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刍议环保理念下的煤矿开采技术周燕来

发表时间：2021/7/27 来源：《基层建设》2021年第12期作者：周燕来

[导读] 在社会经济不断发展背景下，各行业开展工作煤炭资源需求量比较大，并对新时期煤炭开采工作提出更高要求，特别是采用传统采煤模式，所引发的生态环境破坏

        云南省煤炭产业集团有限公司羊场煤矿得马矿井
        摘要：在社会经济不断发展背景下，各行业开展工作煤炭资源需求量比较大，并对新时期煤炭开采工作提出更高要求，特别是采用传统采煤模式，所引发的生态环境破坏，对人类社会可持续发展构成极大威胁，而将绿色环保开采技术运用到采煤过程中，不仅可以妥善解决这一问题，还能提高煤矿开采工作效率与效益，进而推动煤矿事业获得更加健康稳定发展。鉴于此，对环保理念下煤矿开采技术进行深入分析与探讨。
        关键词：环保理念；煤矿开采；开采技术；分析

面对日益庞大的煤矿资源需求，也带动煤矿开采事业蓬勃发展，所引发的生态环境问题也受到人们密切关注，环保采煤理念应运而生，要求开展煤矿开采工作，需要结合实际选择恰当绿色环保开采技术，在取得较好采煤效果的同时，减少对环境造成的破坏[1]。本文围绕传统煤矿开采对生态环境带来的影响，从煤与瓦斯共采技术、保水开采技术、煤层混合开采技术、煤矸石回填技术等方面入手，细致探讨环保开采技术在煤矿工作中的实践应用，希望所阐述内容能够发挥参考借鉴作用。
1传统煤矿开采对生态环境带来的影响

        图1 煤矿开采造成生态环境破坏
        传统煤矿开采，对环境保护较为忽略，实际作业也对周围生态环境造成极大破坏，具体体现在以下几方面：（1）固体废弃物，采煤过程会产生大量煤矸石固体废弃物，并且受开采程度不同影响，煤矸石数量也会有所差异，将这些煤矸石与煤泥一起堆放在煤矿周围，长久下去会导致周遭植被枯萎死亡，并对生态环境造成极大破坏；（2）地质环境，当前开展煤矿开采工作，井下开采是应用最广泛的方法，而进行井下开采作业，无法避免的会对地层结构构成破坏，严重情况下还会对地下生态环境带来极大影响，尤其是在煤矿资源需求量日益增大背景下，煤矿开采活动也愈发频繁，随着煤矿开采力度不断增大，各类环境问题也会不断涌现出来，首当其中的就是地质环境破坏；（3）水资源，对埋藏较深的煤矿进行开采，只能通过洞开采方式进行，操作中不仅会对地层结构造成破坏，还会对地下水环境带来巨大影响，在地表土壤发生变形以后，地下水流向和流量就会发生改变，并引发河流流量降低、出现断流等状况，以地下水为核心的生态系统也会遭受破坏；（4）大气环境，传统煤矿开采过程中，产生的大量一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等有毒有害气体，也会对该区域大气环境造成极大污染，并且形成的温室效应、酸雨等也会对人类、生物、城市环境等构成严重威胁[2]。
        2环保理念下的煤矿开采技术分析
        2.1煤与瓦斯开采技术
        长久以来人们都视瓦斯为影响矿井安全的最大因素，并在实际作业时采用直接排入大气方法进行处理，无疑加剧了全球温室效应，并造成瓦斯资源严重浪费。瓦斯作为一种清洁、高效的能源资源，在采煤过程中也注重瓦斯抽放，就能够实现变害为利。实际进行应用也要注意以下要点：（1）在开展煤矿开采工作之前，需要深入到实地对开采地区地质构造情况进行细致勘察，操作中可以利用分辨率比较高的三位三分量地震勘探技术，确保所得勘察数据信息真实、完整和准确，特别是存在的中小断层和裂缝，经过前期有效勘测和仔细辨认，可以为后期进行精准操作奠定良好基础；（2）采用分区开采方法进行煤炭开采工作，实践中除了要对矿井进行科学合理布置以外，还要注意分区通风、工作面优化等问题，以达到减少开采工程量和缩短开采作业周期目的；（3）若煤炭开采过程中出现了卸压情况，就要使用专业工具，在瓦斯分布比较集中的区域进行钻孔，并在地面的钻孔采取抽放瓦斯，可以进一步提高瓦斯抽采率[3]。
        2.2保水开采技术
        保水开采技术在煤矿开采中进行运用，不仅可以实现采场突水有效防治，还能够实现水资源有效保护，特别是在煤炭开采过程中，矿区水文环境和水文容量不会受到扰动。实际应用时也要做好以下工作：（1）合理选择开采区域，针对区域煤层开采垮落带和倒水断裂带发育不到含水层底部情况，进行开采作业基本不会对含水层结构造成破坏，这时候就可以采用保水开采方法进行作业，而对于有含水层和隔水层分布的情况，在完成煤层开采工作以后，也要采取一定措施实现地下水环境有效保护，针对煤层埋藏比较深和富含水的状况，开展采矿作业极容易发生矿井突水问题，这时候就要先解决地下水渗漏问题和做好矿井保护工作，才能够推动采矿作业顺利进行，地下含水结构也不会遭受到破坏。（2）留设防水煤柱，在松散含水层水体下进行采煤工作时，通常需要结合开采区域岩层、水文地质条件等实际状况，对防水煤柱进行设置，保证采煤工作更加安全、顺利完成，操作中要明确导水断裂带实际高度，并沿着煤层走向对观测线进行布置，然后根据钻孔中水位变化和岩芯破碎程度，对防水煤柱进行优化设计和科学设置，确保其重要作用得到有效发挥[4]。
        2.3煤层混合开采技术
        以往对较厚煤层进行开采，多会采用分层方式进行，而煤层混合开采技术的出现，改变了这一状况，并进一步提高了煤层开采效率和经济效益。操作中要对以下要点牢固掌握：（1）支架技术，该项技术运用对支架要求比较高，需要根据煤层实际情况，合理选择支承方式，并保障支架荷载能力及稳定性；（2）载具选择，根据综放、综采工作面架型结构，尽量选择占用输送空间比较小的载具机械进行使用，必要情况下还可以采用去掉机械后减速器措施，达到节约输送空间目的；（3）顶层板设计，在合理控制煤层与顶板之间距离的基础上，确保矿井通风、煤炭运输等达到实际工作要求。
        2.4煤矸石回填技术

