煤礦節(jié)能環(huán)保的技術(shù)措施探討

馬俊

摘 要：冀中能源邯礦集團(tuán)針對(duì)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、礦井老化、可采儲(chǔ)量下降等問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化采掘生產(chǎn)方案、加大復(fù)采力度、使用膏體充填等一系列技術(shù)措施，有效提高了各礦井煤炭資源的回收率，在減少矸石等尾廢排放的同時(shí)，確保煤炭資源能夠吃干榨凈。本文結(jié)合邯礦集團(tuán)生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)煤礦企業(yè)生產(chǎn)中提高煤炭回收率和煤礦節(jié)能減排的技術(shù)措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：煤炭開采;回收率;節(jié)能環(huán)保

煤炭是寶貴的“工業(yè)食糧”。由于煤炭資源賦存條件限制，在煤炭資源開采的過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生邊角煤遺落、沉陷區(qū)地表塌陷、矸石外排堆積等一系列的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問(wèn)題。過(guò)去，由于人們節(jié)能環(huán)保的意識(shí)不強(qiáng)，煤礦生產(chǎn)中多存在粗放開采和矸石隨意外排堆放的問(wèn)題。隨著當(dāng)前煤礦企業(yè)節(jié)能環(huán)保意識(shí)的增加，如何提高煤炭資源回收率，延長(zhǎng)礦井開采壽命，減少資源浪費(fèi)和尾廢物排放已成為煤礦企業(yè)所重點(diǎn)研究的問(wèn)題。冀中能源邯礦集團(tuán)針對(duì)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、礦井老化、可采儲(chǔ)量下降等問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化采掘生產(chǎn)方案、加大復(fù)采力度、使用膏體充填等一系列技術(shù)措施，有效提高了各礦井煤炭資源的回收率，在減少矸石等尾廢排放的同時(shí)，確保煤炭資源能夠吃干榨凈。本文結(jié)合邯礦集團(tuán)生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)煤礦企業(yè)生產(chǎn)中提高煤炭回收率和煤礦節(jié)能減排的技術(shù)措施進(jìn)行了探討。

一、煤炭資源開采中存在的資源與環(huán)境問(wèn)題

一是煤炭資源的壓占和滯留問(wèn)題。過(guò)去人們資源環(huán)境意識(shí)不強(qiáng)，為了便于大型機(jī)械化開采和受開采技術(shù)條件影響，采面邊角煤遺漏、煤柱占煤?jiǎn)栴}比較普遍。此外，受火成巖侵蝕和“三下”壓煤而造成的煤炭呆滯問(wèn)題也比較突出。這些都導(dǎo)致了煤炭資源的浪費(fèi)，也限制了礦井開采周期的延長(zhǎng)。二是節(jié)能措施不到位。礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，通風(fēng)阻力較大導(dǎo)致用于通風(fēng)的電能消耗較大。一些煤礦對(duì)于礦井地下水抽采處理后直接排入地表徑流，不僅形成了水資源的浪費(fèi)，也導(dǎo)致了地下水位的降低。三是矸石等采礦尾廢的隨意外排堆放。不僅占用了土地資源;而且其中的可燃物、重金屬物質(zhì)的裸露堆放也對(duì)周邊的大氣、水土環(huán)境造成了污染。

二、煤炭開采中的節(jié)能環(huán)保措施

1、提高煤炭資源回收率的措施

首先應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)勘探，查明區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、資源分布的具體情況，以此為煤礦開采設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的信息和依據(jù)。根據(jù)實(shí)際情況合理布置采區(qū)，適當(dāng)采用大采長(zhǎng)、大采高作業(yè)。這樣有利于減少掘進(jìn)工作量和減少上下山煤柱損失，提高煤炭回收率。二是要理順開采流程，在開采近距離煤層及每層群時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照由上到下的順序開采，防止因棄薄采厚而導(dǎo)致資源浪費(fèi)。隨著支護(hù)技術(shù)措施的不斷完善，各煤礦還應(yīng)積極使用沿空留巷、無(wú)煤柱跨越、單翼采區(qū)跳采等無(wú)煤柱開采方式，以減少煤柱占煤。這些采煤技術(shù)已在邯礦各礦井中得到廣泛應(yīng)用，極大地減少了煤柱占煤。四是優(yōu)化開采設(shè)計(jì)，提高復(fù)雜地質(zhì)條件下煤炭資源回收效率。比如受火成巖構(gòu)造和地下水影響較大的郭二莊礦，通過(guò)放頂作業(yè)、帶壓開采等方式，解放了下組煤，使下組煤得到了回收利用。與此同時(shí)，還要盡可能地減少邊角煤留設(shè)。通過(guò)加減支架和對(duì)接工藝，盡可能地將區(qū)段與斷層煤柱一同回收。此外，通過(guò)開展“三下”采煤技術(shù)研究和確定合適采留比，可將采出率提高至60%。

