吴金锁
玛纳斯县天欣煤业有限公司天欣煤矿 新疆 832200
摘要：社会不断发展，人们生活水平不断提高，环境保护受到社会的普遍关注和日益重视，在煤矿开采工程中也面临诸如土地资源、水资源遭到一定程度的破坏及大气污染比较严重等环境问题，基于此为使这些环境问题得到妥善解决，提出绿色开采技术概念。我们对采矿工程中应用绿色开采技术的重要意义应提高重视，并积极研究探索绿色开采煤炭资源的内涵，使我国绿色开采技术体系深入发展，并对相关环境问题有效解决。本文详细地分析了采矿工程中的常见环境问题、应用绿色开采技术重要性及绿色开采技术体系等相关内容，进而对绿色开采技术在采矿工程中的应用情况进行了详细探讨。
关键词：采矿工程；绿色开采技术；应用研究
导言
绿色开采指的是在开采煤矿的时候，尽量减少破坏与污染的环境，坚持稳定与健康发展之路，进而有效地统一环境效益、社会效益、经济效益。为此，在开采煤矿的时候，应当实现保护和开发的统一以及治理和预防的统一，从而实现治理与应用的综合性。下面，笔者对采矿工程的中绿色开采技术及其应用问题进行了简要的分析。
1绿色开采技术应用的重要性
在此情况下，探索经济、社会、自然和谐共处，追求可持续发展的采矿工程技术成为必然趋势。绿色开采技术正是引导技术创新朝着有利于资源、环境保护及其与经济、社会、环境系统之间的良性循环的方向协调发展。绿色开采技术是以经济增长为中心，追求自然生态平衡、社会生态和谐有序和人的全面发展为基本目标，要求在技术创新中全面引入生态学思想，考虑技术对环境、生态的影响和作用，既要保证技术的创新性和实用性，又要确保环境清洁和生态平衡，在实现商业价值的同时又创造生态价值。为了保证我国煤炭能源的需求，同时又减少对自然生态环境的破坏，安全、环保、高效的煤炭开采技术是我国未来煤矿开采的必然路径。
2采矿工程中绿色开采技术的应用
2.1 保水绿色开采技术的应用
保水开采技术预防止溃水技术存在着较大的差异，后者更加重视操作过程中的安全。而保水开采技术的重点在于监测岩层地质水文条件的变化。很多区域进行采集活动完成之后，会出现地下漏斗的现象，而随着降雨的增加漏斗会逐渐消失，提示岩层的隔水性较好；在部分区域开采完成之后会形成水洼，甚至能够在湖泊、河流以及海下进行开采活动，对于水文条件的影响不大。保水开采技术，通过特殊的采开采工艺以及地面灌浆技术能够保护地下水资源不受到破坏，对于环境的影响小，属于环保、有效的绿色开采技术。
2.2采空区充填开采技术
采空区充填开采技术是绿色开采技术的重要组成部分，尤其在经济发达地区解决建筑物下开采更应受到重视。从理论上来说，充填采矿是解决煤矿开采环境问题的理想途径，但由于目前充填采矿的成本相对偏高，限制了该项技术在煤矿的试验与应用。在市场经济条件下，充填技术的关键是充填材料的选取及如何降低成本。另外就是充填技术本身，它应该包括充填系统与开采系统的协调；充填运输系统的畅通；充填后材料的力学特性等。顺利解决上述问题将根本改变将来我国经济发达区域的开采技术。为了降低充填成本，基于岩层控制的关键层理论，提出了部分充填（条带充填）控制开采沉陷的思路：仅充填部分采空区，只要保证未充填采空区的宽度小于覆岩主关键层的初次破断跨距，且充填条带能保持长期稳定，就可有效控制地表沉陷。
2.3煤炭与瓦斯共采技术
