绿色理论下的煤炭开采技术研究

刘方

摘 要： 近年来，我国对煤炭资源能的需求不断增加，煤炭开采越来越多。为满足煤炭开采的基本需求，我国一直在寻找高效率的煤炭开采技术，而在多年的技术探索中，我国煤炭开采技术已经取得重大进步与突破。但因为在开采过程中出现过于粗放的问题，而导致对周围生态环境带来重大影响。所以，对煤炭开采来说，为不断改善其开采困境，需全方位贯彻绿色开采思维，并将绿色开采技术应用于具体的开采实践中。在本文研究中对绿色理论下的煤炭开采技术进行分析，不断总结相应的要点。

关键词： 绿色理论;煤炭开采;绿色开采;开采技术

【中图分类号】TD991 【文献标识码】B 【文章编号】1674-3733（2020）20-0218-01

引言：煤炭在开采过程中，岩石层的移动和破坏会造成周围地应力、地温以及岩溶水压的持续上升，矿井突水灾害加剧，岩石应力场变化复杂，开采劳动效率降低;高瓦斯和高强扰动增强了开采的危险系数，带来安全隐患。同时，由于我国浅层煤炭的日渐枯竭，煤炭开采深度和力度增强，随之带来的地面塌陷、地下水循环受阻、高瓦斯含量和废气压力问题日渐凸显。因此，优化煤炭的深度开采技术，实现绿色开采，将为我国的能源战略和健康可持续发展打下坚实的基础。

1 煤炭开采技术

1.1 煤炭充填开采技术

充填采煤技术能够有效控制岩层移动和地表沉陷，是绿色开采技术的主要构成部分。近年来，随着我国煤炭开采深度的逐渐增加，对于煤炭充填开采技术提出了新的挑战。深度煤炭资源采选充技术旨在通过控制岩体运动，在井下完成煤矸分离、矸石充填、瓦斯抽采、灾害防控的集成性作业，直接产出清洁煤炭。要实现新型的深度煤炭采选充绿色开采技术，亟需对岩层控制、地表沉陷控制、大断面硐室的围岩控制理论进行深入研究;对填充材料的高效输送、效果监测、岩体渗流进行自动化控制。值得一提的是，随着开采深度的增加，深部围岩环境复杂，高地应力带来强矿压，填料充实率需要提高用以缓解压力。与此同时，强扰动状态下的岩层最大弯曲变形值减小，覆岩运动加剧，地表沉陷的波及范围扩大，需要降低填料充实率。

1.2 综采技术

该技术主要包括割煤、运煤以及工作面保护的基本流程。对于具体的割煤环节来说，煤炭开发企业可利用一些自动化机械设备，常见的设备包括刨煤机和单与双滚筒采煤机，通过这些技术来推进破煤和装煤工作的发展。在这个过程中，刨煤机割煤的工作效率较低，有助于促进薄煤层的大范围开采。而对于运煤流程来说，可将带式伸缩设备应用于割煤过程和煤炭运输工作面中，然后在具体运煤中提高运输能力。

1.3 保水采煤技术

保水采煤需要控制采煤区岩层移动量和顶底板裂缝发育来实现含水层结构的稳定性和生态水位埋深的稳定性，所以导水裂缝带成为了保水采煤技术的关键。近年来保水采煤技术在理论和实践方面都取得了很大的进展。一是保水采煤技术的理论研究不断取得突破;二是针对西北特定区域的煤矿的水位埋深控制有了更新的认识，发现当水位埋深大于215cm后，地下水对沙柳不再有水源控制;三是对西北大型煤矿区域的保水采煤地质条件进行了分区;四是给出了关键参数导水裂缝带高度的预测、探测方法以及探测结果;五是对高强度采煤条件下浅层地下水漏失量、矿井涌水量进行了定量的计算，分析了西北地区生态脆弱矿区采煤引起的环境效应。

1.4 特厚煤层综放开采智能化技术

特厚煤层主要分布在我国特大型煤矿企业，资金和技术实力雄厚，开采技术和投入相对超前，开采前景相对广泛。特厚煤层智能化开采技术采用各类综合先进设备入场，操作范围广、生产规模大，在相当程度上提高了劳动生产率，降低了劳动成本。但由于特厚煤层综放技术对顶板控制精度高，对放顶现场管控严格，当前部分传感器难以实现长时间在先对复杂的环境中稳定运行，频繁故障以及处理失效也是亟待解决的重点问题。以两柱式放顶煤液压支架及自动化放煤技术在推广应用中，面临着现场顶板管控复杂，难度加大，顶板风险加大，依托现有的传感技术，对作业现场设备和环境信息进行综合搜集，自动分析，在使用过程中，受到作业现场高温、高湿度、高粉尘的影响，红外及其他在线监测功能设施，在数据和环境数值收集过程中，频繁故障，影响连续开采，同时也暴露出检测对象影响因素复杂等情况。

2 绿色理论下的煤炭开采技术分析

2.1 树立绿色开采理念

煤炭作为我国的宝贵资源，与社会各个行业发展存在着密切关系。在煤炭开采中，只有树立绿色可持续发展理念，才能更好地促进煤炭开采工作的高质量发展。因此，对于我国煤炭开采企业来说，需树立科学的绿色开采技术理念。例如，在煤炭开采中可加强对绿色开采技术的应用，将现代化绿色开采技术应用于煤炭资源开发中，用绿色技术替代那些粗放和对煤炭资源环境可能产生重大危害性的技术，这可以充分发挥出绿色开采技术的重要优势。

2.2 控制技术方面

控制技术方面是智能开采的核心层面，是直接影响到开采效果的根本核心。当前，受到技术水平限制，在智能化开采控制和传输手段上，仍然以传统网络传输信号为主，传输速度低，实施控制效果差，网络延迟、信号传输中段等频繁导致控制措施在处理过程中的误差，难以保证远程控制和现场操作的同步性。

2.3 应用各种新型技术

在时代发展步伐的不断推进下，各种各样的新型技术应运而生。而对于煤炭开采工作来说，其也发生过多场变革，例如，充填技术在传统煤炭开采中的应用比较广泛，水和砂作为该技术的主要原材料。在这个过程中，工序繁杂且质量低下。随着煤炭开采技术的进一步发展，纤石膏体也被当做技术的主材料，这可以有效控制砂式时代出现的各种技术难题，同时也成为时下的一种主流充填技术手段。

结语：综上所述，如果没有煤炭产业的贡献，中国经济就不会急速发展。煤炭产业为国家经济的发展做出了巨大贡献，还支付了巨大的社会成本。准确开采煤炭对于提高安全煤矿技术水平至关重要，为了实现资源开发效率化和煤炭产業从劳动密集型向高新技术的转变，今后煤炭产业的发展将确立科学剥削理念，提高煤炭循环科学水平的技术转化手段，以及以全环节利用为基础的知识，安全，绿色社会，全面，协调，可持续发展的现代煤炭产业技术体系。

参考文献

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