綠色開采技術(shù)論文
綠色開采技術(shù)論文
綠色開采的內(nèi)涵是減少采煤對環(huán)境的破壞，為此形成一種使資源與環(huán)境相互協(xié)調(diào)的開采技術(shù)。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理了綠色開采技術(shù)論文，有興趣的親可以來閱讀一下!
綠色開采技術(shù)論文篇一
煤礦綠色開采技術(shù)淺談
[摘要]傳統(tǒng)的煤炭開采技術(shù)會對環(huán)境造成巨大影響，主要表現(xiàn)在造成大氣污染、水資源破壞、土地資源破壞。因此有必要實(shí)施綠色開采技術(shù)，綠色開采技術(shù)主要有控制地表形態(tài)變形的開采技術(shù)、保水開采技術(shù)、煤與瓦斯共采技術(shù)和煤炭地下氣化技術(shù)等。
[關(guān)鍵詞]煤礦;開采技術(shù);綠色開采
中圖分類號：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1 概述
綠色開采的內(nèi)涵是減少采煤對環(huán)境的破壞，為此形成一種使資源與環(huán)境相互協(xié)調(diào)的開采技術(shù)。近年來國內(nèi)外許多專家、學(xué)者對于礦產(chǎn)資源的開采、利用、環(huán)境、生態(tài)及可持續(xù)發(fā)展問題均有系統(tǒng)的研究，并提出綠色開采的概念。對于“綠色開采”盡管其表述各有不同，但總的來說，“綠色開采”即是一種綜合考慮資源效率與環(huán)境的影響的現(xiàn)在開采模式，其目標(biāo)是礦山開采過程中資源開發(fā)效率最高，對生態(tài)影響最小，并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會經(jīng)濟(jì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。而“綠色開采”的內(nèi)涵是努力遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)中綠色工業(yè)的原則，形成一種與環(huán)境協(xié)調(diào)一致的，努力實(shí)現(xiàn)“低開采、高利用、低排放”的開采技術(shù)。而綠色煤炭工業(yè)的核心是實(shí)現(xiàn)煤炭的綠色開采，擴(kuò)展途徑是大力發(fā)展綜合利用與深加工技術(shù)。綠色開采技術(shù)的理念提出后，已得到國際采煤界的認(rèn)同。
2 綠色開采的必要性
從當(dāng)前我國能源的現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，煤炭資源在今后的能源構(gòu)成中仍舊占據(jù)主體地位，這就決定了煤礦開采的發(fā)展趨勢必須符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的要求。所以在煤礦開采的過程中緩解供煤壓力的途徑不能僅僅局限于提高煤炭的產(chǎn)量，而是要通過循環(huán)經(jīng)濟(jì)意識的導(dǎo)入，科學(xué)地實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。煤炭開采對環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在如下幾個方面：
2.1 大氣的污染
煤礦排放瓦斯及矸石山自燃釋放大量的SO2、CO2、CO 污染空氣。礦井瓦斯CH4產(chǎn)生的溫室效應(yīng)是CO2的21倍。我國煤礦年排放瓦斯120億立方米，平均利用率不到20%。
2.2 水資源的破壞
煤炭開采過程中，破壞了地下含水層的結(jié)構(gòu)，地下含水徑流也被破壞，排出了大量的地下水。與此同時，地下含水層受開采影響，含水層水位也隨即下降，出現(xiàn)了大規(guī)模漏斗形的地下水降落區(qū)，對該地區(qū)以及周圍的水文地質(zhì)條件造成直接而深遠(yuǎn)的影響。開采過程中出現(xiàn)的地下變形，很多時候也會影響到地表的水體，例如：河流、湖泊、井泉等，造成了地表水的流失，有些水體甚至干涸，地下水系的破壞直接影響了周圍區(qū)域植被的正常生長和人們的正常生活。
2.3 土地資源的破壞
煤炭開采過程中引發(fā)的地表沉陷，水土的大量流失，矸石等固體廢棄物在地表的大量堆積占地和對周圍環(huán)境的污染，都嚴(yán)重破壞著土地資源。礦區(qū)地表沉陷破壞了大量土地資源，每萬噸原煤大約會造成0.20～0.33hm2 的地表沉陷，礦區(qū)地表總沉陷量已高達(dá)40萬公頃。
3 綠色開采技術(shù)
3.1 控制地表形態(tài)變形的開采技術(shù)
在經(jīng)過多年的發(fā)展歷程中，煤炭行業(yè)逐漸發(fā)展形成了充填、聯(lián)合等多種開采方法。在波蘭和德國充填開采法的應(yīng)用較廣泛，主要的充填方式采用水力和風(fēng)力，對采空區(qū)用河砂、煤矸石和電廠粉煤灰等充填材料進(jìn)行充填，充填后地表下沉系數(shù)為0.1～0.2。為了控制地表下沉，波蘭采用條帶開采配合使用水砂材料充填采空區(qū)，這一方法取得了較好的效果，在多座城市的煤炭資源開采過程中進(jìn)行了成功的試驗(yàn)，采出率近60%左右。地表下沉系數(shù)為0.009～0.036。在美國、澳大利亞等國家，以房柱式開采法控制地表沉陷，他們的煤炭采出率也達(dá)到了近60%，地表下沉系數(shù)為0.35～0.68。在德國70 年代末已經(jīng)出現(xiàn)了膏體充填技術(shù)的應(yīng)用，90 年代初又被應(yīng)用在煤礦，進(jìn)行工作面采空區(qū)的充填。該項(xiàng)技術(shù)所具有的技術(shù)優(yōu)勢和良好效果已經(jīng)在許多國家得到推廣應(yīng)用，如美國、加拿大、澳大利亞、南非等國家，現(xiàn)已成為21 世紀(jì)金屬礦山充填技術(shù)的重要發(fā)展方向。
