摘要：随着我国煤矿产业的不断发展，土地资源的占用浪费和破坏、对各种资源的污染等各类问题也相继凸显，煤矿企业运用绿色开采技术已势在必行。科学合理的利用绿色开采技术，首先，不仅能够减少人力、物力的投入，还能提高采煤效率，增加企业经济效益和社会效益，实现煤炭行业“低开采、高利用、低排放”的可持续发展目标；其次，还能降低对土地、水资源和大气等资源的污染和破坏，保障煤炭开采的安全高效、经济环保。
关键词：煤矿；绿色开采技术；应用
引言
随着人们生活水平质量的日益提高，人们越来越重视环境，由于中国环境污染比较严重，为了能解决中国环境污染问题，未来矿井开采方式必然会不断地朝着绿色、节能方向发展，要求不断完善和创新煤矿开采技术及相应的开采管理措施，从根本上保护中国环境不被破坏。
1煤炭绿色开采技术的概念
绿色开采技术就是在煤炭开采的过程中，减少对生态环境的破坏及资源的浪费，同时还能提高煤炭企业的经济效益。使用绿色开采技术，能将生态环境和经济效益都达到最合理化，也就是保证生态环境在不遭到破坏、资源不受损坏的同时，取得更高的经济效益。这对中国煤炭行业的长远发展具有深远意义。
2在煤矿开采中应用绿色开采技术的意义
中国的煤矿产业在给社会提供必要的能源，绿色开采技术的应用，不但可以加大煤炭开采量、提高开采效率，还可以降低开采过程中会产生的资源浪费。同时，绿色开采技术的使用还能减少废气和污染物的排放，从而降低对土地资源、水资源及大气资源的破坏。废水、废气、废渣等物质的排放量在大大减少，这是绿色开采技术使用后能带来的最显著的变化。且绿色开采技术对这些废气物品的处理，能净化这些物质中存在的有害物质，保证生产过程中会产生的废水、废气等物质的排放能达到标准，符合中国的有关规定。达标后的废弃物还可进行二次利用，循环利用的资源能很大程度上帮助企业降低成本、减少对资源的浪费。最后，绿色开采技术的应用，能降低煤炭开采的工作难度，提高煤炭开采工人在工作时的安全性，这有助于煤炭开采企业的长远发展，也能给煤炭企业带来更高的经济利润。
3中国煤矿开采存在的问题
3.1安全问题
中国煤矿开采行业与国外发达国家相比还存在着一定差距，有生产工艺比较落后、安全意识比较薄弱及科学技术开发资金并不充足等诸多问题。在进行开采时候对上覆岩层带来较大破坏，进而会直接影响地下含水层的流动状态，从而会阻碍煤层气的正常流转，给煤矿开采埋下安全隐患。由于矿井采掘日益加深，进而会导致水资源流失及地面塌陷等问题的出现[1]。
3.2环境问题
目前，中国煤矿资源在进行地下开采时，采空区部分主要是通过自由垮落法或强制放顶法管理顶板，会导致地面塌陷及地面沉降等现象的发生，从而会造成地下水水位下降，直接威胁到铁路、公路等方面的安全。根据中国不完全调研，中国多年来所积累的煤矸石重量大约在45×108t，其占地面积超过了15000m2。大部分瓦斯是直接进行排放的，并没有经过任何处理，给中国大气带来了十分严重的污染。另外，在开采过程中也会出现较为严重的水资源浪费和污染的现象。煤炭在进行开采时往往会通过疏干排水对煤系含水层进行自然疏干，不仅会直接破坏地下水资源，还会给地下水资源带来比较严重的污染问题。开采煤矿时，对大气污染的主要来源就是瓦斯及煤矸石的自燃。矿井瓦斯主要成分是CH4，其温室效应远远超过CO2，同时也是导致中国煤矿重大安全事故的罪魁祸首。其主要原因是因为煤层的透气性比较小，所以并不能完全抽出，随着多年来的煤矿开采，煤矿事故带来了大量人员伤亡，为了能解决这个问题，必须要不断推广绿色开采技术，才能最大程度保障人们的人身安全和财产安全。
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4煤矿绿色开采的主要技术
4.1保水开采技术
