煤矿绿色开采问题研究

摘要：本文首先介绍了绿色开采内涵及其意义，然后详细阐述了主要的绿色开采技术，最后提出了绿色开采技术的发展。

关键词：煤矿，绿色开采。

中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：

1 绿色开采内涵及其意义

绿色开采技术指的是在进行煤炭资源的开采过程中为了降低对周围环境的破坏、避免各种环境污染，坚持可持续发展的原则，积极推行一种将生态保护和矿产企业经济效益相结合的煤矿开采技术。在煤矿开采中运用绿色开采技术的整体目的是为了能实现矿产资源开采中生态和资源效益的最佳结合。绿色开采技术的基本出发点是为了降低煤矿开采中对资源和环境造成的不利影响。在煤矿开采中实施绿色技术对于促进我国的煤炭行业的进一步发展有至关重要的作用：首先，在煤矿开采中实施绿色技术能将开采出来的各种废土、矸石等进行回收利用，作为建筑材料或者是填充材料，从而降低对地表土资源的破坏，实现循环利用。其次，在煤矿开采过程中使用绿色技术能保证开采活动科学性，不仅能对地表水资源进行保护，而且有助于稳定地下水系统，保证地下水资源的正常循环和流动。再次，在煤矿开采中使用绿色技术能将矿井内的混合气体进行分离回收，进行合理的排放，减少对空气的污染，降低酸雨发生的概率，营造健康的生活环境。最后，在煤矿开采中使用绿色技术是未来矿产开采的趋势，煤炭企业实施绿色技术能加强自身的实力，在竞争激烈的矿产资源市场中能占据更加有利的地位。

2主要的绿色开采技术

2.1 保水开采

由于我国地理环境复杂，在我国5 0 %的矿井具有透水性的危害，并且随着矿井深度的不断扩大，透水引发的危险也相对加重。因为水资源不仅关系到人们正常的生活，而且对国家的经济发展也产生一定的影响，所以在煤矿开采过程中加强对水资源的保护，对矿井水要进行有效的利用，一般来说，在水资源比较稀缺的地区要将重点放在对水资源的保护上，在水资源比较丰富的地区在保水开采中要将重点放在对透水事故的防御中。保水开采技术是由于在煤矿开采过程中会对原来的地表径流造成破坏或者是在开采中对地质结构层产生破坏，导致地下水形成下降漏斗，这个时候就需要并采用保水技术对岩层进行相应的处理，如果上覆岩层含有软弱岩层，那么就可以通过压实使裂隙闭合形成新的隔水带，这样地表水和地下水就能及时补给，从而帮助地下水位逐渐恢复。如果上覆岩层中没有软弱岩层，那么就没有隔水带，这个时候就需要采用注浆的方式对裂隙进行处理，防止渗漏的发生。从我国当前的煤矿绿色开采技术来说，对于有隔水带的情况处理技术比较成熟，对于没有隔水带的地区进行保水开采技术难度比较大，在今后还需要进行大量的研究。

2.2 充填开采

充填开采主要是为了解决由于开采引发的地面沉降问题以及开采区瓦斯问题。充填开采的原理是在开采中将粉煤灰、煤矸石以及河砂等材料填入采空区，这样不仅能提高煤矿开采中资源利用率，减少采空区地面沉降发生的几率，而且能将采矿中产生的各种废气材料进行有效的利用，降低对矿区环境的污染。从成效来看，填开采是解决煤矿开采中环境问题的一个有效的办法，但是充填开采的成本比较高，限制了该项技术的发展，在未来的充填开采

