关于对中国煤矿的绿色开采技术的探讨

缸；夏与　钍　２０１２年第９期（总第８４期）　ＥＮＥＲＧＹ　ＡＮＤ　ＥＮＥＲＧＹ　Ｃ０ＮＳＥＲＶＡＴ１０Ｎ　２０１２年９月　关于对中国煤矿的绿色开采技术的探讨　赵　杰　兵　（山西约翰芬雷华能设计工程有限公司，山西　太原０３００００）　摘要：近年来随着煤炭的大量开采，资源消耗量巨大并且对自然环境的破坏程度也比较严重。目前，中国煤炭开采比　较提倡绿色开采技术，把发展煤炭循环经济，实现煤炭绿色开采作为理念。主要对绿色开采技术进行了简要的分析。　关键词：　煤炭；绿色开采技术；环境的破坏；循环经济　中图分类号：ＴＤ８２—９　文献标识码：　Ａ　文章编号：　２０９５—０８０２一（２０１２）０９—０１２７—０２　Ｓｔｕｄｙ　Ｏｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｇｒｅｅｎ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｅ　ＺＨＡ０　Ｊｉｅ—ｂｉｎｇ　（Ｓｈａｎｘｉ　Ｊｏｈｎ　Ｆｉｎｎ　Ｒａｙ　Ｈｕａｎｅｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｌｉｍｉｔｅｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００００，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，ｗｉｔｈ　ａ　ｌａｒｇｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｈｅａｖｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄａｍａｇｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｎａｔｕｒａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｓｅｒｉｏｕｓ．Ａｔ　ｐｒｅｓｅｎｔ　Ｃｈｉｎａ＇ｓ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｏ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｇｒｅｅｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｉｒｃｕｌａｒ　ｅｃｏｎｏｍｙ　ｏｆ　ｃｏａｌ，ｃｏａｌ　ｇｒｅｅｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｐｔ　ｏｆ　ｇｒｅｅｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｍａｋｅｓ　ａ　ｂｒｉｅｆ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｏｆｆｅｒ　ｃｏｌｌｅａｇｕｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ；ｇｒｅｅｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｃｉｒｃｕｌａｒ　ｅｃｏｎｏｍｙ　０引言　带来的不利影响。煤炭作为工业的重要能源，为国家的　现代化建设做出了重大贡献，但同时给环境也造成了　中国工业发展迅猛，煤炭用量普遍升高，作为重要　破坏，比如因过度的开采而引起的“三废”污染、水资源　工业能源，短时间内不可能出现替代能源。预计在２０２０　破坏和土地破坏等，所以开展绿色煤炭开采技术对于　年煤炭的需求量将会达到４０　Ｘ　１０８　ｔ，煤炭的产量可能　环境的保护和实现可持续发展等有重要作用。　无法满足工业的需求，而且开采量的提升将会使矿区　的安全和生态环境受到严重的威胁。因此实现可持续　３绿色开采技术　发展必然离不开绿色开采技术Ⅱ］。　３．１煤与瓦斯共采技术　１绿色开采的内涵　瓦斯是制约中国煤矿企业安全生产的重要问题。　瓦斯中的ＣＨ　气体是清洁高效的能源，但会对空气环　“绿色开采”　就是在广义资源的角度上来认识和　境造成严重污染。煤与瓦斯的共采技术是绿色开采技　对待瓦斯、煤、水、土地、矸石、拌生矿产等可以利用的　术，是利用煤岩层移动形成的离层与裂隙分布规律及　各种资源，开采过程中把对煤炭、环境等的影响降到最　开采卸压原理，使原聚集的瓦斯通过“导气”逐步释放，　低。包括保水开采、充填开采、地下气化开采等。　实现煤与瓦斯共采。　３．２充填开采技术　２绿色开采的必要性　主要用于解决煤矿压煤问题。充填开采法是用充　中国实行绿色开采比较晚，多数企业过于注重把　填材料充填采煤工作面采空区的岩层控制方法。它能　经济效益放在第一位而不注重绿色开采技术。致使煤　够提高煤矿采出率，有效地减少地表下沉和地表变形，　炭行业资源利用率比较低、生产安全性比较差、污染破　缓和工作面支撑压力产生的矿压现象等。分为膏体充　坏比较严重等。最近几年虽然实行煤炭企业的重组与　填、矸石充填和水砂充填。　整合，上述问题有所改善，但是并未有效解决实际问题　３．