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摘 要：绿色开采的理念是针对煤炭开采造成的严重环境问题提出的，它是从广义资源的角度认识和对待煤、瓦斯、地下水、土地、矸石等一切可以利用的资源，基于采动岩层运动规律或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响，目标是取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益。
关键词：煤炭绿色开采；煤炭资源；可持续发展；环境保护
中图分类号：F407.2 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）35-0199-01
1 煤炭绿色开采技术及其应用
煤炭綠色开采不仅仅是一个概念，它涉及到煤炭资源开采整个过程中的清洁生产，贯穿于生产规划设计、生产方式选择、生产要素布置、生产效率提高、资源综合开发以及实现矿山开采与环境协调的整个过程。进行绿色开采需要正确处理开采与持续发展、开采与环境协调等关键科学问题。①从规划设计上，绿色开采要求根据开采地区的特点，合理进行规划、科学选择开采方式。②在开采过程中大力推行环保节能开采技术，在提高开采效率的同时，注重多种资源同时开采，尽量减少废弃物的产生和排放。例如，采用保水开采技术，使开采后暂时形成的地表水下降漏斗，仍能恢复到原来状态而不致破坏含水层。煤与瓦斯共采，即同时考虑煤和瓦斯采出，以避免高瓦斯矿井的安全事故。减沉开采技术，即在建筑物下采煤时，既能经济高效又能确保地面建筑物不致遭受损害。矸石减排技术，即在采煤时合理布置开采方式，尽量减少煤矸石产生和产出，同时进行矸石回填和复垦。③加强煤炭绿色开采立法，并尽可能纳入到法律体系，做到有法可依。④制订相关政策，利用国家倡导节能减排、鼓励循环经济发展的契机，鼓励、扶持和引导绿色开采技术运用。⑤加强绿色开采技术研发，完善煤炭绿色开采体系，丰富绿色开采技术内涵。
基于如上理念，在钱鸣高院士提出的煤炭资源绿色开采技体系的基础上，提出了改进的煤炭资源绿色开采技术体系。
1.1 淮南煤与瓦斯共采技术
勘探表明，淮南矿区具有丰富的煤层气资源，通过合理规划和布置，可以有效进行煤和瓦斯共采，他们采取的有效措施如下：
（1）建立有效地质保障系统。采用高分辨率及三维三分量地震勘探技术，对地质构造进行精细解释，对煤层分布及厚度进行精准预测，对中小断层及裂缝进行有效辩识，对瓦斯及其分布进行准确预测，从而为煤与瓦斯共采提供可靠依据。
（2）优化矿井开拓布局。采用“分区开拓、分区建设、分区通风”的矿井安全生产系统，减少开采工程量，降低投资，缩短工期。
（3）创新开采方法。在采区划分和采区布置上尽可能加大采区范围，加大工作面长度及工作面推进长度，以有效减少采区井巷工程量，减少工作面搬家次数，在煤层顶底板岩石中集中布置巷道，推行有利于瓦斯抽采的新技术。在煤层倾角小于12°的矿井及块段中采用倾斜条带布置，在生产系统具备条件时尽量选择综采，不具备时则选择高档普采。
（4）煤与瓦斯共采技术。依据流场模拟软件COSFLOW和CFD数值模拟结果，在已发生卸压（提高透气性）且瓦斯丰富的区域布置钻孔，通过地面钻孔抽采采动区和采空区卸压的方式抽放瓦斯，从而从卸压覆岩中俘获更多的释放瓦斯，使抽采率达到70%以上。
1.2 济宁保水开采技术
济宁矿业集团太平煤矿，煤厚平均8.5m左右，水害影响较大。在开采厚煤层时，通过井下疏放水，降低了第四系下组水水头，完全解放了防水煤岩柱内的煤炭，提高了开采上限。同时采用封堵技术封堵深水井，减少水资源流失及矿井涌水量，使静水位明显上升，水井服务寿命延长，同时降低了开采成本。
1.3 煤矸石回填技术