2、井巷設(shè)計(jì)方面的節(jié)能措施

當(dāng)前邯礦集團(tuán)很多礦井都處于新老采面交替過(guò)渡的過(guò)程中，在新采面開拓時(shí)，要盡可能地利用原有的巷道和通風(fēng)系統(tǒng)，減少巷道掘進(jìn)施工量。為減少礦井巷道風(fēng)阻，應(yīng)合理采用中央并列式、分區(qū)式和對(duì)角式等通風(fēng)方式，盡量縮短通風(fēng)線路長(zhǎng)度;在巷道轉(zhuǎn)角或巷道連接段要采用有利于減少風(fēng)阻的大轉(zhuǎn)角、緩斜面或圓弧形設(shè)計(jì);通過(guò)提高井巷維護(hù)質(zhì)量，降低井巷摩擦風(fēng)阻系數(shù)及防止漏風(fēng)的技術(shù)措施，提高礦井通風(fēng)效率，降低通風(fēng)能耗。井巷設(shè)計(jì)時(shí)，還要充分利用好鐵路、村莊下永久性保護(hù)煤柱布置巷道，減少煤柱占煤;盡量多掘煤巷少挖巖巷，為礦井節(jié)能打下基礎(chǔ)。

3、節(jié)水措施

地下煤炭開采時(shí)，會(huì)不可避免地受到地下水的影響。一些礦井為了保證安全生產(chǎn)都會(huì)對(duì)礦井地下水簡(jiǎn)單處理后直接排入地表徑流，這無(wú)疑是水資源的浪費(fèi)?？蓪⒌叵滤椴刹⑦M(jìn)行必要的凈化處理后，作為工業(yè)用水、消防用水、綠化澆灌用水等使用。抽排水泵應(yīng)選用節(jié)能高效的變頻裝置進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，選用摩擦阻力小的無(wú)縫鋼管作為排水管路;同時(shí)定期維護(hù)排水設(shè)備和清除管路污垢，提高排水效率。水泵直接將礦井地下水輸送至高位水池，設(shè)計(jì)水泵自動(dòng)控制系統(tǒng)，由水池液位計(jì)與變頻器共同控制水泵的啟停，使水泵始終處于高效工況運(yùn)行，從而節(jié)約電能。高位水池可使水以自流的方式供給各單位使用，從而節(jié)省了供排水環(huán)節(jié)的電能消耗。

4、應(yīng)用膏體充填

采煤所形成的采空區(qū)是造成地面沉陷等地質(zhì)生態(tài)破壞問(wèn)題的根本原因。為了有效治理采空區(qū)地表沉陷問(wèn)題，可研究和推廣使用矸石回填和膏體充填技術(shù)。利用碎砂石、粉煤灰、水泥、生活垃圾等制成具有一定液態(tài)流動(dòng)性的漿體;然后再由加壓泵和充填管路將漿體注入地下采空區(qū)，待漿體凝固后即可形成堅(jiān)固穩(wěn)定的充填體，對(duì)采空區(qū)形成充填和支撐的作用，防止采空區(qū)地表沉陷。膏體充填有助于煤礦地質(zhì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，既合理利用了生活垃圾、煤灰矸石等廢棄物，同時(shí)也減少了煤炭開采對(duì)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的影響和破壞。

三、結(jié)語(yǔ)

邯鄲礦業(yè)集團(tuán)下屬多為一些生產(chǎn)年限較長(zhǎng)、可采資源接近枯竭的老舊礦井，并且周邊環(huán)境破壞比較嚴(yán)重。通過(guò)一系列的生產(chǎn)技術(shù)革新和煤礦生態(tài)環(huán)境治理措施，不僅拓展了礦區(qū)內(nèi)的可采儲(chǔ)量，提高了煤炭資源回收率;同時(shí)也使原本破壞的礦區(qū)生態(tài)環(huán)境得到了治理與恢復(fù)。實(shí)現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的共同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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