馬俊

摘 要：冀中能源邯礦集團針對區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復雜、礦井老化、可采儲量下降等問題，通過優(yōu)化采掘生產(chǎn)方案、加大復采力度、使用膏體充填等一系列技術(shù)措施，有效提高了各礦井煤炭資源的回收率，在減少矸石等尾廢排放的同時，確保煤炭資源能夠吃干榨凈。本文結(jié)合邯礦集團生產(chǎn)實踐，對煤礦企業(yè)生產(chǎn)中提高煤炭回收率和煤礦節(jié)能減排的技術(shù)措施進行了探討。

關(guān)鍵詞：煤炭開采;回收率;節(jié)能環(huán)保

煤炭是寶貴的“工業(yè)食糧”。由于煤炭資源賦存條件限制，在煤炭資源開采的過程中必然會產(chǎn)生邊角煤遺落、沉陷區(qū)地表塌陷、矸石外排堆積等一系列的資源浪費和環(huán)境污染問題。過去，由于人們節(jié)能環(huán)保的意識不強，煤礦生產(chǎn)中多存在粗放開采和矸石隨意外排堆放的問題。隨著當前煤礦企業(yè)節(jié)能環(huán)保意識的增加，如何提高煤炭資源回收率，延長礦井開采壽命，減少資源浪費和尾廢物排放已成為煤礦企業(yè)所重點研究的問題。冀中能源邯礦集團針對區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復雜、礦井老化、可采儲量下降等問題，通過優(yōu)化采掘生產(chǎn)方案、加大復采力度、使用膏體充填等一系列技術(shù)措施，有效提高了各礦井煤炭資源的回收率，在減少矸石等尾廢排放的同時，確保煤炭資源能夠吃干榨凈。本文結(jié)合邯礦集團生產(chǎn)實踐，對煤礦企業(yè)生產(chǎn)中提高煤炭回收率和煤礦節(jié)能減排的技術(shù)措施進行了探討。

一、煤炭資源開采中存在的資源與環(huán)境問題

一是煤炭資源的壓占和滯留問題。過去人們資源環(huán)境意識不強，為了便于大型機械化開采和受開采技術(shù)條件影響，采面邊角煤遺漏、煤柱占煤問題比較普遍。此外，受火成巖侵蝕和“三下”壓煤而造成的煤炭呆滯問題也比較突出。這些都導致了煤炭資源的浪費，也限制了礦井開采周期的延長。二是節(jié)能措施不到位。礦井通風系統(tǒng)設(shè)計不合理，通風阻力較大導致用于通風的電能消耗較大。一些煤礦對于礦井地下水抽采處理后直接排入地表徑流，不僅形成了水資源的浪費，也導致了地下水位的降低。三是矸石等采礦尾廢的隨意外排堆放。不僅占用了土地資源;而且其中的可燃物、重金屬物質(zhì)的裸露堆放也對周邊的大氣、水土環(huán)境造成了污染。

二、煤炭開采中的節(jié)能環(huán)保措施

1、提高煤炭資源回收率的措施

首先應加強地質(zhì)勘探，查明區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、資源分布的具體情況，以此為煤礦開采設(shè)計提供準確的信息和依據(jù)。根據(jù)實際情況合理布置采區(qū)，適當采用大采長、大采高作業(yè)。這樣有利于減少掘進工作量和減少上下山煤柱損失，提高煤炭回收率。二是要理順開采流程，在開采近距離煤層及每層群時，應當按照由上到下的順序開采，防止因棄薄采厚而導致資源浪費。隨著支護技術(shù)措施的不斷完善，各煤礦還應積極使用沿空留巷、無煤柱跨越、單翼采區(qū)跳采等無煤柱開采方式，以減少煤柱占煤。這些采煤技術(shù)已在邯礦各礦井中得到廣泛應用，極大地減少了煤柱占煤。四是優(yōu)化開采設(shè)計，提高復雜地質(zhì)條件下煤炭資源回收效率。比如受火成巖構(gòu)造和地下水影響較大的郭二莊礦，通過放頂作業(yè)、帶壓開采等方式，解放了下組煤，使下組煤得到了回收利用。與此同時，還要盡可能地減少邊角煤留設(shè)。通過加減支架和對接工藝，盡可能地將區(qū)段與斷層煤柱一同回收。此外，通過開展“三下”采煤技術(shù)研究和確定合適采留比，可將采出率提高至60%。