河北金牛能源集团率先在全国研发了矸石回填井下巷道技术，并在邢东矿成功应用，打造了我国第一座没有矸石山的示范矿井。石念光等结合具体工程实际总结出了崖头煤矿矸石井下回填技术，同时采用巷道回填和工作面回填，根据回填量和回填范围又分成全部回填和局部回填。柴里煤矿利用煤矸石回填造地，修筑济一微公路的柴里路段，同时在矸石回填地上建造职工住宅和学校。煤矸石回填不仅可以解决矸石的处理处置问题，还可以解决矿区开采沉陷等问题。
2 煤炭绿色开采的意义
在矿产资源日趋紧张、资源利用成本日趋升高、环境污染不断加剧的今天，实施煤炭的绿色开采，对多矿产同时开采、提高矿产回采率，保护日趋脆弱的矿区生态环境，具有重要意义。可以说，煤炭绿色有很好的发展前景。它的意义主要有以下几个方面：
（1）实施绿色开采有助于进行煤炭开采企业管理功能提升，提高管理效率、降低管理成本、优化劳动组合、消除管理中的某些消极因素，控制人力资源成本，提升企业可持续发展的能力。
（2）实施绿色开采有助于解决开采过程中的环境污染，加强矿区生态环境保护。
（3）实施煤炭绿色开采技术，对于完善相关理论研究，加强学科建设，培养科技人员具有十分重要的意义。同时，对于完善煤炭资源保护，保证煤炭可持续发展具有十分重要的意义。
3 结 语
资源与环境协调的绿色开采是解决煤炭开采环境问题的根本出路。要实现绿色开采，需要综合研究和解决政策、经济、技术等诸多难题，需要花大力气开展相关技术和政策的研究和创新，使得其技术上可行、经济上合理。在技术方而，应该将研究岩层运动对工作而的影响转为研究开采后岩层运动对岩体内形成空隙与地表沉陷的影响，以及研究采动岩体中气体、液体的渗流规律，为保水开采、煤与瓦斯共采、减沉开采、矸石减排等绿色开采技术的发展提供理论基础。在政策方而，应研究适合不同矿区特点的绿色开采模式和经济评价体系及其与企业成本的关系，综合研究煤炭资源经济特点，为政府制定政策提供建议。国家应在政策与税收等方而对绿色开采加以支持，以使煤炭企业走上可持续发展之路。
参考文献
[1]钱鸣高，许家林，缪协兴.煤炭绿色开采技术[J].中国矿业大学学报，2003（4）：343～348.
[2]汪海平，王 庆，兰永伟.煤矿的绿色开采[J].煤炭技术，2007（9）：52.
收稿日期：2018-11-7
作者简介：孙耀辉（1991-），宁夏中卫人，2015年7月毕业于中国矿业大学，采矿工程专业，任主管技术员。
关键词：煤炭绿色开采；煤炭资源；可持续发展；环境保护
中图分类号：F407.2 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）35-0199-01
1 煤炭绿色开采技术及其应用
煤炭綠色开采不仅仅是一个概念，它涉及到煤炭资源开采整个过程中的清洁生产，贯穿于生产规划设计、生产方式选择、生产要素布置、生产效率提高、资源综合开发以及实现矿山开采与环境协调的整个过程。进行绿色开采需要正确处理开采与持续发展、开采与环境协调等关键科学问题。①从规划设计上，绿色开采要求根据开采地区的特点，合理进行规划、科学选择开采方式。②在开采过程中大力推行环保节能开采技术，在提高开采效率的同时，注重多种资源同时开采，尽量减少废弃物的产生和排放。例如，采用保水开采技术，使开采后暂时形成的地表水下降漏斗，仍能恢复到原来状态而不致破坏含水层。煤与瓦斯共采，即同时考虑煤和瓦斯采出，以避免高瓦斯矿井的安全事故。减沉开采技术，即在建筑物下采煤时，既能经济高效又能确保地面建筑物不致遭受损害。矸石减排技术，即在采煤时合理布置开采方式，尽量减少煤矸石产生和产出，同时进行矸石回填和复垦。③加强煤炭绿色开采立法，并尽可能纳入到法律体系，做到有法可依。④制订相关政策，利用国家倡导节能减排、鼓励循环经济发展的契机，鼓励、扶持和引导绿色开采技术运用。⑤加强绿色开采技术研发，完善煤炭绿色开采体系，丰富绿色开采技术内涵。
基于如上理念，在钱鸣高院士提出的煤炭资源绿色开采技体系的基础上，提出了改进的煤炭资源绿色开采技术体系。
1.1 淮南煤与瓦斯共采技术
