煤炭开采管理对策浅析
摘要：改革开放20多年来，我国煤炭工业迅速发展，产量大幅度增长，基本上满足了国民经济发展的需求，为国家的经济发展和人民生活水平的提高做出了巨大贡献。但是，煤炭工业总体生产力水平低，落后的非机械化采煤工艺在小煤矿中普遍存在，也有一些煤炭企业片面追求产量，采肥丢瘦、采厚弃薄等现象非常严重，有的甚至将国家规定应该开采的资源弃而不采。一些地方疏于对煤炭资源开发的监管，有的甚至违反国家规划和产业政策，将大型煤田分割成小块转让出去，人为地造成资源损失和浪费，影响煤炭工业的可持续发展。这里列举了我国煤炭资源开采损失和浪费严重的表现，分析了主要原因，提出的对策措施和建议是：加强煤炭资源回采率执法检查、健全煤炭资源开采监管体系、完善矿产资源资本化制度、理顺矿业权管理与煤炭发展规划的关系、加快提高煤炭工业整体素质。
关键词：煤炭 资源回收率 开采 浪费
煤炭是不可再生资源，又是我国的主体能源。煤炭的合理开发利用事关国民经济持续发展和能源安全。我国煤炭资源可采储量虽居世界第三位，但开采条件在世界上属于中等偏下，且多数分布在经济落后的中西部和北部地区。加上我国煤田勘探资金投入少，矿井开发前期准备工作滞后，开采情况并不乐观。近几年，煤矿项目投资收益前景看好，争夺资源现象严重，缺乏资源的统筹规划和合理配置。
1 煤炭资源开采存在的一些弊端
近年来，由于市场需求旺盛，煤炭经济形势好转，一些地方和煤矿企业片面追求产量和经济效益，不惜增加开采损失、缩短矿井服务年限，资源损失浪费加剧。主要表现在以下几个方面：
1.1 挑肥拣瘦，人为丢弃煤炭资源
中西部地区一些矿区，煤层厚5～6m，如果采用分层开采工艺，采区回采率可以达到80%以上。但有的企业为了追求高效率，只开采4m左右(受综采支架采高限制)，其余1～2m人为丢弃;有的采用人工炮采工艺，只能开采2m，丢弃的煤炭资源更多。还有一些煤炭企业，违反国家有关产业政策，把应该开采、可以开采的薄煤层列为非经济可采储量，名正言顺地弃而不采。
1.2 大块井田分割开发，人为增加开采损失
有的产煤地区违反国家规划，人为地将大块井田分割成小块开发，增加了矿井保安煤柱和工业广场煤柱，造成了更多的压煤损失。如山西离柳矿区，将国家批准规划的3个大型井田分割成7个块段，准备建设7个较小規模的矿井。据测算，这种不合理的井田划分，至少损失煤炭可采储量3～5亿t。
1.3 低水平盲目扩张，加快了开采损失速度
近年来，国家三令五申淘汰落后生产能力，关闭非法和布局不合理小煤矿，鼓励建设现代化矿井。但是，一些产煤省区，仍然存在批准建设落后小煤矿、为小煤矿增划资源的现象。不少煤炭企业盲目投资，低水平扩大生产规模，落后生产方式下的生产规模越大，资源损失浪费得越快。一些煤矿采用回采率很低的房柱式采煤工艺开采厚煤层，井下用装载机装煤、中型卡车运输，资源损失和浪费的程度比一般乡镇小煤矿高得多。
2 解决对策
2.1 加强煤炭资源回采率执法检查
《矿产资源法》第四十四条规定，“采取破坏性的开采方法开采矿产资源的，处以罚款，可以吊销采矿许可证;造成矿产资源严重破坏的，依照刑法第一百五十六条的规定对直接责任人员追究刑事责任”。《煤炭法》第六十九条规定，“开采煤炭资源未达到国务院煤炭管理部门规定的回采率的，由煤炭管理部门责令限期整改;逾期达不到规定的回采率的，吊销其煤炭生产许可证”。要依法组织煤炭资源回采率专项执法检查，纠正和查处资源浪费行为，尽快扼制破坏和浪费煤炭资源的不法行为。当前，要突出履行管理部门职责，重点制止非法转让采矿权和承包开采、越层越界开采、违反开采顺序开采、不合理采煤方法开采。发挥新闻媒体监督作用，对典型事例公开曝光。通过专项执法检查，完善煤炭资源管理体系建设，形成长期性、制度化的工作机制，逐步提高煤炭资源回采率。
