劉亮

（中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院，寧夏 銀川 755000）

關(guān)于煤礦開采新技術(shù)應(yīng)用研究的探討

劉亮

（中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院，寧夏 銀川 755000）

煤炭是我國的主體能源，在未來較長時期內(nèi)，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)較難改變，同時新能源的開發(fā)利用發(fā)展迅猛，長期前景看好，但又面臨諸多阻礙?？茖W(xué)采礦是煤礦開采永恒的主題，提高煤炭采出率、保護生態(tài)環(huán)境和實現(xiàn)煤礦可持續(xù)發(fā)展是煤礦行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。本文對采礦新技術(shù)基于環(huán)保理論的礦業(yè)開采做簡要探討。

煤礦開采；采礦新技術(shù)；綠色開采

1 研究新的開采技術(shù)的必要性

我國已經(jīng)成為世界最大的煤炭生產(chǎn)和消費國，未來我國將長期占據(jù)世界煤炭生產(chǎn)和消費的主導(dǎo)地位。多年以來，我國煤炭產(chǎn)業(yè)占一次能源產(chǎn)量一直超過70%，去年超過75%，煤炭消費量一直占70%左右。但是隨著采礦業(yè)的發(fā)展，各種環(huán)境問題變得愈發(fā)明顯，地表下陷，矸石堆積，水資源污染與地下水枯竭等等，采礦過程中產(chǎn)生的矸石造成地表下陷導(dǎo)致地表深陷資源嚴重浪費。地下礦藏儲存的大量有毒有害氣體，包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化物等等，伴隨著井通風(fēng)風(fēng)流并攜帶大量粉塵排至大氣中，給環(huán)境帶來了嚴重影響。

2 研究新的綠色開采工藝的重要性

如何優(yōu)化資源的開采與環(huán)境保護共同發(fā)展，進而實現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，這一課題的核心就是要怎樣實現(xiàn)“綠色無污染開采”。“綠色優(yōu)化開采”的重要性主要表現(xiàn)為：綠色優(yōu)化開采要求實現(xiàn)多層面、多角度的技術(shù)創(chuàng)新，改善開采工藝，提高開采水平；綠色優(yōu)化開采需要系統(tǒng)高效地利用產(chǎn)品；綠色優(yōu)化開采更需要從廣義資源的角度全局看待礦區(qū)開采范圍內(nèi)各種可用資源，在追求最佳的經(jīng)濟效益和社會效益同時，盡可能地減少對環(huán)境的負面影響，實現(xiàn)科學(xué)發(fā)展、資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展；綠色優(yōu)化開采需要對企業(yè)效益進行全面評估，綜合考慮各方面因素，包括資源環(huán)境與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

3 綠色優(yōu)化開采技術(shù)探究

3.1 煤與瓦斯協(xié)調(diào)開采技術(shù)

低透氣性瓦斯是吸附在煤炭上難于采集、資源密集度低的伴生資源。在進行的井下工程時，先采瓦斯而后采煤以及利用巖層受采動形成的裂隙場采集釋放的瓦斯是最經(jīng)濟而有效的辦法。

3.2 井下矸石充填工藝

潔凈綠色開采技術(shù)是指在提高煤炭質(zhì)量的同時，兼顧從源頭上避免產(chǎn)生污染物或最大程度地控制或者減少污染物的生成量和污染的嚴重程度，實現(xiàn)煤炭開采對環(huán)境的破壞污染降低到最低限度的開采工藝。煤炭生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量的煤矸石，并且堆放到到地面，占用了大量的土地，同時消耗了大量的人力、物力把矸石提升排放出來。隨著煤炭行業(yè)的發(fā)展，矸石山的堆放越來越大，占地面積與日俱增，不僅污染了環(huán)境，而且增加了煤炭企業(yè)的經(jīng)濟負擔。我們可以通過優(yōu)化開拓巷道部署、巷道的布置和采掘工藝的更新等技術(shù)措施控制煤矸石的生成量，或者將掘進出矸直接填充在井下廢棄的巷道硐室采空區(qū)，實現(xiàn)矸石填充，來杜絕或減少煤矸石造成的環(huán)境污染。

3.3 煤炭地下氣化工藝

煤炭地下氣化是指在井下直接把煤轉(zhuǎn)化成可燃性氣體，即在井下將固態(tài)的礦物通過熱化學(xué)工藝變?yōu)榭扇夹詺鈶B(tài)燃料，然后通過鉆孔排到地面，供給用戶使用。

煤炭地下氣化的成本，比地面氣化成本（0.40-0.50元/m3）降低50%以上，從科學(xué)采礦觀點看，其完全成本最低，煤炭地下氣化的經(jīng)濟效益是非常良好的。

煤炭企業(yè)的各種生產(chǎn)環(huán)節(jié)給人類生存環(huán)境造成各種污染，影響人們身體健康，污染了生活環(huán)境。煤炭的地下氣化過程，燃燒過剩下的灰碴、其他有毒有害物及放射性物質(zhì)都留在地下，有效的減少了地面沉陷及上述各過程中造成的環(huán)境污染。煤氣可以進行集中凈化，分離后可獲得到潔凈的能源氫氣。因此，地下氣化技術(shù)的環(huán)境效益相當明顯。煤炭地下氣化解放了生產(chǎn)力，是新型高產(chǎn)高效煤礦企業(yè)的雛型，是我國乃至世界老舊落后礦井及煤炭行業(yè)的優(yōu)化改革必經(jīng)之路。最好的社會效益就是實現(xiàn)了綠色科學(xué)發(fā)展。

4 結(jié)論

煤炭是我國的主體能源，在未來較長時期內(nèi)，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)較難改變，同時新能源的開發(fā)利用發(fā)展迅猛，長期前景看好，但又面臨諸多阻礙。所以，我們必須讓煤炭“綠起來”，以推進煤炭綠色開采和清潔利用，來提高我國能源品質(zhì)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，促進節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟。這也是應(yīng)對氣候變化，大力發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟的必然戰(zhàn)略選擇。綠色開采是一種理念更是一種責(zé)任，是現(xiàn)代化采礦技術(shù)發(fā)展的最終之路。提高煤炭采出率、保護生態(tài)環(huán)境和實現(xiàn)煤礦可持續(xù)發(fā)展是煤礦行業(yè)發(fā)展根本目的。

[1]程宇暉.煤礦采礦新技術(shù)的應(yīng)用研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟, 2013(04).

[2]王深厚.采礦新技術(shù)對煤礦開采的重要性探討[J].硅谷, 2013(08).

劉亮(1990.7.17—)，中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院，采礦工程專業(yè)。

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