坏，不但改变了当地的地貌及景观生态，而且大部分煤炭在开采完后都没有进行填埋与植被恢复，形成大量荒地，占用中国有限的耕地资源，造成土地荒漠化，加剧了中国沙尘暴天气出现的情况。在对煤炭进行地下开采的过程中，需要挖掘大量岩石隧道，出现很多隧道与地下采空区，经过长时间风化与破坏后，这些采空区开始出现下陷和松动，直接影响到地面，造成大量碎石滑落、山体崩塌的情况，甚至有些村庄与城市也会遭到严重破坏，影响人民的生命安全，给国家造成重大经济损失。在开采煤炭时，会产生大量废弃物，很多煤炭没有处理废弃物，而是胡乱堆放，占用了大量土地资源，废弃物中的粉尘及硫化物还会对土地造成严重污染，使土地失去耕种价值。

4煤炭资源绿色开采技术及其发展

4.1充填开采技术

煤炭开采过程中存在着诸多的安全风险，其中沉降和瓦斯相关问题最为严重，而通过应用充填开采技术能够使得此类问题的安全风险被显著降低。在实际开展充填工作时，工作人员需要事先准备好粉煤灰等填充物，将其填充到煤炭的采空区域内，以此来避免形成的采空区出现沉降的情况。而且这种方式能够将粉煤灰等诸多煤炭开采中产生的废弃物进行充分的利用，使得煤炭开采过程中的废弃物排放量显著降低。在煤炭的绿色开采技术中，充填开采技术是其中较具有代表性的技术，其能够显著降低因煤炭开采对周边环境形成的压力和影响，而且具有操作简单高效的特点。在开展充填开采时，只需要将采空区的填充物协调好，并对充填开采的步骤进行严格的管理。具体可以采取“采区煤矸石洗选法”的方式实现充填开采的目的。在掘进工作面为半煤岩，通过掘进运输系统无法实现对开采物的完全分离时，在开采区安防小型的洗选设备，把矸石和煤形成的混合物直接卸载到小型洗选设备中，借助洗选设备，将矸石和煤进行分离，然后通过原煤运输系统将洗选出来的煤运输出去，通过矸石运输系统将洗选出来的矸石直接运输到矸石填充系统中去。相对于其他绿色开采技术而言，充填开采技术存在明显的优势，但是其存在开采过程中需要耗费大量成本的缺点，煤炭企业在开采过程中，对于充填开采形成的相关成本应当予以最大程度的降低，注重控制充填开采的经济消耗。在充填开采的诸多具体开采方式中，膏体充填的方法最具有高效的特点，所以目前的煤炭开采普遍应用该技术，以实现绿色开采的目的。

4.2煤矸石回填和处理技术

减少煤矸石排放是煤炭资源绿色开采的重要组成部分，对于减少煤矸石的排放可以通过多布置煤巷减少岩巷的方式来实现，这样不仅可以减少煤矸石排放，而且可以缩短工期，降低企业的生产成本。此外，可以利用矸石回填技术来减少煤矸石的排放，这种方式最早由河北金牛能源集团提出并投入使用，充分利用了矸石，减少对环境的污染。

4.3煤炭资源地下气化技术

煤炭资源地下气化技术是指直接在地下把煤炭资源制作成为气态燃料，然后把气态燃料通过管道输送出来，不用再将煤炭运出地面，这对于消除煤炭对环境的污染和生态破坏具有重要意义，可以把这项技术看作是煤炭的整体绿色开采技术，随着研究进一步深入，煤炭地下气化技术也取得了很大进展，相信在未来可以取得更大突破。

结语

综上所述，随着煤炭开采深度的加深，对开采技术提出了更高的要求，这就为煤炭绿色开采的应用提供了条件，煤炭绿色开采的应用可以减少煤炭开采过程中造成的环境破坏，利用绿色开采技术不仅可以确保煤炭的高产、高效，而且具有绿色环保的特点，是一种值得推广的技术，不仅可以提高煤炭企业的经济效益，还会为提高社会效益。

参考文献

［1］缪协兴，钱鸣高．中国煤炭资源绿色开采研究现状与展望［J］．采矿与安全工程学报，2009，26（1）：13－14．

［2］田立波，等．中国煤炭资源绿色开采技术进程与现状［J］．能源技术与管理，2010，（4）：140－142．