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煤炭清洁开采技术问题研究

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论文导读：“十五”期间，针对煤炭行业环境污染、生态破坏等问题，积极推行清洁生产。因此，必须采取有效的煤炭清洁开采技术措施，以保护我们的生活环境。国外如德国、英国近年来已逐渐向全煤巷开拓发展，一些煤矿已取消了排矿系统，地面基本消除了矿石山。

关键词：煤矿，环境污染，清洁开采

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1.煤炭开采对环境的污染与破坏

保护环境是我国的一项基本国策，是实现经济、社会和资源环境可持续发展战略的重要组成部分。免费论文参考网。煤炭是我国的主要能源，又是“不清洁能源”，在开发过程中对环境产生严重污染。煤矿产生的固体废弃物主要是井下开掘岩巷、半煤岩巷排出的矿石、露天矿剥离物以及原煤洗选过程中的洗矿等。迄今为止，全国堆积的煤矿石已达30亿吨左右，占地约5500hm2，并以每年2.0亿吨左右的速度增长。全国现有大小矿石山数万座，其中数百座在自燃，排放大量的烟尘和有害气体，对矿区环境造成严重污染。矿石山淋溶水含较强的酸性渗入地下，个别地区矿石中还含有重金属以及放射性元素，污染了周围土壤和地表水系及地下水。免费论文参考网。矿石山侵占耕地良田，有些地区因暴雨导致矿石山滑坡，甚至矿石山爆炸等事故，危害人民生命财产安全。我国大部分煤矿都有瓦斯，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井约占40%左右。矿井水是煤矿排放量最大的一种废水，它对地表河流等水资源产生较大的污染。免费论文参考网。矿井水主要来自地表渗水、岩石孔隙水、地下含水层疏放水以及煤矿生产中防尘、灌浆、充填污水等。矿井水由于受开采、运输过程中散落的煤粉、岩粉、支架乳化液等杂物的污染以及煤中伴生矿物的分解氧化等导致水体混浊。目前我国煤炭开采以井工开采为主，按1998年煤炭产量构成，井工矿开采煤炭产量占93%。国有重点煤矿采用的采煤方法基本都是长壁式开采，全部跨落法管理顶板。由于采动造成上覆岩层移动、变形、跨落、直至地表塌陷。据测定，缓倾斜、倾斜煤层开采，地表塌陷最大深度一般为煤层开采总厚度的0.7倍，塌陷面积是煤层开采面积的1.2倍左右。

2.实现清洁开采的措施与途径

党的十五届五中全会已重视到生态建设和环境保护，并将其列入实现国民经济可持续发展的重要战略目标。“十五”期间，针对煤炭行业环境污染、生态破坏等问题，积极推行清洁生产。清洁生产是保护人类生活环境防止污染的重要途径。它以提高资源、能源的开发和利用率，减少污染物的产生量和排放量为宗旨，是促进煤炭生产和环境保护共同发展的重要决策。因此，必须采取有效的煤炭清洁开采技术措施，以保护我们的生活环境。

2.1减少井下出矿量的措施

（1）全煤巷开拓方式发展建设高产高效矿井，向一矿一井一面或两面发展，采用大功率、高强度、大能力现代化采掘设备。采掘速度加快，生产高度集中，矿井或水平的服务年限相应缩短；所需同时维护和使用的巷道长度和时间缩短；巷道支护技术的提高、支护材料的改进以及强力皮带的使用和单轨吊车、卡轨车、齿轨车等辅助设备的推广应用，可使开拓巷道掘在煤层中，不必掘在岩层中。国外如德国、英国近年来已逐渐向全煤巷开拓发展，一些煤矿已取消了排矿系统，地面基本消除了矿石山。我国一些地方小煤矿基本无岩石巷道。

（2）采区巷道全煤化对于煤层群联合布置的采区巷道，如采区上山和区段集中巷等应尽量布置在煤层中。因一矿一井一面或两面(两面时各在一个采区)一个采区内同时生产的工作面只有一个，所以不用设

区段集中巷，使巷道布置和生产系统简单化。

（3）减少煤炭回采过程中混入矿石量对开采3.5~5.0m厚的缓倾斜煤层，结构简单可一次采全厚；对开采3.5~5.0m厚的倾斜和急倾斜煤层，可采用分层开采，若有夹石层，可以夹石层作为下分层的顶板；对开采大于5m的厚及特厚缓倾斜煤层可采用一次采全厚放顶煤开采。为提高放顶煤质量和提高顶煤回采率，要选用多轮顺序放煤工艺及低位插板式放煤支架。

（4）薄煤层开采掘出的巷道为半煤岩巷，为使岩石不出井，掘巷时可将巷道掘宽些，使掘出的矿石充填到巷道的一侧或两侧。为使充填工作方便，在掘巷时要选择合理的爆破参数，使崩落的矿石块度便于充填工作。

2.2减少井下废气、粉尘污染的措施

经风井排至地面的废气中含有大量的有害气体，其中主要成分是45%。煤

层采掘前预抽45%可以有效地大幅度减少生产中45%涌出量，这不仅是保证安全生产的重要技术措施，也是减轻矿井排放废气的重要途径。对于排入大气中的有害气体量虽然远小于45%，但也不可忽视，应采取相应的措施进行治理。如：采用煤层注水、高压喷雾、声波雾化、巷道风流水幕净水、集尘风机等灭尘措施，防止沼气与煤尘爆炸时产生有害气体；向采空区灌浆、注氮、喷洒阻化剂、及时打密闭等措施防止煤炭自燃产生有害气体；发展使用岩巷与煤巷掘进机和研究制造适合地方小煤矿使用的小型采煤机，防止爆破掘巷和爆破采煤中放炮(每公斤硝铵炸