煤矿中优化开采的方法浅研究 露天煤矿开采方法

　　摘要：随着社会经济的不断发展，我国的煤矿开采工作竞争越来越激烈，煤矿开采中出现了环境破坏和水土流失的现象，不利于经济与生态环境的协调发展。在此基础上，煤矿优化开采技术被广泛提出。文章就煤矿开采中对矿区环境所造成的不良影响进行了分析，并提出煤矿开采技术的优化措施。
　　关键词：煤矿；开采技术；优化；水土流失
　　中图分类号：TD822　　　　　文献标识码：A　　　　　文章编号：1009-2374（2012）21-0152-02
　　随着经济的发展，我国的煤矿行业发展越来越快，因此煤矿的开采活动也越来越频繁，从而导致了很多生态问题，其中最严重的现象是水土流失，同时还伴有土地的沙漠化倾向、水质不断受到污染、固体的废弃物不断堆积，占据了大量的空间等，并且这些现象愈演愈烈，对生态环境的威胁不断增加。目前，煤矿开采工作中所造成的矿区生态问题已经成了制约我国社会经济发展的重要因素。生态环境的恶化使得人们逐渐加深了对煤矿开采科学化的重视程度，为了更好地解决开采中对生态所造成的影响，首先应该探寻煤矿开发的合理途径，优化其开采方法，并将煤矿开采和生态环境的保护紧密结合在一起。因此，本文对煤矿开采中的生态破坏等进行了探讨，并在该基础上提出优化开采的方法。
　　1　目前煤矿开采中所造成的生态破坏状况
　　（1）煤矿开采破坏了原地区所具有的保持水土的功能。当进行煤矿建设以及煤矿的开采工作时，很多时候都会在一定程度上影响到土地的稳固性，并且对原生土地表面所覆盖的绿色植被造成了很大的破坏。另外，煤矿的开采活动引起的地面的坍塌等现象也会不断延伸，从而使得周边的一些地区也受到影响，一般表现为，周边的地表出现了分层，这些分层的高低不一样，进一步扩大了土层的侵蚀强度和水土流失。
　　（2）在煤矿区进行开采活动时，由于开采的频繁性以及开采的力度不均等，导致了开采过程中地表出现坍塌以及各种大小不一的裂缝，从而使得土壤的结构越来越不稳定，内部出现了松散的现象，这样土层中的一些浅层地下水就会沿着土壤中的裂缝不断往下渗透和流失，使得在这些裂缝周围的一些农作物或者植物由于缺乏水分而生长受到了阻碍。
　　（3）煤矿开采的不合理，容易造成污染。尤其是在一些高瓦斯的矿井中，瓦斯不断涌出，进而进入大气中，污染其周围的环境，在人为因素以及自然条件的影响下，有时候还会造成自燃和爆炸，对附近居民的生活造成了很大的威胁。
　　2　煤矿中优化开采的方法浅研究
　　2.1　煤矿优化开采的概念
　　煤矿优化开采实际上是加强对煤炭资源等的合理开发和利用的技术，同时还包含了对开采过程中其他资源的开发保护，尽量避免对环境造成破坏和对资源造成浪费，最终实现最佳的社会经济效益。在开采煤矿时所造成的生态和安全问题往往是因为矿区岩层的错位所引起的，因此，在煤矿优化开采方法中，其所运用的原理涉及到很多，其中包括水和瓦斯相互渗透的规律、煤层中的岩体应力分布规律等。
　　在优化开采技术中，主要强调在保持水土的基础上进行开采，采用充填、离层注浆等开采技术来保护矿区的建筑物和原有土壤结构，充分发展煤炭和瓦斯共同开采的技术、煤层的地下气化技术，借助巷道支护以及矸石利用等技术，来促进煤矿开采的精细化和可持续发展。
　　2.2　煤矿中优化开采的途径分析
　　（1）确保地下水位不被破坏。煤矿在开采过程产生了很多的固体污染物，开采之后上覆岩层会发生断裂，容易造成地下水的渗漏，形成了积水面积以及深度都很大的采空沉陷区域，因此，在开采后应该及时采取措施将上覆岩层当中的断裂部位闭合，使其形成坚固的隔水层。同时还应该加强矿区地表植被的种植，利用植物的根系，实现其保水作用。
