环保理念下的煤矿开采技术

环保理念下的煤矿开采技术

杨伟杰 乔国成

窑街煤电集团有限公司海石湾煤矿 730084

摘要：当前社会发展对于能源的需求逐渐提升，能够促进社会经济发展。但开采煤矿时缺少环保观念容易破坏生态环境，引发系列问题。本文通过概述环保理念下煤矿开采技术的重要性和原则，围绕保水开采、矸石填充、地下气化等方面探究环保开采技术，最大程度的防止煤炭开采对生态环境造成的破坏。

关键词：环保理念；煤矿开采；保水开采

前言：新时期清洁能源和新能源应运而生，体现出国家对于环境的重视度，煤炭开采过程容易产生大量粉尘使得大气污染、土壤破坏。因此，有必要依托环保理念探究煤炭开采技术，促进煤炭环境治理和行业发展，实现环保型煤炭开发和利用，获取更多的经济效益和社会效益，促进煤炭开采技术可持续发展。

一、环保理念下的煤矿开采的重要性及原则

（一）环保理念下煤矿开采重要性

煤矿生产和开采阶段坚持绿色环保理念，加强对环保开采技术的研究可以促进经济社会发展。首先，应用环保煤炭开采技术能够提升煤矿开采效率，降低资源浪费，提升产业自动化水平和开采效率。其次，依据环保理念进行煤矿开采能够在一定程度上节约生产成本和开采难度，提升经济效益。最后，绿色环保开采技术可以减少生产开采阶段的废渣、废水排放量，科学处理废水，使其达到标准后再排放。或再次利用废水，降低水资源浪费。

（二）环保理念下煤矿开采原则

环保理念下煤矿开采技术主要是围绕环境保护原则，坚持可持续发展，最大程度地降低生态污染，提升煤矿开采质量，获取更多的经济效益和社会效益，找寻经济发展及生态保护的平衡，建设环保节约型社会。煤矿开采过程中会破坏其周边的岩石，改变煤矿周围土地和水源性质，对环境产生消极影响。因此，在煤矿开采阶段需要坚持相关原则，一是围绕安全开采原则。科学布置巷道，确保其状态良好，具备开采条件。创建完善的通风、运输、防水、防火、防尘的环境和事故处理措施，设置完善的挖掘环境。科学设置开采流程，避免冒顶、倾倒问题出现。二是经济合理原则。以经济效益作为原则分析比对多种方案。

二、环保理念下的煤矿开采技术分析

（一）保水开采工艺

保水开采技术主要是在开采煤矿时，依托采煤技术和地面注浆工艺，确保地下水、地表水不会受到煤炭开采工程的消极影响。通常情况下，在开采煤矿时岩层关键层会受到破坏导致断裂，影响区域内地下水质量。因此，可以压实上覆盖岩层软弱岩石，闭合裂缝，保护地下水，防止水资源浪费。建议在煤炭开采过程前期依托信息技术创建地质保障平台，应用三位三分量和高分辨地地质勘测技术监测区域内地质构造，分析检测结果^[1]。例如，我国许多区域煤矿煤层厚度达到821m，若直接开采极易出现水害问题，进而影响煤炭开采进程。因此，可以先完成井下疏通放水，保留部分防水煤岩柱中煤炭，提升开采率。借助保水开采工艺封堵深水井，减少矿井涌水量和水资源流失量，增加水井的实际使用寿命，节约开采成本。在应用此技术进行开采测量时，注意不可单独估测煤层厚度，需要依据设备完成充分预测，科学分析细小断层或裂缝，提升操作精确性。

（二）地下气化工艺

在煤矿开采过程中应用地下气化技术属于化学开采模式，此过程具有较高安全性，最大程度地降低污染和生产成本，提升煤炭开采效率。地下气化技术可以回收利用矿井内零星煤炭，开采人力难以到达的煤层，提升煤炭开采率。此外，在开采煤矿时需要围绕设计、规划、开发等过程融入环保理念，保证煤矿安全性，减少环境污染，提升煤炭开采效率。例如，可以依托现代信息技术分析开采效率，减少对于环境的污染。

