摘要：隨著煤礦開(kāi)采規(guī)模越來(lái)越大，相應(yīng)地帶來(lái)了許多環(huán)境問(wèn)題。本文就綠色開(kāi)采技術(shù)的內(nèi)涵以及我國(guó)煤礦開(kāi)采對(duì)環(huán)境破壞的現(xiàn)狀做出分析，并提出必要的對(duì)策和建議。
關(guān)鍵詞：綠色開(kāi)采內(nèi)涵途徑
0引言
我國(guó)是一個(gè)富煤、貧油、少氣的國(guó)家，煤炭在一次能源中占70%左右。在我國(guó)一次能源結(jié)構(gòu)中，煤炭將長(zhǎng)期是我國(guó)的主要能源。隨著煤礦開(kāi)采規(guī)模越來(lái)越大，相應(yīng)地也帶來(lái)了許多生態(tài)問(wèn)題，如造成大量農(nóng)田以及建筑物被破壞，矸石堆積成山，河川徑流量減少，以及地下水供水水源嚴(yán)重干枯，土地沙漠化，由于開(kāi)采而使礦物內(nèi)的有害物質(zhì)流入地下水中等。如何使煤礦的開(kāi)采得到可持續(xù)的發(fā)展，這就需要采取合理的開(kāi)采技術(shù)及有效的防治措施，走礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的綠色礦業(yè)之路，率先實(shí)現(xiàn)“低開(kāi)采、高利用、低廢棄”集約化經(jīng)營(yíng)的行業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，建設(shè)綠色煤炭工業(yè)體系。本文就綠色開(kāi)采技術(shù)的內(nèi)涵以及我國(guó)煤礦開(kāi)采對(duì)環(huán)境破壞的現(xiàn)狀做出分析，并提出必要的對(duì)策和建議。
1煤炭綠色開(kāi)采的概念和內(nèi)涵
煤礦綠色開(kāi)采，基本出發(fā)點(diǎn)是從開(kāi)采的角度防止或盡可能減輕開(kāi)采煤炭對(duì)環(huán)境和其他資源的不良影響，目標(biāo)是取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
綠色開(kāi)采的內(nèi)涵是減少采煤對(duì)環(huán)境的破壞，形成一種使資源與環(huán)境相互協(xié)調(diào)的開(kāi)采技術(shù)。主要表現(xiàn)在：改革開(kāi)采技術(shù)減輕對(duì)水土的破壞和地表的擾動(dòng)；減少?gòu)U棄物排放；礦山廢棄物的資源化利用，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。其中，巖層控制理論是基礎(chǔ)，改革開(kāi)采技術(shù)是根本。
2煤礦開(kāi)采對(duì)環(huán)境的破壞
2.1煤礦開(kāi)采對(duì)水資源的破壞和污染我國(guó)是世界上人均占有水資源量較低的國(guó)家，且水資源分布極不平衡，從含煤地區(qū)分布看，富煤地區(qū)往往也是貧水地區(qū)。全國(guó)91個(gè)國(guó)有重點(diǎn)煤礦中有75%的煤礦缺水，其中44%的煤礦嚴(yán)重缺水。煤礦開(kāi)采過(guò)程中破壞了地下含水層的原始徑流，大量排出地下水，造成區(qū)域含水層水位下降，形成大規(guī)模地下水降落漏斗，直接影響到區(qū)域水文地質(zhì)條件。開(kāi)采產(chǎn)生的地表變形往往影響到地表水體，從而使部分溝泉水量減少甚至干涸，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用裾５纳a(chǎn)生活。例如神華公司的補(bǔ)連塔煤礦，礦井排水引起了地下水位大面積下降，造成補(bǔ)連河干涸；大柳塔煤礦采空區(qū)塌陷和礦井排水造成了大面積沙柳等草木枯死，土壤沙化。另一方面開(kāi)采造成地表及地下水污染。礦井水中普遍含有煤粉、巖粉懸浮物及可溶性的無(wú)機(jī)鹽類，開(kāi)采煤炭過(guò)程中，由于排水處理費(fèi)用高，所以，大部分污染水未經(jīng)處理就排掉，對(duì)地面水、地下水以及周邊的水系造成了污染，破壞了地下水資源，礦區(qū)生產(chǎn)造成的水污染已成為影響人民生活和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。
2.2煤礦開(kāi)采對(duì)土地資源的破壞礦山開(kāi)采包括露天和地下開(kāi)采兩種方式:露天開(kāi)采以剝離挖損土地為主，明顯地影響土地耕作和植被生長(zhǎng)，改變地貌并引發(fā)景觀生態(tài)的變化；煤炭地下開(kāi)采需要開(kāi)掘大量的巖石巷道，煤炭開(kāi)采過(guò)程中形成的巷道和采空區(qū)，引起頂板和圍巖的垮落和下沉，勢(shì)必波及地表，引起地表塌陷，村莊被毀壞。采煤塌陷還會(huì)引起丘陵、山地等發(fā)生山體滑落或泥石流，并危及地面水體、建筑物及鐵路與公路的安全。另外礦山開(kāi)采伴隨產(chǎn)生大量矸石，這些矸石山占用了大量的土地資源，并形成粉塵、煙塵、污水等污染源，而且矸石中的硫化物及其他有害物質(zhì)遇雨水后將產(chǎn)生酸性水，嚴(yán)重污染礦區(qū)土地資源。
2.3煤炭開(kāi)采污染大氣環(huán)境煤礦開(kāi)采過(guò)程中的大氣污染源主要來(lái)自礦井排出的煤層瓦斯和煤礦矸石山的自燃。煤矸石升井以后，煤矸石發(fā)熱自燃產(chǎn)生大量SO2、CO2、CO等有毒氣體，嚴(yán)重污染大氣環(huán)境，也損害了周圍居民的身體健康。礦井瓦斯中的主要成分甲烷是一種重要的溫室氣體，CH4產(chǎn)生的溫室效應(yīng)是CO2的21倍。
3實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采的途徑
