我国煤炭资源安全高效绿色开采技术研究

摘要：制约我国煤炭工业可持续发展的主要因素是煤炭资源安全生产压力大、采出率不高、资源就地转化能力不强、生态环境破坏严重等问题，所以研究煤炭资源安全绿色高效开采技术十分必要。文章在分析煤炭资源安全绿色高效开发相关研究现状的基础上，探讨了煤炭资源安全高效绿色开采技术，并阐述了安全高效绿色开采技术的发展方向。

关键词：煤炭资源；安全高效开采；绿色开采技术；煤炭行业；不可再生能源 文献标识码：A

中图分类号：TD82 文章编号：1009-2374（2015）15-0079-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.041

近年来，国家的宏观经济形势越来越好，不断调整对于煤炭产业的相关政策，使得煤炭工业的产业基础得以坚实的形成，产量也大幅增加，从1949年的3000万吨左右扩大到2010年的32.4亿吨，年均增速约8%，累计生产煤炭近400亿吨。有关数据显示，我国常规能源探明总资源量已经超过了8230亿吨，其中煤炭占87.4%。从资源基础来说，煤炭资源的优势是其他任何资源都无法比拟的。现在煤炭是我国能源的基础，在我国一次能源的消费中占70%左右。预计到2020年，煤炭总消费量依然会占能源消费总量的60%。

1 我国煤炭资源安全绿色高效开采的现状分析

总的来说，煤炭资源的安全绿色高效勘探是从广义的方向来对煤、水、瓦斯土地等一切能够利用的资源进行认识和对待的，遵循循环经济账的安全绿色高效工业的原则是其内涵，通过安全绿色高效开采使煤炭开采对生态环境的影响达到最小并对矿区资源的利用达到最优是其目标，在这一基础上所形成的“高利用，低排放”并和环境协调的开采技术，最终取得较好的经济效益与环境效益。在社会经济不断发展的条件下，安全绿色高效开采技术中的一部分开始慢慢变成一种产业，某些情况下能够变废为宝，减小开采的成本。然而，一旦处理不好这一技术，就可能给相关的煤炭企业带来一定的成本浪费，这一状况使得那些本来开采成本就已经很高的煤炭企业难以承受。开发任何资源都一定要与自然环境协调发展，这是煤炭企业以及所有采矿工作者的责任。然而，我们最应该需要解决煤炭资源开发中的经济问题。在如今的经济发展大环境下，煤炭企业对于资源的开发有着其独特的特点，其中最明显的一点就是煤炭的价值表现是通过整个产业链系统来完成的，如果其作为商品，则其在开采过程中的技术含量无法体现出来。

2 我国煤炭资源安全绿色高效开采技术

2.1 开采技术

首先鼓励采用先进适用技术与高新技术，加大科技成果转化力度新工艺、新技术、新材料、新设备应用，推行壁式采煤，发展综合机械化采煤技术，建设高产高效矿井。其次加大薄煤层开采与采煤方法改革力度，鼓励发展薄煤层机械化开采技术、“三下一上”采煤、井下充填、边角煤回收等提高资源回收率的采煤技术，为全面提高煤炭资源回收率夯实坚强基础。最后对采区巷道布置设计矿井开拓进行优化，加大无煤柱开采和井下矸石充填的科技研发和应用，实施井巷支护新技术应用，推广小煤柱与全煤巷采掘技术。

2.2 安全技术

安全问题始终是煤炭乃至各类资源生产工作的高压线，一定要明确树立底线思维与红线意识。如今，建设数字化矿井，实现计算机自动控制和信息技术、计算机网络系统智能化管理技术、安全在线实时监控监测技术等是煤炭开采安全技术的主体内容。当前，国家要求煤矿安全避险一定要装备的人员定位、监测监控、压风自救、紧急避险、供水施救和通信联络“六大”系统，为煤矿实现安全生产、有效实行安全绿色高效开采、遏制重大事故的发生提供了强大保障，一定要坚持不懈、规范推进。此外，淘汰落后产能，实施节能消耗、节能减排，同样与安全绿色高效开采技术体系相辅相成、融为一体。

3 安全绿色高效开采技术发展方向

3.1 节水开采新技术

我国主要的煤资源都位于严重缺水的华北和西北地区，因为传统采煤技术没有考虑水资源的保护，致使因为采煤每年破坏地下水22亿m3，保护水系、节水开采技术的研究已经十分紧迫。节水采煤在水资源丰富的矿区，节水开采的主要目标主要是防治水害与减少水资源破坏；在缺水矿区的主要目标是水资源保护和利用。节水开采技术的研究，应包含煤水共采、水资源保护以及水灾害防治等内容。

3.2 煤与瓦斯共采

瓦斯作为一种新能源能够广泛应用于人民的生活与社会的发展中，如在社会发展中可以用作化工原料、工业燃料、用于发电；在人们生活中可以用作居民生活燃料。如果开采瓦斯的时候利用岩层运动的特点，这很有可能成为我国煤层气开发的一条重要途径。这样做还能够有效预防安全事故的发生，减少巷道内的瓦斯含量，变高瓦斯煤层为低瓦斯煤层，从而实现安全生产。

3.3 充填开采

充填采矿法是解决高应力集中区、“三下”压煤等危险块段回收的有效开采方法，在很多地区已经得到了广泛应用。这种开采方法是利用充填材料对采空区进行全部或部分充填，以达到控制上覆岩层垮落或处理废弃矸石目的。充填方法得当能够有效减轻地表下沉和变形，缓和甚至消除因为工作面支承压力产生的矿压显现，对铁路、地面建筑等交通设施以及生态环境和水体进行有效保护。现在常用的填充方法有水砂充填、矸石充填、高水材料充填、膏体充填等，需要进行相应的高效生产工艺的研究与材料（配料）研究。

3.4 煤炭地下气化

未来煤矿的发展方向是煤炭地下气化。此方法对环境的污染较小，既不会产生矸石，也不会造成地表沉陷，并且受地质条件约束小，能够对难采的边角煤与深部煤层、薄煤层、遗留的煤柱等进行开采。煤炭地下气化技术虽然经过了很长时间的实践与研究，然而现在只在很小一部分区进行了工业试验，其中还有很多亟待解决的问题，比如怎样对燃烧速率进行控制，怎样避免地下燃烧生成的有毒有害气体不污染地下水等。

4 结语

由于煤炭行业一直在贯彻科学发展观与可持续发展，因此对于煤炭资源的安全绿色高效开采是其必然选择。煤炭的安全绿色高效开采技术是最近才出现的开采理念，这一技术一般有矸石井下充填术、煤与瓦斯共采技术、保水开采技术以及煤炭地下气化技术等。以后煤炭开采方法的主要发展方向将会是安全绿色高效开采技术，其发展空间必然会很大。煤炭资源是一种不可再生能源，在当今储量越来越低、环境污染越来越严重、生产利用成本越来越大的情况下，对煤炭资源进行安全绿色高效开采，对于保护生态环境与确保矿井的安全生产意义重大。

参考文献

[1] 马喜超，韩兴华.我国煤矿绿色开采技术分析研究

[J].地球，2013，（12）.

[2] 张云峰，袁昌模.中国煤炭资源绿色开采现状分析及展望[J].科技致富向导，2011，（22）.

[3] 田立波，刘帆，陈忠良，等.中国煤炭资源绿色开采技术进程与现状[J].能源技术与管理，2010，（4）.

作者简介：贺小平（1982-），男，陕西汇森煤业开发有限责任公司工程师，硕士，研究方向：煤矿机电专业科研管理。

（责任编辑：黄银芳）endprint