对矿山开釆防沉降及绿色开釆技术要点的探讨

2020-12-09 07:15胡兴华
中国金属通报 2020年22期
关键词:瓦斯矿山理想

胡兴华

(大余龙威钨业有限公司,江西 赣州 341000)

在我国煤矿开采行业发展的初期,会将焦点在生产效率上,就是希望以更快的方式获取到更加多的煤矿资源,此时往往会以粗放化的发展方式来进行,这样就会忽视对于环境的保护,实际经营管理理念也比较落后,甚至存在过度开采的情况,有的地方甚至因此出现了大量的地质灾害,造成极其负面的影响。显然在建设生态文明社会的背景下,这种矿山开采行为是会被摒弃的,于是就需要在实际矿山开采的过程中,使用防沉降以及绿色开采技术,以确保依靠技术手段提升实际开采质量和效益。

1 绿色开采技术的概况

1.1 绿色开采技术的内涵

绿色开采技术的本质,就是处理好矿产资源开采与环境保护之间的关系,确保在开采资源的过程中,不会造成环境污染或者造成较低的环境污染,使得矿产资源的使用进入到高效化和环保化的状态,这样可以对于环境起到良好的保护效能。从某种角度上来讲述,绿色开采技术是现代煤矿发展的必然趋势,其关注的不仅仅是资源的利用效率,还关注到环境的保护,充分展现出可持续发展的理念,是值得在实际煤矿开采实践中推崇的。

1.2 绿色开采技术的特点

基于上述内涵,可以发现相比较之前开采技术,矿山绿色开采技术的特点集中体现在:其一,专业性,因为关注的技术指标更加多,不仅仅要确保资源开采率还需要控制环境污染指标,此时的技术必然是专业性很高的,否则就难以处理好这两者之间的关系;其二,效益综合性,使用矿山绿色开采技术不仅仅可以使得经济效益得到提升,还可以使得社会效益和生态效益得以提高,由此展现出效益的综合性特点;其三,低排放性,就是说在实际绿色开采技术方案中,实际的开采行为可以达到高利用低排放的特点,继而使得开采行为朝着绿色化的方向发展和进步。

2 矿山开采防沉降技术要求分析

防止出现沉降,这是开采过程中首先需要保证的。在不同的开采环境下,实际防沉降需要关注的节点是不一样的,以全部填充开采为例,在实际煤炭开采计划执行之后,需要对于空的区域进行固体材料的回填,这样可以使得顶板岩层的下沉得到控制,使得地表变形发生风险得到管理,使得下沉的问题得到解决,这样就可以确保地面建筑处于理想的状态。在此过程中,大多数会选择以水沙填充的方式或者风力填充的方式来进行。再者如果是条带式的开采模式,此时就需要注意的是:要遵循煤层以及以上覆岩层组合的原则,以采留比为基准,保证开采一条,并且预留一条。当然这种方式多数可以使用到地下煤矿资源开采中,因为可以保留对应的煤柱形,可以发挥其对于覆岩层的支撑效能,这样就不太容易出现变形或者位移的情况;还有就是可以以协助式的方式来进行开采,关注于工作面开采间距,开采位置,开采顺序等维度,做好多方面的规划和安排,依靠这样的架构,可以使得开采与地表变形之间达到抵消的状态,这样也可以降低实际变形风险。另外,还需要注重实际开采过程的精细化管理,此时需要将关注点设定在:其一,充填采空区在选择材料的时候,也需要谨慎处理,此时可以将井下废石,尾矿作为首选,这样可以与缓冲层保持吻合。大量的工程表明,使用充填方式,可以使得采空区处于相对稳定的状态,此时处理方案的选择是至关重要的。再者,在浅孔留矿采矿法使用的时候,还需要控制好采场结构参数,并且预留对应的柱子,设定好对应的尺寸。还需要控制好开采的顺序,依靠科学合理的方案,确保巷道断面大小,巷道断面的形状达到理想状态。接着在锚杆支护的时候,还需要注意实际支撑系统和加固系统的使用,对于采空区域,还可以使用十米跨度的顶柱,引导锚杆支护进入到更加理想的状态。

