摘要：煤炭是我国社会建设和国民经济发展最主要的能源。在我国，煤炭能源的消耗占70%的总体能源消耗。为了增加煤产量，我国煤炭开采技术不断改革创新，提升了煤炭开采机械化程度。但是，煤矿开采引发了较多的生态问题。我国开始倡导“绿色开采”，并引进了一些先进的煤炭绿色开采技术。本文就此阐述了当今主要的煤炭开采技术，并分析了绿色开采技术的特点和发展前景。
关键词：煤炭开采技术；绿色开采技术；发展现状
一、我国煤炭行业实施绿色开采的重要意义
我国煤炭资源丰富，分布范围也极其广泛，以往的开采模式严重破坏了生态环境，对矿工的生命安全也无法保障。所以就要加强认清煤炭绿色开采的紧迫性，加快绿色开采技术实施的步伐，加快煤炭行业绿色开采的进程。只有科学有效的实施好煤炭行业绿色开采，那么一些与煤炭行业相关的环境和安全问题就将得到根本性、实质性的解决。例如土地破坏问题、水资源污染问题、大气污染问题、瓦斯爆炸问题、矿井渗水问题、地下坍塌和地表裂缝等问题。而且传统粗放的开采技术导致煤炭采出率很低，形成对资源的极大浪费。以上问题可以分析出煤炭开采技术的改革势在必行，刻不容缓。科学发展观和可持续发展观已为煤炭行业指明了未来发展的方向和目标，而绿色开采这条路正是确保这一目标顺利实现的首要选择和根本办法。
二、煤炭绿色开采体系
基于广度的角度而言，煤矿绿色开采是将煤、瓦斯、水等一切可利用资源充分利用起来，将煤炭开采对环境的破坏降至最低程度，以实现经济效益、社会效益与生态效益的共赢。绿色开采技术的理论基础包括：煤炭开采后岩层中裂隙发育规律及离层规律；岩层与地表移动规律和开采活动之间的内在关系；水与瓦斯在岩层中的渗流规律；岩层应力应变规律及岩层控制技术等等。在煤炭开采过程中，岩层会对顶板岩层乃至整个地表会起到控制作用，因此绿色开采技术也被称为“基于岩层控制的绿色开采”，其对我国的煤矿开采、矿业经济的发展有着重要的意义。
三、对煤炭绿色开采技术的概述
3.1对煤炭绿色开采技术的理解
煤炭绿色开采技术是指在煤炭开采中对采煤流程和处理及岩层控制等相关技术的改变，以区别于传统开采技术造成或遗留的环境问题，实现煤炭行业环保、安全、高效地开采，从而解决生态环境的问题和产煤率低的问题，最终实现煤炭工业的良性循环发展。
3.2改革升级以往开采技术
众所周知，煤炭行业造成的环境问题与开采中造成的震动有直接关系，震动就导致岩石层有压力感应，久而久之造成岩石的松动，从而产生间隙，进而引起环境的人为性破坏。通过实施绿色开采技术，采用保护采空层和地下水资源等改革性开采方法，减少对生态的破坏，达到保护环境的目的。而且对于较深的矿井，要考虑废弃后实施填埋，防止日后地面塌陷等现象的发生。改革升级以往开采技术属于对绿色开采技术的落实及应用，更是人们转变思想强化保护生态环境的表现。
3.3资源再利用
绿色开采技术不仅包含生产煤炭的过程中要升级原有技术，使开采过程中达到绿色环保的目标，而且对煤炭生产废弃物还要进行资源再利用，达到开发煤炭产业的最大价值。例如以往对瓦斯的理解都认为是有毒气体，而且达到一定浓度后会产生爆炸，很多矿井事故都与瓦斯有关。其实瓦斯之所以能够爆炸，因为它是由可燃性气体甲烷组成的。传统开采对瓦斯的处理就是通过通风将瓦斯排到大气中。事实上，如果合理地利用瓦斯所蕴含的能量来发电，那么既消除了其危险危害性，又达成了资源再利用，这一举两得的方法值得推广和探索。
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四、煤炭绿色开采技术的发展方向
4.1控制地表形态变形的开采技术