2.2 健全煤炭资源开采监管体系
发展改革部门作为国家宏观调控部门，要从规划、布局、政策等方面入手，促进煤炭资源回采率的不断提高。国土资源管理部门作为矿产资源勘查、开采的监督管理部门，要结合矿业权的管理，依法加强对煤炭资源勘查、开采的监督管理。煤炭管理部门要在煤炭开发规划、矿井建设和生产的全过程中，加强行业管理，强化对资源回采率的监督管理。
煤炭地质勘查工作要严格执行勘探技术规程，保障勘查工作质量，完善煤炭储量专业评估机构和评估制度，保障地质勘查成果的准确性。
贯彻煤矿设计规范和标准，积极采用先进技术和工艺，不断优化设计方案，提高资源回采率。加大煤炭科研投入，依靠技术进步，促进资源回采率的提高。充分发挥行业协会等中介组织的作用，不断完善行业技术标准，指导和帮助煤矿企业提高资源回采率。
煤炭生产企业要增强资源节约意识，健全资源储量管理机构，配备专职技术和管理人员，落实储量管理责任，严格按照《生产矿井储量管理规程》的要求，完善煤炭储量管理档案和制度，履行煤炭资源储量注销、转出和损失的报批程序。要认真执行煤矿生产技术和管理规程，不违反开采顺序，不超层越界开采，不得非法转让采矿权，不用落后的生产工艺采煤。
2.3 完善矿产资源资本化制度
世界主要产煤国家大多数实行矿产资源资本化制度，矿产资源以其应有的使用价值，按市场机制进行配置。我国已初步建立了矿产资源有偿使用制度，但资源开采主体所支付的资源税、资源补偿费和矿业权价款，远低于资源的使用价值。同时，生产企业过去获得的资源，大部分是无偿占有。这不仅造成了不公平竞争，而且随着煤炭企业产权多元化，必然造成国家资源资产的流失。因此，应进一步深化矿业权市场化改革，尽快形成完善的矿产资源资本化制度，从根本上形成激励企业节约资源的机制。在煤炭资源资本化管理的过程中，对承担社会职能的国有煤炭企业，可采取资源一次评估作价，分年度缴纳的方式。
2.4 理顺矿业权管理与煤炭发展规划的关系
煤炭发展规划是优化煤炭生产开发布局的基础，矿业权市场化是配置煤炭资源的具体手段。矿业权的设置和交易，应当以煤炭生产开发规划为依据，促进煤炭生产开发规划的实施。要进一步完善煤炭地质勘察投资体制，由国家出资完成煤炭资源的找煤、普查和详查，并以此为基础编制矿区总体开发规划，依据规划实行矿业权市场化转让，保障矿区井田的科学划分和合理开发。各级煤炭管理和矿产资源管理部门要密切配合，把煤炭生产开发规划、开办煤矿准入等与矿业权管理有机地结合起来，保障煤炭资源的合理有序开发。煤炭管理部门编制煤炭生产开发规划时，应征求同级矿产资源部门的意见，并作为确定和批准规划的重要依据。矿产资源管理部门在设置矿业权时，应征求同级煤炭管理部门的意见，并作为设置采矿权的重要依据。
2.5 加快提高煤炭工业整体素质
