基于环保理念下的煤矿开采技术研究

发表时间:2020/7/23   来源:《科学与技术》2020年第6期   作者:李亚彬
[导读] 现如今,随着社会经济的飞速发展,对各种能源的需求也日益增加。

         摘要:现如今,随着社会经济的飞速发展,对各种能源的需求也日益增加。在各种能源中煤炭资源仍然占据着重要的地位,就目前的情况来看仍对我国社会经济的发展起着非常重要的作用。但是在开采煤炭资源的过程中由于缺乏环保意识,导致开采地的生态环境受到了严重的破坏,并引发了一系列问题,这已经严重威胁到了人类的生存环境。因此,目前急需改进和创新煤炭开采技术,从而能够最大程度的减少因煤炭开采而对生态环境造成的破坏。
         关键词:环保理念;煤矿;开采技术
         引言
         利用环保方式开采煤炭可以重复且有效的使用煤炭燃烧前后的煤炭衍生物,从而使煤炭衍生物的利用价值得到有效的提高,并且还能够对生态环境进行有效的保护,使煤矿利用率得到提高,使煤矿的安全指数得到切实的提升,因此利用环保方式开采煤炭具有非常重要的现实意义。
         1煤矿开采对环境所带来的影响
         1.1水资源污染
         我国是世界中首屈一指的人口大国,水资源短缺现象日益凸显,人均水资源占有率也在持续下滑。在煤矿开采过程中,由于传统开采技术相对落后,因此会造成不同程度上的水资源污染,具体表现为煤矿开采用水的处理工艺不达标、脱硫处理不到位等,导致大量酸性成分过高的洗煤水流入河流。这些被污染的水源一旦被人类或动物饮用,将会引发各类疾病。
         1.2土地资源污染
         在最近几年来,各路媒体经常会报道煤矿开采事故,这些塌陷事件的频繁出现不仅对周边居民的正常生活带来的负面影响,同时还造成了各耕地面积的大量流失。对于自然生态环境而言,地表塌陷所带来的打击是巨大的,不仅会导致土地达不到种植条件,而且还会让农田变得坑洼不平,大幅降低农作物的产收数量。除此之外,因煤矿开采会产生大量矸石,其中所包含的化学成分会深度污染土地资源,促进土地盐碱化,如果不能及时予以控制,将造成不可估量的严重后果。
         1.3大气污染
         传统类型的煤矿开采技术,需要抽放大量的瓦斯气体,当这些瓦斯气体进入到大气中以后,会对大气环境造成极大污染。如果在一定范围内,大气中的瓦斯含量过高,还会对人体健康带来负面影响,甚至还会引发爆炸事故。
         2基于环保理念下的煤矿开采技术
         2.1煤与瓦斯共采技术
         (1)开采煤炭之前,首先要建立地质保障系统,从而能够合理有效的检测需要开采地区的地质构造之后还要对检测结果进行详细的解释,在这个过程中需要用到先进的高分辨和三位三分量地震勘探技术。同时还要注意的是不能只估算煤层的厚度,要把先进的设备充分的利用起来进行预测,尤其是在实际操作中对于那些中小断层以及裂缝,要对其仔细辨认,这样才能够进行后续更加精准的操作。(2)合理布局矿井。要使用分区开采的方法进行煤炭的开采工作,在生产过程中要分区建设,分区通风等等,从而使开采的工程量大大减少,并使项目工程的工期得到有效的缩短。(3)在煤炭开采的过程中,要对开采方法不断的进行创新,可以分区进行煤炭的开采工作,对每个区域的分布和划分进行明确,如果企业在各个方面都具备充分的条件,那么可以把开采工作面的长度进一步加长,从而使开采区域的工程量能够减少,有效减少设备移动安装的次数。(4)煤与瓦斯共采技术。在进行煤炭的开采工作之前要先测试相关的数值,在这个过程中需要借助流场模拟软件。如果在煤炭开采过程中有卸压情况发生,那么要使用相关的专业工具在瓦斯集中分布的区域进行钻孔,地面的钻孔采区要进行抽放瓦斯的操作,这样才能够俘获卸压覆岩中更多的瓦斯,采用这种方法能够达到70%以上的抽采率。
         2.2保水开采技术
         保水开采是指在进行煤炭开采时,使用地面注浆技术以及采煤工艺,保证地表水以及地下水不因煤炭开采受到损坏。在开采煤炭时,由于上覆盖岩层中的关键层逐渐断裂,将会导致该区域的地下水受到影响。

