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[摘 要]在我国现代社会发展中，煤炭资源已经变为了一种十分广泛并且宝贵的资源，同国家社会经济的发展有着较为重要的意义，在目前建设资源节约型和环境友好型社会的背景下，需要应用绿色开采技术，基于此，本文笔者根据实际分析了煤矿工程中绿色开采技术的应用。
[关键词]煤矿工程；绿色开采；施工技术
中图分类号：X322 文獻标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）27-0020-01
引言
走“低开采、高利用、低排放”的可持续发展路子，利用煤矸石回填的办法，解决煤矸石占地、自燃及煤矿塌陷区赔偿的问题，进而实现绿色开采。而实现绿色开采也成为陕西省境内具有一定规模的煤矿企业首要考虑的重要问题。宝鸡秦源煤业在综放大倾角工作面回采，每一个面基本上有100-120，巷道运输系统复杂，地质条件比较差，顶帮容易出现掉包、变形等等问题，在巷道支护方式的选择上，主要应用了锚、梁、网、索联合支护的形式。在以后发展中为了提升企业的可持续发展能力，应该注重应用绿色开采技术。
1、传统煤矿开采造成的环境破坏问题
传统煤矿开采活动造成的环境破坏问题在中国非常严重，以煤矿大省陕西省为例，该省从建国以来到2015年生产原煤超过60×108t，虽然经济收益相当丰厚，但所带来的地面塌陷破坏面积已超过7000km2，这其中就包括了45%的耕地。同时由传统煤炭开采带来的大量原料燃烧也对大气造成了一定污染，其中以空气污染、雾霾为首的环境破坏给城市及乡村地区所带来的健康问题是显而易见的。以慢性肺炎的发病率来说，它的发病率相当高，根据调查数据统计，国内每年有18000多例黑肺病患者，其中矿工占到29.3%，而且这一数字还在呈逐年上升趋势。
2、煤矿工程中绿色开采技术分析与应用
2.1、充填开采技术
煤矿充填开采因其良好的社会效益和经济效益越来越受到煤炭企业、科研院校和政府的重视，国内外已有多年的探索和实践，特别是在解放“三下”压煤方面，取得了令人满意的效果。示意图如图1。同时煤矿井下实施充填开采工艺，可有效抑制上覆岩层移动，控制地面沉陷，地形地貌和地面建筑物基本保持原状，地下水源不破坏，提高煤炭资源回收率，消耗大量固体废弃物，井下减少了采空区，减少了老空积水、积瓦斯等危险源，降低了发生冲击地压可能性，综合社会效益、环保效益和提高安全水平都有积极意义。
煤矿充填开采技术是开采“三下”压煤的根本途径，是提高煤矿开采安全可靠性的一项革命性举措，但是对于成本、效率、供应等诸多问题和不足仍需要继续研究和探索。本文也就这3个不足提出一些相应的改进建议：（1）采用充填开采工艺后的采煤工作面生产效率过低，需探索提高生产效率的途径。充填开采由于受到采煤和充填等多工序无法同时作业以及充填系统能力，特别是充填体凝固时间长等因素影响，工作面单产目前仅为0.5～3.5万t，远低于非充填开采工作面生产能力，对煤炭企业产能、工作面占用和综合经济效益等影响很大，目前，多作为配采工作面或特殊块段，如建筑物下压煤回收来布置使用。（2）现有充填物来源及供应量不能满足大面积充填要求。充填开采在消除地面矸石堆积，节约土地，减少环境污染等方面发挥了很好的作用。但矸石、粉煤灰等充填材料存量有限，来源难以保证，且成本较高。（3）工作面推进速度慢，煤层自燃发火易造成安全隐患。采用充填开采工艺后，由于工作面推进较慢，矸石充填时特别是工作面上下隅角密封效果差，自然发火期较短的煤层容易自燃发火，影响安全。（4）充填系统投资大，充填成本较高。充填系统复杂、环节多，充填整套设备价格昂贵。煤矿充填多选用煤矸石、粉煤灰和尾矿这些原本作为工业废弃物的材料，近年来价格不断上升，加大了充填开采的成本压力。河沙采集由河道管理部门审批，数量有限且价格较高，办理手续难度也很大。