煤炭工业最主要的问题是产业组织结构太分散，煤炭资源回采率低的根本原因也在于此。解决这一问题的根本方法，就是最大限度地减少参与同一市场竞争的个体数量，也就是要减少企业的数量，扩大单一企业的生产规模和市场占有率，把煤炭产业内竞争度降低到合理水平。发展大型煤炭企业和企业集团则是减少竞争个体、扩大生产规模和市场占有率、优化煤炭工业结构的根本性措施。因此，要加快培育和发展大型煤炭企业和企业集团，充分发挥大型煤炭企业的人才、管理和融资等优势，兼并改造中小型煤矿。一方面减少参与市场竞争的主体，促进合理竞争秩序的形成，使每个煤矿都能按照产业政策的要求，节约和合理开发煤炭资源。另一方面要依靠技术进步，发展先进采煤方法，有计划地推进中小煤矿采煤工艺改革，淘汰落后的生产能力，提高煤炭资源开发利用效率。
作者：石长春
摘 要：本文主要探讨深井采矿技术、短壁开采工艺技术、三下采矿技术、煤炭转化开采技术，机电一体化、自动化煤矿开采技术、采用矿井网络化监测监控技术以及煤炭清洁开采的新技术。
关键词：煤碳;开采技术
1 煤碳采矿技术
在科技信息时代，传统的采矿技术，正朝着自动化和机械化发展，在一定程度上优化了产业机构，有助于煤炭产业在新时期的整体性发展。本文主要探讨煤炭开采技术。
1.1 深井采矿技术：深井采矿技术广泛运用于我国煤矿开采领域，具有难度大、危险系数高、出煤质量好、产量高的双重性特点。对于深井采煤技术而言，其技术的难点在于安全系数的控制，尤其是瓦斯爆炸、热害等的最小化。在进行深井采煤作业中，要强调矿井岩壁的稳定性，实时监测好矿井壁的下应力的分布状况。同时，做好安全防范措施，诸如地下水的有效引导、井下正常的通风等，都是深井采矿技术安全作业的重要因素。
1.2 短壁开采工艺技术。随着大规模粗放性开采，适合长壁开采的煤炭资源日益减少，但长壁开采后的残留煤柱，不能布置长壁式残采煤区，不规划块段等的煤炭储量却在逐年上升，一些城市和村镇的建筑物下、铁路下、水体下(以下简称“三下”)压煤量也很大;另外，处于矿区煤田的边缘地带、小的地质构造附近的煤炭，均不能用常规的长壁开采技术采出，因此，短壁开采技术将有很大的发展空间。为满足适应短壁开采，又可快速掘进的需求，将需要开发出能够进行横轴与纵轴切割方式互换的用于半煤岩巷道掘进和煤巷快速掘进的掘进机短壁开采离机遥控操作系统、连续运输系统以及短壁工作面通风安全系统等。
1.3 煤炭转化开采技术：煤炭转化开采技术具有绿色环保的特点，在煤炭开采领域具有较好的发展前景。该项技术在运用中，注重化学方面的突出，其旨在基于热化学反应，将煤炭转化为气态或液态的燃料。于此，煤炭转换技术避免了传统作业模式下的环境污染，以及减小了后期工作的难度，适合于现阶段的经济发展。不过，该项技术还不够完善，在转化技术上的控制较欠缺，诸如：煤炭转化率、出煤质量等问题，都是该项技术不断发展的重要方面。
1.4 机电一体化、自动化煤矿开采技术：应用电力电子驱动、传感检测、计算机与自动控制、机械—电气一体化设计等技术研究开发的煤矿新一代采掘、运输、提升等新型开采设备将不断涌现。这些设备总体结构实现机械—电气控制操纵一体化设计，具备工况自动监测监控功能，传动系统采用程序控制调速和软启动。煤礦机械机电一体化新型技术装备总体结构更合理，在煤矿井下狭小作业空间工作更加可靠、维修更加方便;配备更大功率的驱动系统，生产能力大幅度提高，在操纵和性能上实现程序控制、离机遥控、自动监测监控，使煤矿传统的采掘、运输等设备功能内涵发生重大突破，为生产过程的自动化控制奠定基础。矿井集约化开拓布置技术。煤矿开采技术随着生产集约化和自动化程度的提高，在地质条件允许的矿区，可以走一井一面的集约化生产模式，而在地质条件不允许的矿区，也可以走多井生产，一井出煤的模式大量减少地面设施和简化生产流程，降低管理成本。
