喬全占

內(nèi)蒙古伊泰廣聯(lián)煤化有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000

煤炭在開(kāi)采時(shí)，規(guī)模相對(duì)較大，對(duì)于安全性有著很高要求，這就需要有較高的開(kāi)采工藝作為支持，在減少對(duì)環(huán)境污染的前提下，使開(kāi)采量可以不斷增多[1]。在上世紀(jì)煤礦開(kāi)采中，主要通過(guò)鐵道工藝進(jìn)行操作，而后又被汽車(chē)運(yùn)輸工藝所替代，在很長(zhǎng)一段時(shí)間中，汽車(chē)運(yùn)輸工藝成為煤炭開(kāi)采中最為重要的工藝方式之一，但由于其消耗較多的燃油，生產(chǎn)成本相對(duì)較大，而且會(huì)污染環(huán)境，這就需要綠色開(kāi)采工藝的出現(xiàn)，使整個(gè)開(kāi)采過(guò)程更為環(huán)保，提高生態(tài)效益。

1 綠色開(kāi)采的定義

通過(guò)基本名詞我們就能感覺(jué)到，綠色開(kāi)采一定是與環(huán)境保護(hù)之間有密不可分的關(guān)系，所謂綠色開(kāi)采，就是指在開(kāi)采礦產(chǎn)資源過(guò)程中最大限度的降低對(duì)自然環(huán)境以及其他資源的影響，最大限度的保護(hù)周邊環(huán)境，減少對(duì)周邊環(huán)境的破壞。同時(shí)減少開(kāi)采礦產(chǎn)時(shí)廢棄物的排放，以及對(duì)廢棄物實(shí)現(xiàn)二次利用的目的。從而最大限度提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)和諧發(fā)展。

2 煤炭綠色開(kāi)采技術(shù)與發(fā)展

2.1 保水開(kāi)采

我國(guó)水資源的短缺要求煤炭企業(yè)在開(kāi)采煤炭時(shí)必須要對(duì)水資源進(jìn)行保護(hù)。在水體下采煤時(shí)，地下開(kāi)采所引起的巖層移動(dòng)與變形會(huì)波及到地面，造成地表水的下沉；開(kāi)挖產(chǎn)生的大量導(dǎo)水裂隙也會(huì)破壞地下含水層的原始徑流，導(dǎo)致大量的水滲入到工作面，造成地下水位的下降，破壞水文地質(zhì)條件，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成工作面底板或其他位置的突水，引發(fā)礦井水災(zāi)，這些都是礦井開(kāi)采給水資源帶來(lái)的破壞，這不但會(huì)影響地面企業(yè)和居民的生產(chǎn)生活，而且還會(huì)造成生態(tài)系統(tǒng)的失衡。保水開(kāi)采就是保護(hù)水資源的煤炭開(kāi)采技術(shù)，它主要是基于水在裂隙巖體中的滲流規(guī)律的理論所提出來(lái)的，它不僅是要杜絕水體的污染，而且還要防治水災(zāi)的發(fā)生（底板突水、掘進(jìn)面突水等），更重要的是，還要對(duì)污水進(jìn)行凈化，然后循環(huán)利用，因此，保水開(kāi)采對(duì)煤礦的綠色開(kāi)采具有很重要的意義。

2.2 分層注漿開(kāi)采技術(shù)及其應(yīng)用

分層注漿技術(shù)就是通過(guò)對(duì)離層的注漿與填充，為煤礦周?chē)伴_(kāi)采區(qū)域的土地資源提供相應(yīng)的保護(hù)措施。在煤礦資源開(kāi)采的過(guò)程中，相關(guān)人員可以通過(guò)相應(yīng)的煤層巷道支護(hù)技術(shù)對(duì)煤層進(jìn)行保護(hù)，也可以通過(guò)降低矸石的排放量對(duì)煤礦周?chē)鷰r石的受力情況進(jìn)行改善，以實(shí)現(xiàn)清潔空氣目的。分層注漿及填充開(kāi)采技術(shù)的合理應(yīng)用既能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煤礦周?chē)伴_(kāi)采區(qū)域的土地保護(hù)，也能夠最大限度的降低水土流失現(xiàn)象發(fā)生的概率，以避免出現(xiàn)因水土流失造成的土地破壞現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)離層的注漿與填充將礦井周?chē)蚴浅鞘兄械墓腆w廢物填入到煤礦的采空區(qū)域，有效的填補(bǔ)了煤礦采空區(qū)，進(jìn)而避免了地面下沉甚至塌陷現(xiàn)象的發(fā)生，最終實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排、綠色開(kāi)采、保護(hù)環(huán)境的開(kāi)采目的[2]。