2.2、煤炭与瓦斯共同开采
瓦斯虽然是洁净型能源，但它却是有害气体。传统煤矿开采中会对瓦斯进行抽放处理，随后进行煤矿开采。但是这种开采模式会浪费大量资源，造成一定的经济损失。所以本文推荐的是基于绿色开采理念的煤炭与瓦斯共采技术。就传统开采模式来看，瓦斯并非作为一种有效资源来进行开采，而且考虑到抽出率较低及钻孔工程量较大的问题，瓦斯总体抽出率不超过25%。基于岩层移动规律优化瓦斯抽放方案，进而提高瓦斯采出率是目前煤矿开采作业的主要研究课题方向。在绿色煤矿开采技术体系中存在“煤炭与瓦斯共采”的基本观点，该观点首先将煤层气也作为一种资源，并通过岩层移动对瓦斯的卸压作用来优化其抽放方案，进而提高抽出率。换言之，要在煤层开采过程中同时实现采煤和采气，是将两个原本独立开采的系统合二为一，形成共采体系。共采关键层理论主要阐述了开采裂隙分布规律与瓦斯卸压抽放实践过程，主要研究成果如下：建立了基于瓦斯卸压抽放的O形圈理论，它能够指导瓦斯卸压抽放和岩层钻孔布置。同时扩展了开采解放层的实际应用范围，为煤炭与瓦斯共采提供了事故防治路径，同时也优化了邻近层瓦斯卸压技术，实现了从邻近层向高抽巷布置瓦斯卸压方的最新优化体系。
3、结语
绿色开采是解决煤炭开采环境问题的根本途径。为实现绿色开采，综合研究、解决经济和技术问题是必要的。绿色开采可减少环境污染，带来良好的社会效益和经济效益。随着绿色矿业的不断发展和完善，绿色矿业将发挥其应有作用，为人与自然的协调发展做出贡献。
参考文献
[1] 刘惠.绿色开采技术在煤矿的应用及发展前景[J].内蒙古煤炭经济，2016，07：21+28.
[2] 黄晓伟.浅谈露天煤矿绿色开采技术[J].能源与节能，2016，05：141-142.
作者简介
刘小亮（1985—），男，助理工程师，2012年1月毕业于西安科技大学，现在宝鸡秦源煤业工作。
[关键词]煤矿工程；绿色开采；施工技术
中图分类号：X322 文獻标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）27-0020-01
引言
走“低开采、高利用、低排放”的可持续发展路子，利用煤矸石回填的办法，解决煤矸石占地、自燃及煤矿塌陷区赔偿的问题，进而实现绿色开采。而实现绿色开采也成为陕西省境内具有一定规模的煤矿企业首要考虑的重要问题。宝鸡秦源煤业在综放大倾角工作面回采，每一个面基本上有100-120，巷道运输系统复杂，地质条件比较差，顶帮容易出现掉包、变形等等问题，在巷道支护方式的选择上，主要应用了锚、梁、网、索联合支护的形式。在以后发展中为了提升企业的可持续发展能力，应该注重应用绿色开采技术。
1、传统煤矿开采造成的环境破坏问题
传统煤矿开采活动造成的环境破坏问题在中国非常严重，以煤矿大省陕西省为例，该省从建国以来到2015年生产原煤超过60×108t，虽然经济收益相当丰厚，但所带来的地面塌陷破坏面积已超过7000km2，这其中就包括了45%的耕地。同时由传统煤炭开采带来的大量原料燃烧也对大气造成了一定污染，其中以空气污染、雾霾为首的环境破坏给城市及乡村地区所带来的健康问题是显而易见的。以慢性肺炎的发病率来说，它的发病率相当高，根据调查数据统计，国内每年有18000多例黑肺病患者，其中矿工占到29.3%，而且这一数字还在呈逐年上升趋势。
2、煤矿工程中绿色开采技术分析与应用
2.1、充填开采技术