3 矿山绿色开采技术控制要点分析

矿山绿色开采技术的控制和管理,也是实际技术系统中的重要节点,对此就需要以精细化管理的意识来进行管控,详细来讲述实际技术控制的要点在于:

3.1 煤炭瓦斯共同开采技术

在煤矿资源开采的过程中,还以岩层移动,岩层破坏状态为对象,做好综合研判,确保可以对于瓦斯产生良性的效用,这样就可以使得实际瓦斯抽取率得到提升。该技术在此过程中的使用,可以形成采煤系统和抽取采瓦斯系统,依靠岩层的移动,使得煤层的渗透率不断提升,并且在此过程中还可以为瓦斯的移动创造良好的环境,实际瓦斯抽取节点也能够得到有效的控制。再者,在实际技术开采的阶段,需要将技术控制的焦点放在煤层透气性管理上,依靠抽采工艺,使得实际的生产效率和效益得到不断提升。

3.2 煤巷支护技术和矸石处理技术

煤矿资源开采处于高效化的状态,仅仅是一个管控指标,还需要对于煤巷支护技术进行优化部署。在此过程中实际技术控制的细节在于:要实现矸石数量的控制,尽可能的使用煤巷来替代岩巷,由此形成理想的技术环境;在采掘煤矿的时候,还需要做好岩石巷道的挖掘,此细节也是需要进行管理的;在该技术使用的过程中,还需要利用矸石井下处理系统,沿着空留巷和条带煤柱内部来进行填充操作,在此基础上进入到无煤柱开采状态,这样也可以起到理想的技术控制效果。

3.3 填充开采技术

填充开采过程也需要进行管理,在选择材料的时候,需要以煤矸和粉煤灰为主要材料,这样的材料方案可以使得资源的效率得到提升,还可以控制出现地面坍塌的情况。再者,地面上的废弃物和垃圾会因此被消耗,有着明显环保性的效能。在多种充填方式中,最为理想的方案有:矸石充填方案,水沙充填方案和膏体充填方案。在膏体填充的过程中,流动性处于较高的状态,凝结度也比较高,因此可以快速的达到填充效果。

4 矿山绿色开采技术使用策略

矿山绿色开采技术效益的发挥,需要对应的行为主体,妥善的结合实际情况,设计科学的绿色开采技术方案,综合运用多方面的绿色开采资源,以进入到理想的绿色开采格局中去。在此过程中,矿山绿色开采技术使用中,需要积极做好如下几个方面的工作。

4.1 积极构建力量的煤矿绿色开采技术使用环境

正确看待当前我国煤炭资源的储存情况和发展形势,设定正确的煤炭绿色开采和绿色开采技术的方向,应该将实际的焦点放在:如何实现有限资源的开发和保护;如何确保矿井采煤方法是更加理想的;煤层巷道支护技术和矸石排放技术的有效使用;煤与瓦斯共采技术的发展;煤矿地下气体技术的使用;塌陷区域生态治理技术方案的设计;对应煤矿开采区域环境恢复技术的使用。

4.2 注重煤炭以及伴生资源利用朝着综合性的方向进展

煤层气的综合运用,也应该成为矿山绿色开采技术系统架构的重要节点。全国高瓦斯矿区,有很多已经建设了燃气往复式内燃机发电站,还有部分是民用煤层气储存站,敷设了对应官网,与附近居民燃气系统是关联的。当然仅仅依靠这样的方式未必能够达到理想的综合效益,此时就需要将发力点放在煤层气的综合开发上,主要有:其一,关注低密度瓦斯和煤矸石的综合利用。从前主要使用的区域有,煤矸石电厂,煤矸矿石发电厂,煤矸石建材厂,煤矸石复垦厂等。除此之外,还有煤矸石生产铝,生产铁,煤矸石新型工业填料等方向;其二,强化瓦斯制造工业炭黑,清洁发展机制项目的发展,加大实际投入,实现研究系统的加固,这样才能够使得瓦斯综合利用进入到更加理想的状态[1]。

