淺議煤礦綠色開采問題

1、淺議煤礦綠色開采問題 摘要：眾所周知煤炭工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。 隨著礦業(yè)的迅速發(fā)展，采礦活動對礦山環(huán)境破壞程度日益增加，為保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境及生態(tài)環(huán)境，綠色采礦技術(shù)研究必須先行。因此綠色采礦是綠色礦山建設(shè)重要組成部分。本文從綠色采礦的意義及綠色開采的一些新技術(shù)做了簡要介紹。關(guān)鍵詞：礦井 新技術(shù) 綠色開采1、引言隨著我國能源總需求和煤炭產(chǎn)量的不斷增長，煤炭資源開采所帶來的礦區(qū)安全和生態(tài)環(huán)境問題將更為嚴(yán)重，人類的生存和社會發(fā)展將受到嚴(yán)重威脅。因此，實現(xiàn)煤炭開采與礦區(qū)生態(tài)與環(huán)境的友好，即實施綠色開采，是實現(xiàn)我國煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。即立足于煤炭開采

2、的源頭，通過對采煤方法和工藝，巖層控制以及相關(guān)技術(shù)、實驗研究平臺等的研究和建設(shè)，改變傳統(tǒng)采煤工藝造成的生態(tài)與環(huán)境問題，實現(xiàn)煤炭資源的環(huán)保、高效、高回收率和安全開采，從而實現(xiàn)采礦工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。2、煤礦綠色開采及意義2、1什么是煤礦綠色開采綠色開采是一個非常有前景且可持續(xù)發(fā)展的很好的資源開采方式。綠色開采涉及到兩個概念：一個是“綠色”，一個是“開采”.。那么什么是煤礦綠色開采呢？所謂煤炭綠色開采，是針對煤炭大量開采造成的環(huán)境問題提出的。煤炭開采可能造成一系列環(huán)境問題，如煤礦瓦斯事故、井下突水事故、地表沉陷、滑坡、農(nóng)田及建筑設(shè)施的損壞、煤矸石占用良田且造成環(huán)境污染等等。煤炭綠色開采，就是使煤炭開

3、采對礦區(qū)環(huán)境的擾動量小于區(qū)域環(huán)境容量，實現(xiàn)資源開發(fā)利用最優(yōu)化和生態(tài)環(huán)境影響最小化。簡單地講，就是合理利用資源，優(yōu)化技術(shù)，高效、持續(xù)、協(xié)調(diào)的發(fā)展煤炭工業(yè)，減少對環(huán)境的破壞，取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。2、2煤礦綠色開采的意義“資源開采-環(huán)境保護(hù)-礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展”的平衡關(guān)系，是我國21世紀(jì)資源開發(fā)的全局性課題。其核心內(nèi)容之一就是要實現(xiàn)“綠色開采”。“綠色開采”重大意義在于：綠色開采要求開采技術(shù)水平提升。我國煤炭行業(yè)整體技術(shù)水平較低，長期走的是粗放型發(fā)展路子，生產(chǎn)集約化程度很低。綠色開采必然要求多層面、多角度的技術(shù)創(chuàng)新。綠色開采要求系統(tǒng)高效利用產(chǎn)品。綠色開采要求從廣義資源的角度看待礦區(qū)范圍內(nèi)的煤炭

4、、地下水、煤層氣、土地、煤矸石以及在煤層附近的其他礦床等可用資源，在追求最佳經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的同時，盡可能減少對環(huán)境的負(fù)面影響。綠色開采要求全面評價企業(yè)效益，綜合考慮生態(tài)環(huán)境。綠色開采以生態(tài)大系統(tǒng)的觀念來看待、評價企業(yè)的經(jīng)濟(jì)活動，實現(xiàn)生態(tài)大系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。這自然要求企業(yè)在追求自身經(jīng)濟(jì)效益的同時，要全面考慮社會效益與環(huán)境效益。工序有采煤機(jī)落煤、裝煤，運煤，液壓支架移架、運輸轉(zhuǎn)載、工人攉煤、爆破及放煤口放煤等。3、綠色開采新技術(shù)3、1煤與瓦斯協(xié)調(diào)開采技術(shù)由于我國煤層氣低滲透率的特點，利用煤層開采引起巖層的移動破壞增大煤層滲透性，在采煤的同時高效抽采卸壓瓦斯，是我國煤層氣開采的主要途徑。鉆機(jī)瓦斯

5、抽采方法的選擇原則開采層瓦斯抽采技術(shù)鄰近層瓦斯抽采技術(shù)采空區(qū)瓦斯抽采技術(shù)鉆場及鉆孔布置技術(shù)3、2井下矸石充填技術(shù)在煤炭生產(chǎn)中，需要將大量煤矸石排放到地面，占用了大量的土地；同時在提升過程中消耗了大量的人力、物力。隨著煤炭生產(chǎn)的發(fā)展，矸石山越堆越大，占地面積越來越大，既造成了環(huán)境污染，又給煤炭企業(yè)增加了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。煤矸石是我國工業(yè)固體廢料中產(chǎn)生量、累計積存量和占地面積最大的固體廢棄物。為了杜絕或減少煤矸石造成的環(huán)境污染，可采取采用矸石充填開采技術(shù)，包括將掘進(jìn)出矸充填在井下廢棄的巷道或硐室內(nèi)，或?qū)⒕蜻M(jìn)出矸直接用于采空區(qū)充填。采空區(qū)條帶充填技術(shù)采空區(qū)條帶充填就是在煤層采出后頂板冒落前，采用矸石材料對采