属于温室气体的瓦斯也是清洁能源，有时更容易对矿井造成重大安全事故。因此，对于瓦斯气体应将其资源化程度不断提高，建议在采集前采取抽采技术，煤炭开采前若从煤层中将瓦斯气体有效抽出，在煤炭开采中可充分提高其安全性。但在采矿工程中媒体不具有较高的透气性，因此采用抽采技术还存在一定的技术难度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在煤炭开采完成后，煤炭与瓦斯共采技术可明显降低围岩压力，所以大量瓦斯气体在采空区释放，是瓦斯抽采的良好时机，在关键层控制理论中，其断开后将形成O形通道理论，因此在瓦斯气体抽采中，还可对布置钻孔施工作业提供一定的指导作用。瓦斯气体在废弃的矿井中抽采，由于废弃矿井煤层中的瓦斯含量较大，可利用分布在岩体内的裂隙场抽出瓦斯气体。
2.4土地保护技术
在煤矿建设及开采过程中，要尽量减少对地面植被的砍伐，积极预防水土流失的发生。在坡地修筑梯田、开沟筑埂、植树造林，增加水分深入，减少冲刷，拦蓄水土，防止水土流失。在沟谷中、沟头拦截地表水，制止沟壑发展；沟坡两崖造林、种草、防止冲刷；沟底修建淤地坝，拦截洪水泥沙淤积坝内，减少水土流失。在矿区内全面规划，科学造林，合理耕作，设法增加地面的粗糙度和植被覆盖率，进行小流域综合治理，控制水土流失，改善生态环境。
在矿区开发建设的同时还应加强生态建设，采取工程和生态结合等有效办法，防止水土流失。总之，水土流失应预防与治理相结合，兴利与除害相结合，因地制宜，统筹规划，综合治理。
3完善采矿工程中绿色开采技术的应用
3.1 通过保水开采技术减少环境破坏
保水开采技术作为新型的煤矿绿色开采技术，在生产过程中，既保证了煤炭资源的高效开采，又减少了开采过程对地表环境和地下水等的破坏，减少了煤矿开采过程对环境的破坏。保水开采技术通过特定的采煤工艺和地面灌浆技术保证了地下水资源不受破坏。传统的采矿技术中，煤层开采后，上覆岩层逐渐断裂，导致地下水位形成漏斗，从而影响了地下水。在我国辽宁阜新矿区中，由于煤层开采导致硬岩层的顶板裂缝在采空区贯穿于地表，使地下含水层中的地下水在裂缝中漏失，从而导致地下水被严重破坏。使用保水开采技术避免了地下水层在开采过程中的破坏，对环境影响相对较小，是有效的绿色开采技术。
3.2应用高效开采矿产资源的方法
不少煤矿煤层会产出比较多高价值的煤炭资源，因为受到开采效率与技术的影响，难以提高这一部分资源的应用效率，其中显著的问题就是开采煤矿过程中排放瓦斯的现象，排放瓦斯不但使很多的资源浪费，还会污染环境，而绿色高效开采技术会在开采煤矿中过程中有效地应用瓦斯。近些年以来，国内应用瓦斯的技术不断发展，经常应用的是低浓度瓦斯发电，基于该技术的进步，低浓度20%的瓦斯发电技术业已可以实现，甚至可以应用更低浓度的瓦斯技术，再者是瓦斯提浓，把煤矿当中搜集的瓦斯进行提浓，从而使瓦斯的应用效率提升，且借助管道应用于农业生产与工业生产，除此之外，对于浓度较高的瓦斯还能够应用煤矿瓦斯液化技术。
结语
资源与环境协调的绿色开采是解决煤炭开采环境问题的根本出路。要实现绿色开采，需要综合研究和解决经济与技术等方面的问题。绿色采矿可以减少环境污染，还能带来良好的社会经济效益。绿色采矿是形成绿色矿业及矿区绿色家园的重要组成部分，相信随着绿色开采的不断发展和完善，煤矿绿色开采一定会发挥它应有的作用，为人类与自然的协调发展做出贡献。
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论文作者:吴金锁
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：技术论文; 瓦斯论文; 采矿工程论文; 煤矿论文; 采空区论文; 煤炭论文; 环境论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;