绿色开采技术在煤矿开采中的应用解析

绿色开采技术在煤矿开采中的应用解析

赵艳鹏

临沂矿业集团菏泽煤电有限公司山东菏泽274700

摘要：随着煤矿开采深度的加深，对开采技术提出了更高的要求，这就为煤矿绿色开采的应用提供了条件，煤矿绿色开采的应用可以减少煤矿开采过程中造成的环境破坏，利用绿色开采技术不仅可以确保煤矿的高产、高效，而且具有绿色环保的特点，是一种值得推广的技术，不仅可以提高煤矿企业的经济效益，还会为提高社会效益。本文根据笔者工作实践，对绿色开采技术在煤矿开采中的应用

关键词：绿色；开采；技术；煤矿

1应用煤矿绿色开采技术的必要性

煤矿区未被开采之前，其生态环境与周边环境具有和谐的协调共生关系，但因人为干预，导致该区域的生态环境建设发展受到了明显的影响，进而爆发出诸多环境方面的问题。尤其是对于我国而言，目前主要有两个方面对煤矿开采的长远发展产生影响，一方面是生产成本投入不够健全，如装备、技术以及安全设置等方面的投入；另一方面是对于生态环境的保护和恢复的相关费用支出不足。这些都会在未来严重阻碍我国煤炭产业的发展。应用“绿色开采”能够很好地应对煤炭开采过程中所出现因地下岩层移动现象，造成地表塌陷，进而引发农田和建筑设施的损坏等问题，通过控制岩层的移动，避免岩层中瓦斯流动造成的事故，而且也从根源上避免了瓦斯混入空气中对环境造成的影响，很好地避免了矸石山容易出现的自燃问题以及因为自燃形成有害气体对环境的污染。所以为了能够确保煤炭开采行业的长远发展，需要充分应用煤矿的绿色开采技术。

2煤矿开采过程中对于绿色开采技术的应用

2.1煤矿绿色开采技术中的充填开采技术

煤矿开采过程中存在着诸多的安全风险，其中沉降和瓦斯相关问题最为严重，而通过应用充填开采技术能够使得此类问题的安全风险被显著降低。在实际开展充填工作时，工作人员需要事先准备好粉煤灰等填充物，将其填充到煤矿的采空区域内，以此来避免形成的采空区出现沉降的情况。而且这种方式能够将粉煤灰等诸多煤矿开采中产生的废弃物进行充分的利用，使得煤矿开采过程中的废弃物排放量显著降低。在煤矿的绿色开采技术中，充填开采技术是其中较具有代表性的技术，其能够显著降低因煤矿开采对周边环境形成的压力和影响，而且具有操作简单高效的特点。在开展充填开采时，只需要将采空区的填充物协调好，并对充填开采的步骤进行严格的管理。具体可以采取“采区煤矸石洗选法”的方式实现充填开采的目的。在掘进工作面为半煤岩，通过掘进运输系统无法实现对开采物的完全分离时，在开采区安防小型的洗选设备，把矸石和煤形成的混合物直接卸载到小型洗选设备中，借助洗选设备，将矸石和煤进行分离，然后通过原煤运输系统将洗选出来的煤运输出去，通过矸石运输系统将洗选出来的矸石直接运输到矸石填充系统中去。相对于其他绿色开采技术而言，充填开采技术存在明显的优势，但是其存在开采过程中需要耗费大量成本的缺点，煤矿企业在开采过程中，对于充填开采形成的相关成本应当予以最大程度的降低，注重控制充填开采的经济消耗。在充填开采的诸多具体开采方式中，膏体充填的方法最具有高效的特点，所以目前的煤炭开采普遍应用该技术，以实现绿色开采的目的。充填开采技术的实用性比较强，通常利用膏体和水砂等材料来充填采空区，这样做既经济又妥善处理了垃圾物品，从根本上缓解了煤炭开采所造成的伤害，提高了煤炭的回采率，采空区的充填开采技术从20世纪30年代就开始使用，最开始充填技术主要采用干式充填，使用的是煤矿在开采过程中产生的固体废弃物，这样不仅可以利于地质结构的稳定还可以处理掉矿山的废弃物。50年代的采空区充填是利用水砂，但是水砂存在一定缺陷，到80年代末出现的膏体充填技术解决了以上材料存在的缺陷，是目前矿区使用最广的充填技术。