勘探表明，淮南矿区具有丰富的煤层气资源，通过合理规划和布置，可以有效进行煤和瓦斯共采，他们采取的有效措施如下：
（1）建立有效地质保障系统。采用高分辨率及三维三分量地震勘探技术，对地质构造进行精细解释，对煤层分布及厚度进行精准预测，对中小断层及裂缝进行有效辩识，对瓦斯及其分布进行准确预测，从而为煤与瓦斯共采提供可靠依据。
（2）优化矿井开拓布局。采用“分区开拓、分区建设、分区通风”的矿井安全生产系统，减少开采工程量，降低投资，缩短工期。
（3）创新开采方法。在采区划分和采区布置上尽可能加大采区范围，加大工作面长度及工作面推进长度，以有效减少采区井巷工程量，减少工作面搬家次数，在煤层顶底板岩石中集中布置巷道，推行有利于瓦斯抽采的新技术。在煤层倾角小于12°的矿井及块段中采用倾斜条带布置，在生产系统具备条件时尽量选择综采，不具备时则选择高档普采。
（4）煤与瓦斯共采技术。依据流场模拟软件COSFLOW和CFD数值模拟结果，在已发生卸压（提高透气性）且瓦斯丰富的区域布置钻孔，通过地面钻孔抽采采动区和采空区卸压的方式抽放瓦斯，从而从卸压覆岩中俘获更多的释放瓦斯，使抽采率达到70%以上。
1.2 济宁保水开采技术
济宁矿业集团太平煤矿，煤厚平均8.5m左右，水害影响较大。在开采厚煤层时，通过井下疏放水，降低了第四系下组水水头，完全解放了防水煤岩柱内的煤炭，提高了开采上限。同时采用封堵技术封堵深水井，减少水资源流失及矿井涌水量，使静水位明显上升，水井服务寿命延长，同时降低了开采成本。
1.3 煤矸石回填技术
河北金牛能源集团率先在全国研发了矸石回填井下巷道技术，并在邢东矿成功应用，打造了我国第一座没有矸石山的示范矿井。石念光等结合具体工程实际总结出了崖头煤矿矸石井下回填技术，同时采用巷道回填和工作面回填，根据回填量和回填范围又分成全部回填和局部回填。柴里煤矿利用煤矸石回填造地，修筑济一微公路的柴里路段，同时在矸石回填地上建造职工住宅和学校。煤矸石回填不仅可以解决矸石的处理处置问题，还可以解决矿区开采沉陷等问题。
2 煤炭绿色开采的意义
在矿产资源日趋紧张、资源利用成本日趋升高、环境污染不断加剧的今天，实施煤炭的绿色开采，对多矿产同时开采、提高矿产回采率，保护日趋脆弱的矿区生态环境，具有重要意义。可以说，煤炭绿色有很好的发展前景。它的意义主要有以下几个方面：
（1）实施绿色开采有助于进行煤炭开采企业管理功能提升，提高管理效率、降低管理成本、优化劳动组合、消除管理中的某些消极因素，控制人力资源成本，提升企业可持续发展的能力。
（2）实施绿色开采有助于解决开采过程中的环境污染，加强矿区生态环境保护。
（3）实施煤炭绿色开采技术，对于完善相关理论研究，加强学科建设，培养科技人员具有十分重要的意义。同时，对于完善煤炭资源保护，保证煤炭可持续发展具有十分重要的意义。
3 结 语
资源与环境协调的绿色开采是解决煤炭开采环境问题的根本出路。要实现绿色开采，需要综合研究和解决政策、经济、技术等诸多难题，需要花大力气开展相关技术和政策的研究和创新，使得其技术上可行、经济上合理。在技术方而，应该将研究岩层运动对工作而的影响转为研究开采后岩层运动对岩体内形成空隙与地表沉陷的影响，以及研究采动岩体中气体、液体的渗流规律，为保水开采、煤与瓦斯共采、减沉开采、矸石减排等绿色开采技术的发展提供理论基础。在政策方而，应研究适合不同矿区特点的绿色开采模式和经济评价体系及其与企业成本的关系，综合研究煤炭资源经济特点，为政府制定政策提供建议。国家应在政策与税收等方而对绿色开采加以支持，以使煤炭企业走上可持续发展之路。
参考文献
[1]钱鸣高，许家林，缪协兴.煤炭绿色开采技术[J].中国矿业大学学报，2003（4）：343～348.
[2]汪海平，王 庆，兰永伟.煤矿的绿色开采[J].煤炭技术，2007（9）：52.
收稿日期：2018-11-7
作者简介：孙耀辉（1991-），宁夏中卫人，2015年7月毕业于中国矿业大学，采矿工程专业，任主管技术员。