3.2 保水開采技術(shù)
即為了使在煤炭開采過程中地表和地下水資源不受破壞，采用合理方法和措施，實(shí)現(xiàn)礦井水資源的保護(hù)及綜合利用。為了減少開采過程中對地表和地下水的影響，更好地保護(hù)礦山，關(guān)鍵要控制好煤層上覆巖層中冒落帶和導(dǎo)水裂縫帶的發(fā)育高度。當(dāng)它們未發(fā)展到水體時，水體不受疏降影響;當(dāng)它們發(fā)展到水體時，水體會被疏降，有時還會向礦井滲漏，對礦井形成危害。該技術(shù)與控制地表沉陷開采技術(shù)有著一定的聯(lián)系。這種技術(shù)的關(guān)鍵在于通過對巖層控制技術(shù)、開采方法等問題的研究，解決因煤炭開采造成的一系列環(huán)境問題。近幾年，在我國的煤炭開采技術(shù)方面，研究人員為了減少對礦區(qū)的不良影響，將采動巖體滲流理論與控制巖層關(guān)鍵層理論結(jié)合起來，這也可謂是一項(xiàng)新的技術(shù)途徑。
3.3 煤與瓦斯共采技術(shù)
一直以來，瓦斯被大家看成是對礦井安全危害最大的因素，以前煤炭開采過程中對其處理的方法都是直接排入大氣，這在一定程度上加劇了全球的溫室效應(yīng)，同時這也是一種資源的浪費(fèi)。煤層氣即瓦斯，是一種高效、清潔的能源，蘊(yùn)藏著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境利益。在我國，煤層氣儲量非常豐富，有著較廣闊的應(yīng)用前景，但應(yīng)用技術(shù)有待完善。如果將瓦斯抽放出來加以綜合利用，就能實(shí)現(xiàn)變害為利。瓦斯抽放有臨近層抽放、采空區(qū)抽放、本煤層預(yù)抽、本煤層隨采隨抽等方法。21 世紀(jì)初，綠色采礦模式率先在淮南礦區(qū)得以應(yīng)用，即通過對開采煤層相鄰層面進(jìn)行穿層鉆孔，使煤層破裂釋放出瓦斯予以預(yù)抽采，并經(jīng)提純后發(fā)電。這一礦區(qū)采用這種方式采礦以來，抽采瓦斯量達(dá)4.5 億m3，并建立了16 萬m3 的民用儲氣罐。截至目前，這種采礦模式已經(jīng)在山西陽泉、遼寧沈陽、河南平頂山等幾十家大中型煤礦廣泛應(yīng)用。這種綠色開采方式具有重大的意義。
3.4 煤炭地下氣化技術(shù)
即有控制地燃燒地下煤炭，使其產(chǎn)生可燃?xì)怏w，同時把建井、采煤、氣化三大工藝結(jié)合在一起，變物理采煤為化學(xué)采煤，使煤炭在地下直接氣化，轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w。這種氣化技術(shù)具有其它技術(shù)不可比的特點(diǎn)，如投資少、污染小、效益高、安全系數(shù)高等特點(diǎn)，尤其適用于回收報廢礦井中的煤炭資源，“三下”及深部煤層的開采也可采用此技術(shù)。煤炭地下氣化技術(shù)在我國已取得一定的研究成果。
4 關(guān)于綠色開采的兩點(diǎn)建議
4.1 發(fā)揮企業(yè)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)集中整合
煤炭是一種不可再生資源，非法小煤窯用較低的技術(shù)手段亂挖亂采，勢必造成環(huán)境污染。而大型煤炭企業(yè)由于設(shè)備配置較齊全，技術(shù)水平高，自身能耗低，污染物處理和回收利用率高，能夠做到減少環(huán)境污染，因此，應(yīng)把小型煤炭企業(yè)向優(yōu)勢煤炭開采企業(yè)集中整合。同時，根據(jù)地方開采特點(diǎn)，促進(jìn)煤炭的精深加工。
4.2 開展生態(tài)工程，恢復(fù)土地生機(jī)
在煤炭開采過程中會產(chǎn)生土地塌陷、煤矸石及粉煤灰等廢棄物，要嚴(yán)格遵守“誰開發(fā)、誰利用、誰受益、誰治理”的原則，采取有力措施，保證國土資源總量平衡和生態(tài)安全。在生態(tài)工程工作中，可以利用塌陷土地進(jìn)行矸石、粉煤灰充填復(fù)墾造地，或發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)，逐步發(fā)展生態(tài)產(chǎn)業(yè)，使被破壞的土地逐步恢復(fù)生機(jī)。鼓勵企業(yè)利用煤矸石、粉煤灰生產(chǎn)水泥及建材，煤矸石還可用來發(fā)電，工業(yè)用水可以選取礦井廢水，煤層氣可以用以發(fā)電或作為燃?xì)饽茉?，這些措施是減少環(huán)境污染的有效途徑。
5 結(jié)束語
總之，煤礦資源的綠色開采，作為一種新型的礦采技術(shù)，是現(xiàn)代環(huán)保理念下，提高煤炭開采效率、維護(hù)自然生態(tài)平衡的技術(shù)保障。綠色開采技術(shù)的推廣與應(yīng)用，優(yōu)化了生態(tài)資源結(jié)構(gòu)，降低了煤礦開采導(dǎo)致的地質(zhì)污染和環(huán)境破壞程度。綠色開采技術(shù)，為煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展意義深遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn)：
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作者簡介：王傳力(1985.12-)，男，漢族，江西省九江市人，助理工程師，現(xiàn)供職于國投新集能源股份有限公司新集一礦綜掘六隊，任技術(shù)員。
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