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3.2    煤 矿 开 采 对 土

地资源的破坏

矿山开采包括露天和地下开采两种方式

:露天开采以剥离挖损土地为主,明显地影响土

地耕作和植被生长,改变地貌并引发景观生态的变化;煤炭地下开采需要开掘大量的岩石巷
道,煤炭开采过程中形成的巷道和采空区,引起顶板和围岩的垮落和下沉,势必波及地表,
引起地表塌陷,村庄被毁坏。采煤塌陷还会引起丘陵、山地等发生山体滑落或泥石流,并危及
地面水体、建筑物及铁路与公路的安全。另外矿山开采伴随产生大量矸石,这些矸石山占用了
大量的土地资源,并形成粉尘、烟尘、污水等污染源,而且矸石中的硫化物及其他有害物质遇
雨水后将产生酸性水,严重污染矿区土地资源。

3.3  煤炭开采污染大气环境

煤矿开采过程中的大气污染源主要来自矿井排出的煤层瓦斯和煤矿矸石山的自燃。煤

矸石升井以后,煤矸石发热自燃产生大量

SO

2

CO

2

CO 等有毒气体,严重污染大气环境,

也损害了周围居民的身体健康。矿井瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体,

CH

4

生的温室效应是

CO

2

21 倍。

4 实现绿色开采的途径

4.1  保水开采

      所谓保水开采就是采用合理的采煤工艺方法和地面注浆等措施,在煤炭开采过程中使地
表和地下水资源不受破坏,实现矿井水资源的保护和综合利用。煤层开采后,随着上覆岩层
中关键层的断裂,在该区域内地下水将形成下降漏斗。例如山西大同矿区,顶板较多为厚坚
硬岩层,煤层开采后,顶板裂缝从井下采空区贯穿地表,顶板上部含水层的水通过岩层裂缝
漏失,造成区域地下水干枯。地下水位能否恢复,取决于工作面推进后上覆岩层中有无软弱
岩层经重新压实,导致裂隙闭合而形成隔水带。我国西北干旱缺水矿区应重视保水开采技术
的研究,将保水开采作为矿区绿色开采的重点。西安科技大学相关学者正在开展隔水层稳定
性研究,即通过合理控制岩层运动,实现隔水层

“O”形集中裂缝带的“裂隙弥散”,防止或减

弱导水裂隙带的形成。现阶段保水开采技术发展还有一定的局限性,相信在弄清上覆岩层运
移规律之后,该项技术一定会较大的进步。

 

4.2  减沉开采

减沉开采技术主要包括条带开采与充填开采。条带开采技术存在的主要问题是采出率低、

浪费大量煤炭资源;而传统的全部充填开采技术存在的主要问题是充填成本相对煤炭价格偏

高、充填材料来源受限、充填量大、充填工艺不能适应煤矿高效开采要求。为了降低充填成本,

基于

“关键层理论”,相关学者提出了部分充填(条带充填)控制开采沉陷的思路,并推广应用。

近年来,我国在兖州、抚顺、大屯等矿区应用采空区上方离层裂隙注浆充填法也起到了减缓下

沉速度和下沉量的作用,但开发廉价、性能优良的充填材料和提高对岩层移动控制规律的认

识势在必行。

4.3  煤与瓦斯共采

瓦斯是一种新能源,既可以用来发电,也可用作工业燃料、化工原料和居民生活燃料。

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