原始的水体径流在煤炭开采以后遭到破坏，并随着上覆岩层中关键层的断裂，在开采区域内会形成地下水的下漏斗，造成水资源的流失。保水开采技术能够在采煤活动中保护水资源，并能资源化利用矿井水，特别是对严重缺水地区更要注重保护和利用水资源，对水资源相对丰富的地区也会减少透水事故的发生。可以通过重新压实含有软弱岩层的上覆岩层，使采煤活动导致的裂缝闭合形成隔水带，从而使被破坏的水资源得以恢复。
4.2煤与瓦斯共采技术
煤井中含有大量的瓦斯，但是在以往的采煤过程中，对瓦斯的处理基本都是采取抽放的形式，众所周知，瓦斯是一种洁净的能源，在工业的各个领域有着广泛的应用，直接抽放掉会造成资源的大量浪费。采煤过程中会移动和破坏采煤区的岩层，岩层的移动会极大提升煤层的渗透率，煤与瓦斯共采技术是通过利用这一特性能够起到卸压瓦斯的作用，从而使抽采瓦斯的效率得以提高，在煤层开采时，采煤和抽瓦斯两个完整的系统同时运作。通过煤与瓦斯共采技术，可以使资源得以充分利用和优化，提高企业的效益，同时瓦斯经过大量抽采后，井下巷道内的瓦斯含量显著减少，使由于瓦斯突出引发安全事故的可能性大幅降低，确保了生产的安全。
4.3充填开采技术
采煤活动会对采区土地和岩层造成严重破坏，井下巷道采掘过后会在地下留下巨大的采空区，极大可能造成地面的沉降与塌陷，不仅造成了土地资源的严重破坏，还隐藏着巨大的安全隐患。通过采用向采空区内填充采煤过程中产生的煤矸石、建筑施工过程中产生的垃圾等固体废弃物的充填开采技术，既可以有效防止地面的下沉，又可以使资源得到再利用，减少因废弃物堆积浪费的土地资源和对环境的污染。
4.4煤巷支护与矸石处理技术
以往的开采技术都是使用岩巷，煤矿的产能低下，同时会产生大量的煤矸石，这些煤矸石在地表堆积造成大量土地资源的占用浪费，还会造成环境的污染。煤巷支护技术具有大采深、快速成巷、高应力等优点，通过使用煤巷代替传统的岩巷，可以有效提高煤矿的产能，减少采煤过程中产生的煤矸石。随着开采深度的增加，必然需要更加高效的采煤技术，在煤矿绿色开采技术中，煤巷支护技术以其诸多显著优点成为研究重点。
4.5煤炭地下汽化技术
煤炭作为能源型资源有着非常广泛的应用，煤炭被汽化可以直接转变为煤气。传统采煤技术，是将地下的煤炭经过开采到地表之后，再运输到消耗的地方进行燃烧，大大增加了矿工的劳动强度，煤炭地表的堆积也会大量占用土地资源，同时煤炭燃烧产生的废气也会污染环境，危害人类和动植物的健康。煤炭地下汽化技术是利用热力化学反应的原理，不需要将煤炭采掘到地表上，而是直接在井下对煤炭进行汽化，转变为煤气。较传统的采煤作业，煤炭地下汽化技术，无论在人力资源的投入、对土地资源的占用，还是对生态环境的影响等各个方面都有显著的优势。但是该技术尚不成熟，气体的热值不高、燃烧后产生对人体有害物质、污染环境等问题还有待完善，相信该技术会日趋成熟。
结束语
中国是一个煤炭大国，无论是煤矿生产数量还是消耗都在世界上位居前列，尤其是随着中国社会经济的快速发展，中国社会对煤矿资源的应用越来越多，并且结合先进的科学技术促进了开采技术的机械化、自动化发展。虽然中国煤炭资源在开发和利用方面促进了中国社会经济的发展，但也给中国自然生态环境带来了较大的破坏，与中国可持续性发展战略违背，必须要积极探索绿色开采技术，并将其进一步推广。
参考文献：
[1]张克学.煤矿及煤矿绿色开采技术分析[J].科技创新与应用，2017（36）：42+44.
[2]王炎双.基于绿色开采技术的煤矿开采浅议[J].技术与市场，2017，24（09）：169+172.
[3]党权.煤矿绿色开采技术研究与展望[J].能源与节能，2017（08）：122-123.
[4]王永红.关于煤矿开采技术的创新与应用[J].能源与节能，2017（07）：161-162.
论文作者:韩宁1,侯川川2,曾福星3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/25
标签：技术论文; 煤矿论文; 中国论文; 煤炭论文; 瓦斯论文; 水资源论文; 岩层论文; 《基层建设》2018年第33期论文;