（三）减沉开采工艺

减沉开采技术又划分为充填开采和条带开采技术两种，充填开采相较于条带开采的煤炭采出率较高，避免煤炭资源的浪费。而煤炭全部充填开采技术浪费较多资源，增加充填成本，对于材料的需求量较大，很难做到煤炭开采和填充工艺的充分融合。因此，为了提高煤炭开采技术的科学性，减少开采成本，建议做到部分充填，完成条带充填，防止煤炭采区出现沉陷问题。此外，可以对煤矿工人加大培训力度，树立其绿色开采观念，确保环保理念深入人心。通过统筹规划瓦斯、水源等地下资源，增加开采区域，提升开采进度，减少开采成本，保护生态环境，发挥经济效益最大化。要注意避免在同一区域重复开采，防止只开采相同资源导致的资源浪费和污染情况。

（四）煤矸石再利用工艺

煤矸石重复利用技术可以有效避免煤矸石在开采阶段的大量堆积，减少固体废弃物的产生量，提升回采率。该技术会增加一定开采成本，但有效减少环境污染和占用。煤矸石重复利用技术是指将煤矸石类废弃物转变为流体膏状物，借助重力或压力泵等形式，通过管道将膏体传输至煤矿采空区，进而有效规避环境污染情况^[2]。在应用煤矸石进行回填时，需要在巷道和工作面同时开展工作，结合实际情况完成全部回填或局部回填。

（五）煤与瓦斯共采技术

煤与瓦斯共采技术是通过将煤炭和瓦斯气体进行融合，进而做到一同开采。此技术可以提升开采过程中清洁能源的利用水平，减少二氧化碳等温室气体的排放，避免开采废气对环境造成严重影响。此技术可以选择三种形式完成：第一，先开采瓦斯再开采煤矿，科学控制煤层内瓦斯含量，提升煤炭开采的安全性。第二，共同开采瓦斯和煤矿，借助矿山压力开采瓦斯。第三，先开采煤矿再开采瓦斯，当前者完成后抽采在采空区的瓦斯。建议分区设置开采区域，完成分区通风，减少开采阶段工程量。开采之前应提前测试有关数值，依托流场模拟软件进行测试。若开采阶段出现卸压问题，需要在瓦斯集中区域完成钻孔，在钻孔采区对瓦斯进行抽放，确保抽采率超过70%。

（六）混合气体分离工艺

通常在煤矿开采阶段会产生二氧化碳等气体，产生环境污染，因此需要应用混合气体分离工艺。此技术包含低温分离和变压吸附方法，前者主要是对气体完成压缩降温，依托气体沸点差异性对其完成蒸馏操作，进而将开采阶段产生的混合气体完成科学分离。后者主要是依托减压和加压结合的形式，将减压再组、加压吸附相结合完成开采气体分离。此外，由于不同煤层中有害气体的实际含量不同，因此若只开采单一煤层会减少工作安全度。建议应用混合开采模式，结合其实际存储量完成开采，避免地表塌陷。创新选煤技术，传统煤炭硫化物等成分较多，因此需要增加新工艺，降低其中的有害成分，确保开采过程产生的气体满足国家排放标准。

（七）充填采矿技术

结合国家生产矿井回采率相关规定，需要围绕保护地下资源的原则选择开采方式。例如，对于高品位、贵重煤炭矿体开采时，需要应用充填采矿技术，对采空区的岩层加强控制。此技术常用于开采稀缺煤矿品种，在矿房开采时将充填材料归到采空区，防止围岩崩裂，科学控制地表移动，加强地压管理，提升回采工作效率。此技术回采率高、矸石率低，可以加强对地表的保护，防止地表陷落，充分利用相关工业废料。此工艺较为复杂，操作难度较大，需要结合经济合理的回填技术，围绕绿色开采原则，提升经济效益和社会效益。

结论：综上所述，环保理念为煤炭开采技术提供新的条件和改善措施，防止开采过程对环境造成严重破坏。通过环保技术开采煤矿能够充分利用煤炭燃烧产生的衍生物保护生态环境，提升煤矿利用率和开采安全指数。因此，需要将保护环境作为基本原则，结合多种技术为国家能源开采提供低碳且经济的条件。

参考文献：

[1]周庆德.基于环保理念下的煤矿开采技术研究[J].低碳世界,2020，10(06):67-68.

[2]张宏伟.基于环保理念下的煤矿开采技术分析[J].石化技术,2019，26(10):195+199.