2.2煤矿绿色开采技术中的保水开采技术

我国幅员辽阔，煤矿分布范围也较为广泛，在特殊地质的影响下，使得开采煤矿的过程中，很容易爆发透水的风险，且该风险与煤矿开采的深度成正比关系，此风险的爆发，会造成大规模的水资源浪费。而应用保水开采技术，能够确保在开采煤矿的同时为水资源提供保护，尽可能避免透水的情况出现。绿色开采技术中的保水开采重点是处理岩层，将岩层中的裂缝压实，提高岩石的密度，从而实现阻止水资源流动、形成隔水带，达到保水的目的，在具备隔水条件的煤矿中，保水开采技术具有较好的作用，但是保水开采技术在不具备隔水条件的区域内开展存在较高的难度。

2.3煤矿绿色开采技术中的综合共采技术

瓦斯是影响煤矿开采安全的一大重要因素，为了确保煤矿开采安全可靠，需要充分应用和发展综合共采的绿色技术。在煤矿中，瓦斯作为新型能源的一种，储量较高，所以瓦斯开采与煤矿开采可共同进行，通过综合共采的方式，显著降低煤矿开采存在的风险。

2.4煤矿绿色开采技术中的井下污水处理技术

煤矿的开采会形成很多污水，将井下形成的污水集中排放到中央水仓，然后在中央水仓的仓上仓口安装包括煤泥压滤设备在内的污水处理设备，所以煤泥压滤设备会把污水过滤后，将其中绝大部分煤泥压缩成煤饼，污水经此处理后还含有少量的煤渣，再由污水处理设备进行净化，随后借助中央水仓水泵排至地面，经过此方式处理的污水已经没有有害物质，所以对于农田灌溉并不会产生影响。

2.5炮采放顶煤法

炮采放顶煤开采方式主要使用于煤层厚度大于5m的倾斜或急倾斜的煤层中，滑移顶梁主要有顶梁和支柱组成，在顶梁与钱粮上必须要有后梁和前梁通过，或者与导向槽有连接，并且要有3-5个液压单体柱作为支柱和支架。在前梁的前端安装挑梁或探梁，在后梁的尾端安装尾梁，应用这样的滑移顶梁支架在比例上比较安全和可靠，另外重量比较轻，可以自行的进行移动，构造、安装和拆卸方面也比较方便，实用性比较强，花费的成本比较低。

2.6煤与瓦斯共采技术

瓦斯虽然是一种有害气体，但是也是一种洁净性能源，传统的煤矿开采技术是对瓦斯进行抽放处理后再进行开采，这样会造成大量资源的浪费，为了更好的优化资源，利用煤与瓦斯共采技术可以减少巷道内的瓦斯含量，防止瓦斯突出，确保煤矿的安全生产，另外对瓦斯进行了利用，提高了企业的经济效益。

2.7煤矸石的再利用技术

煤矿开采产生的煤矸石主要有井下开采产生的矸石和洗煤过程中产生的矸石，对于井下产生的煤矸石可以直接对采空区进行充填，或利用其作为保护煤柱，这样减少了煤矸石的运输还得到了充分利用，洗煤过程中产生的矸石可以利用到火电厂进行发电和供热，也可作为建筑材料用。

3结语

煤炭在我国能源体系中发挥着重要的作用，是国民经济发展的支柱和基础产业，我国社会经济的发展对煤炭资源较为依赖，其能够显著的促进社会经济的发展，但与此同时，煤炭的开采会严重影响周边的生态环境，所以为了尽量减少对生态环境的破坏，需要将绿色开采技术充分应用到煤炭开采过程中去。通过对绿色开采技术的合理应用，实现煤炭开采和环境保护之间的平衡。促进煤炭开采行业长久稳定的发展。

参考文献：

[1]田瑞云.神东矿区煤炭资源安全高效绿色开采技术综述[J].煤炭工程，2016，48（9）：11-14

作者简介：

男、1984.10月出生、汉族、大学、毕业于山东科技大学采矿工程专业、工程师、临沂矿业集团菏泽煤电有限公司.