煤矿绿色开采技术及应用

煤矿绿色开采技术及应用

陈礼卫

龙煤七台河矿业公司物资供应部

摘要：随着社会经济的不断发展，人们的生产生活对于煤炭资源的需求也不断提升，但传统开采技术已经无法满足时代发展要求。为实现煤矿企业经济效益与生态效益的协同发展，本文主要分析绿色开采技术在煤矿企业中的应用。

关键词：煤矿；绿色开采技术；应用

引言

在我国社会经济快速发展的背景下，人们的生产生活对于煤炭资源的需求也日益增加，而煤矿企业在开采过程中所造成的生态环境问题已经成为制约我国社会经济发展的重要因素，因此，为了有效地解决这一问题，煤矿企业需要积极探索绿色开采技术。

1 地表减沉技术

煤炭资源是我国社会经济发展的重要资源，而煤炭资源的开采则会对周围的生态环境造成影响。由于煤炭资源是一种不可再生资源，而煤炭资源的开采需要占用大量的土地，因此，在煤炭开采过程中必然会对地表产生影响，使其产生移动变形现象，这种现象被称为地表沉陷。而随着开采深度的不断增加，煤炭资源的开采对地表影响也越来越大，这种影响不仅会给人们的生产生活带来不便，还会破坏原有生态环境。因此，为了有效地解决这一问题，需要探索新的绿色开采技术。

地表减沉技术是一种减少地表沉陷影响的技术手段，其目的在于通过改变采煤方法来达到减沉的效果。地表减沉技术的关键在于能控制岩层的移动，通常采用的方法有条带采煤方法和充填采煤方法，条带采煤方法是指将采空区分为若干条带，从而控制岩层的移动，一般将这种方法称为“分层开采”。为了有效地控制岩层移动，通常可以采用分条开采和条带开采两种方法。分条开采是指将采空区分为多个条带，从而控制岩层的移动，一般多用于厚煤层或者煤层群开采；条带开采是指将采空区分为若干个条带，从而控制岩层的移动，一般用于薄煤层或者中厚煤层开采。两种方法各有优缺点，但是这两种方法都可以有效地减少地表沉陷。目前在煤矿资源开采过程中，条带采煤方法已经被广泛应用于厚煤层和薄煤层的开采过程中。充填采煤方法是一种新型的采煤方法，它能有效地控制岩层的移动。

2 保水开采技术

保水开采技术主要可以分为水体下保开采技术和承压含水层上保水开采技术两类。水体下保开采技术是在煤炭开采过程中，采取必要的技术措施，使地表以下存在的地表水和地下水不会因开采活动而形成地表径流、破坏地下水体，而采取相应的技术措施使地表水体下的含水层、隔水层不受破坏或破坏程度较小，从而避免在水体下采煤对地下水的污染。而承压含水层上保水开采技术是指在开采过程中，对存在于承压含水层上的含水层进行疏干或注浆，使承压含水层的隔水能力得到提高，从而使地下水不会溢出地表而造成水质污染。因此，保水开采技术是通过对采煤工作面附近的水进行合理控制、储存、利用来实现煤矿开采与水资源保护双赢的一种绿色开采技术。

目前，中国煤矿保水开采技术主要有以“堵截法”为主的煤矿保水开采技术和以“疏导法”为主的矿井水储存再利用技术两种。“堵截法”保水开采技术的主要原理是通过在煤层工作面前方架设隔水帷幕，从而将含水层与工作面隔离开来，再通过充填开采、限高开采、条带开采和保水区域划分等方法，对煤层工作面附近的强含水层、联通强含水层的导水裂缝带进行合理有效的控制，从而使煤层工作面附近的含水系统形成一条完整的隔水帷幕，以有效地防止采煤工作面前方的地表水流入采出液，使承压含水层不受破坏或破坏程度较小。而“疏导法”保水开采技术则是通过在煤层工作面后方架设疏排水通道，将采空区的地下水引导至疏干排水系统，从而使承压含水层不受破坏或破坏程度较小。

3 矸石利用技术

在煤矿开采过程中，煤炭开采产生的矸石不仅占用大量土地资源，而且还会产生污染环境的物质，对矿区的生态环境造成严重的影响。因此，煤矿企业在开采过程中应该充分考虑矸石的合理利用问题，以有效地保护矿区生态环境。煤矿绿色开采技术是指在进行煤矿开采过程中，充分考虑矿区生态环境的保护和可持续发展，利用先进的采矿技术对矿区产生的煤矸石进行合理开发和利用，减少煤炭资源的浪费，实现资源的循环利用。其中，矸石综合利用技术是煤矿绿色开采技术中的重要组成部分。利用该技术能够有效地解决煤矿绿色开采过程中存在的问题，从而促进煤矿企业实现可持续发展。

期间可以直接将矸石回填到采空区，这就需要在井下建立矸石筛选厂，同时还需要将地面的矸石运输到井下并充填到采空区。在对矸石进行处理和利用的过程中，需要将矸石与其他的材料进行混合，从而有效地改善矸石的结构，提高矸石的使用效率。同时，还可以对矸石进行加工处理，将其作为建材使用。例如，可以对煤矸石进行破碎处理，然后与水泥、石灰等材料混合，用于建筑、建材等方面。此外，还可以利用井下采空区作为充填通道。这是因为在井下采空区内存在着大量的煤、矸和水等物质，而利用充填通道就可以有效地解决这一问题。利用充填通道不仅能够有效地防止采空区内的水、矸石等物质进入到井下开采过程中，而且还可以将矸石作为建筑材料使用。

4 煤与瓦斯共采技术

煤与瓦斯共采技术是一种综合利用瓦斯资源的有效方法，其目的在于将采煤工作面下方的瓦斯抽采出来，通过对采煤工作面进行瓦斯抽采，并对抽采后的瓦斯进行利用，从而保证工作面安全生产，降低煤层瓦斯含量。目前，该技术主要应用于我国煤矿开采中。其主要原理是通过煤层中的瓦斯运动以及瓦斯本身的物理性质，有效地将采煤工作面下方的瓦斯抽采出来，并将抽采后的瓦斯用作回风巷道中的抽采，从而大大提高采煤工作面下方煤层中的瓦斯抽采率，并有效减少回风巷道内瓦斯含量。另外，该技术还可以将抽采后的瓦斯用作矿井地面压裂液和其他一些化工原料。煤与瓦斯共采技术是目前我国煤矿绿色开采技术中应用范围最广的技术之一，且该技术的应用具有一定的优越性。

一方面，煤与瓦斯共采技术可以有效地防止煤层的自燃，并降低其在开采过程中所产生的有害气体含量，提高煤层开采效率；另一方面，煤与瓦斯共采技术在对瓦斯进行抽采处理时可以将其作为一种清洁能源加以利用，通过抽采瓦斯将其转化为其他可利用能源，从而实现煤矿开采过程中能源的综合利用。

结束语

总而言之，通过对煤矿绿色开采技术的应用进行研究，其目的是使煤矿企业在实现经济效益和环境效益共同提高的基础上，实现可持续发展。通过绿色开采技术的应用，能够减少煤炭开采过程中对环境的影响，减少煤炭开采过程中产生的污染，提高煤炭企业的竞争力。

参考文献

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[2]安哲.煤矿绿色开采技术及应用[J].能源与节能,2023,(05):218-220.

[3]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,(02):219-221.