谈煤炭开采技术及绿色开采技术

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（山西兰花集团莒山煤矿有限公司 山西 048002）

引言

近年来，在经济利益的驱动下我国的煤矿开采行业在不断发展的过程中也出现了非常多的问题，主要表现在管理混乱，大多数小的煤矿企业对煤矿的滥挖和滥采导致当地生态环境遭到了严重的破坏，对当地的地质地貌和植被造成损毁，地表大面积裸露造成土地沙漠化以及过度开采造成的当地的水源污染和破坏等。这些问题的存在使我国煤矿企业的发展面临很大的问题。为了能够促进人类与自然的和谐发展，在煤矿技术的开发中大力发展绿色开采技术是煤矿企业发展的必然趋势也是实现人类社会可持续发展的非常重要的选择。

1.在煤矿开采前需要加强对生态防护圈的建设

我国的煤矿资源大都处在沙地与黄土沟壑地带，这种地区一般都会有比较严重的沙漠化现象。在这样的煤矿开采条件下如果没有预先建立起完善稳定的环境生态系统，就没有办法实现在开采中对环境恶化问题的预防，无法避免在煤矿企业开采进程中对当地的生态环境造成严重的破坏以及其他不利的影响。在煤矿开采过程中，为了能够有效防止因使用落后的煤矿开采技术和煤矿资源的过度和不合理的开采而导致的资源浪费和环境不断的恶化，需要生产发展的角度出发，加强针对煤矿开采的生态防护圈的建设[1]。使企业能够清楚的认识到煤矿开采的特点以及对矿区的生态环境破坏的整个过程，构建对煤矿开采环境污染的防治以及在开采中由于沉陷而导致的地质局部沙化的问题，并且在此基础上提出煤矿开采前构建整体防护功能圈的技术思路和方法。

(1)建立生态功能圈的主要目标

煤矿开采中要建立生态功能圈的主要目标，是为了能够对矿区煤矿开采进行有效的保护，并且不断弱化煤矿开采可能导致的负面影响，而且能够在开采中采用多种措施以及手段，加强对生态环境的保护，并且提高环境的抗干扰能力。

(2)生态功能圈包含的技术要点

在生态功能圈和绿色煤炭理论的支撑下，企业进行煤矿资源开采之前，需要使用生态功能圈技术，对即将开采的矿区的生态功能圈，进行持续建设并使其功能更加完善。同时，在发展中一定要坚持生态学的理念和其基本原理，根据拟定的开采矿区的实际生态条件和开发建设的实际情况，科学合理地实施外围防护圈和中心美化圈以及周边绿化圈的划分。

一是，外围防护圈。从生态功能发展的角度来看，这部分主要是以种植绿色植物为主，在实施过程中，可以利用机械设备进行辅助和衬托。在这个过程中需要考虑对较大的流动沙丘实施综合治理，利用合适的治理技术和手段，以及恢复性技术，改善生态林的结构，从先前的以乔木为主的乔灌结合方式，优化改造为林分结构[2]。

二是，周围绿化圈。周边的绿化圈主要以水土保持、混交造林和流域整治为主，而且还要在此基础上，在矿区的周边建造常绿林，常绿林的主要功能就是保持水土以及山体的稳定性。

三是，中心美化圈。中心区域主要是进行系统的优化，选择品种优良成活率高的树种，再加上人工调控等方式。在实施过程中集水土保持、植被建设和景观建造以及园林的建造为一体，同时要将以上的功能圈结合到一起，使矿区生态保护的功能可以充分发挥出来。

2.煤矿开采过程中的清洁技术

清洁是在煤矿开采中确保生态环境不遭到严重破坏的有效手段。清洁技术的使用需要注意以下几点：

首先，对井下的无岩巷进行优化布置，并且合理使用矸石。在我国传统的煤矿开采中，煤矸石的产量特别高，而且其占用土地面积也非常大，对周围的水源也容易造成严重的污染，最重要的是对周围的生态环境造成了严重的破坏。针对这种情况，煤矿开采企业需要不断对井下作业的技术进行改革和创新，使在煤矿开采中产生的矸石的含量有效降低，从煤矿开采的源头上减少煤矿废弃物的产出[3]。煤矿开采的井下作业主要采用的是废巷、驻矸硐室等比较先进的填充技术，通过这样的方式让矸石不必升井。