2.3 針對(duì)采空區(qū)的綠色開(kāi)采

在開(kāi)采煤炭過(guò)程中，采空區(qū)的填充工作至關(guān)重要。如果不進(jìn)行填充處理，勢(shì)必造成嚴(yán)重的后果。采空區(qū)填充技術(shù)，包含開(kāi)采與充填系統(tǒng)的合理協(xié)調(diào)，對(duì)充填及事后處理充填材料的暢通運(yùn)輸事項(xiàng)等。但是如果在填充材料非常巨大的情況下，成本是非常高的，具體的操作方案很不容易被實(shí)行。為此，相關(guān)科研人員提出了“關(guān)鍵層理論”以及部分填充以控制開(kāi)采沉陷的想法，目前已經(jīng)得到了大范圍的推廣和應(yīng)用。比如，在采空區(qū)上方，離層裂隙注漿充填法就起到了減緩下沉速度和下沉量的作用。但是最關(guān)鍵的還是要尋找一種低價(jià)格，儲(chǔ)量大，來(lái)源廣泛的填充材料，這樣才能從根本上解決問(wèn)題[3]。

2.4 提升煤炭資源的回采率

煤炭是最為常見(jiàn)的化石能源之一，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定運(yùn)作每天需要消耗大量的煤炭。因此為了讓煤炭資源的利用率最大化，必須通過(guò)一定的方法提升煤炭的回采率，讓開(kāi)采過(guò)程中的煤炭損耗得到有效把控，這需要合理的采煤工藝。對(duì)于開(kāi)采水平、近水平煤層的露天礦，應(yīng)采用頂板露煤與傾斜分層相結(jié)合的方式，回采前用輔助設(shè)備清掃煤面；對(duì)于開(kāi)采傾斜、急傾斜煤層的露天礦，臺(tái)階采用水平分層時(shí)，應(yīng)采用頂板露煤，從煤層頂板向底板推進(jìn)，把三角煤、巖用推土機(jī)送至本臺(tái)階工作面附近，目前采用裝載機(jī)或電鏟裝車(chē)的采煤方法。同時(shí)需要注意的是為了讓資源與環(huán)境得到協(xié)調(diào)發(fā)展，在符合工藝啟用條件的狀況下，可以使用露井聯(lián)采技術(shù)，這種技術(shù)的采出率高，環(huán)境破壞性小。煤炭的回采率越高，煤礦獲取的經(jīng)濟(jì)效益就越高，但是需要技術(shù)人員注意的是一定要配合更為適宜的措施與技術(shù)，在綜合調(diào)整下，獲得更好的環(huán)境保護(hù)效果與更多的經(jīng)濟(jì)效益。

2.5 應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是信息技術(shù)與科技進(jìn)步的產(chǎn)物，把其應(yīng)用到露天煤礦中作用不言而喻，物聯(lián)網(wǎng)作為對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一種擴(kuò)展，意在促進(jìn)智慧型礦山可以穩(wěn)步進(jìn)行，但礦山物聯(lián)網(wǎng)具有很強(qiáng)的復(fù)雜性，有著龐大的體系，不僅需要云計(jì)算進(jìn)行支撐，還會(huì)涉及到傳感器技術(shù)等眾多技術(shù)。所以，要想使綠色工藝得以進(jìn)行下去，必須使設(shè)備達(dá)到智能化標(biāo)準(zhǔn)，使其滿足自動(dòng)化相關(guān)要求，減少工作人員對(duì)設(shè)備的勘察時(shí)間，提高作業(yè)效率。例如，在對(duì)全連續(xù)工藝進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，需要各輸送機(jī)以及挖掘機(jī)保持一定聯(lián)系，這就需要借助物聯(lián)網(wǎng)來(lái)操作，使礦山通訊可以保持順暢狀態(tài)，不僅便于管理者對(duì)礦山開(kāi)采情況的了解，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤礦安全隱患，杜絕危險(xiǎn)產(chǎn)生。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源開(kāi)采工作中，煤炭開(kāi)采仍然是重要的組成部分，但是傳統(tǒng)的開(kāi)采技術(shù)和水平，對(duì)煤礦周?chē)沫h(huán)境，大氣，土壤，以及水資源等造成了嚴(yán)重的破壞，生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，這對(duì)人類(lèi)生活生產(chǎn)的環(huán)境以及身體健康都帶來(lái)了不利影響，威脅著人類(lèi)的生存。所以在煤炭資源開(kāi)發(fā)和利用方面，必須積極研究現(xiàn)代化開(kāi)采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采的目標(biāo)，為資源利用創(chuàng)造有效的條件。從而實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共存。