煤矿充填开采因其良好的社会效益和经济效益越来越受到煤炭企业、科研院校和政府的重视，国内外已有多年的探索和实践，特别是在解放“三下”压煤方面，取得了令人满意的效果。示意图如图1。同时煤矿井下实施充填开采工艺，可有效抑制上覆岩层移动，控制地面沉陷，地形地貌和地面建筑物基本保持原状，地下水源不破坏，提高煤炭资源回收率，消耗大量固体废弃物，井下减少了采空区，减少了老空积水、积瓦斯等危险源，降低了发生冲击地压可能性，综合社会效益、环保效益和提高安全水平都有积极意义。
煤矿充填开采技术是开采“三下”压煤的根本途径，是提高煤矿开采安全可靠性的一项革命性举措，但是对于成本、效率、供应等诸多问题和不足仍需要继续研究和探索。本文也就这3个不足提出一些相应的改进建议：（1）采用充填开采工艺后的采煤工作面生产效率过低，需探索提高生产效率的途径。充填开采由于受到采煤和充填等多工序无法同时作业以及充填系统能力，特别是充填体凝固时间长等因素影响，工作面单产目前仅为0.5～3.5万t，远低于非充填开采工作面生产能力，对煤炭企业产能、工作面占用和综合经济效益等影响很大，目前，多作为配采工作面或特殊块段，如建筑物下压煤回收来布置使用。（2）现有充填物来源及供应量不能满足大面积充填要求。充填开采在消除地面矸石堆积，节约土地，减少环境污染等方面发挥了很好的作用。但矸石、粉煤灰等充填材料存量有限，来源难以保证，且成本较高。（3）工作面推进速度慢，煤层自燃发火易造成安全隐患。采用充填开采工艺后，由于工作面推进较慢，矸石充填时特别是工作面上下隅角密封效果差，自然发火期较短的煤层容易自燃发火，影响安全。（4）充填系统投资大，充填成本较高。充填系统复杂、环节多，充填整套设备价格昂贵。煤矿充填多选用煤矸石、粉煤灰和尾矿这些原本作为工业废弃物的材料，近年来价格不断上升，加大了充填开采的成本压力。河沙采集由河道管理部门审批，数量有限且价格较高，办理手续难度也很大。
2.2、煤炭与瓦斯共同开采
瓦斯虽然是洁净型能源，但它却是有害气体。传统煤矿开采中会对瓦斯进行抽放处理，随后进行煤矿开采。但是这种开采模式会浪费大量资源，造成一定的经济损失。所以本文推荐的是基于绿色开采理念的煤炭与瓦斯共采技术。就传统开采模式来看，瓦斯并非作为一种有效资源来进行开采，而且考虑到抽出率较低及钻孔工程量较大的问题，瓦斯总体抽出率不超过25%。基于岩层移动规律优化瓦斯抽放方案，进而提高瓦斯采出率是目前煤矿开采作业的主要研究课题方向。在绿色煤矿开采技术体系中存在“煤炭与瓦斯共采”的基本观点，该观点首先将煤层气也作为一种资源，并通过岩层移动对瓦斯的卸压作用来优化其抽放方案，进而提高抽出率。换言之，要在煤层开采过程中同时实现采煤和采气，是将两个原本独立开采的系统合二为一，形成共采体系。共采关键层理论主要阐述了开采裂隙分布规律与瓦斯卸压抽放实践过程，主要研究成果如下：建立了基于瓦斯卸压抽放的O形圈理论，它能够指导瓦斯卸压抽放和岩层钻孔布置。同时扩展了开采解放层的实际应用范围，为煤炭与瓦斯共采提供了事故防治路径，同时也优化了邻近层瓦斯卸压技术，实现了从邻近层向高抽巷布置瓦斯卸压方的最新优化体系。
3、结语
绿色开采是解决煤炭开采环境问题的根本途径。为实现绿色开采，综合研究、解决经济和技术问题是必要的。绿色开采可减少环境污染，带来良好的社会效益和经济效益。随着绿色矿业的不断发展和完善，绿色矿业将发挥其应有作用，为人与自然的协调发展做出贡献。
参考文献
[1] 刘惠.绿色开采技术在煤矿的应用及发展前景[J].内蒙古煤炭经济，2016，07：21+28.
[2] 黄晓伟.浅谈露天煤矿绿色开采技术[J].能源与节能，2016，05：141-142.
作者简介
刘小亮（1985—），男，助理工程师，2012年1月毕业于西安科技大学，现在宝鸡秦源煤业工作。