我国煤炭绿色开采技术的发展研究论文_张舟,许佳萍,王耀威

我国煤炭绿色开采技术的发展研究论文_张舟,许佳萍,王耀威

内蒙古科技大学 内蒙古包头 014010

摘要:我国作为世界上第一大煤炭储量国、开采国和使用国,多年来的煤炭开采已经对我国部分地区的环境造成了巨大的影响,包括透水、瓦斯爆炸、地表下陷等等。煤炭资源绿色开采技术作为一项可以有限避免煤炭开采中各种环境和安全问题的技术一经推出便得到了极大的重视和广泛的应用。鉴于此,文章首先就煤炭绿色开采进行概述,然后对目前煤炭资源绿色开采技术的应用进行分析,最后对我国煤炭绿色开采技术的发展进行展望,以供参考。

关键词:煤炭开采;环境保护;绿色开采技术

前 言

煤炭在我国国家资源储备总量上的占比超过了一半,从改革开放以来,煤炭对我国经济的发展起到了极其重要的支撑作用。但我国过去多年煤炭资源的开采都过于粗狂,开采的模式多为无节制、单一和粗放的模式,而这也导致了众多煤炭开采的环境和安全问题。煤炭绿色开采技术是在我国整体科学技术快速发展的背景下而发展起来的一类无污染、高安全的煤炭开采技术,对于我国煤炭资源的安全、绿色应用具有十分重要的意义。本文即在此背景下,分三个部分对我国煤炭绿色开采技术的应用和发展展开详细的论述,以下为详细内容。

1 煤炭绿色开采概述

煤炭绿色开采是在我国环境问题日益严重的背景下而提出的一种煤炭开采模式,具体是指在煤炭的开采过程中,避免对环境造成破坏和污染,实现对开采废弃物的二次利用,达到最佳经济价值,促进我国煤炭开采行业持续稳定发展,达到煤炭开采经济、社会和环境效益相统一的一种煤炭开采模式[1]。

2 煤炭资源绿色开采技术的应用分析

2.1 煤炭资源绿色开采技术概述

煤炭资源绿色开采技术是指在进行煤炭开采的过程中,对传统采煤流程和处理及岩层控制等相关技术的改进,以区别于传统开采技术造成或遗留的环境问题,达到煤炭开采经济、社会和环境效益相统一,实现煤炭工业健康、持续稳定发展的一类技术。

2.2 废弃资源的再利用

目前的煤炭绿色开采技术主要包括对生产过程中的原来开采技术的升级和废弃物的再利用两个部分。其中废弃物再利用技术应用较为广泛,例如在传统的煤矿开采中对于煤矿中的瓦斯都多将其认为是有毒的气体,在达到一定浓度时甚至还会导致爆炸情况的发生,在我国所发生的很多煤矿事故中都会和瓦斯有着或多或少的关联[2]。而瓦斯之所以可以爆炸的原因,是因为其是一种可燃气体,甲烷是其最为主要的成分。传统的煤矿开采中对于瓦斯多通风将其抽出,直接排放到大气。而煤炭绿色开采技术则是将煤矿中的瓦斯进行收集,将其所蕴含的能量进行发电,在避免瓦斯危害性的同时,又实现了资源再利用。

2.3 原有开采技术的升级

在煤炭的开采过程中,造成环境问题的原因之一即在开采过程中难以避免的震动。因为在煤矿开采中产生的震动会导致煤矿的岩石层出现压力感应,在长期的影响下便会导致煤矿区域的岩石出现松动的情况[2]。而采用煤炭绿色开采技术即在煤炭的开采过程中,则是采用地下水资源改革、保护采空层等方法,避免对生态环境的破坏和污染。对于一些比较深的煤矿矿井,在决定废弃该矿坑后要实施填埋操作,避免煤坑在日后出现塌陷的情况。

2.4 防止地面下沉技术

在传统的煤矿开采中,煤矿附近地表沉陷的问题常常难以避免,而防止地面下沉技术也是煤炭绿色开采技术在现阶段最为主要的一种应用,在煤矿的开采过程中,在经济性的前提下避免地表的下沉,又能保障地面建筑不受到影响,目前较为常见的绿色技术为回填,采用煤矸石等材料进行回填,并进行科学的控制策略,可以避免煤矿附近地表出现下沉的情况。