其次，对矿井中的水进行充分的利用。在煤矿的开采过程中，矿区水资源非常缺乏，而且矿井水在使用中主要以污水处理和循环利用为主，水资源会被应用到地面上和矿井中的生产活动中，以及周边生态植物的浇灌。在这种循环利用中形成了科学合理的水循环生产系统。在每个矿井中需要建立相应的水处理站，在这个过程中矿井中的废水，从井下提升到二级反应池，接着再实施混凝沉淀，溢流后进入到一次调节池，接着再经过一级提升进入到二级调节池中。在这个阶段添加适当的混凝剂，同时经过气浮和净化过程，再进入到过滤器中，经过过滤以后的清水可以回收利用到煤场、电厂和周围的小区绿化，或者用于地面上的洒水降尘等。在煤矿区的选煤用水量非常大的情况下，可以在技术上改进，通过开发水循环的节水方案，煤泥水在循环池、浓缩池中，集中到一起进行澄清处理，接着再把澄清的水用于水循环系统中，进一步完成了选煤体系水量的动态平衡过程。另外，结合生产矿区的实际情况，在生产中使用水采空区过滤和净化复用手段进行处理，在矿井中的水不外排的情况下，能够实现对水的循环利用。针对采空区过滤和净化机理的问题，需要把井下作业的污水排到采空区内，接着再将采空区优化成为具有蓄水、净化功能的水库，将里面的清水使用辅助设施引出来，实现对水的循环利用。

最后，粉尘治理。在煤矿开采综合治理中，对于粉尘的防护也是非常重要的，因为粉尘在很大程度上也会造成空气的严重污染。针对粉尘的治理采用井下综合防尘手段，主要是由于煤矿开采区，开采的强度比较大，而且在开采中使用的机械化程度也非常高，这样很容易造成粉尘浓度超标。针对这种情况，可以采用防尘的工艺和相关的技术方法，从粉尘产生的源头上和生产过程中实施处理[4]。例如，在煤矿开采的装置上加装喷雾设备，或者在煤矿采掘的工作面下风向的地方，加设防尘过滤网，同时还可以使用触点式粉尘处理设备和自动化监控系统实现对粉尘的处理和监控。在实施地面防尘处理时，可以使用封尘剂和分选装车的技术进行作业，而且在煤矿的开采中这个阶段是可以采用从井下到地面进行全封闭式作业的。

通过以上技术手段能够有效实施对煤矿开采中粉尘的治理和全过程的清洁问题，在整个治理过程中借助有效的技术手段和优化的工艺方法，将煤矿开采和生产过程中对环境造成的污染降到最低，实现煤矿开采行业的可持续发展。

煤矿开采之后会对当地的地面和生态环境造成很大的破坏，为了尽量减少对生态系统造成的破坏和影响，在开采后还需要对整个矿区进行一定的修复，对相应的功能实施优化和改进。在对煤矿开采后的沉陷区环境进行详细的检测和分析的基础上，地面的沉陷问题不仅对当地的植物和土壤有非常大的影响外，对当地的生态环境也造成了非常严重的破坏。矿区的植物生长都需要大量的水，而这些水的来源主要来自于自然降水。在技术改造中不断优化研究水分的承载能力和植被生长之间的关系，对自然降水进行有效利用。同时需要对矿区的生态环境实施必要的修复，缓解由于煤矿开采导致矿区生态环境遭到破坏的现状，解决煤矿开采中出现沉陷区的干旱、土地严重贫瘠甚至出现土地塌陷的情况[5]。

在实施矿区植被修复中，一般情况下采用两种方式：一种是封育修复，这种修复方式主要是在原来植物的基础上实施封育修复，使生态系统的自我调节以及自我修复功能充分发挥出来，实现对矿区植被的有效修复。通过调查研究发现，矿区采矿沉陷问题一般不会对植物的生长造成太大的影响，同时很多植物的根系都比较发达，具有非常强的自我修复功能，特别是一些草本植物和一些根系很发达的灌木植物，他们都有很强的自我修复功能。基于这种情况，可以将这种植物作为煤矿开采后修复的植物选择。第二种是人工辅助的方法。在一些植被生长条件比较差的区域，植被的自我修复能力比较弱，而且矿区的沉陷会对其造成很严重的影响。针对这些区域可以设置沙障和进行草籽的补播，以保障在进行植被修复中的植被覆盖率。在一些黄土硬梁的煤矿开采区，一般情况下都是采用封育和自然恢复的方式实现生态系统的修复，在这个过程中也可以通过种植适量的苜蓿和沙打旺等当地的植物进行当地绿化的覆盖，对于开采后的生态系统的修复具有重要意义。

通过对矿区采矿后的生态修复能够有效的对采矿中造成的生态系统破坏进行修复和改善，通过这样的方式能够在极大程度上降低煤矿开采造成的生态环境破坏的影响，真正意义上实现绿色煤矿开采，对实现我国煤矿开采的可持续发展具有非常重要的意义。

3.结束语

煤矿开采虽然在很大程度上促进了我国的经济发展，也为人民的生活提供了动力来源。但是，煤矿开采在发展中还存在很多的问题，例如生产过程中的安全问题，造成的资源浪费和环境污染的问题。这些问题的存在都严重阻碍了我国煤矿开采行业的发展，也使得我国的环境污染问题愈演愈烈。为了有效解决这个问题，需要在发展中不断开发和引进绿色开采技术方法，将绿色开采技术有效应用到煤矿的开采工作中，针对煤矿开采中造成的地面下沉、坍塌和透水以及矸石等问题进行有效处理。通过有效的技术手段在推动行业发展的同时也使得生态环境得到了有效的保护。