绿色开采的概念与技术体系

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1、7&&8年第%期煤炭科技/9:%7&&8()*+,(-./(.01.(2/)+)345*3*6-/.!文章编号：’&&D!8$8’（7&&8）&%!&&&’!&8专题论述绿色开采的概念与技术体系钱鸣高（中国矿业大学，江苏徐州77’&&D）摘要：阐述了煤矿绿色开采概念的提出、内涵及绿色开采技术体系。绿色开采技术的主要内容应包括：保水开采，建筑物下采煤与离层注浆减沉，条带与充填开采，煤与瓦斯共采，煤巷支护与部分矸石的井下处理，煤炭地下气化等。岩层控制的关键层理论为绿色开采研究提供了一个理论平台。关键词：绿色开采；关键层理论；岩层移动；绿色开采技术体

2、系中图分类号：1HD7’文献标识码：*!煤矿绿色开采的提出的，而进行开发建设后，强烈的人为活动便使环境发生巨大的变化，由此形成了矿区独特的生态环境问党的十六大报告明确提出“走出一条科技含量题，如造成农田及建筑物破坏，村庄迁徙，矸石堆积，高，经济效益好，资源消耗低，环境污染少，人力资使河川径流量减少，以及地下水供水水源干枯，在地源优势得到充分发挥的新型工业化路子”。因此，必面导致的土地沙漠化，由于开采而使矿物内的有害须充分考虑我国资源相对短缺，环境比较脆弱的基物质流入地下水中等。我国目前的煤矿生产是在以本特点，建立起适合我国国情的资源节约、环境友

3、下两种情况下进行的：一是生产成本不完全。如投入好的新型工业化发展道路。不足；技术装备落后；安全设施欠账；工人工资太低。近期提出的循环经济（;<=>=?@AB<=9A9C>）是指二是相关费用支付不全。如矿产资源费及植被恢复，遵循自然生态系统的物质循环和能量流动规律重地面塌陷与水损失，污染治理等。提出并形成绿色开构经济系统，将经济活动高效有序地组织成一个采技术是为了正视开采对环境造成的影响和破坏，“资源利用—绿色工业—资源再生”的封闭型物质以便提出必要的对策并对政府提出必要的政策建能量循环的反馈式流程，保持经济生产的低消耗、议。煤炭开采形成的环境问

4、题主要有：!对土地资高质量、低废弃，从而将经济活动对自然环境的影源的破坏和占用。煤炭开采对土地资源的破坏损害，响和破坏减少到最低限度。它不同于传统经济的井工开采以地表塌陷和矸石山压占为主，而露天开“高开采、低利用、高排放”，而是要达到“低开采、高采则以直接挖损和外排土场压占为主。"对水资源利用、低排放”的可持续发展目标。显然，此处的“绿的破坏和污染。煤炭开采过程中进行的人为疏干排色工业”是广义的概念，应由各个工业部门去实现。水和采动形成的导水裂隙对煤系含水层的自然疏对矿业来说就是要实现“绿色矿业”。“绿色矿业”的干，破坏了地下水资源。同时开采还

5、可能污染地下水核心内容之一就是要实现“绿色开采”。资源。#对大气环境的污染。主要来自矿井排出的煤“绿色开采”的内涵是努力遵循循环经济中绿层瓦斯抽放和煤矿矸石山的自燃。色工业的原则，形成一种与环境协调一致的，努力以山西省为例，’"%"至’""D年共生产原煤!#去实现“低开采、高利用、低排放”的开采技术。亿多吨，地面塌陷破坏面积达###&&EF，其中%&G矿区在开发建设之前与周围环境是协调一致是耕地。矸石山占地7&&&EF。至’""D年煤炭地下基金项目：国家自然科学基金资助项目（!"#$%&’’）!煤炭科技"##$年第%期采空面积达!$##&’"（

6、占全省面积的!(）。采煤破下水、煤层气（瓦斯）、土地以至于煤矸石以及在煤层坏地下水%)"亿’$*+附近的其他矿床，都应作为经营这个矿区的开发对，地表水径流减少，导致井水位下降或断流共计$"!,个，影响水利工程%$$处，水象而加以利用。库%#座，输水管道-.$),.&’；造成!/-,个村庄，原来对矿井瓦斯的定义是：“矿井中主要由煤层,!"-!0口人，!#,"%!头牲畜饮水困难。使本来缺水气构成的以甲烷为主的有害气体。”而在矿井水文地的山西环境受到进一步破坏。平均每采万吨原煤造质类型划分中认为：“根据矿井水文地质条件、涌水成塌陷土地#)"1+，每年

7、新增塌陷地约"万1+。量、水害情况和防治水难易程度，划为⋯⋯类型。”显矿井瓦斯即煤层气，它是比23"还严重的温室然，上述概念将原本为矿区资源的瓦斯和水单纯作气体，也是导致煤矿重大安全事故的根源。据初步估为有害物来对待是不合适的。计，我国"&’浅范围内具有$#4$0万亿’$煤层气煤矿绿色开采及相应的绿色开采技术在基本概资源，居世界前列。但由于我国煤层透气性小，难以念上是从广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、在开采前抽出。建国以来，我国煤矿发生煤与瓦斯突水等一切可以利用的资源，基本出发点是防止或尽出事故!0##余次，仅"##!年瓦斯事故的死亡人数

8、可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响，即达"$0/人，为煤矿总死亡人数的%#(。煤矿每年目标是取得最佳的经济效益和社会效益。针对煤矿排放瓦斯-#