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3 我国煤炭绿色开采技术的发展展望

3.1 保水开采技术

未来煤炭绿色开采技术的发展,保水开采技术是最为主要的一个发展方向,水资源对于人类生存和发展的重要性不言而喻,在煤矿的开采过程中将难以避免地会对原有的地质地貌造成破坏,相应也就会造成地层周边地下水导向和分布情况的变化,继而导致地下水出现下沉或是转移的情况,会对当地居民的日常生活造成巨大的影响。因此,在煤炭绿色开采部分如何在开采的过程中避免对地下水的影响成为了煤炭绿色开采技术的核心发展方向之一,避免水危害、水枯竭以及水浪费的情况发生。

3.2 煤矸石排放技术

在煤矿的开采过程中,煤矸石是一种必然会产生的附加产物。如果不能对煤矸石进行有效的处理,其会造成一定的资源浪费,同时大量的堆放也会对土地资源造成占用的情况,还随时可能会对农田、空气造成污染,对煤矸石的处理是现代煤炭绿色开采技术中一个需要攻克的重点[4]。在资源重复利用的理念下,煤矸石可以变废为宝,作为重要的建筑材料,但是目前国内在煤矸石的消耗量上很小,仅能消耗一半左右的煤矸石。换言之还有一半的煤矸石得不到有效的处理。因此,在煤炭绿色开采中,必须将煤矸石的排放作为煤炭绿色开采技术研发的一个核心。目前所呈现的发展方向,一则是减少煤矸石的生产,减少对矿井巷道的挖掘。二则是研发煤矸石不出井的开采技术,即在煤炭的开采中煤矸石直接在煤矿内处理回填。但这两项煤炭绿色开采技术都还处于不成熟的情况,有待进一步发展。

3.3 洁净煤技术

洁净煤技术也是今年来煤炭绿色开采技术的一个发展方向所在,干净的煤是减少煤炭燃烧过程中污染气体排放的最主要措施。洁净煤技术即是指在进行煤炭的开发到最后利用的过程中,减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。其主要包括烟气净化技术、煤炭洗选、加工、转化等发电技术,尚处于快速的发展中。

3.4 煤炭地下气化技术

煤炭地下气化是煤炭绿色开采技术中技术含量极高的一项技术,也是煤炭绿色开采技术未来发展的一个重点方向[5]。具体是指在煤炭的开采过程中对地下煤炭通过实施热化学反应的方式将原位的煤炭在地下便转化为可燃气体的一项技术。通过煤炭地下气化的方式,可以极大程度上消除因为煤炭开采而导致的环境污染问题,同时还可以在很大程度上避免煤炭燃烧过程中对大气产生的破坏和污染问题,是一种十分优秀、完整的煤炭绿色开采技术。但是煤炭地下气化技术目前的应用范围很小,在很多关键性技术部分还处于不成熟的阶段,尚处于研究的过程中,有待在未来得到推广使用。

综上所述,文章首先在对煤炭绿色开采进行概述的基础上,然后对目前煤炭资源绿色开采技术的应用进行分析,最后对我国煤炭绿色开采技术的发展进行展望,得出以下几点结论:煤炭绿色开采是达到煤炭开采经济、社会和环境效益相统一的一种煤炭开采模式。目前在我国应用的煤炭资源绿色开采技术主要有废弃资源的再利用、原有开采技术的升级等几种,未来在我国煤炭绿色开采技术的发展过程中,会在保水开采技术、煤矸石排放技术、洁净煤技术以及煤炭地下气化技术等部分不断发展,不断满足煤炭绿色开采的要求。

参考文献:

[1]梁丁.煤炭绿色开采技术研究与发展[J].能源与节能,2018,10(8):65-66,188.

[2]杜君武,易永忠.绿色开采技术在煤炭企业中的应用分析[J].资源节约与环保,2018,05(6):44.

[3]海波.科技创新推动煤炭智能化绿色开采 ——全力推进盘州市煤炭智能化绿色开采[J].商情,2018,11(17):182.

[4]张嵘.基于绿色开采理念的煤炭充填开采技术初探[J].科学技术创新,2018,12(10):167-168.

[5]推动智能绿色开采建设和谐美丽矿山——煤炭智能绿色开采与生态建设论坛在京举办[J].中国煤炭工业,2018,03(1):11-12.

论文作者:张舟,许佳萍,王耀威

论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期

论文发表时间:2019/7/5

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