采矿工程中采矿方法的创新探讨

采矿工程中采矿方法的创新探讨

杨志清

632123197204010018

摘要：随着我国对碳能源需求的不断增加，矿山开采项目逐渐扩大规模。煤炭作为一种廉价且量大的能源，一直是中国能源产业的支柱。但煤炭是不可再生能源，随着社会建设和生产发展的推进，煤炭资源也在长期的开采中急剧消耗。与此同时，大规模的采矿作业也带来了需要人们严肃对待的环境污染问题。为了应对以上问题并做到可持续发展，需要对煤矿开采做出一定的调整，即通过应用绿色开采技术，在做到安全高效生产的同时实现煤矿的可持续开发，减少环境污染。基于此，通过介绍新时代煤炭开采要求，探究了煤矿绿色开采技术的应用，希望能够促进中国煤炭产业的绿色可持续发展。

关键词：采矿工程；采矿方法；创新策略

引言

据国家统计局数据显示，2021年煤炭占能源消费总量的比重由2012年的68.5%降低到56.0%，下降12.5%；石油占比由17.0%上升到18.5%，提高1.5%；天然气、水电、核电、新能源发电等清洁能源占比大幅提高，其中天然气占比由4.8%上升到8.9%，提高4.1%；一次电力及其他能源占比由9.7%上升到16.6%，提高6.9%。通过上述数据对比可知，随着我国能源绿色低碳转型加快推进，能源消费结构正在逐步变化，但煤炭仍是我国重要的基础能源，对于保证我国能源安全有着重要的作用。但是传统的煤炭开采技术会对土壤环境、地质环境、水资源、空气环境等造成严重的破坏，这也是导致我国生态污染问题加重的主要因素之一。所以，在节能环保的新形势下，要对煤矿绿色开采技术进行深入分析。

1新时代煤炭开采要求

进入新时代，我国对经济和社会发展提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念，坚持绿色发展、着力于改善生态环境。煤炭开采和使用将造成两大突出问题，一是煤炭开采造成的生态环境污染，尤其是地下水污染问题受煤炭开采影响最为严重；二是煤炭使用造成的生态环境破坏，主要是煤炭能源燃烧过程中各类污染物的排放问题。对此，煤炭产业必须加快转型和创新发展，推动生产技术改革，实现煤炭产业全面升级。在此背景下，煤炭开采势必要朝着绿色、环保的方向发展，不仅要研究并应用煤炭绿色开采技术，还要在煤炭产业的所有工作环节中全面贯彻绿色发展理念，切实承担起煤炭产业加快绿色发展的社会责任和时代使命。煤炭产业实现绿色发展，加大煤炭绿色开采技术深入研究与应用，是我国经济社会发展与生态环境保护形成健康、良好关系的重要体现，也是保护和发展生产力的重要支撑，更是支持中华民族伟大复兴的中国梦尽早、尽快实现的重要内容。因此，进入新时代，不仅要加快煤炭开采实现绿色发展，而且要推动煤炭产业及相关企业牢固树立绿色发展理念，使关于煤炭能源的全部工作都能与生态环境保护之间形成和谐的稳定局面。

2煤矿绿色开采技术的应用

2.1减沉开采技术

减沉开采技术包括条带开采技术和充填开采技术，其核心就是保护开采区域周边环境和建筑物不受影响。条带开采技术主要指在开采时沿一定方向划分条带，将条带分为采出和保留两类相间排列。通过保留部分条带煤柱以支撑工作面上部岩层，从而达到控制岩层的目的，避免岩层变形、地表下陷现象的发生。而充填开采技术则是在开采作业的同时，用特殊充填料充填采空区，以减小采空区两侧岩石的压力，避免采空区上方地面出现大范围塌陷或下沉现象。

充填开采技术所用的特殊充填料一般为工业生产中的安全废料、城市固体废弃物和开采过程中产出的大量废弃矸石，因此一方面可以解决当下工业废料、城市垃圾和废弃矸石大量堆积难处理的问题，充分发挥这些废料与垃圾的剩余价值；另一方面也可以减少岩层凹陷、地表下陷的环境安全问题。充填开采技术具有操作简单方便，同时能兼顾废物利用、环境保护、安全隐患消除等优点。