２．１　膏体充填技术　是绿色开采技术的重要组成部分。膏体主要由粉　收稿日期：２０１２－０８—０４　煤灰、煤矸石、水泥、水砂等组成，再由地面设备进行加　第一作者简介：赵杰兵，１９８４年生，男，山西运城人，２００７年毕业　工成牙膏状的流体。充填时，膏体通过管路被输送到采　于中国矿业大学采矿工程专业，助理工程师。　空区。膏体充填材料的强度直接影响膏体充填的效果。　・１２７・　２０１２年第９期　；夏占　｛｝圭　２０１２年９月　充填后，地表下沉将会明显的减少。这种技术即有益于　解决煤矿开采污染的问题，又益于解决村庄等建筑物　小、效益高，发展前景比较广阔。但产生的苯和酚是致　癌物质，对地下水资源有毒害作用　；Ｃ０２仍然对空气　造成一定程度的污染。目前这种技术在中国还处于研　究和探索阶段。　下大量压煤开采问题。　３．２．２矸石充填技术　矸石充填利用井下采空区处置煤矸石的充填采煤　方法，减少煤矿固体废弃物排放，减轻开采沉陷灾害，提　高矿井资源回收率，是实现煤矿绿色开采的关键技术途　径之一。　４结语　通过以上简要分析可以看出，绿色煤炭开采技术　３．２．３水砂充填技术　将是以后煤炭开采的发展方向。由于中国的绿色煤炭　开采技术发展较晚，要实现绿色开采，还有诸多的问题　需要解决，今后我们要注重开展相关技术和政策方面　的研究与创新。力争使开采技术在经济上比较合理、在　技术上比较可行实现煤炭绿色开采。　参考文献：　［１］　钱鸣高．绿色开采的概念与技术体系［Ｊ］．煤炭科技，２００３（４）：　１—３．　水砂充填技术是利用管道把充填材料沙粒送人到　采空区的充填采煤法。首先将成品砂运送到贮砂仓贮　存，在贮砂室内把砂与水混合成砂浆，砂浆在采空区脱　水形成充填体。剩余的废水流人采区沉淀池，沉淀后水　质变清进入水仓，水泵利用排水管将其排到地面贮水　池，用以循环利用。可以有效地将煤尘危害性减少，防　止地表变形和下沉　；但所需材料比较贵，设备投资比　较大，充填系统比较复杂，致使煤的成本增加。　３．３煤炭地下气化开采　原理是将在地下的煤炭进行有控制地燃烧，产生　可燃气体，并将建井、采煤、气化三大工艺合为一体　。　可以减少煤炭开采给环境造成的污染及煤炭燃烧对环　［２］　顾义磊，龚书贤．矿山绿色开采浅析［Ｊ］．西部探矿工程，２０１０　（５）：９９—１　００．　［３］　许家林，连国明，朱卫兵，等．深部开采覆岩关键层对地表沉　陷的影响［Ｊ］．煤炭学报，２００７（７）：６８６—６９０．　［４］　马驰，余力，梁杰．中国煤炭地下气化技术的发展『Ｊ１．　（责任编辑：高志凤）　●０●（＞●＜＞●＜＞●＜＞●０●ｏ●ｏ●０●（）●（）●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●　中国能源．２００３（２）：１　１－１５．　境造成的恶劣影响。其安全性能好、污染程度低、投资　＜＞●＜＞●＜＞●◇●０●＜＞●０●０●＜＞●０●＜＞●＜＞●＜＞●＜＞●＜＞●・（＞●＜＞●＜＞●＜＞●＜＞●＜＞●＜＞●＜＞●＜＞●＜＞●０（上接１２６页）　当空气的湿度大时，加标回收率偏低。　子干扰，而且去除氯离子干扰不需在水浴上加热，克服　５样品浓度及取样量　样品中的硝氮含量可根据水样的颜色、气味和氨　氮含量确定，当水样无色无味时，说明基本上没有受到　污染，氨氮含量较低，由“三氮转化”原理可知，硝氮含　量较高；反之，水样色重、味浓，说明水体受到污染或处　于净化过程，氨氮含量较高而硝氮含量较低，应增加取　样量。　了因氯离子含量低，氯化银沉淀难以凝聚，大大缩短了　实验时间，主要原理是利用硫酸铝钾水解后形成的大　片状沉淀过程中的包裹作用，去除浊度和氯化银胶体　沉淀，再调节ｐＨ至弱碱性，使铝离子沉淀更完全，也去　除了颜色．。　８结语　酚二磺酸光度法测定水中的硝酸盐氮，稳定性好，　准确度高，对ｐｈ值以及对“水”的控制要求均比较高以　及试剂的质量均有一定要求，只要依照规范要求，此实　验还是容易把握的。　参考文献：　［１］　国家环境保护局．《水和废水监测分析方法》第四版［Ｍ】．北　京：中国环境科学出版社，２００２．　［２］　金银龙．鄂学礼．陈亚研等．生活饮用水标准检验方法［ＭＩ．　北京：中国标准出版社，１９８７．　［３３　中国环境监测总站．环境水质监测质量保证手册编写组．环　境水质监测质量保证手册（第１版）［Ｍ】．北京：北京化学工业　出版社．１９８４．　６　ｐＨ值对硝酸盐氮测定的影晌　硝酸盐氮的测定，从采样到最后的分析，一定要注　意ｐＨ的调节，采样时，一般ｐＨ＜２为强酸性，预处理过　程中又要注意酸碱度的调节，最终至ｐＨ为８左右，比　色前加入浓氨水，时溶液呈现最深的颜色．　７干扰消除　经过反复试验，用“联合预处理”的方法对水样预　处理　，先用０．５　ｍｏｌ／Ｌ硫酸或０．１　ｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠调节　水样至ｐＨ为８左右，加入适量氯化银摇荡后，再加人　１　ｇ硫酸铝钾，摇匀，溶解，静止后过滤。此方法进行了　Ｅ４］　汪小悔．江华女，蒋光行等．酚二磺酸法测定水中硝酸盐氮　改进．经一次沉淀过率，同时去除了色度、浊度、氯离　・应注意的几个问题［Ｊ］．杭州ｉ环境科学，１９９４，２（１）：７．　（责任编辑：季鑫）　１２８－