关于环保煤炭开采技术分析

关于环保煤炭开采技术分析

许帅

枣庄矿业集团矿业管理公司太岳分公司山西长治046000

摘要：煤炭作为社会生产活动的主要能源之一，它的开采质量和开采效率对社会经济发展具有一定影响，要想保证经济可持续发展就必须以节约能源为管理开展生产活动，这样不仅能够缓解我国的能源紧缺问题，还能在一定程度上减少企业的成本投入，对提升企业生产活动的经济效益具有积极作用。与此同时，也能有效降低对煤炭开采的力度，减少煤炭开采对环境的影响。对于那些无法避免的开采工作来说，也需要在技术上进行创新，降低开采过程中对周边环境的破坏率。

关键词：环境保护；煤炭开采；生态系统

引言

煤炭是我国不可或缺的能源之一，它对我国国民生存以及经济发展有着至关重要的作用及影响，换而言之，我国可持续化发展过程中煤炭资源是必不可缺的物质能源基础。然而，从目前绝大部分煤炭企业开采的途径而言，对我国生态环境造成了严重的影响及破坏，因此，必须创新及提升既有煤炭开采技术，从而将其对环境的破坏降到最低化。

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煤炭开采过程给生态环境带来的影响

2.1固体废物带来的影响

煤炭开采作业过程中所产生的固体废弃物被称作煤矸石，在实际开采过程中根据开采强度的不同会产生不同量的煤矸石，这类废弃物如果没有经过合理处理便会对环境产生严重影响。在开采活动中，由于产生的煤泥和煤矸石没有运输到特定的地点进行有效处理，而被随意堆放在矿区周边，这便会对周边的表面植物的生长带来一定影响，长期堆放会使得植物枯死，降低地面植被覆盖率，对周边环境带来严重影响。

2.2对地质环境及地表资源造成的影响

因为现在中国内的煤炭开采技术大多还是采用洞采方式，但是洞采的煤炭开采技术会对地底下的磁场力场造成巨大的影响，更别说洞采的方式还在煤炭开采中占重要比例，所以，现在的煤炭开采技术对地质影响的程度很大，而且根据以往的数据显示得知，国内的煤炭需求量正在日益增高，而地表塌陷面积却越来越大，这个问题将会越来越严重。

2.3对水资源带来的影响

由于煤炭开采工程以地下作业为主，在开采的过程中不仅会对地层结构造成影响，还会威胁地下水环境。在地下开采的过程中，地下水位会由于上层覆盖面积减少，而加快蒸发的速度，这种发展形式下，地下水位必定会形成下降的趋势，致使矿区周边的植物由于无法获得充足的水源供应而发生枯死现象。另外，还会对相应区域的居民用水带来一定的困扰，这已经不再是环境问题，而是关系到民生问题。

3煤炭开采技术的改进及创新途径

3.1创新煤炭开采技术

1）对地下井内的煤矿摆放做出改变，应该使用半煤岩巷道和多布置煤巷的方法，这样能够同时降低矿井建设的经济成本和煤矸石这类固体废物的排放量。

2）对煤炭开采技术进行改革工艺，在进入地下时不要过厚也不要过薄，这样可以减少地板岩石的混入量，让原来煤矿中的一些含量降低。

3.2综合应用煤矸石

煤矸石是一种类似于普通煤炭的具有燃烧价值的固体废物，如果进行一些加工就可以成为建材，所以我们应该对煤矸石做到物尽其用，让它除去污染的同时能够得到很好地利用。

3.3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。

3.4充填开采技术

在煤矿开采工作完成之后，煤矿开采企业还需要对采空区进行一定的修复填充，但是采空区一般体积都是非常大的，填充所需要的材料量也是非常大的，这样在填充材料的采购上就需要耗费大量的成本，所以单纯的采空区填充一般在实际操作中不容易被认可和采纳。针对煤矿开采工作后的采空区填充问题，现在应用比较广泛的“关键层理论”提出，可以通过部分充填来对开采沉陷进行控制，这一思路一被提出就得到了广泛的应用。主要就是在煤矿采空区的上方应用离层裂隙注浆充填法，以此来发挥减缓下沉速度并减少下沉量的作用，对于采空区的绿色开采工作来说，主要就是在保证采空区的稳定性的基础上找到廉价的材料来进行填充，以有效的防范采空区的塌陷等问题。

3.5环境保护型煤炭的加工利用技术创新

（1）引入分解剂促使煤炭中有害气体含量的降低。我国煤炭最为常用的使用方式就是煤炭的燃烧。而有害气体在煤炭燃烧过程中的排放是必然的，因而可以将一定的含有分勰有害气体的添加剂注入到煤炭加工处理过程中去，从而促使有毒气体在煤炭燃烧过程中的排放量，进而促使煤炭燃烧对于我国生态环境的危害得以最大化的降低。（2）煤炭深加工技术的引入。检验的情况下，在煤炭加工过程中引入大量的水煤浆技术不仅可以将煤炭直接燃烧对于环境污染情况得到最大化的杜绝，而且，水煤浆技术在发展成熟后可以将其用于煤变油实验中，这样我国的能源危机可以得到很大的缓解。（3）粉煤灰处理技术的创新。煤炭燃烧后粉煤灰是必不可少的产物，将一定方解石等化学原料加入到粉煤灰处理过程中，燃烧处理后的产物可以作为水泥或者其他产品生产中的辅料，这样就可以实现粉煤灰重复利用，进而节约了资源。（4）煤泥处理技术的创新。在煤炭开采过程中，如若科学化、合理化的对煤泥进行处理，同样可以实现煤泥的二次使用价值，因此，在煤泥处理过程中采用循环回路设计，可以是脱水前后的煤泥成为煤炭系统很好的辅料，进而促使资源的合理化利用。

结束语

综上所述，在对煤炭开采过程中环境问题的影响进行分析之后可以发现，要想在保护环境的基础上开展煤炭开采工作，就必须从多个方面入手，不断创新开采技术，采用有效的措施对开采过程中产生的煤矸石等固态和液体废物进行集中处理，避免在矿区进行大量堆积，进而达到保护矿区周边地表植被覆盖率的目的。另外，针对地下开采作业对地下水环境的影响问题，也需要采取有效的措施对水源进行合理控制，保证水源的合理利用。从多个方面入手，尽可能在降低环境污染的基础上开展煤炭开采工作。

参考文献：

[1]周学双.从环保角度看煤炭开采与利用[C]//中国煤炭清洁高效转化发展高峰论坛，2013.

[2]蔡兆亮，等．煤炭开采项目环境影响后评价主要内容及实例运用[J]．中国矿业，2010，05．

[3]郭天琪.从环保角度探析煤炭开采技术[J].能源与节能，2016，6（5）：185-186.