1.5 采用矿井网络化监测监控技术：为适应高度集中化生产模式和煤矿生产集团化管理模式，先进采煤国家研制开发了矿井自动化监测监控系统，主要生产环节已基本实现自动化监测监控。全矿井综合自动化监测监控系统集语言、数据、图像于一体，兼容各种专用监控系统功能的综合监控网络系统，将监测、控制、通信功能合成一网，并发展灵活、方便的无线接入技术。监控系统覆盖全矿井各生产环节，包括现场监测监控层、生产与安全集中控制监视层、信息管理层3个层次，通过各种矿用控制器、传感器、通信终端、摄像器等实现对综采工作面和矿井运输、通风、排水等设备和矿井瓦斯、煤尘等安全参数的自动化监测和监控。
2 煤炭清洁开采的新技术
2.1 无煤柱护巷开采技术。无煤柱护巷技术分为沿空掘巷技术和沿空留巷技术这两种。沿空撅巷技术的原理是在采空区挖掘出回采巷，并且新挖掘的巷道和采空区之间留下了一定孔隙的煤柱，这样就可以有效阻止采空区的积水和有毒气体进入新挖掘的巷道。沿空掘巷对于提高煤炭回收率降低煤柱损失以及稳定巷道有起到了重要作用。沿空留巷的技术原理是把为上个工作面用过的巷道保存下来为以一个区段工作，也就是将一条巷道为两个工作面服务，这样极大的减少了巷道的工作量，而且提高了煤炭资源的回收率。总之，无煤柱护巷技术从根本上解决了出矸量的问题，而且有效提高了煤炭资源的利用与回收。该技术很大程度上改善采掘关系以及减少巷道的维护工作量，对于提高开采区矿井的使用期以及减少巷道的挖掘率提高开采区的煤炭回收率有重要的意义。该技术是开采以及巷道布置的一项重大革新。
2.2 井下污水处理技术。煤炭废水对于环境的污染很大，但是如果我们能将这些废水在井下净化后排出，或者将净化后的水再次循环使用将会大大的减少煤炭废水污染。当前我们使用的经济型水泵或者区域化水泵在煤泥水的处理方面都是根据闭路循环的理念设计的。在矿井下面的中央硐室使用倾斜的管沉淀对开采区脱水后的煤泥水做净化处理，这样处理后的水可以供矿井开采使用，只有很少的水被排入煤场或者脱水长处理。这样就大大的减少了废水对于矿井周围环境的污染。
2.3 矸石井下处理技术。很多的矸石在井下开采过程中会出现，如果这些矸石在井下的时候就处理掉，而不是运到地面上来，就可以减少地面上的污染，而且对于运输费用也是一笔不少的节省。在井下处理矸石是用一些方法和方式，把矸石运到井下的矸石处理场所进行破碎，这些处理过的矸石可以填充入才空区、井下铺轨等等地方。可以用一些特定的方法来填充，比如机械、水力、风力等等。要实现矸石的井下处理和破碎，首先要有一块可以实施处理的场所，然后在场所中增加相应的设施，这对于井下的各种系统都有了较高的要求，从而产生一定的费用，但是只要井下处理的非要不高于井上处理的费用，就可以采用这样的办法。
总的来说，煤炭行业中的开采和勘探工作复杂并且系统，要涉及到很多方面的内容，对环境的污染很大，比如有害气体、废弃矿井等等。所以，要采取适当才措施比如清洁开采技术来保证把危害降到最小。清洁开采是把污染控制在源头，防止污染的产生和扩散，在实践开采过程中有很重要的作用，具有很大的环保意义。应用新的清洁生产技术可以使环境和开采的矛盾得以解，使得煤炭行业的发展和环境的保护都能够得到满足，提高人们的生活品质。
参考文献
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[3] 杨爱军.煤矿采矿新技术的运用[J].经营管理者，2012，(9)：375.
