浅谈绿色开采鄂尔多斯煤炭资源

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摘要：鄂尔多斯的煤炭资源经过多年的开采，给国家经济建设作出了巨大贡献，同时也对生态环境产生了较大影响。本文针对鄂尔多斯地区主要生态环境问题，根据目前煤炭开采技术现状，提出适合鄂尔多斯地区的保水开采技术途径，将矿井水、瓦斯、矸石进行资源化利用。从而实现煤炭开采与生态环境协调发展，促进鄂尔多斯地区煤炭资源合理开发利用。

关键词：煤炭开采 生态环境 保水开采 资源化

Green mining on the coal resources of Ordos

Chen Junyan

Abstract: After years of mining, Ordos coal resources have made the national economic construction has made great contribution to the ecological environment and also had a big impact. This paper mainly direct at ordos region ecological environment problems, according to the coal mining technology present situation, this paper proposes some of the ordos region water-preserved-mining technology way for mine water, gas, gangue for resource utilization. So as to realize the coal mining and ecological environment harmonious development, and promote the rational development and utilization of coal resources in ordos region.

Key words： Coal Mining ecological environment water-preserved-mining resource

鄂尔多斯煤炭资源丰富，是我国重要的煤炭生产基地。煤炭探明储量1，600多亿吨，占全国煤炭总储量的1/6。在保障国家能源供给，支撑经济发展的同时，也为鄂尔多斯市创造了巨额的财政收入，提供了大量的就业机会，目前煤炭生产已成为鄂尔多斯市的支柱产业。

然而鄂尔多斯地处我国西部，区内植被稀疏水资源贫乏，生态环境脆弱。经过多年大规模高强度的煤炭开采，也给当地生态环境带来巨大影响。如何能使煤炭开采与生态环境协调发展已经成为当地政府和煤炭企业所面临的一个重大课题。

本文根据鄂尔多斯地区的生态环境特点和当前煤炭开采技术现状，探讨鄂尔多斯地区煤炭绿色开采问题。

1. 鄂尔多斯主要生态环境问题

生态环境是一种资源，是由各种自然要素组成的系统。经过长时间的发展形成平衡状态，对人类活动所产生的影响具有再生和自净能力，可称为环境承载量。当人类索取资源和排放废弃物的量超过了环境承载量就会产生生态环境问题。

鄂尔多斯地处干旱半干旱气候区，年平均降水量350毫米。地表水贫乏，但地下水较丰富。土地类型以草原、沙地为主，植被稀疏，生态环境脆弱。煤炭开采必然会导致煤层上覆岩层的移动，产生导水裂隙，当导水裂隙贯通含水层时，不仅会威胁到矿井安全，还会使水位下降、水质变化。而当地降水较少，草原、荒漠植被主要靠发达的根系吸取地下水分生存，地下水位下降会使地表植被遭到破坏，进而产生水土流失、荒漠化等生态问题。

此外，煤炭开采过程中矸石、矿井水排放也会加剧地表植被的破坏。瓦斯、粉尘会使空气质量下降。

2. 保水开采技术途径

以往煤炭开采对地下水的处理只是从安全角度考虑控制含水层防止发生溃水灾害。而保水开采是在保证安全的基础上考虑煤炭开采产生的水位、水质变化对地表植被及地下水文系统的影响。

（1）浅埋煤层保水开采

鄂尔多斯市中东部地区煤层埋藏较浅、基岩较薄，上覆沙土层较厚。按照目前该地区煤矿井工开采特点，以神东矿区为例，多采用长壁式开采方法，工作面长度大，采高大（一次采全高或放顶煤），开采速度快，极易导致地下水资源的破坏。目前国内学者也对浅埋煤层保水开采作了大量的研究，也取得了丰富的成果。实现保水开采一是要确定煤层上覆岩层的岩性、空间分布及组合状态十分重要，也有学者对其进行了水文地质分类。二是导水裂隙带高度的计算，导水裂隙带的高度与岩性和采高有关，目前还没有统一的计算方法，多为经验公式，一般为采高的9-28倍。三是保水开采方法的选择。根据导水裂隙带发育高度和隔水层厚度。长壁式开采工作面可采取采空区充填处理，留设防水煤岩柱，降低采高，分层开采的方法是导水裂隙带不波及含水层。还可以改长壁式开采为房柱式或条带式开采以降低导水裂隙场的高度。

（2）深部煤层保水开采

鄂尔多斯市西部地区煤层埋藏较深，如乌审旗境内煤层埋深多为600-1，000米深度。深部开采导水裂隙带发育高度不会波及地表，但可能破坏上覆岩层中的承压水层，大面积、多煤层的开采可以产生地表沉陷现象。因此合理布置开采顺序，使岩层均匀沉降对保水开采具有重要意义。

3. 矿井水、瓦斯、矸石的资源化利用

以往煤炭开采通常将矿井水、瓦斯、矸石看作废物或有害物质进行处理，即污染了生态环境，又要花费大量人力、资金进行处理。从广义资源的角度来看完全可以将其资源化进行回收利用。

（1）矸石的处理

矸石处理可从两方面进行，一是减少矸石排放，可以通过加强煤巷维护技术，将巷道尽可能布置在煤层中，从而少出或不出矸石，再就是矸石井下处理可将矸石作为充填材料，二是根据技术、经济条件可将矸石运往地面进行处理，如用于制作建筑材料、发电等，变废为宝。

（2）煤与瓦斯共采技术

如果将瓦斯抽放出来加以综合利用就能实现变害为利。瓦斯抽放有本煤层预抽，本煤层随采随抽，临近层抽放、采空区抽放等多种方法。通过对开采煤层相邻层面进行穿层钻孔使煤层破裂释放出瓦斯予以预抽采，并经提纯后发电。

（3）提高水资源利用率

矿井水应尽量资源化，可以进行集中处理，将其作为矿井自身、选煤厂、和其他规划项目供水水源，减少对外排放。

4. 结论

（1）鄂尔多斯地区生态环境脆弱，煤炭开采给当地生态环境带来巨大影响。

（2）保水开采是鄂尔多斯煤炭绿色开采的关键，保水开采技术的深入研究、推广、应用对当地生态环境问题的改善意义重大。

（3）矿井水、瓦斯、矸石的资源化利用是解决煤炭开采与生态环境协调发展的有效途径。

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