充填开采技术虽然采出率高，但成本较高，而且在充填采空区时对充填材料有着比较严格的要求，因而该技术在实际应用时具有一定的缺陷，需结合实际考量选择。相较于充填开采技术，条带开采技术虽然成本不高，但是煤炭采出率低，极易出现煤炭资源的浪费。随着中国减沉开采技术的不断进步完善，在实际应用中许多煤矿渐渐将充填开采技术与条带开采技术相结合，形成条带充填技术，实现两者优势互补，进而形成低成本、高效率的新型煤矿开采技术。

2.2煤炭地下气化技术

在传统煤矿开采中会造成严重的环境污染问题，开采过程中存在较多影响因素，难以保障安全，在运输过程中也存在成本过高的问题。所以，在煤矿开采中，可以应用煤炭地下气化技术。煤炭地下气化技术是指通过一定的工艺技术，使煤炭不充分燃烧，在热作用及化学作用下产生可燃性气体。通过煤炭地下气化技术，不仅可以解决传统煤矿开采中的环境污染问题，还可以减少固体污染物。作为一种新型的绿色开采技术，煤炭地下气化技术具有较高的应用价值。但是，该项技术仍有较大的发展空间。

2.3煤矸石的综合利用

开采煤炭能源的过程中，随着开采深度不断增加以及后续洗煤工作陆续开展，时常会发现一种名为煤矸石的伴生废弃矿石，一般情况下煤矸石并不具有可燃性，这是由于煤矸石由泥质、碳质、砂质页岩等多种地质材料混合形成，且在此类混合材料中碳物质的含量大约占比12%—15%，同时此类混合多种材料形成的矿石发热值低，因而不能作为可用的燃料备选。因此，煤矸石在实际开采中通常会被遗弃，而这不仅会浪费煤炭开采巷道空间，影响煤炭开采作业效率，也容易给煤炭开采区域周围环境造成污染，不利于体现煤炭开采对于绿色发展理念的贯彻落实。针对此类问题，为防止煤矸石给周围环境造成污染或破坏，同时为煤炭企业可以进一步增强经济效益和社会效益，可以对开采出来的煤矸石进行有效筛选和加工处理，将煤矸石中含有的黄铁矿充分利用起来，使其成为一种具有应用价值的化工生产原料，以此实现对于煤炭开采伴生废弃矿石，即煤矸石的综合利用，这对于煤炭企业利用煤矸石创收有着不容小觑的积极影响。

2.4煤与瓦斯共采技术

在煤矿开采过程中，常常伴随着瓦斯的逸出。瓦斯又称煤层气，一般存储于煤层缝隙中，是一种有毒气体，直接排出会造成严重的大气污染。若能将瓦斯加以合理利用，它也能作为烷烃类的一种能源使用。煤与瓦斯共采技术主要通过对采煤工作面各缝隙进行考察分析，了解瓦斯卸压运移的路径与规律，优化瓦斯抽采工艺，从而在开采煤炭资源的同时从源头减少瓦斯的泄漏，并大大提高瓦斯的抽采率。该项技术的应用不但可以降低矿道内瓦斯的浓度，增加相关工作人员的安全系数，还可以抽采更多的瓦斯等烷烃类气体能源，实现资源最大化利用，使得资源得以高效利用。

结语

综上所述，随着生态环境保护、可持续发展以及新发展理念的全面普及，各类工业产业和能源开发产业势必要加快转型发展，全面贯彻落实绿色发展理念。就煤炭开采来说，以往的开采作业难免会对周围环境造成不同程度的污染或破坏，也有可能浪费一些具有应用价值的开采伴生废弃物，而这些都与可持续发展和绿色发展理念不相符，不利于煤炭能源开采实现长效发展。对此，煤炭企业应当加强对于煤炭绿色开采技术的研究与应用，使能源开发与生态环境保护之间的统筹协调发展局面真正形成。

参考文献

[1]张宁宁.新形势下煤矿绿色开采技术及应用[J].能源与节能，2023（2）：219-221.

[2]曹俊文.新形势下煤矿绿色开采技术及应用标准[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（23）：174-176.

[3]任君凯.新形势下煤矿绿色开采技术及应用[J].能源与节能，2020（6）：60-61.

[4]毕士锋，孙炳清.新形势下煤矿绿色开采技术及应用[J].内蒙古煤炭经济，2020（1）：146-147.