马俊

摘 要：冀中能源邯矿集团针对区域地质构造复杂、矿井老化、可采储量下降等问题，通过优化采掘生产方案、加大复采力度、使用膏体充填等一系列技术措施，有效提高了各矿井煤炭资源的回收率，在减少矸石等尾废排放的同时，確保煤炭资源能够吃干榨净。本文结合邯矿集团生产实践，对煤矿企业生产中提高煤炭回收率和煤矿节能减排的技术措施进行了探讨。

关键词：煤炭开采;回收率;节能环保

煤炭是宝贵的“工业食粮”。由于煤炭资源赋存条件限制，在煤炭资源开采的过程中必然会产生边角煤遗落、沉陷区地表塌陷、矸石外排堆积等一系列的资源浪费和环境污染问题。过去，由于人们节能环保的意识不强，煤矿生产中多存在粗放开采和矸石随意外排堆放的问题。随着当前煤矿企业节能环保意识的增加，如何提高煤炭资源回收率，延长矿井开采寿命，减少资源浪费和尾废物排放已成为煤矿企业所重点研究的问题。冀中能源邯矿集团针对区域地质构造复杂、矿井老化、可采储量下降等问题，通过优化采掘生产方案、加大复采力度、使用膏体充填等一系列技术措施，有效提高了各矿井煤炭资源的回收率，在减少矸石等尾废排放的同时，确保煤炭资源能够吃干榨净。本文结合邯矿集团生产实践，对煤矿企业生产中提高煤炭回收率和煤矿节能减排的技术措施进行了探讨。

一、煤炭资源开采中存在的资源与环境问题

一是煤炭资源的压占和滞留问题。过去人们资源环境意识不强，为了便于大型机械化开采和受开采技术条件影响，采面边角煤遗漏、煤柱占煤问题比较普遍。此外，受火成岩侵蚀和“三下”压煤而造成的煤炭呆滞问题也比较突出。这些都导致了煤炭资源的浪费，也限制了矿井开采周期的延长。二是节能措施不到位。矿井通风系统设计不合理，通风阻力较大导致用于通风的电能消耗较大。一些煤矿对于矿井地下水抽采处理后直接排入地表径流，不仅形成了水资源的浪费，也导致了地下水位的降低。三是矸石等采矿尾废的随意外排堆放。不仅占用了土地资源;而且其中的可燃物、重金属物质的裸露堆放也对周边的大气、水土环境造成了污染。

二、煤炭开采中的节能环保措施

1、提高煤炭资源回收率的措施

首先应加强地质勘探，查明区域内地质构造、资源分布的具体情况，以此为煤矿开采设计提供准确的信息和依据。根据实际情况合理布置采区，适当采用大采长、大采高作业。这样有利于减少掘进工作量和减少上下山煤柱损失，提高煤炭回收率。二是要理顺开采流程，在开采近距离煤层及每层群时，应当按照由上到下的顺序开采，防止因弃薄采厚而导致资源浪费。随着支护技术措施的不断完善，各煤矿还应积极使用沿空留巷、无煤柱跨越、单翼采区跳采等无煤柱开采方式，以减少煤柱占煤。这些采煤技术已在邯矿各矿井中得到广泛应用，极大地减少了煤柱占煤。四是优化开采设计，提高复杂地质条件下煤炭资源回收效率。比如受火成岩构造和地下水影响较大的郭二庄矿，通过放顶作业、带压开采等方式，解放了下组煤，使下组煤得到了回收利用。与此同时，还要尽可能地减少边角煤留设。通过加减支架和对接工艺，尽可能地将区段与断层煤柱一同回收。此外，通过开展“三下”采煤技术研究和确定合适采留比，可将采出率提高至60%。

2、井巷设计方面的节能措施

当前邯矿集团很多矿井都处于新老采面交替过渡的过程中，在新采面开拓时，要尽可能地利用原有的巷道和通风系统，减少巷道掘进施工量。为减少矿井巷道风阻，应合理采用中央并列式、分区式和对角式等通风方式，尽量缩短通风线路长度;在巷道转角或巷道连接段要采用有利于减少风阻的大转角、缓斜面或圆弧形设计;通过提高井巷维护质量，降低井巷摩擦风阻系数及防止漏风的技术措施，提高矿井通风效率，降低通风能耗。井巷设计时，还要充分利用好铁路、村庄下永久性保护煤柱布置巷道，减少煤柱占煤;尽量多掘煤巷少挖岩巷，为矿井节能打下基础。

3、节水措施

地下煤炭开采时，会不可避免地受到地下水的影响。一些矿井为了保证安全生产都会对矿井地下水简单处理后直接排入地表径流，这无疑是水资源的浪费。可将地下水抽采并进行必要的净化处理后，作为工业用水、消防用水、绿化浇灌用水等使用。抽排水泵应选用节能高效的变频装置进行控制调节，选用摩擦阻力小的无缝钢管作为排水管路;同时定期维护排水设备和清除管路污垢，提高排水效率。水泵直接将矿井地下水输送至高位水池，设计水泵自动控制系统，由水池液位计与变频器共同控制水泵的启停，使水泵始终处于高效工况运行，从而节约电能。高位水池可使水以自流的方式供给各单位使用，从而节省了供排水环节的电能消耗。

4、应用膏体充填

采煤所形成的采空区是造成地面沉陷等地质生态破坏问题的根本原因。为了有效治理采空区地表沉陷问题，可研究和推广使用矸石回填和膏体充填技术。利用碎砂石、粉煤灰、水泥、生活垃圾等制成具有一定液态流动性的浆体;然后再由加压泵和充填管路将浆体注入地下采空区，待浆体凝固后即可形成坚固稳定的充填体，对采空区形成充填和支撑的作用，防止采空区地表沉陷。膏体充填有助于煤矿地质生态环境保护，既合理利用了生活垃圾、煤灰矸石等废弃物，同时也减少了煤炭开采对地质生态环境的影响和破坏。

三、结语

邯郸矿业集团下属多为一些生产年限较长、可采资源接近枯竭的老旧矿井，并且周边环境破坏比较严重。通过一系列的生产技术革新和煤矿生态环境治理措施，不仅拓展了矿区内的可采储量，提高了煤炭资源回收率;同时也使原本破坏的矿区生态环境得到了治理与恢复。实现了企业经济效益与环境效益的共同发展。

参考文献：

[1]武静.煤矿节能环保水循环利用体系的构建研究[J].《矿业装备》2020（04）

[2]初智忠.提高煤炭资源回收率的对策研究[J].《煤炭工程》2005（11）