新形势下煤矿绿色开采技术及应用研究

王勇1 ,张照立2

摘要：能源是社会进步的关键，尤其是近年来经济的飞速发展，使得煤炭能源消耗量进一步增大，进而使煤矿的开采规模不断扩大。但是，传统的煤矿开采技术不但对矿区周边土壤、大气和水资源等造成严重的不可逆转的影响，而且损毁了矿脉且无法对煤炭开采过程中的一些相关资源进行合理利用。所以，为了减少污染且促使煤矿开采走上可持续发展道路，必须了解煤矿绿色开采技术，充分认识到煤矿绿色开采技术的意义和必要性，积极研究并运用煤矿绿色开采技术。

关键词：新形势；煤矿；绿色开采技术；应用研究

引言

当前，我国社会经济发展依然无法脱离煤炭能源支持，一旦煤炭能源无法稳定供应，将严重影响人们的生产生活，因而切实保障煤炭开采效率非常关键。新时代，我国煤炭产业供应链正在不断完善，在对各行业发展起着重要作用的同时，也对煤炭行业的未来发展提出了更高的标准和要求。为贯彻落实可持续发展理念，真正实现绿水青山就是金山银山，在煤炭能源开采过程中必须重视应用绿色开采技术，使其不仅能为实现合理开发现有煤炭能源提供先进的技术支持，也能为与节约能源和保护生态环境等工作之间形成统筹协调的良好局面创造有利条件。

1新时代应用煤炭绿色开采技术的重要性

1.1有助于降低煤炭开采造成的环境污染

从煤炭绿色开采技术本身进行分析，此类技术融入了绿色理论和绿色发展理念，其主要目的就是为了降低煤炭开采过程中的污染破坏，满足清洁生产的相关要求，因此应用煤炭绿色开采技术能够为保护矿区生态环境奠定基础。除此之外，通过加强对煤炭绿色开采技术的合理、规范应用，能够在提升煤炭开采效率的同时，减少开采期间产生的污染物总量，以此防止因煤炭能源开采给周围环境造成较深的污染或破坏，从而为煤炭企业承担社会责任，有效落实生态环境保护工作创造有利条件。

1.2有利于煤炭能源开发实现可持续发展

在煤炭开采和生产中，应用煤炭绿色开采技术，对于促进煤炭能源开发实现可持续发展具有十分重要的现实意义。通过加强对煤炭绿色开采技术的深度研发与应用，可以将煤炭开采过程中产出的废弃物，如煤矸石、废土等，作为开采充填材料或是建筑材料，经过再次制作来实现废弃物综合回收和利用，这对于提升煤炭开采废弃物利用率、提高煤炭开采经济效益以及节约地表土地资源有着不容小觑的作用。除此之外，合理应用煤炭绿色开采技术，实现更加科学、规范、严谨的煤炭开采与生产管理，对周围环境的地表水、地下水等水资源进行有效保护，缓解以往煤炭开采给水资源造成的污染或破坏，这对于保障煤炭开采区域地下水资源维持安全、稳定的状态有着十分关键的作用。

2采矿工程活动中对环境造成的影响

2.1采矿工程中对水资源的破坏

开采矿产的活动，不可避免地会对周围的水环境造成严重影响。开采过程中，采矿人员需要深度开采矿产，这样会破坏地下水层，导致地下水渐渐浮出地表。由此，矿区内部地下水水位不断下降，严重影响了周围的水文环境。因此，水资源的水质变差、水土流失与河流枯竭等问题也会频发，这些问题的危害性是显而易见的。水资源是我们健康生存所必须的重要资源。如果继续让水资源被破坏，很可能会使我们的国家陷入毁灭的境地。因此，相关的矿产企业必须积极研究并采用有效的绿色环保开采方式，以避免并降低开采矿产所带来的水资源破坏问题。

2.2采矿工程对于土地资源的破坏

在开展采矿工程时，通常需要使用专用的采矿机械设备来进行深度挖掘以获取矿产。然而，这种作业方式容易对周围的土地资源造成破坏。此外，采矿过程还会产生大量的固体废弃物，如果这些废弃物得不到有效处理，将会导致水土流失等问题，并最终导致土地荒漠化。因此，矿产企业必须注意并解决采矿工程对土地资源的破坏问题，否则土地在后期就无法得到有效的利用。