4.3 注重清洁燃烧以及相关产品深化技术的发展

高度重视清洁燃烧方面,以及相关产品深化技术的发展。比如发展洗选技术,使得实际的洗选率得以不断提升,再者关注水煤浆技术的发展,使得煤炭清洁燃烧达到更加理想的状态,对于大型专门燃用水煤浆电厂和新型燃用设备,要成为实际成本控制和资源利用的重要设备支撑。国家在此方面应该积极从消费领域,政策扶持领域来进行优化,确保实际技术的政策环境能够进入到更加理想的状态[2]。

4.4 基于科技进步进入绿色开采技术创新格局

在绿色技术创新发展的过程中,也需要积极进行资金的投入,企业直接经济收入不是很高,此时就可能出现这样尴尬的局面:社会效益和环境效益比经济效益低,此时技术创新动力就陷入到不足的状态。为了改变这样的局面,国家需要引起高度重视,加大对于煤炭科技进步资金的付出,引入国家相关的先进技术,强化煤炭绿色开采技术的发展,依靠矿产资源的优化,重大技术的改造方面的优惠政策,使得环境保护与技术研发进入到更加融合的状态[3]。

5 矿山绿色开采技术发展趋势分析

随着国家越来越重视环境保护工作的开展,在资源开采方面的要求会越来越严格,关于环保方面的诉求也会朝着更加多元化的方向进展。无论是从政策引导的角度来看,还是从技术发展的角度来看,都需要以正确的视角去审视矿山绿色开采技术发展方向问题。

5.1 法制化发展

矿山绿色开采事业的发展,需要健全的社会支撑机制,这一点是毋庸置疑的。对于当前绿色开采而言,牵涉到的社会支撑系统,首先就需要考虑到立法问题和行政环境优化问题。尤其在当前关于此方面的法律法规处于相对滞后的状态,绿色开采行为的支持力度不够,影响到对应行为主体积极参与的意识,而违背绿色开采初衷的行为比较多,但是这种行为的惩处力度又处于严重不足的状态。再者,政府在实现经济政策制定的时候,多数会从市场经济体制的角度入手,绿色开采导向性也不是很理想。为了改变这样的局面,就需要高度关注实际资源价格政策的有效制定,确保对应政策可以使得矿产资源绿色开采进入到正轨,并且对于过度开采行为进行更加好的控制,这将为实际矿山绿色开采技术的发展创设良好的合规环境。从这些角度来看,矿山绿色开采技术势必会朝着法制化,合规化和规范化的方向发展,未来矿山开采的行为也会进入到更加精细化的管理状态,由此营造出良好的矿山开采行业发展格局[4]。

5.2 国际化发展

全球各个国家和地区都高度关注绿色开采技术的发展,这是全球化中需要共同面对的问题,因此这就注定了绿色开采技术将会朝着国际化的方向发展和进步。尤其在当前世界资源越来越匮乏,环境污染的严重性在不断提升,人类可持续发展和生存中面对的问题也越来越突出。其中矿产资源过度开发,使得资源合理的承载能力被打破,资源破坏和资源浪费的情况比较多。再者在实际资源使用的过程中,没有对于使用行为进行监督和管理,出现污染物超标的情况,环境容量也因此受到极大的负面影响,这些也使得环境和生态系统处于更加脆弱的状态。矿山开采的过程中会产生对应的废料,这些资源可以进入到综合运用的状态,不仅仅可以实现生态环境的保护,还可以确保资源进入到再利用的状态。很明显这些问题的解决,不能仅仅依靠一个国家和地区,站在全球生态系统保护的角度,必须要确保全球都协同次钠遇到实际的矿山绿色开采技术研究中去,然后将其作为实际资源开采中的重要技术手段[5]。

6 结语

综上所述,矿山开采防沉降和绿色开采技术的发展,关乎到矿山资源的有效开发,关乎到对应开采行业的可持续发展,应该引起高度重视,从政策环境,技术环境和市场环境多个维度来优化,继而发挥对应技术的巨大效能。

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