作者：白文林
中国是一个煤炭资源十分丰富的国家，煤炭在一次能源中的比例长期保持在70%以上，然而，煤炭资源不可再生，中国储量虽大但也不能做到无限供给。如果仍按照传统的粗放式生产工艺对煤炭资源进行开采，不仅会导致煤炭资源的快速耗竭，还会导致生态环境的进一步破坏，资源型城市提前面临经济转型等一系列社会经济问题。
煤炭开采外部成本分析
中国现行煤炭企业成本核算体系及实施办法，是依据1991年原能源部制定的《煤炭工业企业会计核算办法、成本管理办法》，并在1986年原煤炭部制定的企业成本核算办法基础之上修改完善的。1993年实行会计制度接轨后，成本核算由之前的完全成本法改变为制造成本法，但煤炭成本核算的标准、基本框架、内容等完全是按照计划经济要求和当时社会经济发展水平制定的。现行的煤炭成本核算，包括矿井基本建设完成后至报废前，正常持续经营期间发生的实际支出。从核算体系可以看出，中国煤炭企业目前核算的成本主要是：动力费（电费）、材料费、资福利费、设备修理费、地面塌陷赔偿费、维简费、煤炭生产安全费、折旧费、摊销费、财务费用和其他支出。如表1所示。
在此基础上，总结出中国煤炭开采外部成本存在以下三个方面的问题：
1.本应计征的外部成本没有计入。煤炭资源属于不可再生资源，其稀缺性决定了煤炭资源特殊的机会成本，应当对这种不可再生资源的开发利用征收一定的费用。但由于以前在计划经济体制下，并不考虑资源成本，即使后期进行了相关改革，但有偿开采仍不到位，成本还是被转嫁给了后代人。
煤炭开采过程中，有许多伴生资源由于各种原因被废弃掉，如煤矸石、煤层气、矿井水等，并未规定支付成本费用，也被转嫁给了后代人。目前，对于矿区环境治理以及生态恢复的费用，没有明确的支付范围和标准，大部分煤炭企业将这两部分外部成本直接轉嫁给了社会，等等。
2.部分计入的外部成本没有完全计征。安全投入不足。中国矿难频发，死亡人数居高不下，与安全投入不足有很大关系。煤矿安全生产费的提取与使用对引导煤炭企业重视安全生产起到了一定作用，但并未从根本上解决其足额投入的问题。投入不足必然导致危险程度的增加，而这些外部成本则被矿工承担。
劳动工资类成本偏低。有必要通过相对高的工资对煤炭行业从业人员进行补偿。但目前煤炭行业人均年收入并不高，仅为电力行业的1/4。维简费偏低，接续投入不足。土地塌陷补偿不足。
3.不应计入的成本被强制计征。据统计，煤炭企业需要交纳的各种行政性费用高达40余项，涉及各级行政部门20多个。这些行政性费用有的属于合法合理收费，但也有很多貌似有合理依据、实际却并不合理的收费。一些费用尽管通过了立法程序，在当时背景下有一定的合理性，但随着制度的变迁，本应调整或废止，却一直延续。比如，自1991年起征的铁路建设基金，是“七五”期间国民经济出现严重问题时的应急措施，但现在演变成了铁路部门的经常性收费，其长期存在必然造成煤炭生产成本的虚增，势必大大加重企业负担。
外部成本问题产生的原因
煤炭开采外部成本问题从表面上来说是由于市场失灵和政府规制失灵的经济学原因所造成的，但是从更深层次来看，则是多方面因素共同作用的结果。
1.理论认识偏差。马克思的劳动价值论认为：“价值是凝结在商品中的无差别的一般人类劳动，即人类脑力与体力的耗费。价值是商品所特有的社会属性。”但传统的经济观念并未对马克思的自然资源价值思想作全面地、客观地、实事求是地分析，简单地认为天然自然资源的形成没有凝结社会必要劳动，因此是没有价值的，使用是不需要支付成本的。这种错误的理论认识致使在很长一段时间内煤炭资源和生态环境的价值被忽视。
