楊 磊

（中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司，北京 100120）

采礦行業(yè)對(duì)于國(guó)家的能源事業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著巨大作用，隨著社會(huì)生產(chǎn)力的進(jìn)步，礦產(chǎn)資源的消耗也在不斷加速，在采礦過(guò)程中的煤礦、金屬和非金屬為了滿足社會(huì)生產(chǎn)需要而被大量開(kāi)采。但是落后的開(kāi)采技術(shù)一方面影響著開(kāi)采效率，另一方對(duì)環(huán)境也造成了嚴(yán)重影響，隨著采礦工程的發(fā)展，綠色開(kāi)采也進(jìn)入了人們的視野，如何合理的、科學(xué)的進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開(kāi)采工作，對(duì)于能源行業(yè)的發(fā)展、環(huán)境問(wèn)題的治理以及可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

1 綠色開(kāi)采技術(shù)的價(jià)值

綠色開(kāi)采技術(shù)在采礦工程中有著廣泛的應(yīng)用，主要原因在于其推廣度和覆蓋面較大，綠色開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于提高采礦效率、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展、提高能源行業(yè)改革有著積極的作用。特別是在煤炭開(kāi)采方面，綠色開(kāi)采技術(shù)一方面能夠降低煤礦開(kāi)采對(duì)環(huán)境帶來(lái)的破壞影響，另一方面能夠提高煤炭采集的效率，實(shí)現(xiàn)綠色的可持續(xù)發(fā)展?？梢钥闯?，將綠色開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用到采礦工程中，能夠讓煤礦資源的開(kāi)采變得更有效率，同時(shí)降低造成的負(fù)面影響，對(duì)節(jié)約能源、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。因此，綠色開(kāi)采技術(shù)在采礦工程中有著廣泛和實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值[1-3]。

2 采礦工程引起的問(wèn)題

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提高，能源行業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位逐漸凸顯，能源行業(yè)為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了極大的推力。但是當(dāng)采礦工程在開(kāi)采中取得巨大資源的同時(shí)，也伴隨著一系列的負(fù)面影響，而在煤炭資源的開(kāi)采中，分別對(duì)土地、水資源以及空氣三個(gè)方面造成了破壞，下面簡(jiǎn)單對(duì)其問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明：

（1）土地資源方面的問(wèn)題

在開(kāi)展煤礦資源開(kāi)采的過(guò)程中，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)土壤不可避免的會(huì)造成一定的破壞，其環(huán)境影響主要表現(xiàn)為水土流失、廢棄垃圾污染土壤、土地荒漠化或者呈龜裂狀，并且據(jù)調(diào)查顯示目前土地荒漠化速度和污染程度還在不斷提高，所以現(xiàn)在在開(kāi)采煤礦資源的時(shí)候必須要對(duì)廢棄物進(jìn)行處理，但即使如此，處理這些天量的廢棄物不僅要耗費(fèi)大量的人力財(cái)力，還要占據(jù)大面積的土地完成處理，實(shí)際上也浪費(fèi)了土地資源。

（2）水資源方面的問(wèn)題

采煤活動(dòng)勢(shì)必會(huì)對(duì)地下水資源造成影響，使得地下水冒出地面或者水位下降。在實(shí)際采煤過(guò)程中，地表會(huì)因?yàn)榈叵滤黄茐亩沟玫乇硗寥腊l(fā)展變形，影響地下水的流向和徑流量，嚴(yán)重的還會(huì)造成某些河流流量降低甚至斷流、湖泊水位下降退化為沼澤，造成嚴(yán)重的生態(tài)破壞，改變周?chē)纳鷳B(tài)系統(tǒng)。目前水資源受到采煤活動(dòng)影響最嚴(yán)重的地區(qū)主要是西北內(nèi)陸，由于當(dāng)?shù)乇旧碛胸S富的煤礦資源，同時(shí)氣候干旱，海拔較低，開(kāi)采過(guò)度等因素導(dǎo)致水資源受到嚴(yán)重的破壞。

（3）大氣污染方面的問(wèn)題

進(jìn)行采煤作業(yè)的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，其中SO2，CO以及CO2和其他氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響最大。而CO2是造成溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)?，并且CO由于是氣體與氧氣混合燃燒很容易完全燃燒，生成更多的CO2，排放出更多的CO2，而SO2則是形成酸雨、腐蝕建筑物、改變土壤酸堿度的重要原因，而氮氧化物本身具有極強(qiáng)的毒性，對(duì)環(huán)境和人體會(huì)造成嚴(yán)重破壞，并且對(duì)空氣的污染更甚于其他氣體，直接威脅城市環(huán)境和人體呼吸系統(tǒng)[4,5]。

3 綠色開(kāi)采技術(shù)在采煤活動(dòng)中的應(yīng)用

（1）保水開(kāi)采技術(shù)

