浅析我国
煤矿的绿色开采技术
摘
要：绿色开采是煤炭开采的发展方向,对提高煤炭采出率、保护生态环境和实现煤矿可持续
发展都具有十分重要的意义。本文分析了绿色开采技术
,总结了我国煤矿绿色开采方法的发展现状,对
科学采矿具有一定的指导意义。
关键词
:绿色开采;保水开采;煤与瓦斯共采;充填开采;煤炭地下气化
煤炭开采造成岩层移动破坏
,引起岩层中水与瓦斯的流动,导致煤矿瓦斯事故与井下
突水事故
;煤炭开采引起岩层移动,进而造成地表沉陷,导致农田、建筑设施的损坏;煤炭
开采形成的大量堆积在地面的矸石
,既占用良田,又造成环境污染;随着我国矿井开采深
度的不断增加
,矿山压力显现及冲击地压等动力灾害发生的频次增加,强度增大,危及矿
井的安全生产。上述问题若得不到有效解决
,在未来几十年内,随着能源总需求和煤炭产
量的不断增长
,煤炭资源开采所带来的矿区安全和生态环境问题将更为严重,人类的生存
和社会发展环境将受到严重威胁。
根据我国的能源资源状况
,煤炭作为我国最重要的一次性能源,在未来 20 年内,其
在能源构成中的主体地位将不会改变。
2020 年我国煤炭消费量将达到 40 亿 t。届时,煤
炭产量很可能无法满足工业需求。不能再单纯地通过提高煤炭的产量缓解煤炭供应的压
力
,而应该综合考虑发展煤炭循环经济,减少煤炭开采对环境的破坏,
“
而且也应该把 发展
煤炭循环经济
,
”
实现煤炭绿色开采 作为理念
,大力发展绿色的采煤技术。
1 煤炭绿色开采体系
煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术
,在基本概念上是要从广义资源的角度上
来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各种资源。基本出发点是防止或尽可能减轻
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和社会效益。根据
煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等
,绿色开采主要包括以下内容:
—
水资源保护
“
”
保水开采
;
—“
”
瓦斯抽放
煤与瓦斯共采
;
—“
”
土地与建筑物保护
充填开采
;排放矸石占
—“
”
用土地污染环境
煤炭地下气化 等。
2003 年,中国矿业大学钱鸣高院士首次提出了煤
矿绿色开采的概念和技术体系
,随后明确了实现煤炭资源开采和环境保护协调发展的绿
色开采研究目标
,为我国绿色开采技术的研究指明了方向。钱院士提出的绿色开采技术
体系
, 绿色开采理论依据:
(1)关键层理论。
(2)开采对岩层移动的影响及移动规律。
(3)水在裂岩体中的渗流规律。
(4)开采后岩层内节理裂隙分布发育规律等。
2 保水开采
保水采煤在不同的矿区有不同的技术内涵
,缺水矿区要以水资源保护和利用为主;
大水矿区
,要以减少水资源破坏和防治水灾害为主。因此,保水开采包含水资源保护、水资
源利用
(煤水共采)和水灾害防治等多项重要内容。煤矿开采过程中破坏了地下含水层的
原始径流
,大量排出地下水;采空区上方导水裂隙带与地下水体贯通,形成大规模地下水
降落漏斗
,造成区域含水层水位下降,直接影响到区域水文地质条件。采动影响稳定后产
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