绿色开采技术在煤矿中的应用分析

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  摘要:在当前社会快速发展的新形势下,对于煤炭资源的需求量不断增加,这也有效的推动了煤炭的开采。随着煤炭资源的大量开采,其对生态环境也带来了严重的破坏,而且煤炭资源作为一种不可再生能源,在大量开采过程中对于煤炭资源的可持续发展也带来了较大的影响。
  关键词:煤矿;煤炭开采;绿色开采技术;应用
  煤炭资源多以地下矿井开采为主要作业方式,但在具体开采过程中,其对煤矿地区的生态环境带来了较大的破坏,也对煤矿周边地区人们的日常生活带来了较大的影响。特别是随着人们环保意识的不断增强,在当前煤炭开采过程中,绿色开采技术越来越受到重视,并在煤矿开采中广泛应用,这对推动煤矿企业的可持续发展具有极为重要的意义。
  1绿色开采技术概述
  基于资源效益和生态环境保护基础上提出的绿色开采技术,其作为一种现代开采理念,主要是利用其来实现对矿产资源的科学、环保开采。绿色开采技术在矿产资源开采活动中应用时,需要遵循可持续健康发展的开采原则,运用能够维持资源效益和生态环境协调发展的矿业开采技术,以此来推动矿产资源经济效益和生态环境的共同发展。由于绿色开采技术具有低开采、低排放和高利用的特点,并坚持以绿色工业为原则,充分的体现出现代煤矿企业的可持续发展理念。在煤矿资源开采过程中应用绿色开采技术,可以有效的降低煤炭资源开采过程中对资源所在地地质资源和生态资源所带来的污染和破坏,确保煤矿资源开采具有较好的经济效益和生态效益。
  2传统煤矿开采技术的弊端
  一直以来我国煤矿企业开采水平较国外来说,开采技术和管理水平都较为落后,许多煤矿企业在开采过程中还选择较为传统的开采方式,这就导致在长期开采作业过程中破坏了自然环境。而且随着开采量的不断上升,其对自然环境带来的破坏力度也不断增加。主要表现在水资源污染、土地资源破坏及大气污染等方面。我国存在严重的水资源短缺问题,但在煤矿开采作业过程中,传统的开采方式对本来严峻的水资源带来了新的更加严重的破坏,一旦不加以治理和控制,则会在不久导致我国出现新的水资源危机。在当前煤矿开采作业过程中,存在地面作业和地下作业两种方式,地上作业即为露天开采,其主要是开采地表皮下的煤炭资源,开采完成后,会对土地造成严重的破坏,而且无法恢复。井下作业方式,开采完成后地表容易出现塌陷现象,不仅存在严重的安全隐患,同时也会导致土地受到严重的破坏。如果井下开采采空区处理不当,势必会造成地表塌陷,严重威胁周边居民的生命和财产安全。
  3新形势下绿色开采技术在煤矿中的应用
  3.1煤与瓦斯共采
  瓦斯是煤矿开采过程中产生的气体,其作为一种洁净能源,可以通过运用相应的技术来使其资源化。在煤矿开采过程中,可以在开采作业前将煤层中的瓦斯抽出,这样不仅可以保证煤矿开采安全,而且抽出的瓦斯作为洁净能源还能够进行有效的利用。但当前我国大部分煤矿煤体存在透气性低的问题,在本层进行瓦斯抽取存在较大的难度。也可以采用煤与瓦斯共采的方式,煤炭开采后围岩压力下降,采空区内大量瓦斯被释放,这时进行瓦斯抽采。对于废弃的矿井,由于煤层经过采动,岩体存在裂隙场,这种情况下利用钻孔,并在井下安装瓦斯抽排管,对井口进行封闭处理,从而将瓦斯抽采出来进行利用。另外,也可以利用回风井来对瓦斯进行回收。
  3.2保水开采技术
  我国水资源分布很不均衡,大概有70%的矿区缺水,保水开采是绿色开采的主要内容。矿区开发大量使用地表水和地下水,而煤炭开采又是对地下水资源人为疏干排水过程,采动形成的导水裂隙对煤系含水层形成自然疏干过程,这些都将对当地生态产生严重影响。在保水开采中应当注意以下问题:
  ①保水开采与防止溃水是两个概念,后者是从安全考虑,而保水开采则必须研究开采前后岩层的水文地质变化。
  ②必须研究采动覆岩内是否有隔水层,开采对地表和地下水系的破坏在降雨后能否恢复,能否再造相应的隔水层。
  ③地下水的利用,是减轻和修复开采对水资源破坏的重要途径。流入矿井地下采空区的水如何再利用,是值得思考的大课题。
  3.3充填开采
  针对于煤矿开采后形成的开采沉降区域,通过运用充填开采技术,可以有效的减少地质灾害的发生,降低煤矿固体废弃物的排放,全面提高矿井资源的回收利用率。在具体充填开采技术应用过程中,可以采用矸石充填、水砂充填和膏体充填等技术方法,针对实际情况选择具体的充填方法,其与煤矿绿色开采理论具有较好的适合性,而且在当前实际煤矿生产过程中应用也十分广泛。
  在煤矿井下开采作业过程中,通过对矿井进行充填,即对开采过程中煤矿采空区利用相应的填充料进行充填,可以有效的对采空区进行适当的弥补,并能够在一定程度上控制采空区上层岩层的移动,实现对地面建筑的有效保护,防止地面塌陷问题的发生。在进行填充的过程中,大量的固体废弃物充填进去,井下的采空区域减少,就会间接的减少采空区的积水,积瓦斯等危险源,也在一定程度上降低了发生冲击地压可能性,社会综合效益好、环保效益高和对提高安全水平都有积极意义。
  3.4矸石的处理
  减少排矸和进行矸石利用是绿色开采技术的另一大任务。通过优化巷道布置,多开煤巷少掘岩巷,开发煤巷护巷技术,减少矸石量。但随着采深的增加,岩石巷的开掘将不可避免,处理好矸石利用是解决途径。根据矸石成分可以采取不同的处理方法,如含碳量大于20%的煤矸石發热量在6.2~12.5MJ/kg,可用于发电、供热。含碳量低的煤矸石可用于建筑材料、复垦回填材料等。对于有些不宜于在地面使用的矸石,可在井下充填采空区以保护地表。
  3.5煤巷特殊支护技术
  在煤矿开采的过程中,采取煤巷特殊支护技术,有利于保障煤矿设备能有效的产生作用,让煤炭开采顺利有序进行。伴随着国内煤巷特殊支护技术不断取得突破,安全设施不断完善,开采安全性不断提高,为大采深、软弱破碎围岩、高应力煤层开采提供了安全保障,有效的提升了煤炭的开采效率。煤巷特殊支护技术已经成为了未来煤矿开采技术研究方面的重大课题。
  4结束语
  当前国家对环境污染和大气污染十分重视,这也有效的推动了煤矿开采作业技术的提升。在实际煤矿开采过程中,通过对开采技术进行不断创新,并进一步完善煤矿开采措施,充分运用绿色开采技术,在提高煤矿开采高效性的同时,可以实现对环境资源的有效保护,确保煤矿企业能够获得较好的经济效益和社会效益。
  参考文献:
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