水資源的流向和徑流量會(huì)在采煤活動(dòng)中受到影響，地質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞和土壤上層的破壞會(huì)使得地下水向下流失，造成水資源的浪費(fèi)和土壤的進(jìn)一步軟化。保水開(kāi)采技術(shù)能夠在采煤活動(dòng)中有效保護(hù)水資源，并且還能使得礦井水和地下水資源得到充分的利用，尤其是在原本就干旱缺水的地方有著重要實(shí)用價(jià)值，而在水資源較為豐富的地方也能夠確保采煤活動(dòng)的順利開(kāi)展，避免水資源的污染，主要是對(duì)土壤進(jìn)行重新壓實(shí)確保土質(zhì)密實(shí)，避免地質(zhì)結(jié)構(gòu)中裂縫的形成。

（2）煤與瓦斯共采技術(shù)

由于礦井中含有大量的易燃易爆氣體，因此含有巨大的安全隱患，但是在采煤過(guò)程中一般只進(jìn)行簡(jiǎn)單的抽放，而瓦斯氣體本身是一種燃燒充分、放出熱量大、燃燒后危害較小的環(huán)保能源。煤與瓦斯的共采技術(shù)的原理是利用采煤過(guò)程中對(duì)煤礦區(qū)域結(jié)構(gòu)的改變，提高煤層的滲透率，從而對(duì)瓦斯進(jìn)行降壓，使得瓦斯的抽采變得更加容易，同時(shí)進(jìn)行煤礦資源的采集和瓦斯的抽采，使得采煤效率提高，瓦斯也得到更好的應(yīng)用，并且降低了安全事故發(fā)生的概率，無(wú)論是經(jīng)濟(jì)效益還是安全方面都是大有裨益的。

（3）充填開(kāi)采技術(shù)

采煤活動(dòng)中還會(huì)對(duì)開(kāi)采區(qū)域的土壤和巖石結(jié)構(gòu)造成破壞，開(kāi)采用的巷道和礦井在開(kāi)采結(jié)束后會(huì)成為巨大的空白區(qū)域，很容易發(fā)生沉降和崩塌，不僅會(huì)對(duì)采煤活動(dòng)造成影響，還會(huì)帶來(lái)極大的安全隱患。而通過(guò)充填開(kāi)采技術(shù)能夠有效防止類(lèi)似現(xiàn)象，將采煤過(guò)程中產(chǎn)生的不需要的巖石用于填充采煤過(guò)程中留下的空白區(qū)，一方面防止了地面沉降和塌陷的情況，另一方面又就地取材，節(jié)約了資源，提高了工作效率，同時(shí)還對(duì)保護(hù)環(huán)境有益。

（4）煤巷支護(hù)與矸石處理技術(shù)

傳統(tǒng)采煤產(chǎn)量低下的原因在于開(kāi)采過(guò)程中使用的巖巷會(huì)產(chǎn)生許多煤矸石，煤矸石的堆積既浪費(fèi)了土地資源，還污染了環(huán)境，又降低了工作效率。而煤巷支護(hù)技術(shù)完全能夠代替巖巷，有效減少采煤過(guò)程中產(chǎn)生的煤矸石，提高采煤的效率。開(kāi)采達(dá)到一定深度后必須采用更加高效的采煤方式，這就要求既能夠方便處理開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物，同時(shí)又有利于環(huán)境保護(hù)和提高產(chǎn)量，而煤巷支護(hù)技術(shù)完全可以滿足這些要求。

（5）煤炭地下汽化技術(shù)

煤炭作為一種化石燃料和不可再生能源，在各方面都有巨大的需求，但是煤炭本身的燃燒效率不高，經(jīng)常燃燒不充分造成資源浪費(fèi)。而煤炭氣化能夠直接將煤炭轉(zhuǎn)化為煤氣，提高能源的使用效率。以往的采煤技術(shù)是將地下的煤炭經(jīng)過(guò)開(kāi)采后運(yùn)送到需要的地方使用，過(guò)程中的人力物力成本，以及運(yùn)輸和燃燒過(guò)程中造成的環(huán)境污染問(wèn)題一直得不到改善。而煤炭地下汽化技術(shù)是根據(jù)熱力學(xué)原理，直接在地下對(duì)煤炭進(jìn)行汽化操作，將固態(tài)的煤炭轉(zhuǎn)變?yōu)槊簹猓槐貙⒚禾块_(kāi)挖出來(lái)。相比于傳統(tǒng)的采煤工程，煤炭地下汽化技術(shù)對(duì)節(jié)約人力物力、降低對(duì)土地資源的占用、保護(hù)生態(tài)環(huán)境都有巨大的幫助。但是當(dāng)前煤炭汽化還存在一定的不足，比如燃燒產(chǎn)生的有害氣體、環(huán)境污染、燃燒釋放的能量不高等問(wèn)題還有待解決。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)的采礦工程對(duì)生態(tài)環(huán)境不可避免的造成了一定的破壞，因此在實(shí)踐過(guò)程中我們更應(yīng)當(dāng)根據(jù)開(kāi)采特點(diǎn)進(jìn)行全面分析，積極倡導(dǎo)綠色開(kāi)采，不斷革新技術(shù)，通過(guò)改進(jìn)采煤技術(shù)來(lái)降低對(duì)環(huán)境的影響，真正實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采，確?？沙掷m(xù)發(fā)展。