3.1保水開(kāi)采所謂保水開(kāi)采就是采用合理的采煤工藝方法和地面注漿等措施，在煤炭開(kāi)采過(guò)程中使地表和地下水資源不受破壞，實(shí)現(xiàn)礦井水資源的保護(hù)和綜合利用。煤層開(kāi)采后，隨著上覆巖層中關(guān)鍵層的斷裂，在該區(qū)域內(nèi)地下水將形成下降漏斗。例如山西大同礦區(qū)，頂板較多為厚堅(jiān)硬巖層，煤層開(kāi)采后，頂板裂縫從井下采空區(qū)貫穿地表，頂板上部含水層的水通過(guò)巖層裂縫漏失，造成區(qū)域地下水干枯。地下水位能否恢復(fù)，取決于工作面推進(jìn)后上覆巖層中有無(wú)軟弱巖層經(jīng)重新壓實(shí)，導(dǎo)致裂隙閉合而形成隔水帶。我國(guó)西北干旱缺水礦區(qū)應(yīng)重視保水開(kāi)采技術(shù)的研究，將保水開(kāi)采作為礦區(qū)綠色開(kāi)采的重點(diǎn)。西安科技大學(xué)相關(guān)學(xué)者正在開(kāi)展隔水層穩(wěn)定性研究，即通過(guò)合理控制巖層運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)隔水層“O”形集中裂縫帶的“裂隙彌散”，防止或減弱導(dǎo)水裂隙帶的形成?，F(xiàn)階段保水開(kāi)采技術(shù)發(fā)展還有一定的局限性，相信在弄清上覆巖層運(yùn)移規(guī)律之后，該項(xiàng)技術(shù)一定會(huì)較大的進(jìn)步。

3.2減沉開(kāi)采減沉開(kāi)采技術(shù)主要包括條帶開(kāi)采與充填開(kāi)采。條帶開(kāi)采技術(shù)存在的主要問(wèn)題是采出率低、浪費(fèi)大量煤炭資源；而傳統(tǒng)的全部充填開(kāi)采技術(shù)存在的主要問(wèn)題是充填成本相對(duì)煤炭?jī)r(jià)格偏高、充填材料來(lái)源受限、充填量大、充填工藝不能適應(yīng)煤礦高效開(kāi)采要求。為了降低充填成本，基于“關(guān)鍵層理論”，相關(guān)學(xué)者提出了部分充填(條帶充填)控制開(kāi)采沉陷的思路，并推廣應(yīng)用。近年來(lái)，我國(guó)在兗州、撫順、大屯等礦區(qū)應(yīng)用采空區(qū)上方離層裂隙注漿充填法也起到了減緩下沉速度和下沉量的作用，但開(kāi)發(fā)廉價(jià)、性能優(yōu)良的充填材料和提高對(duì)巖層移動(dòng)控制規(guī)律的認(rèn)識(shí)勢(shì)在必行。
3.3煤與瓦斯共采瓦斯是一種新能源，既可以用來(lái)發(fā)電，也可用作工業(yè)燃料、化工原料和居民生活燃料。因此若在開(kāi)采高瓦斯煤層的同時(shí)，利用巖層運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)將煤層氣開(kāi)采出來(lái)將是我國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)的一條重要途徑。減少巷道內(nèi)的瓦斯含量，有效預(yù)防事故發(fā)生，讓高瓦斯煤層變成低瓦斯煤層，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。
3.4煤矸石的綜合利用煤礦企業(yè)減少矸石排放的主要措施是將巷道布置在煤層內(nèi)，也可以根據(jù)煤矸石的特點(diǎn)，進(jìn)行綜合利用。煤矸石分二類:一類是隨著礦井建設(shè)、開(kāi)拓掘進(jìn)而產(chǎn)生的矸石，俗稱“巖矸”，可以將井下巖巷掘進(jìn)矸石不提升出井，將矸石充填到采空區(qū)，或進(jìn)行巷旁與廢棄巷道充填及矸石充填置換井下煤柱等。另一類是煤炭洗煤加工而產(chǎn)生的附產(chǎn)品，如洗選黑矸、篩上物、煤泥等，此類矸石可用于發(fā)電、供熱，燃燒物還可用于制造磚、水泥、混凝土、砌磚、陶粒等。
3.5煤炭地下氣化技術(shù)煤炭地下氣化是一種整體綠色開(kāi)采技術(shù)，我國(guó)于1958～1960年曾在16個(gè)礦區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)。煤炭地下氣化的特點(diǎn)是把埋藏在地下的煤炭直接變?yōu)槊簹?，通過(guò)管道把煤氣供給工廠、電廠等各類用戶，使現(xiàn)有的地下作業(yè)改為采氣作業(yè)，是開(kāi)采煤炭的一種新工藝。目前我國(guó)的地下氣化技術(shù)仍處于工業(yè)試驗(yàn)階段，有很多問(wèn)題需要去研究和探索。
4結(jié)束語(yǔ)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在可持續(xù)發(fā)展的總戰(zhàn)略目標(biāo)下，實(shí)現(xiàn)“綠色礦業(yè)”是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境共同的需要，是堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀統(tǒng)領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展全局，努力建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的必然要求。要實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采，需要相關(guān)學(xué)者綜合研究和解決政策、技術(shù)等諸多難題，花大力氣開(kāi)展相關(guān)技術(shù)和政策的研究和創(chuàng)新，另外國(guó)家還應(yīng)在政策與稅收等方面對(duì)綠色開(kāi)采加以支持。
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