2、井巷設(shè)計方面的節(jié)能措施

當前邯礦集團很多礦井都處于新老采面交替過渡的過程中，在新采面開拓時，要盡可能地利用原有的巷道和通風系統(tǒng)，減少巷道掘進施工量。為減少礦井巷道風阻，應合理采用中央并列式、分區(qū)式和對角式等通風方式，盡量縮短通風線路長度;在巷道轉(zhuǎn)角或巷道連接段要采用有利于減少風阻的大轉(zhuǎn)角、緩斜面或圓弧形設(shè)計;通過提高井巷維護質(zhì)量，降低井巷摩擦風阻系數(shù)及防止漏風的技術(shù)措施，提高礦井通風效率，降低通風能耗。井巷設(shè)計時，還要充分利用好鐵路、村莊下永久性保護煤柱布置巷道，減少煤柱占煤;盡量多掘煤巷少挖巖巷，為礦井節(jié)能打下基礎(chǔ)。

3、節(jié)水措施

地下煤炭開采時，會不可避免地受到地下水的影響。一些礦井為了保證安全生產(chǎn)都會對礦井地下水簡單處理后直接排入地表徑流，這無疑是水資源的浪費?？蓪⒌叵滤椴刹⑦M行必要的凈化處理后，作為工業(yè)用水、消防用水、綠化澆灌用水等使用。抽排水泵應選用節(jié)能高效的變頻裝置進行控制調(diào)節(jié)，選用摩擦阻力小的無縫鋼管作為排水管路;同時定期維護排水設(shè)備和清除管路污垢，提高排水效率。水泵直接將礦井地下水輸送至高位水池，設(shè)計水泵自動控制系統(tǒng)，由水池液位計與變頻器共同控制水泵的啟停，使水泵始終處于高效工況運行，從而節(jié)約電能。高位水池可使水以自流的方式供給各單位使用，從而節(jié)省了供排水環(huán)節(jié)的電能消耗。

4、應用膏體充填

采煤所形成的采空區(qū)是造成地面沉陷等地質(zhì)生態(tài)破壞問題的根本原因。為了有效治理采空區(qū)地表沉陷問題，可研究和推廣使用矸石回填和膏體充填技術(shù)。利用碎砂石、粉煤灰、水泥、生活垃圾等制成具有一定液態(tài)流動性的漿體;然后再由加壓泵和充填管路將漿體注入地下采空區(qū)，待漿體凝固后即可形成堅固穩(wěn)定的充填體，對采空區(qū)形成充填和支撐的作用，防止采空區(qū)地表沉陷。膏體充填有助于煤礦地質(zhì)生態(tài)環(huán)境保護，既合理利用了生活垃圾、煤灰矸石等廢棄物，同時也減少了煤炭開采對地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的影響和破壞。

三、結(jié)語

邯鄲礦業(yè)集團下屬多為一些生產(chǎn)年限較長、可采資源接近枯竭的老舊礦井，并且周邊環(huán)境破壞比較嚴重。通過一系列的生產(chǎn)技術(shù)革新和煤礦生態(tài)環(huán)境治理措施，不僅拓展了礦區(qū)內(nèi)的可采儲量，提高了煤炭資源回收率;同時也使原本破壞的礦區(qū)生態(tài)環(huán)境得到了治理與恢復。實現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的共同發(fā)展。

參考文獻：

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