于海明,李新立,孫慶偉,張春輝（兗礦集團(tuán)有限公司 南屯煤礦 生產(chǎn)準(zhǔn)備工區(qū),山東 鄒城 273500）

科學(xué)采礦在煤炭開采中的價值分析

于海明,李新立,孫慶偉,張春輝
（兗礦集團(tuán)有限公司 南屯煤礦 生產(chǎn)準(zhǔn)備工區(qū),山東 鄒城 273500）

煤炭乃數(shù)億年木材之精髓，生于綠色，蘊(yùn)藏的是時空斗轉(zhuǎn)，它的歸宿亦該是綠色。煤炭不可再生，因?yàn)槲覀儾辉儆袛?shù)億年的時間等待其形成，它是遠(yuǎn)古流傳下來的最為寶貴的財(cái)富。所以，采礦者需要在一個安全潔凈的環(huán)境中科學(xué)的開采。針對我國礦產(chǎn)資源的現(xiàn)狀以及內(nèi)在的問題，我國提出了在可持續(xù)發(fā)展的儲量前提下，科學(xué)的開采煤炭等礦產(chǎn)資源。本文旨在分析科學(xué)采礦在煤炭開采中的價值。

科學(xué)采礦；煤炭開采；價值分析

0 引言

從二零一零年到二零五零年，是我國資源體系的轉(zhuǎn)型時期。要從以往的效率低、安全狀況差的老舊體系升級成為節(jié)約高效、安全潔凈的多元化能源體系。能源會發(fā)生革命性變革，綠色開采和科學(xué)利用將成為采礦的主旋律，最終將會實(shí)現(xiàn)GDP的穩(wěn)步增長。

1 煤炭資源與開采概述

煤炭在礦產(chǎn)資源中占據(jù)著重要地位，是主力能源之一。據(jù)評估，世界煤炭資源可采集量占化石能源可采集量的百分之六十六點(diǎn)八，主要分布于亞洲、北美、歐洲、澳大利亞和南非，其中亞洲的擁有量占世界煤炭總量的百分之五十八，居于第一位。煤炭是中國分布最廣、開采量最多的能源資源。中國的原煤產(chǎn)量為三十二點(diǎn)四億噸，占全球總量的四十八點(diǎn)三?？梢哉f，中國是世界上開采煤炭最多的國家[1]。

我國目前的煤炭開采技術(shù)居于世界前列，諸如一次采全高大采高厚煤層、綜放開采高厚煤層、綜采薄煤層、開采復(fù)雜煤層等工藝與多媒體可視化、煤礦自動化、安全監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。我國建成了年產(chǎn)一千二百萬噸的綜采隊(duì)，實(shí)驗(yàn)了四百米加長采煤面，首創(chuàng)了七米采煤工作面與中厚煤層自動化工作面。瓦斯抽采及突處技術(shù)、火災(zāi)水災(zāi)防治技術(shù)、頂板事故預(yù)防技術(shù)以及自動化監(jiān)測技術(shù)等重大災(zāi)害防護(hù)技術(shù)取得了較大進(jìn)展。綠色開采技術(shù)得到推廣，采煤工作面的填充技術(shù)已經(jīng)逐步成熟，地?zé)峒夹g(shù)與礦井坍塌防御技術(shù)普及。煤炭經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整后，生產(chǎn)集中度與單井規(guī)模大幅度提高，實(shí)現(xiàn)了煤炭瓦斯抽取，節(jié)能減排效果明顯。

但是我國煤炭開采仍面臨著諸多問題。安全問題仍較為嚴(yán)重，我國煤炭開采量占全世界的三分之一，但是死亡人數(shù)占世界死亡人數(shù)的百分之八十。與美國相比，我國煤炭產(chǎn)量是其一點(diǎn)六七倍，但是死亡人數(shù)確是其一百八十七倍。波蘭煤礦死亡率僅為零點(diǎn)零九，南非煤炭死亡率僅為零點(diǎn)一三。不僅僅是安全問題，環(huán)境問題依舊突出，我國由煤礦開采所引發(fā)的地表坍塌面積逐年攀升。在采煤過程中，每年礦井水排放量巨大，瓦斯通風(fēng)排放所產(chǎn)生的甲烷所造成的溫室效應(yīng)是二氧化碳的二十一倍。煤炭采出率低，片面追求高效率產(chǎn)生了眾多資源浪費(fèi)現(xiàn)象，國有重點(diǎn)煤礦采出率僅有百分之三十，國有地方煤礦采出率僅為百分之二十，小煤礦資源采出率僅有百分之十五，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦采出率僅為百分之十。全國機(jī)械化開采水平僅達(dá)到百分之四十五，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦幾乎沒有運(yùn)用機(jī)械化進(jìn)行開采。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國大約有二百萬以上的礦工在手工采煤。除此之外，還有煤炭生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不合理，生產(chǎn)效率低，安全問題沒有法律保障等問題亟待解決[2]。