6、空區(qū)的一部分空間進(jìn)行充填，構(gòu)筑相間的充填條帶，靠充填條帶來支撐覆巖。只要保證未充填采空區(qū)的寬度小于覆巖關(guān)鍵層的初次破斷跨距，且充填條帶能保持長期穩(wěn)定，就可有效控制地表沉陷，條帶開采冒落區(qū)注漿充填技術(shù)目前，我國主要采用條帶開采技術(shù)來實現(xiàn)建筑物下壓煤（“三下”）開采，其主要缺點是煤炭采出率偏低，一般僅為30%50%。條帶開采冒落區(qū)注漿充填就是條帶開采情況下，通過地面或井下鉆孔向采出條帶已冒落采空區(qū)的破碎矸石進(jìn)行注漿充填。同時利用充填材料與冒落區(qū)內(nèi)矸石形成的共同承載體來縮短留設(shè)條帶的寬度，以達(dá)到提高資源回采率的目的。3.3煤炭地下氣化技術(shù)煤炭地下氣化(Underground Coal Gasific

7、ation，UCG是指在煤層賦存地點直接獲得可燃?xì)怏w的過程，即在地下將固態(tài)礦物通過熱化學(xué)過程變?yōu)闅鈶B(tài)燃料，然后由鉆孔排到地面，供給用戶。由氣化原理可知，必須首先建造地下煤氣發(fā)生爐，即生產(chǎn)車間。為此有兩種準(zhǔn)備方法： 礦井式氣化方法：是從地面向煤層鑿出井筒后，用煤層平巷連通，點燃煤層，生產(chǎn)煤氣。缺點是避免不了井下作業(yè)；密閉井巷工作復(fù)雜，漏氣性大；氣化過程不易控制。無井式氣化方法：就是用鉆孔代替井筒，然后貫通兩個鉆孔，并點火形成火道，進(jìn)行燃燒。燃燒工作就是煤的真正氣化過程。3.4減少井下排矸量減少井下排矸量的措施：煤礦生產(chǎn)進(jìn)行總體合理規(guī)劃。改革巷道布置方式，減少巖巷掘進(jìn)量。合理選擇采煤方法及生產(chǎn)工藝

8、。矸石充填不出井。3.5減少井下廢氣、粉塵污染井下抽放瓦斯綜合利用抽放分為本煤層抽放、鄰近層抽放、采空抽放、鉆孔抽放、巷道抽放、綜合抽放井下粉塵防治減塵（煤層注水、采空區(qū)灌水、濕式作業(yè)）、降塵（對產(chǎn)塵源噴霧灑水，巷道水幕凈化）、除塵（通風(fēng)排塵，除塵裝置捕集除塵）、隔塵井下防滅火技術(shù)均壓防滅火、阻化劑、黃泥灌漿、注凝膠、注氮、三相泡沫、束管檢測系統(tǒng)3.6煤礦污水處理技術(shù)礦井水分類排放。（巖溶水、礦井污水）水采礦井的閉路循環(huán)。煤礦用化工原料污染治理。3.7建筑物下采煤與減沉技術(shù)基于巖層控制的關(guān)鍵層理論提出，可將保證覆巖主關(guān)鍵層不破斷失穩(wěn)作為建筑物下采煤設(shè)計的基本原則。為了保證建筑物下采煤既具有較好

9、的經(jīng)濟(jì)效益，同時又確保地面建筑物不受到損害，關(guān)鍵在于根據(jù)具體條件下覆巖結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵層特征來研究確定合理的減沉開采技術(shù)及參數(shù)。確定覆巖中的關(guān)鍵層位置，掌握其離層與破斷特征參數(shù)，是注漿減沉技術(shù)應(yīng)用可行性分析、鉆孔布置與注漿工藝設(shè)計及減沉效果評價的基礎(chǔ)。4、結(jié)束語煤礦綠色開采技術(shù)對于美化礦區(qū)環(huán)境、改善能源結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與能源同步發(fā)展等都具有重要意義。資源與環(huán)境協(xié)調(diào)的綠色開采是解決煤炭開采環(huán)境問題的根本出路。綠色采礦可以減少環(huán)境污染,還能帶來良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。綠色采礦是形成綠色礦業(yè)及礦區(qū)綠色家園的重要組成部分,相信隨著綠色開采的不斷發(fā)展和完善,煤礦綠色開采一定會發(fā)揮它應(yīng)有的作用,為人類與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)3錢鳴高，許家林，繆協(xié)興.煤炭綠色開采技術(shù)J.中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2003(4.343-348.4汪海平，王慶，蘭永偉.煤礦的綠色開采J.煤炭技術(shù)，2007(9.52.5顧義磊，龔書賢.礦