在经过多年的发展历程中，煤炭行业逐渐发展形成了充填、联合等多种开采方法。在波兰和德国充填开采法的应用较广泛，主要的充填方式采用水力和风力，对采空区用河砂、煤矸石和电厂粉煤灰等充填材料进行充填，充填后地表下沉系数为0.1～0.2。为了控制地表下沉，波兰采用条带开采配合使用水砂材料充填采空区，这一方法取得了较好的效果，在多座城市的煤炭资源开采过程中进行了成功的试验，采出率近60%左右。地表下沉系数为0.009～0.036。在美国、澳大利亚等国家，以房柱式开采法控制地表沉陷，他们的煤炭采出率也达到了近60%，地表下沉系数为0.35～0.68。在德国70年代末已经出现了膏体充填技术的应用，90年代初又被应用在煤矿，进行工作面采空区的充填。该项技术所具有的技术优势和良好效果已经在许多国家得到推广应用，如美国、加拿大、澳大利亚、南非等国家，现已成为21世纪金属矿山充填技术的重要发展方向。
4.2保水开采技术
即为了使在煤炭开采过程中地表和地下水资源不受破坏，采用合理方法和措施，实现矿井水资源的保护及综合利用。为了减少开采过程中对地表和地下水的影响，更好地保护矿山，关键要控制好煤层上覆岩层中冒落带和导水裂缝带的发育高度。当它们未发展到水体时，水体不受疏降影响；当它们发展到水体时，水体会被疏降，有时还会向矿井渗漏，对矿井形成危害。该技术与控制地表沉陷开采技术有着一定的联系。这种技术的关键在于通过对岩层控制技术、开采方法等问题的研究，解决因煤炭开采造成的一系列环境问题。近几年，在我国的煤炭开采技术方面，研究人员为了减少对矿区的不良影响，将采动岩体渗流理论与控制岩层关键层理论结合起来，这也可谓是一项新的技术途径。
4.3煤与瓦斯共采技术
一直以来，瓦斯被大家看成是对矿井安全危害最大的因素，以前煤炭开采过程中对其处理的方法都是直接排入大气，这在一定程度上加剧了全球的温室效应，同时这也是一种资源的浪费。煤层气即瓦斯，是一种高效、清洁的能源，蕴藏着巨大的经济效益和环境利益。在我国，煤层气储量非常丰富，有着较广阔的应用前景，但应用技术有待完善。如果将瓦斯抽放出来加以综合利用，就能实现变害为利。瓦斯抽放有临近层抽放、采空区抽放、本煤层预抽、本煤层随采随抽等方法。21世纪初，绿色采矿模式率先在淮南矿区得以应用，即通过对开采煤层相邻层面进行穿层钻孔，使煤层破裂释放出瓦斯予以预抽采，并经提纯后发电。这一矿区采用这种方式采矿以来，抽采瓦斯量达4.5亿m3，并建立了16万m3的民用储气罐。截至目前，这种采矿模式已经在山西阳泉、辽宁沈阳、河南平顶山等几十家大中型煤矿广泛应用。这种绿色开采方式具有重大的意义。
4.4煤炭地下气化技术
即有控制地燃烧地下煤炭，使其产生可燃气体，同时把建井、采煤、气化三大工艺结合在一起，变物理采煤为化学采煤，使煤炭在地下直接气化，转化为可燃气体。这种气化技术具有其它技术不可比的特点，如投资少、污染小、效益高、安全系数高等特点，尤其适用于回收报废矿井中的煤炭资源，“三下”及深部煤层的开采也可采用此技术。煤炭地下气化技术在我国已取得一定的研究成果。
结语
总之，煤炭资源的绿色开采是社会发展的必然选择，更是符合煤炭工业可持续发展的需要。绿色开采是新兴的开采理念，在我国正处于起步和研发阶段，将来绿色开采技术定势必会蓬勃发展，因为它符合人们对生态和环境保护的理念。实施煤炭绿色开采，对矿井生产安全和矿工生命安全都是有力的保证。
参考文献：
[1]刘宇博，赵柏竣.刘一博.浅谈煤炭绿色开采技术的方法及原理[J].山西焦煤科技，2012（7）.
[2]管俊柯，马宁，魏彬.浅析当今煤炭开采技术及绿色开采技术[J].科海故事博览・科技探索，2013（7）.
[3]姚树阳，吕学峰，秦兴林.简析煤炭绿色开采技术及其应用[J].内蒙古煤炭经济，2012（12）.
[4]刘明远，刘通．煤炭绿色开采、生态保护与制度创新[J]．煤炭经济研究，201l，31（8）：20—25．.
论文作者:康鹏龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/2/28
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