煤礦開采技術(shù)的發(fā)展及存在的問題

李紹國

摘 要：文章簡要分析了煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨勢，并對煤礦開采技術(shù)應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行探究，包括污染水資源、土地資源、瓦斯技術(shù)不完善等，最后圍繞解決煤礦開采技術(shù)問題的措施展開探討，旨在為相關(guān)人員提供參考，提升我國煤礦開采的安全性，促使煤礦開采技術(shù)更好的為煤礦生產(chǎn)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：煤礦開采技術(shù)；發(fā)展；問題

引言

近年來，我國對環(huán)境保護(hù)的力度越來越大，環(huán)境保護(hù)被提到了戰(zhàn)略高度。但是煤炭開采過程中不僅會污染水源、污染土地，而且，瓦斯技術(shù)還會造成大氣污染，這與當(dāng)前環(huán)境保護(hù)政策背道而馳，在一定程度上制約了我國環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。因此，分析煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨勢和發(fā)展中存在的問題很有必要。

1煤礦開采技術(shù)的發(fā)展趨勢

人類跨入21世紀(jì)以來，資源和環(huán)境問題越來越受到了人們的關(guān)注和重視，聯(lián)合國也在不斷的制定和頒布其相關(guān)的規(guī)定和提議，由此可見，人類已經(jīng)充分意識到了環(huán)境的重要性和意義，已經(jīng)把資源和環(huán)境問題放在為前所未有的地位中。同時，煤礦資源在人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位，但是煤礦開采會在一定程度上對環(huán)境造成污染，這與環(huán)境保護(hù)的政策相違背。煤炭資源在開采過程中，不僅會污染水資源、土地資源和大氣資源，而且，煤礦開采過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳，嚴(yán)重破壞人類居住環(huán)境。因此，我國煤礦開采企業(yè)逐漸意識到這一問題，其根據(jù)時代發(fā)展潮流和世界經(jīng)濟(jì)環(huán)境，逐步改善煤炭開采情況，促使煤炭開采技術(shù)向著智能化、精細(xì)化方向發(fā)展，在實(shí)際開采過程中，降低煤炭開采技術(shù)對生態(tài)環(huán)境的影響，也是當(dāng)前煤炭開采技術(shù)的重要發(fā)展方向。同時，煤炭開采技術(shù)不斷向著高效率方向發(fā)展，不斷提升開采效率，提升煤炭整體開采水平。

2當(dāng)前煤礦開采技術(shù)存在的問題

2.1破壞水資源

當(dāng)前煤礦開采中使用的技術(shù)，大多會對水資源環(huán)境造成破壞。在煤礦開采之前，部分開采人員對于礦區(qū)地質(zhì)條件的勘察不到位，沒有充分了解礦區(qū)的水文特點(diǎn)以及地質(zhì)構(gòu)造，因此在實(shí)際開采過程中，難以根據(jù)實(shí)際情況合理選擇開采技術(shù)，隨著煤礦開采深度的增加，必然會影響地下巖層和地表巖層，進(jìn)而水資源的循環(huán)特點(diǎn)和分布特點(diǎn)造成不良影響。例如，當(dāng)前的煤礦企業(yè)主要采用長壁采煤法來進(jìn)行深層煤礦開采，在鉆井過程中，會使得地質(zhì)巖層出現(xiàn)破碎和移動。如果這些巖層內(nèi)部有豐富的地下水，就極易引發(fā)“突水”事故，這不僅會污染水資源，而且會增加采礦人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。

并且，煤礦開采過程中還會產(chǎn)生大量污水，這些污水排出，不僅會污染周圍河道，也會對土地資源造成不良影響。研究表明，我國煤礦污水年排放量高達(dá)26.1×108t，占全國污水總排放量的33%，而且，由于當(dāng)前技術(shù)水平有限，這些污水僅有10%能夠得到處理、利用，其他污水會被浪費(fèi)，這無疑增加了我國水資源的壓力。

2.2煤礦開采技術(shù)對土地資源的破壞

煤礦開采本質(zhì)上是對土地資源的占有，且這種占有是惡性的。煤礦根據(jù)開采方式的不同分為露天礦和井下開采，無論采用哪種方式，經(jīng)煤礦開采后的土地已失去了其原有耕種價(jià)值。其是現(xiàn)階段，我國不斷研發(fā)新的開采技術(shù)，旨在降低對土地資源的影響，但是開采過程中對土地資源的占有是不可避免的。而且，一些煤礦企業(yè)缺乏前瞻性眼光，不考慮企業(yè)的長足發(fā)展，肆無忌憚的深度挖掘，最后導(dǎo)致土地基本結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，甚至出現(xiàn)了土地坍塌情況，這不僅浪費(fèi)了土地資源，同時也給開采人員的人身安全帶來不良影響。