想要保证地下水不受影响,应在工作面推进后,将上覆岩层中的软弱岩石压实,将裂缝闭合,对地下水进行保护,还能够避免水资源浪费。
         2.3煤炭地下气化技术
         煤炭地下气化技术指的是将物理采煤转为化学采煤,这种技术具有成本低、污染少、安全性较高、效率较高等特点,这种技术已经成为了环保理念下的煤矿开采技术中的重要组成部分。煤炭地下气化技术不但能够将矿井中遗弃或零星的煤炭进行回收利用,还能够采集人工难以采集的煤层,能够有效提高煤炭的利用率。
         2.4煤矸石回填技术
         在实际操作中,回填工作需要在工作面和巷道同时进行。又因为回填的范围不同以及需要的量不同,所以又可以分为局部回填和全部回填2种方式。另外,利用煤矸石可以进行回填造地。使用煤矸石进行回填,不仅使煤矸石的存放问题得到了有效解决,而且还可以使矿区局部沉陷的问题得到有效的缓解。
         2.5混合气体的分离技术
         在煤炭开采过程中,将会释放出大量的二氧化碳气体,对空气造成污染,因此还有一种混合气体的分离技术。混合气体分离技术主要有变压吸附法以及低温分离法。变压吸附法提出了加压与减压相结合的方法,通常由加压吸附以及减压再组所构成。低温分离法指的是将气体压缩降温后,利用气体的沸点不同进行蒸馏处理,将不同的气体分离出来。
         3煤矿开采技术创新方向
         3.1安全预防
         由于煤矿开采不当而引发严重的安全事故,造成多人死亡或受伤,这种新闻报道层出不穷,这充分说明煤矿开采的高危性。导致煤炭开采危险系数上升的原因是多方面的,例如瓦斯突出、煤层透水等。考虑到煤矿开采更多地以地下开采的形式为主,地表之下的环境往往极为复杂且潜藏着许多不可控的意外因素,这就要求相关人员对矿井中的压强、氧气通风系统、瓦斯流向及密度等不同要素加以检测与控制,同时加强采煤设备的日常维修养护工作。但是现在某些规模较小的煤矿开采单位因为经济与技术实力不足,难以发现事故隐患,或者是在发现隐患时不能迅速高效反应,进而导致问题恶化,加剧损失。
         3.2环境保护
         在提倡社会可持续发展的今天,各行各业的发展必然将环境保护、资源节约作为重要追求目标。例如,针对煤矿开采时可能造成的破坏植被、污染水体、矿山坍塌等问题,开采单位要采取针对性的解决措施,进而确保周边地区水质洁净、土壤稳固、地形稳定。
         3.3高效开采
         煤矿单位的运行,必然将追求经济效益作为重要目标,这是无可厚非的,因此确保高效开采就显得尤为必要。加上长期的煤矿开采导致许多浅层煤炭逐渐走向枯竭,各开采单位不得不将重点向具有更多储量的困难煤层转移。但受制于技术进步与经济实力等客观条件,煤矿的开采要真正达到高效,一时难以顺利实现,许多困难煤层根本不能用一般的开采技术及工具,如果不进行创新往往会导致高成本、低收益。
         结语
         总之,随着煤炭开采行业的不断发展,我国的开采技术也应不断发展以及进步,这也为环保理念下的煤矿开采技术的应用提供了良好的条件。环保理念下的煤矿开采技术能够一定程度上降低煤矿开采对环境所产生的破坏,这种技术不但能够有效保证煤矿开采的效率以及产量,同时还能够有效保证环境,是一种值得推广以及应用的煤矿开采技术。
         参考文献
         [1]郭字隆,王剑岗,王锴.?煤矿安全生产新技术与环保的研究—以鄂尔多斯煤田为例[J].?科技与企业,2018(16):112.
         [2]张有山.?浅谈煤矿绿色开采技术的应用[J].?中国科技纵横,2019(23):101.
         [3]仲君.?煤矿绿色开采技术的推广与应用[J].?能源技术与管理,2019,40(4):28-30.
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