煤炭绿色开采技术及其应用探析

2017年第11期2017年11月0引言社会对煤炭资源的需要呈现了多元发展态势，煤炭生产技术也不断推动煤炭资源开采向着绿色高效的发展方向迈进。

随着煤炭资源的不断规模化开采，对生态环境的破坏也在日益加剧，已发展成为破坏人类生存的严重事件。

当今，环保意识和理念的不断深化，使得煤炭绿色开采技术的应用进入了日程[1-2]。

人们的环保意识得到了深化，煤炭资源的绿色开采技术得到了更新。

科学技术的发展使得煤炭开采技术终于迈入了环保、安全、稳定运行的历史发展阶段。

1煤炭绿色开采技术概述煤炭绿色开采贯穿在煤炭资源开采整个过程，随着绿色开采技术的发展，如今的煤炭绿色开采技术已不仅仅是一个概念，而是贯穿于生产规划设计、资源综合开发、生产效率提高、生产要素布置、生产方式选择及环境协调与实现矿山开采的整个过程。

进行绿色开采在提高开采效率的同时，需正确处理环境协调与开采、持续发展与开采等关键科学问题。

首先，从规划设计上要求根据开采地区的特点，科学选择开采方式，发挥绿色开采特点，合理进行规划。

大力推行环保节能开采技术是在开采过程中尽量减少废弃物的产生和排放，注重多种资源同时开采。

例如，煤与瓦斯共采，需同时采出煤和瓦斯，以避免高瓦斯矿井的安全事故。

再例如建筑物下采煤时，保证经济高效的同时还要能确保地面建筑物不致遭受损害，还有采用保水开采技术、减沉开采技术、矸石减排技术等，可使开采后暂时形成的地表水下降漏斗，在不破坏含水层的前提下仍能恢复到原来状态。

2中国煤炭开采工作的发展现状随着中国的能源建设不断深入，煤炭发挥了不可替代的作用，而可再生能源，如太阳能、生能等，还没有形成一定的规模，煤炭资源在能源开采和消费结构中占有的主导地位没有变，中国的经济发展依然依靠煤炭资源，煤炭的大量的产出和消耗及煤炭的环境污染问题依然在加剧，带来了一系列环境和社会问题。

3煤炭开采对环境的影响a)煤炭开采必然要形成有毒有害的物质，对水、土地、空气等造成不同程度的破坏。

主要表现在：煤矿的开采对水资源的破坏，导致了地下水位降低等，也带来了地下水的污染问题；煤矿开采必然要破坏土地资源，矸石压占和地表塌陷就是挖损土场、占压矿山所造成的典型破坏；b)传统采煤中，对岩层进行了大量移动，导致瓦斯逸散，造成井下瓦斯事故发生。

矸石带来了煤矿井下的地表运动，不加以利用就会转变为破坏能量，如地表沉陷，会导致农房和农田等的破坏[3]；c)煤矿开采增加了深井的数量，也使得灾害性事故的发生频率逐年上升，矿井安全生产受到了威胁，甚至给人类的安全带来了危害。

4绿色开采的理论基础a)绿色开采并不仅是一个概念，其牵扯到众多的生产环节，如清洁、生产、生产要素、工作协调等。

实际上，煤炭绿色开采技术是一个应用技术体系，需将整个煤炭资源的开采进行从规划到设计、生产方式的布置和选择、生产资源的配置等一系列的协调和安排。

煤炭绿色开采首先要保证煤炭资源的开采和持续发展。

做好煤炭绿色开采，就要以环境友好为工作核心。

当进收稿日期：2017-06-12作者简介：赵祥，1987年生，男，山西太原人，2011年毕业于太原理工大学阳泉学院采矿工程专业，助理工程师。

煤炭绿色开采技术及其应用探析赵祥（山西河曲晋神能源磁窑沟煤业有限公司，山西河曲036500）摘要：叙述了中国煤炭开采工作的发展现状、煤炭开采对环境的影响及绿色开采的理论基础，进行了绿色开采的理论分析，探讨了煤炭绿色开采技术的应用。

关键词：绿色开采；环境保护；资源利用中图分类号：TD82文献标识码：A 文章编号：2095-0802-(2017)11-0114-02Analysis of Green Coal Mining Technology and Its ApplicationZHAO Xiang(Ciyaogou Coal Industry Co.,Ltd.,Hequ Jinshen Energy Co.,Ltd.of Shanxi,Hequ 036500,Shanxi,China)Abstract:This paper described the current development of coal mining in China,the impact of coal mining on the environment and the theoretical basis of green mining,carried out theoretical analysis of green mining and probed into the application of green coal mining technology.Key words:green mining;environmental protection;resourceutilization（总第146期）环境资源114··2017年11月2017年第11期行煤炭绿色开采的设计和规划时，对于煤矿开采区域首先要进行开采方式的选择[4]。