技术的实施中我们需要注意的是对充填材料成本的控制以及充填系统的研究和协调。目前主要使用的充填开采技术可以根据充填材料的不同分为三种，水砂充填、矸石充填以及膏体充填。第一，水砂充填。我国在2 0世纪8 0年代就使用水砂充填技术，经过长期的发展这项技术已经非常成熟，但是由于在水砂充填技术中使用工艺比较复杂，成本较高，很难开展大规模的应用，这种技术已经与当前的经济发展趋势不相适应，逐渐被淘汰了。第二，矸石充填。矸石充填在使用的过程中能减少矿井中矸石山的对方，减少了对环境的污染，在采空区的回填中能产生很大的效果，但是如果需要进行大面积的回填那么所需要的矸石就比较多，会增加吨煤的成本。第三，膏体充填。膏体充填就是将固体废弃物按照合适的比例支撑类似膏状的浆体，然后通过泵压的作用，将膏状的浆体注入到采空区。膏体充填由于其凝结时间短，流动性好，在山东、河南等地的煤矿开采中都得到了有效运用。

2.3 地下气化开采技术

地下气化开采技术指的是利用先进的高科技手段，将地层深处的煤炭资源直接转化成气态的能源，然后使用传输管道将气态能源运送到地表的煤矿开采技术。在这种技术中主要是将原来传统的固体开采转化成气体开采，在煤炭开采中使用这种技术不仅能降低开采中的劳动力使用数量，降低劳动强度，而且对于地质环境的破坏也是非常小。但是这种技术有一个比较明显的缺陷就是在使用过程中可燃气体的热值不能达到相应的要求，这样在气化燃烧的过程中就容易产生有害物质，不仅影响人体健康，而且对环境产生一定的危害。因此，在以后我国的煤矿开采中还需要对这方面加强研究，不断提升气化技术水平，在提高能源利用率的基础上能减少相应地不利影响。

2.4 煤与瓦斯共采

在煤矿开采中虽然瓦斯的出现会给安全生产带来一定的威胁，但是从另外一个方面来说，瓦斯作为新能源的一种，对人们的日常生活产生很大的影响，瓦斯可以用来发电，也可以用来当作工业染料和化工原料，所以在煤矿开采过程中要合理进行瓦斯的开发和使用，形成煤与瓦斯共采的模式，不仅提高了资源的使用效率，而且降低了煤层中的瓦斯浓度，有助于煤矿安全生产。在这项技术中以我国袁亮院士为代表的技术小组创造性的提出了沿空留

巷的方式，对高瓦斯、低透气以及高电压等复杂的煤层情况进行了考虑，从而实现了在煤矿开采中煤层与瓦斯的连续开采，不仅减少了瓦斯抽取中的安全隐患，而且改善了煤矿开采环境，保证了，煤矿开采工作的安全进行。

2.5 煤巷支护与减少矸石排放

煤巷支护对煤矿的产生有重要的影响，在煤矿开采中要将岩巷用煤巷代替，在目前由于我国的煤矿开采的不断深入，煤巷支护也应该逐渐向具有高应力、大采深以及快速成巷的等特征的动压巷道支护技术转变。在采矿过程中矸石的排放会对整个环境产生极大的影响，要减少矸石排放就需要将巷道设置在煤层内部，在用条带煤柱内开掘矸石充填巷等方式，在采矿中实现无煤柱开采。目前在我国 的煤矿开采中使用煤巷支护技术比较突出的是河北、山东等地煤矿在开采中使用的矸石填充设备。

3 绿色开采技术发展

煤矿绿色开采技术有助于减少对环境的污染，同时提高了能源的利用效率，绿色开采技术在今后的社会化生产中主要朝着两个方向发展，一方面，绿色开采技术会向着全球化发展，因为全球的能源紧缺，矿产资源又是一种不能再生的资源，所以在开采的时候就需要重视能源节约，采用绿色技术。另外一方面，绿色技术要朝着高效化的方向发展，在未来的绿色开采技术发展中，各项技术会更加的完善，并且开采效率也会得到相应的提高，对环境的保护力度也会逐渐增大，从而促进整个煤炭行业的高效化运作。

4 结语

在当前我国的绿色开采技术虽然有了一定的发展，但是在实际的应用中还存在各种问题，在今后的煤矿开采中我们要不断进行研究，使煤矿绿色开采技术更加的完善，从而实现可持续发展。

参考文献

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