2 科學(xué)采礦在煤炭開采中的價值

縱觀煤炭開采歷史可以發(fā)現(xiàn)，煤炭經(jīng)歷了忽視環(huán)境保護(hù)的低級階段、單純強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)的覺醒階段、可持續(xù)發(fā)展的研究與評測階段、綠色開采理論的提出與研究階段、科學(xué)采礦理論的構(gòu)建與提出階段、科學(xué)采礦的定量評價階段等等六個階段。只有科學(xué)的采礦并進(jìn)行量化表達(dá)，才能清晰的評判礦井優(yōu)劣，為管理部門提供管理的依據(jù)[3]。

人類對事物的認(rèn)識是一個循序漸進(jìn)的過程，隨著社會的進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)以前盲目的煤炭開采除了獲得財(cái)富外也帶來了很多環(huán)境問題，于是提出了采礦技術(shù)智能化，并提出了科學(xué)開采、綠色開采、高效開采、機(jī)械化開采、安全開采、完全成本等六項(xiàng)內(nèi)容作為科學(xué)采礦的核心。堅(jiān)持科學(xué)采礦的核心就是要堅(jiān)持以人為本，安全采礦，將人的生命放在第一位，將安全作為科學(xué)采礦的根本內(nèi)容與基礎(chǔ)內(nèi)容，采礦要符合國家的法律法規(guī)與生產(chǎn)流程，追求要素優(yōu)化匹配，最大限度實(shí)現(xiàn)人員無失誤，使安全事故得到有效控制。要實(shí)現(xiàn)資源與環(huán)境的協(xié)調(diào)，煤炭開采屬于人為活動，會使土地資源、水資源、大氣資源產(chǎn)生變化，尤其是一些惡劣的變化，想要達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，就要正視這些變化，達(dá)到既能開發(fā)資源，又能保護(hù)環(huán)境的目的。由于我國水資源分布不均衡，所以百分之七十的礦井都處于缺水狀態(tài)，尤其是西部地區(qū)。在開采過程中，隨著關(guān)鍵層破裂，地下水會形成天然的下降漏斗。如果下面有合適的巖層能夠形成隔水層，那么隨著降水的補(bǔ)給，漏斗會消失，地下水位會恢復(fù)。但是如果沒有隔水層，那么地下水位將會永遠(yuǎn)下降。有的甚至?xí)斐珊哟◤搅鞯拇罅繚B漏，使水質(zhì)遭到嚴(yán)重破壞。有的煤層含有大量瓦斯，瓦斯既是污染大氣的污染源，又是可利用的清潔能源。所以?？茖W(xué)采礦將瓦斯與礦產(chǎn)分為兩種不同的系統(tǒng)，將瓦斯抽離。這樣不僅可以增加了一種可利用生活燃料，還能減少瓦斯爆炸所帶來的威脅。要科學(xué)設(shè)計(jì)來提高資源采出率，進(jìn)行集約化高效開采。我國目前的開采呈現(xiàn)多層次化，大型礦井綜采，中小型礦井普通機(jī)械化開采，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦人工作業(yè)。實(shí)踐證明，煤礦機(jī)械化水平與死亡人數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。所以，智能化開采并實(shí)現(xiàn)無人看守礦井是開采技術(shù)的未來。

科學(xué)采礦具有重大意義，它的發(fā)展將會帶動整個煤炭開采的各個環(huán)節(jié)甚至帶動其他礦物質(zhì)的開采，使其開采方式產(chǎn)生巨大變革。通過變革采煤技術(shù)、研發(fā)新型采煤設(shè)備、落實(shí)生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，使開采工藝、開采流程都達(dá)到高效高產(chǎn)、高可靠性、高安全性的現(xiàn)代化指標(biāo)。

3 結(jié)束語

采礦是開采地殼內(nèi)部與地表礦產(chǎn)資源的一種科學(xué)技術(shù)，同時也是一種重要的原料工業(yè)?？茖W(xué)采礦是指在宏觀的觀測下，綜合地質(zhì)環(huán)境與生態(tài)環(huán)境等原因，在克服安全隱患的前提下，實(shí)行的綠色可持續(xù)開采。主要包含綠色開采、安全開采、高效開采三個方面的內(nèi)容。按照科學(xué)產(chǎn)能標(biāo)準(zhǔn)，與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國處于落后地位。所以，全面推行科學(xué)采礦理念，全面提升煤炭科學(xué)化開采勢在必行。

[1]徐占軍.高潛水位礦區(qū)煤炭開采對土壤和植被碳庫擾動的碳效應(yīng)[D].中國礦業(yè)大學(xué),2012.

[2]劉少華.典型干旱荒漠區(qū)露天煤炭資源開采環(huán)境成本內(nèi)部化問題研究[D].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.

[3]李憲海.基于政策網(wǎng)絡(luò)理論的我國煤炭地區(qū)綠色發(fā)展政策研究[D].中國地質(zhì)大學(xué)（北京）,2014.