        图2 采空区矸石回填
        通过煤矸石回填技术运用，可以助力煤矸石大量堆积问题得到妥善解决，并且在减少固体废弃产生以后，煤矿回采率也会明显提升，周围生态环境也能实现有效保护。实际运用回填方式主要有以下三种：（1）全部充填开采，简单来说就是在采出煤炭以后和顶板尚未冒落之前，运用煤矸石这一固体材料，对采空区进行密实充填，以防止顶板岩层出现下沉情况，并发挥保护地面建筑物、农田等作用；（2）覆岩离层带充填，根据采空区上方覆岩移动特性，在采出煤炭后的一段时间内，采用钻孔、高压、注浆等方式，对离层带进行充填和加固，使采动的砌体梁结构更加稳固和可靠，涉及到的地表下沉状况也能防止发生；（3）采注采三步法开采，通过利用覆岩结构对岩层移动的控制作用，可以在完成一条带开采工作以后，使用煤矸石对采空区进行充填固结，然后再进行剩余条带开采工作，不仅可以提高煤炭回采率，还能够彻底解决地表沉陷问题[5]。
        结语：本文是对环保理念下煤矿开采技术的分析，随着煤矿事业不断发展，开展采煤工作引发的环境污染问题也受到极大关注，并对煤矿事业健康持续发展带来严重影响，急需要渗透绿色环保理念，对现行煤矿开采技术进行优化创新，通过煤与瓦斯开采技术、煤层混合开采技术、煤矸石回填技术等有效运用，不仅可以取得较好采煤效果，还能实现环境有效保护，操作中也要结合煤矿开采实际情况，对适合运用的绿色环保采煤技术进行恰当选择，只有这样才能够充分发挥绿色采煤技术优势作用，并带动煤矿事业更加稳定发展。
        参考文献：
        [1]朱承航.采矿新技术在煤矿开采中的应用研究[J].城市建设理论研究（电子版），2016（16）.
        [2]周庆德.基于环保理念下的煤矿开采技术研究[J].低碳世界，2020，10（6）：67-68.
        [3]刘青松.环保理念下露天煤矿绿色开采技术的实践应用[J].建筑工程技术与设计，2020（35）：4063.
        [4]王宁.新形势下煤矿绿色开采技术及应用[J].资源节约与环保，2019（10）：147-148.
        [5]张宏伟.基于环保理念下的煤矿开采技术分析[J].石化技术，2019，26（10）：195-195，199.