　　（2）采用合适的减层技术。为了防止开采对岩层造成的破坏和移位，应该采取合适的减层技术，来确保采煤工作的可靠性和安全性，尽量避免对周围建筑物、土壤和水体造成破坏，以实现综合效益的最大化。其中，离层注浆技术具有较高的实用性，它能够正确定位上覆煤岩当中一些关键岩层的位置，通过对相关参数的掌握，实现注浆工艺的合理化，确保注浆技术的合理性和可靠性，在关键的煤岩层中，初次破裂前，其离层的面积较大，发育旺盛，注浆和充填比较容易，对于一些断裂后的离层，注浆的难
　　度提高，因此在注浆时应该控制好。
　　（3）实现瓦斯和煤炭的共同开采，实现煤炭的气化液化处理。煤矿开采不良会引起煤岩层的严重移位和破碎，会加速瓦斯移动的速度和增加其排放的量。因此，在开采时如果把瓦斯和煤炭结合起来，能够大大提高煤矿开采的安全性，还能利用瓦斯来发电，促进工业生产，为人们的生活提供更多的电力资源，提高了开采的效益。另外，还应实现煤炭的液化气化处理。通过液化气化处理技术，可以把固体煤炭转化成流动状态，能够直接通过管道将其输送到地面上进行利用，大大降低了煤炭开采造成的污染。
　　（4）加强对矸石的利用，采用精细化的支护技术。煤炭开采过程中矸石的产生不仅占据了大量面积，也污染了环境，因此，可以在煤层中设置巷道，推广支护技术的应用，做到管理的精细化，在选择支护参数的时候，应该根据煤岩体的结构、应力分布、断层等具体情况来确定。通过对矸石的利用，使其成为充填或者建筑材料。
　　3　煤矿优化开采需要注意的事项
　　（1）在开采煤矿的时候要坚持可持续发展的道路，将资源的开发和生态环境的保护结合起来，防止生态环境问题的出现。加强煤矿开采中生态环境保护法律法规的建设，并进行有效监督，使煤矿建设和开采工作有序展开。目前关于煤矿开采中应遵循的法律法规有《中华人民共和国煤炭法》、《中华人民共和国水土保持法》等，国家应该加强这些法律法规在社会中宣传的力度，并通过多种途径在人民群众中普及生态环境保护的知识，提高人们的环保意识，尤其是要加强煤矿企业的环保意识。
　　（2）提高对矿区水资源的循环利用。煤矿建设和开采时，由于不断地往外界排放大量的煤粉以及矿井中其他污染物质的废水，这些受到较大污染的废水如果直接往外界排放的话，可能会对旁边的生态环境以及河流的下游等带来污染，也大大浪费了已有的水资源。为了防止资源的浪费，让矿区的废水得到循环利用，可以在矿区等地方就近处理污水处理站，采用各种措施对这些废水进行灭菌处理和澄清处理，使其充分净化，达到重复利用的水质标准，再利用其为煤矿区域的绿化以及防尘服务。
　　（3）应该不断强化煤矿企业的环保意识。认真落实煤矿优化开采技术，真正实现煤矿开采中的经济和生态效益，并充分借助现代先进采矿技术，在采矿中将对环境的破坏控制在最小范围内，加强对矿区资源的保护和利用。
　　4　结语
　　本文对矿区中的优化开采方法进行了分析，首先分析了煤矿优化开采的概念，然后提出了其具体的实施途径，为我国煤矿企业在新时期的采煤工作提供了参考。
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　　作者简介：张怡龙（1981-），男，山西高平人，山西高平科兴平泉煤业有限公司助理工程师，研究方向：采矿工程、经营管理。
　　（责任编辑：周　琼）