2.制度安排滞后。近些年，中国先后对煤炭开采的相关制度做了大幅调整，相比过去已有了很大进步。但从实际情况来看，一些制度安排仍旧滞后，不合理的规定依然存在。一是煤炭资源采矿权有偿取得制度缺乏科学的总体设计，项目繁多分散，且存在功能的重复和交叉，使得煤炭资源有偿使用不能充分实现。二是税费制度不合理，税种设置不公平，税率、计征方式设计不科学（如资源税、补偿费、增值税等），不合理收费项目过多。三是煤炭成本核算制度严重不合理，煤炭行业生产成本高、资金投入不足和煤炭行业高利润假象之间的矛盾被不完全的成本核算制度所掩盖，也被高税费制度所扭曲。四是生态环境补偿机制不顺畅。煤炭开采企业、政府、社会之间没有明确、对等的权利、义务和责任。
3.市场体系不完善。由于长期受计划经济体制的影响，煤炭工业市场化改革起步较晚，目前尚不成熟，市场体系仍不健全，市场机制还不完善。目前，中国还没有建立全国性的煤炭市场交易平台，煤炭期货市场的建立也处于起步阶段。煤炭定价机制存在不足，造成价格扭曲，市场价格信号失真，无法真实反映煤炭生产的真实成本和市场供求结构。这些问题的存在都使得市场机制无法充分发挥其合理配置资源的功能，从而导致外部成本的产生。
4.发展方式仍较粗放。总体而言，中国煤炭企业的发展方式仍比较粗放，没有达到新时期煤炭工业发展的新要求。同时，大量煤炭企业的科技水平仍比较低下，开采加工工艺较为陈旧，先进技术难以及时转化为现实生产力，不仅造成了严重的资源浪费，而且对矿区的生态环境产生了巨大破坏，也不利于安全生产的改善。
5.法律规范不健全。作为行业运行最重要的行为规范，中国煤炭法律体系仍不完善。一是一些法律条款过于笼统，过于原则化。二是法律的约束和惩罚力度不够，难以起到应有的警示作用。三是法律更新时效性差。尽管2005年开始国家启动了对《煤炭法》的修订工作，但是至今仍未定稿。
6.管理主体缺位，方式落后。自1998年煤炭部撤销之后，中国煤炭行业管理体制几经变革，形成了现行的由8部委和煤炭工业协会共同组成的煤炭行业管理体制。原有的集中煤炭管理职能被分解到多个管理部门，犹如“九龙治水”。这种松散的管理体制导致各部门之间缺乏有效的沟通和协调，过多强调各自的监管内容，而对互有交叉的部分则相互扯皮，推诿责任；行业管理机构级别相对原来有所降低，管理人员减少，管理力量减弱；中央和地方煤炭行业管理部门不对口，行政职能无法有效衔接，管理体制上下不顺畅。这都使得煤炭行业管理弱化，导致产业政策难以得到有效的实施。
煤炭开采外部成本内部化建议
一. 企业措施
煤炭生产企业是煤炭开采外部成本的制造者，是负外部性产生的根源。因此，根本、直接、有效的方法就是煤炭生产企业主动减少煤炭开采行为造成的外部成本，并将煤炭开采外部成本内部化。
1.加快煤炭企业发展方式转变，构建矿区循环经济新体系。
煤炭企业要以资源价值和综合效益最大化为目标，全面提高煤炭综合资源利用率及相关产品的附加值，建立更大限度提取煤炭资源价值的生产体系。大力推进煤炭洁净生产，发展洗煤、配煤和型煤技术，提高煤炭洗选加工程度；以清洁、高效、充分为原则，推广煤矸石、煤层气、矿井水等煤炭伴生资源的综合开发与利用；依靠科技进步和技术创新，提高煤炭开采环节资源的利用率，减少资源浪费。同时，对于生态环境的保护治理不再是生产结束后的补救，而是从煤炭开采链条的起点开始就贯穿于生产的全过程，以经济行为保护治理生态环境，提高效率和经济效益。与此同时，矿区循环经济是对传统的产业链的拓宽和延伸，可以形成新的经济增长点，增加居民的就业机会，带动矿区社会的发展，综合社会效益巨大。
2.完善煤炭企业成本核算体系，内化外部成本。