实施煤炭开采的过程中，要选择环保和节能的开采技术。

另外，还要选择废弃物再利用的方法。

这些技术，都是未来煤炭开采绿色运行的关键；b)煤炭绿色开采针对的是当前煤炭开采过程中对环境产生的严重影响。

整个地下水系和地表水系的污染，都是由于煤炭传统开采方式带来的排泄造成的。

开采带来了地下水位的大面积和大幅度降低，煤炭区供水大面积下降，地表植被更加干枯，自然景观及农田都遭受到了不同程度的破坏。

在整个煤炭开采过程中，矿井下形成了大量采空区，顶板发生了移动和冒落，形成了地面沉降的洼地。

由于潜水位相对较浅，因此形成了裂缝，为山体滑坡带来了可能，煤矿地质环境及生态环境体系就这样被破坏殆尽[5]。

5绿色开采的理论分析绿色开采技术包含了采煤工艺、采煤方法、岩层控制技术等，采煤工艺通过改进，向着绿色、高效、环保和安全进行迈进。

煤炭资源传统开采方式中，对地表、地下水的破坏都通过绿色开采得到了缓和，绿色开采是从工业发展的角度进行的与环境协调一致的行为，本着低开采、高利用、低排放的原则，将矿山的开采活动与环境的保护整体协调统一。

绿色开采中，对岩体和岩层进行构造研究，防止岩体受到开采破坏而产生地表沉陷问题。

绿色开采后，由于绿色开采技术的介入，得到了改善，岩层水的污染问题、瓦斯的流动问题都能得到改善。

关键层次中的岩体运动和离层的发育状态，为绿色开采技术提供了实质基础[6]。

6煤炭绿色开采技术的应用6.1保水开采技术采用合理的煤炭开采工艺技术，要注意对地面进行注浆技术的改进工作。

矿井水资源要得到很好的保护，就要采用技术手段，开采煤炭的同时进行上覆岩层关键层的破裂，使得这一区域的地下水形成下降的漏斗形状。

经过对采空区域的贯穿，煤炭区域的地下水枯竭问题得到了改善，工作面的软弱岩层得到了压实。

当前的保水开采技术还不够完善，因此还要加强下一步的技术研发。

6.2减沉开采技术充填开采和条带开采囊括在减沉开采技术中，这一技术的运用需注意的是利用有限的充填材料，在不增加充填成本的前提下，采用相应措施控制好煤炭开采沉陷的问题。

通过推广和使用，使煤炭资源的浪费情况得到控制[7]。

6.3煤和瓦斯共采技术瓦斯不仅能给日常生活带来便捷干净的能源，还可作为生活原料、化工原料、工业原料等加以利用。

在进行煤层的开采过程中，岩层的运动特点必须被加以重视。

煤层在开采过程中，由于瓦斯容易在煤层开挖中发生泄露，导致安全事故发生，因此，将高瓦斯煤层转变为低瓦斯煤层，实现了煤与瓦斯共同开采技术。

6.4地下气化技术的应用采用绿色开采技术，能将煤炭的地下气化技术加以延伸，将煤炭转变为煤气，通过管道将煤气供给电厂，并将现有的地下作业改变为采气作业，使得煤炭开采技术中众多传统遗留问题得以解决。

6.5露天开采中的绿色开采技术露天开采中的绿色开采技术，如对露天采场、运输道路实施洒水降尘，减少粉尘对环境的影响。

对采矿剥离过程中产生的弃土集中收集存放以便回用，运输道路两侧、废石场顶部及两侧、工业场地内修建排水沟，避免雨季降水在道路、废石场表面、工业场地内漫流，减少水土流失量等。

6.6创新开采方法在采区划分和采区布置上尽可能加大采区范围，加大工作面长度及工作面推进长度，以有效减少采区井巷工程量，减少工作面搬家次数，在煤层顶底板岩石中集中布置巷道，推行有利于瓦斯抽采的新技术。

在煤层倾角小于12毅的矿井及块段中采用倾斜条带布置，在生产系统具备条件时尽量选择综采，不具备时则选择高档普采。

6.7建立有效地质保障系统采用高分辨率及三维三分量地震勘探技术，对地质构造进行精细解释，对煤层分布及厚度进行精准预测，对中小断层及裂缝进行有效辩识，对瓦斯及其分布进行准确预测，从而为煤与瓦斯共采提供可靠依据。

7结语通过煤炭绿色开采技术体系的运用，煤炭开采对环境的影响将日趋友好、节能、绿色，这是煤炭资源开发的必然趋势。

在矿产资源日趋紧张、资源利用成本日趋升高、环境污染不断加剧的今天，实施煤炭的绿色开采对多矿产同时开采、提高矿产回采率、保护日趋脆弱的矿区生态环境具有重要意义。

因此可以说，煤炭绿色开采有很好的发展前景。

参考文献：［1］王明刚.矿区构造特征及其对煤炭开采技术的影响研究［J］.内燃机与配件，2016(11)：160-161.［2］肖梦雄.煤炭开采技术发展方向探讨［J］.中国科技纵横，2013(14)：274.［3］孙宇龙.新时代下煤炭开采技术发展方向［J］.环球人文地理，2015(18)：52.［4］申鹏.关于未来煤炭开采技术发展方向的探讨［J］.环球人文地理，2016(12)：51.［5］刘斌.煤炭开采技术发展方向探讨［J］.科技与企业，2012(23)：166.［6］孙洁.煤炭开采技术及发展方向研究［J］.建筑工程技术与设计，2015(28)：2242.［7］张程.浅析煤炭开采技术及绿色开采技术［J］.民营科技，2016(12)：9.（责任编辑：刘倩倩）赵祥：煤炭绿色开采技术及其应用探析115··。