浅谈煤矿及煤矿绿色开采技术

浅谈煤矿及煤矿绿色开采技术

王浩宇

神东煤炭集团高端设备研发中心 陕西省榆林市 719315

摘要：随着我国社会经济水平的不断提升，我国煤矿行业发展的脚步逐渐加快，然而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。

关键词：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。

2煤矿开采中的环境问题

2.1影响地质结构

大部分的煤矿资源都处于地表以下，埋藏深度较深。在传统煤矿开采中，需要对地表以下的煤矿进行大面积的挖掘，这会对地质结构造成严重的破坏，甚至导致表土层沉降、地表滑坡等不良地质问题。随着煤矿开采形成了大面积采空区，因未采取合理的填充方式，引起煤层上覆岩层沉降，导致坍塌事故。不仅造成严重的经济财产损失，还会对煤矿工作人员造成威胁。区域内的地质结构遭到了破坏，也会诱发泥石流、滑坡等地质灾害。

2.2造成空气污染

随着工业的不断进步和发展，对煤炭需求量大大增加，开采强度越来越大，导致井下有毒有害气体排放量增加，产生粉尘的概率越来越高。随着井下空气更新抽排至地面排放到大气中，空气中有毒有害气体增加，粉尘散播到空气中也会导致空气中的颗粒物增加，会对区域内居民的身体健康造成严重的影响，大面积长久无法消散的粉尘也对区域内植被的正常生长造成影响。粉尘中含有大量的煤炭颗粒，如果长时间累加，在特殊条件下，很可能会出现自燃现象，造成严重的经济财产损失。

3煤矿绿色开采技术的应用

3.1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。

3.2保水开采技术

随着节能环保意识的不断增强，煤矿开采中的节能环保工作也受到了人们的关注。煤矿绿色开采技术的应用，为煤矿企业的绿色发展奠定了坚实的技术基础，保水开采技术就是其中最主要的绿色开采技术之一。保水开采技术主要是为了解决传统煤矿开采中水资源污染问题提出的一种新型开采技术。在应用该技术之前，需要由工作人员对煤矿开采区域内的水资源情况进行调查分析，应用回灌技术降低煤矿开采对水资源造成的影响，达到煤矿绿色开采的目的。除此之外，可以在开采中使用地面注胶分层隔离开采技术，保护开采区域的水资源，也可以对二次处理的水资源进行补救，提高区域内水资源利用水平。

3.3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。

3.4矸石减排技术

煤矸石是煤炭开采和加工洗选过程中排出的一种固体废弃物，一般是混杂在煤层中的石块。随着煤矿开采规模的扩大，矸石的产出量也成比例增加。这些矸石如果随意堆放，在水的侵蚀下少部分溶于水并流进土壤等周边环境，将会对土壤、水源和附近生态等造成严重污染。除此之外，随意堆放矸石还会造成大气污染、重金属污染和地质危害等。而矸石减排技术是通过减少岩巷来减少矸石的产出量，实现从源头减排，同时针对矸石的排放处理进行分析思考与拓展，扩大利用范围、提高利用价值，对矸石进行更合理的利用。除此之外，对煤炭进行洗选加工的过程中产生的黑矸石含有较多的煤炭成分，可以与劣质煤一起用于发电、供热和建筑工程中。所以合理运用矸石减排技术，不仅能提高煤矸石利用率和价值，还能避免环境污染，有效解决矸石大量堆积的问题。

3.5煤矿巷道支护技术

煤炭资源的埋藏深度普遍较深，在实际开采中需要进行深度挖掘。在挖掘中，为了保证运输安全以及工作人员的施工安全，通常会设置巷道。巷道在实际应用中，会受到地壳运动和地质结构的影响。个别施工单位为了降低施工成本，在进行巷道支护的过程中，普遍存在支护技术不规范、管理不科学以及材料不合格等问题，严重影响了煤矿巷道的支护质量。为了对煤矿开采区域的地质结构进行有效的加固，要提高对巷道支护技术的重视程度。结合煤矿特点选择合适的支护方式，并积极应用新型绿色支护材料。

结语

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。

参考文献

［1］许家林.煤矿绿色开采［M］.徐州：中国矿业大学出版社，2019：56-57.

［2］樊晓光.煤矿绿色开采技术的应用［J］.资源节约与环保，2019(9)：37.

［3］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，2018(1)：146-147.