新形势下煤矿绿色开采技术及应用研究

新形势下煤矿绿色开采技术及应用研究

齐小磊

身份证号：371321198404167915

摘要：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。

关键词：新形势；煤矿；绿色开采；技术应用

引言

在人类社会的发展过程中，能源一直是重要的物质基础，尤其是近年来经济的飞速发展，使得煤炭能源消耗量进一步增大，进而使煤矿的开采规模不断扩大。但是，传统的煤矿开采技术不但对矿区周边土壤、大气和水资源等造成严重的不可逆转的影响，而且损毁了矿脉且无法对煤炭开采过程中的一些相关资源进行合理利用。所以，为了减少污染且促使煤矿开采走上可持续发展道路，必须了解煤矿绿色开采技术，充分认识到煤矿绿色开采技术的意义和必要性，积极研究并运用煤矿绿色开采技术。

1煤矿绿色开采技术概述

煤炭资源作为我国最主要的一种基础能源，对于国民经济的进步和发展有着重要的意义。但是，传统的煤矿开采技术会造成严重的环境污染问题。在新形势下，节能环保已经成为时代的要求，这使得煤矿绿色开采技术得以产生。煤矿绿色开采技术是在原有煤矿开采技术基础之上提出的一种新型开采技术，将绿色、节能、环保理念与煤矿开采有机结合，减少煤矿开采中的环境污染问题，提高自然资源保护水平，不断提高煤矿企业的生态效益和经济效益，使煤矿开采工作朝着节能、高效的方向发展。应用煤矿绿色开采技术对煤炭供给侧减污降碳具有重要作用，有利于推动形成清洁生产方式，助力实现“双碳”目标[1]。

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]。

2.2煤与瓦斯共采技术

一般情况下，进行煤炭能源开采时很有可能遇到大量的瓦斯，瓦斯作为一种重要的工业燃料和化工生产原料，同样在人们的生产生活中得到了非常广泛的应用。因此，在对煤炭能源进行开采时，应当注重与瓦斯开采同步实施，并且加强对于瓦斯资源的开发与应用，借助这样的煤炭开采方法，不仅能够大幅提升能源使用效率，而且在煤炭资源开采中可以避免造成瓦斯资源浪费，以此增强不可再生能源的开发与利用。煤与瓦斯共采技术，即正式进行煤炭开采后围岩压力将逐渐降低,大量瓦斯气体将在采空区得到释放,此时可以进行瓦斯抽采,进而形成煤炭与瓦斯两种能源的共采体系。此外，瓦斯本身具有可燃性，因而加强对瓦斯能源的有效开采，可以为降低煤炭开采巷道瓦斯气体在空气中的浓度提供有力条件，能够避免煤炭开采过程中发生瓦斯爆炸的安全生产事故，这对于保护开采工人生命安全有着重要意义。

2.3充填开采技术

在利用充填开采技术实施煤炭能源开采作业时，水砂是一种非常重要的充填材料，但在实际的应用当中，采用水砂进行充填开采还是比较复杂的，并且在煤炭开采的减沉处理方面也依旧存在一定问题。对此，为有效解决水砂填充在煤炭实际开采中出现的问题，可以将煤矸石和膏体作为填充材料。比如，以膏体充填技术为例，该技术具有充填效率高、作业成本低等显著优势，膏体主要是由煤矸石、粉煤灰、水砂、水泥等物质混合组成,此类物质具有良好的可泵性、流动性。进行充填时，主要借助煤炭开采巷道的特制管道，利用充填泵提供动力，将膏体混合物输送至液压支架后侧的煤炭采空区，以此完成对于采空区的有效支撑。这样作为填充材料的膏体，其所利用的材料，如煤矸石、粉煤灰等可以由煤炭开采作业提供，能够提高煤炭开采伴生废弃物的利用率，使绿色发展理念得到充分体现。此外，利用充填开采技术，能够避免煤炭开采完成后地面下沉幅度过大，导致次生安全生产事故发生，这对于提高煤炭开采和生产的安全性非常重要

[3]。

2.4保水开采技术

利用保水开采技术实施煤炭能源开采，能够对开采期间涉及的水资源系统加强有效保护，使煤炭能源开采在最大程度上减小对于水资源的污染或破坏影响，以此有效遏制因煤炭开采而导致的水污染问题频繁出现。在实际应用保水开采技术时，需要对煤炭开采工序和工艺进行优化调整，使开采技术与地面灌浆、充填采空区等作业及相关技术进行有机结合，以此形成完整、合理的保水开采循环系统，使煤炭开采作业顺利完成。结合煤炭能源开采实际情况进行分析，开采煤炭能源会使地下支撑逐渐缺失，很有可能导致地质构造的上层和关键层遭受不同程度的破坏，严重时甚至会发生地质层断裂。而有效应用保水开采技术，可以通过合理控制煤炭能源周围地质环境的岩层运动，实现隔水层、裂缝带的“裂隙弥散”，进而避免或缩减导水裂隙带的形成，防止因煤炭能源开采而导致周围区域出现不同程度的地下水干枯,一旦发生地下水问题，将严重影响周围群众的生产生活。因此，在煤炭开采中有效应用保水开采技术，不仅能够在煤炭开采中体现绿色发展理念，同时在确保开采区域周围群众正常生产生活、区域植被正常生长等方面具有重要的意义。

结束语

总之，煤炭资源为中国创造了很大的价值，同时也是中国可持续发展路上重要的一环。随着对环境保护的愈发重视，绿色开采技术因能减少对环境的危害并贯彻可持续发展宗旨而愈发深入人心。为了推进煤矿绿色开采工作、保护矿区周边环境、提高资源利用率和价值并促进煤炭事业的可持续发展，相关负责人应熟知煤矿绿色开采技术，根据实际情况合理选择更好的煤矿开采技术，高度贯彻落实集安全、环保、经济、节能于一体的策略。可以预见，在未来的采煤作业中，绿色开采技术必定是重中之重。主要介绍了煤矿绿色开采技术的概念、意义和必要性、应用，希望能对相关工作人员有所启发。

参考文献

[1]田世康.新形势下煤矿绿色开采技术及应用[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(10):226-227.

[2]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(01):146-147.

[3]王宁.新形势下煤矿绿色开采技术及应用[J].资源节约与环保,2019(10):147-148.