煤矿开采新思路——浅谈绿色开采的现状及重要性

徐志刚

（中国平煤神马集团十一矿，河南 平顶山 467000）

在我国一次能源结构中，煤炭将长期是我国的主要能源，煤炭工业能否健康发展是事关我国能源安全和经济可持续发展的重大问题。目前，尽管我国的煤炭产量和消费已占世界的1/3，但整个煤炭行业距离经济有竞争力、充分考虑安全与环境保护的健康发展还有一定差距，很多问题没有根本解决。资源与环境协调开采是解决煤炭开采环境问题的根本出路。

一、资源与环境协调（绿色）开采的内涵

（一）对原有矿井废弃物实现资源化和再利用

在矿区范围内开采煤炭，应该减少对土地的破坏和矸石的排出。从广义资源的角度论，对矿区范围内的地下水、煤层内瓦斯、以至于煤矸石和在煤层附近的其他矿床都应该将其资源化，并视为这个矿区的开发对象而加以利用。在原来的定义中，矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。而事实上：浓度大于90%，发热量大于33.472MJ/m3，1 m3的瓦斯可发电3.0～3.5kW·h，是可以利用的清洁能源。

（二）开采技术涉及方面

1.采矿方法的改变，如地面建筑物保护的充填与条带开采技术；采空区以及离层区充填技术；煤与瓦斯共采技术；保护地下水资源开采技术；煤炭地下气化技术。

2.为保护土地而考虑的开采后土地的复垦。

3.加强煤巷支护技术，不出或少出矸石。

二、资源与环境协调(绿色)开采技术体系

（一）煤与瓦斯共采

瓦斯是温室气体，是矿井重大事故的起源，但同时也是洁净能源，因此应该使其资源化，其技术途径有：①采前抽采。②煤与瓦斯共采。③废弃矿井抽采瓦斯。④回风井回收瓦斯。煤与瓦斯共采技术发展的一个关键问题就是利用门槛高。2005年，全国煤炭企业抽采瓦斯23亿m3，约60%的浓度低于30%。当前最重要的是解决浓度低于30%的瓦斯如何安全利用的技术难题。只有这样，煤层气才能被较为合理的利用，促进煤矿的可持续发展。

（二）保水开采技术

保水开采与防治溃水是两个概念，后者从安全考虑，而保水开采则必须开采前后岩层的水文地质变化；在我国西北地区必须研究所开采的岩层是否有隔水带，开采对地表和地下水系的破坏形成的漏斗在降雨后能否恢复？地下水流失是否变成矿井水排出？若是，矿井水如何利用？为了保证生态稳定，能否在复垦时建造相应的隔水层；地下水全部流失？还是保存在更深的岩层内形成地下岩层积水而后再利用。

（三）矸石的处理

我国矸石排量占原煤产量的15%～20%。按年产25亿吨煤计算，矸石排量就达到4～5亿吨。排出的矸石占用了土地，破坏了地貌，自燃引起大气污染。绿色开采技术首先是少出或不出矸石，即优化巷道布置，在薄煤层中采用宽巷掘进，多开煤巷少开掘岩石巷，这样就涉及到少出矸石的关键技术—煤巷维护问题。由于有些矸石成分导致不宜于在地面使用，考虑到环境要求，就必须将矸石在井下处理，作充填采空区以保护地表。

（四）煤炭地下气化

它是一种整体绿色开采技术，煤的地下气化作为绿色开采技术来理解，只是指其不将煤炭采出地面，而将其在地下直接气化。目前我国的地下气化技术仍处于工业试验阶段，有很多问题需要去研究和探索，因此国家和有关部门应给与资金等大力支持以推动这方面的研究工作。

三、煤炭循环经济、产业链和经济管理

（一）循环经济与产业链

根据煤炭开采生产所排放的废物特征、矿区的资源条件和外部环境，有的矿区在主导产业链的基础上，可延伸出“煤矸石、煤泥-热电厂-热电”，“灰渣、矸石-建材厂-建材产品”，“煤矸石-充填复垦-土地资源”，“矿井排水-水处理站-供水”，“瓦斯抽采-瓦斯发电”等多条产业链，以实现煤炭开采的循环经济。

（二）关于经济管理问题

处理好经济关系是企业发展绿色开采技术的根本。

1.变废为宝循环经济产业链与价值链

随着国家经济的发展，社会对环境的要求将越严格，绿色开采技术必然成为煤炭开采的主导技术而受到充分的重视。其中部分技术可以成为产业，甚至可以利用变废为宝以进一步降低开采成本。

循环经济价值链的形成是以其利润大于零为前提条件，这也是循环经济持续发展的经济动力，实现物质流、能量流的合理运行是循环经济价值链持续运行的必要条件。由于对自然资源价格评估的不全面，煤炭伴生物、废弃物作为循环物质进行生产时，其资本转化成本若高于使用其他资源成本时，就失去了再利用的经济价值。企业对废弃物的处理成为公益事业，对物质使用成本的选择困难使废弃物资源循环停止，产业链即面临中断的危险。因此，绿色开采技术就存在环境和经济评价问题。

2.煤炭成本和赢利空间

舆论认为，煤炭成本核算不合理，内容不全。因此，要求变不完全成本为完全成本，如在煤炭成本中增加煤炭资源税、安全生产费、矿区生态环境补偿费、矿区转产发展基金等。如果这些费用全部增加到煤炭成本中，将使吨煤成本明显增加，加之近期国家调整了电力价格，提高了铁路运价和港务费，吨煤的运输费用增加，而煤炭价格上涨空间有限，再加上很多国营企业历史遗留问题还未理清和完全解决，煤炭行业盈利能力必将下降。

四、 结论

绿色开采是形成矿区绿色家园的重要技术组成，目前还仅仅是一个框架，能否实现决定于经济的合理与技术的可行。各矿区应根据自身的特点，加强并重点突出其资源与环境协调（绿色）开采技术，形成各自的模式，应该加强研究各类矿区保护生态环境的模式和经济评价体系及其与企业成本的关系，为政府应该制定的政策做出建议。