3新形势下的绿色采矿技术应用

3.1保水开采技术

随着节能环保意识的不断增强，煤矿开采中的节能环保工作也受到了人们的关注。煤矿绿色开采技术的应用，为煤矿企业的绿色发展奠定了坚实的技术基础，保水开采技术就是其中最主要的绿色开采技术之一。保水开采技术主要是为了解决传统煤矿开采中水资源污染问题提出的一种新型开采技术。在应用该技术之前，需要由工作人员对煤矿开采区域内的水资源情况进行调查分析，应用回灌技术降低煤矿开采对水资源造成的影响，达到煤矿绿色开采的目的。除此之外，可以在开采中使用地面注胶分层隔离开采技术，保护开采区域的水资源，也可以对二次处理的水资源进行补救，提高区域内水资源利用水平。

3.2煤与瓦斯共采技术

瓦斯是煤炭形成过程中产生的一种气体，主要成分是甲烷（CH4），是一种可燃性气体。由于瓦斯在特定的条件下会发生瓦斯爆炸，对煤矿地下开采的威胁极大，为此，需要对煤层中的瓦斯进行治理。过去，直接通过通风的形式将瓦斯排放到大气中，这不仅会造成空气污染，还会造成甲烷资源的浪费。随着经济的发展和对资源需求量的增加，人们开始认识到瓦斯也是一种重要的资源，并提出了煤与瓦斯共采技术。煤与瓦斯共采技术在中国的应用目前主要体现为井下瓦斯预抽技术和地面钻井瓦斯抽采技术。由于中国的煤层透气性比较差，目前主要是以井下瓦斯抽采技术为主，地面抽采技术为辅。井下瓦斯抽采技术主要是以钻孔抽采为主，即采用带负压钻孔直接抽取煤层中的瓦斯。

3.3分层注浆开采技术

传统煤矿开采会对土地结构、原有地形地貌造成严重破坏，导致开采区域内植被稀疏、土地资源破坏严重。在新形势下，针对传统开采过程中的土地资源破坏问题，提出了分层注浆开采技术。分层注浆开采技术是利用工业固体废弃物对离层注浆与填充，形成压实体，保证上部岩层及地面不发生变形。应用分层注浆开采技术可以有效规避传统煤矿开采对地质构造以及土壤环境造成的破坏，降低水土流失问题出现的概率。应用分层注浆开采技术，不仅可以对采空区域进行有效填充，减少塌陷问题，还能消耗城市以及矿井周围的工业固体废弃物，实现了节能减排、绿色开采的目的。

3.4充填开采技术

在煤矿开采过程中，地表沉陷不仅会导致地面建筑物损坏，还会导致生态环境被破坏。根据矿山岩层力学可知，地表沉陷是煤层开采后煤层上覆岩层运动的结果。针对这种情况，采用了充填开采技术。所谓充填开采技术，就是在煤层采出后采用其他材料填充煤层开采形成的采空区，进而有效地控制煤层上覆岩层运动。过去，这项技术仅用于“三下一上”（建筑物下、铁路下、水体下和承压水体上）采煤。随着对环保要求的提高，这项技术具有广阔的应用前景，其关键在于找到合适的充填材料。充填材料不仅要成本低廉，而且填充后还要具有较高的强度。中国许多矿区存在大量矸石山，故可以将这些矸石作为充填材料。采用矸石进行充填，不仅解决了矸石山带来的环境污染问题，还能有效地对矸石进行高效利用。

结语

传统煤矿开采容易对土地资源、水资源、地质结构以及空气环境造成破坏，严重影响了生态环境。因此新形势下，基于节能环保理念，要积极应用和发展煤矿绿色开采技术，不断提高煤矿开采中的环境保护水平。

参考文献

[1]张宁宁.新形势下煤矿绿色开采技术及应用[J].能源与节能，2023（2）：219-221.

[2]曹俊文.新形势下煤矿绿色开采技术及应用标准[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（23）：174-176.