2.3瓦斯處理技術(shù)有待提高

瓦斯護(hù)理一直是煤礦開采企業(yè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，每年應(yīng)瓦斯爆炸造成的安全事故不勝枚舉，這對于煤礦開采企業(yè)的安全性來說有不良影響?？傮w來說，瓦斯爆炸就是一定濃度的甲烷與空氣中度作用下產(chǎn)生的激烈的氧化反應(yīng)，瓦斯爆炸的條件是充足的氧氣、高溫貨源以及一定濃度的瓦斯。爆炸方程式如下：

CH4+2O2→CO2+2H2O

具體而言，甲烷只有到一定濃度時，才會與氧氣反應(yīng)發(fā)生爆炸，其爆炸濃度與點(diǎn)火能量、混合氣體運(yùn)動方向、氧濃度、容器大小等因素有段。實(shí)驗(yàn)室測定的爆炸上限為14～15%，下限為5～6%，甲烷與空氣混合物爆炸臨界如圖1所示。

瓦斯爆炸破壞性較大，例如2017年9月13日14時40分，黑龍江省雞東縣裕晨煤礦發(fā)生瓦斯爆炸，有9名礦工遇難。經(jīng)當(dāng)?shù)卣块T核查，事故發(fā)生時井下作業(yè)人員17人，經(jīng)地方政府全力組織搶險(xiǎn)救援，有8名礦工升井，正在醫(yī)院接受治療，生命體征平穩(wěn)。被困9名礦工均已遇難，遺體已升井。

目前，國內(nèi)煤礦瓦斯處理方面的問題主要集中在以下幾方面：一，裝備落后，很多煤礦都沒有安裝瓦斯抽放系統(tǒng)，也沒有相應(yīng)的瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測設(shè)備，不能起到提前的報(bào)警和防控作用；二，井下人員的安全意識淡薄，缺乏安全常識，不能按照相關(guān)作業(yè)規(guī)定進(jìn)行通風(fēng)安全管理，存在違章作業(yè)、冒險(xiǎn)蠻干的現(xiàn)象。

3解決采煤技術(shù)存在問題的措施

3.1更新煤礦開采設(shè)備

煤礦開采設(shè)備在煤礦開采技術(shù)的發(fā)揮中占據(jù)重要作用，因此，為了提升煤礦開采技術(shù)的應(yīng)用效果，解決煤礦開采中存在的問題，應(yīng)不斷更新煤礦開采設(shè)備。煤礦企業(yè)應(yīng)加大對采煤設(shè)備的資金投入，確保機(jī)械設(shè)備較為先進(jìn)，在開采之前，應(yīng)仔細(xì)檢查機(jī)械設(shè)備，確保機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行，避免出現(xiàn)機(jī)械故障，提升采礦人員的安全性。同時，煤礦開采相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對設(shè)備的日常保養(yǎng)與維護(hù)，及時更換老舊設(shè)備，消除潛在安全隱患。

3.2采用全新的開采工藝減少矸石產(chǎn)出

矸石是影響煤礦開采效率的關(guān)鍵因素，必須對傳統(tǒng)工藝實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，應(yīng)用全新的煤礦開采技術(shù)，降低采礦過程中的矸石含量，提高資源獲得率，以保證對資源的有效開采。煤炭地下氣化就是這樣一種新型的采煤技術(shù)，煤炭可在地下煤氣發(fā)生場進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng)，再通過一系列工序來讓煤炭變?yōu)槊簹?，最后再通過凈化和處理將這些煤氣輸送到用戶的家庭管道中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個煤礦開采高效進(jìn)行。

3.3合理應(yīng)用煤礦開采技術(shù)

在煤礦開采之前，相關(guān)人員應(yīng)詳細(xì)分析采礦區(qū)的地形地貌，確定開采難度，同時找出相似的案例進(jìn)行分析，提煉出其中能用的信息，開采設(shè)計(jì)人員以及技術(shù)人員也要根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)發(fā)表自己的看法，然后對這些意見進(jìn)行匯總、篩選，形成完善的開采方案，并以此為依據(jù)，選擇煤礦開采技術(shù)。同時要分析各個煤礦開采技術(shù)的整體性和關(guān)聯(lián)性，避免出現(xiàn)相互制約的現(xiàn)象。

結(jié)語

總而言之，當(dāng)前煤礦開采技術(shù)還存在一些不成熟的地方，煤礦開采對環(huán)境的影響也比較大，因此，相關(guān)工作人員應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)研究，積極研發(fā)、應(yīng)用綠色開采技術(shù)，減輕煤礦開采對環(huán)境的影響，提升環(huán)境質(zhì)量，還公眾一片綠水藍(lán)天。

參考文獻(xiàn)：

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