煤炭企业成本核算体系的完善，可以将煤炭开采过程的外部成本内部化到企业内部。这样，既可保证煤炭资源的合理开发和足量供应，也能妥善解决煤炭开采的外部成本问题。为使煤炭企业成本核算体系缺失的部分资源成本、生态环境成本、安全成本和可持续发展成本等能够实现内部化，可从以下三个方面加以完善：第一，调整核算系数，增加缺失科目，扩大煤炭成本核算范围。第二，减少过时、不合理的成本科目，避免“非成本”核算。第三，提高原有部分项目的成本开支标准。完善后的煤炭企业开采成本核算框架如下表所示。
二.政府措施
单纯依靠煤炭企业无法解决煤炭全部外部成本问题，还需要政府通过经济、法律、行政手段来对煤炭企业的行为进行引导和调控。
1.完善現有煤炭产业政策体系，保证政策的贯彻落实。要在坚持《国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》（国发[2005]18号）和07年《煤炭产业政策》为指导的基础之上，结合中国煤炭工业实际，进一步完善煤炭产业政策体系，明确主干政策各部分的具体内容，补充资源、环境保护、安全劳动保障和可持续发展方面的配套政策。
2.改革煤炭资源采矿权有偿取得制度，实现资源价值合理化、最大化。
改革目前中国煤炭资源采矿权出让由中央和省级政府两级管理制度，统一为中央政府一级管理，建立由中央政府主导、国土资源部门和能源管理部门协同主管，地方政府参与管理的体制。通过国家法律法规保障、评估准则体系、评估机构素质和政府对评估机构的监管保证煤炭采矿权评估价值的科学性和合理性。修改采矿权相关法律法规内容，构建全国统一的煤炭采矿权评估准则体系，规范采矿权价值、价格的确定方法和标准。加强政府对于煤炭采矿权评估、拍卖等中介咨询机构的监管，用市场竞争的方法促使中介机构的优胜劣汰。政府统一确定采矿权价款和采矿权授予方式，对采矿权价格的确定负责。取消备案制，废除申请出让和协议出让的非市场交易形式，所有采矿权出让都通过市场竞争方式授予，以保证公平竞争、过程透明，实现国家煤炭资源资产价值最大化。
3.改革煤炭税费制度，切实减轻煤炭企业负担。
坚持统筹兼顾、整体设计、分步实施的原则，综合评估资源税费改革对煤炭行业的影响，统筹平衡企业负担，兼顾资源产地利益，充分调动地方政府积极性，尽快研究制定煤炭税费总体改革方案，积极推进煤炭资源税费整体改革。按照清费立税总原则，抓紧清理各部门、各地区的各项不合理收费，在此基础上，将性质相同、重复征收的部分煤炭税费或清除取消，或统一合并，实现煤炭税费结构优化，切实减轻煤炭企业负担。
4.更新完善相关法律规章制度，健全煤炭工业法规监管体系。
当前，《煤炭法》和《矿产资源法》的修订工作正在有条不紊的进行当中。应以此为契机，完善配套法律法规，建立健全与社会主义市场经济体制相适应的煤炭行业法律法规体系，明确相关的法律条文规定，真正把对煤炭开采外部成本的治理纳入法制化轨道，做到依法行政和依法治企。以法律条文的形式完善煤炭开采审核制度，提高行业准入标准；制定严格的煤炭资源消耗和污染物排放标准，以法规的形式强制执行，以此推动新技术、新工艺的推广使用等。
5.加强矿区生态环境治理，完善生态环境恢复补偿机制。
对于煤炭开采造成的生态环境问题，要从恢复补偿机制入手，减少和消除煤炭开采的负外部性。具体而言，中央和地方政府有关部门、煤炭企业在获得煤炭开采权利的同时，必须承担与权力对等的生态环境恢复补偿义务，将具体责任落实到各个行为主体；遵循生态环境恢复补偿规律，建立综合矿区生态环境管理体系，统筹整个矿区的生态环境补偿工作，协调资金技术投入和与矿区有关方面的关系；建立生态环境监管补偿制度等。
6.深化煤炭工业市场化改革，充分发挥市场机制的作用。
明确市场和政府配置煤炭资源的职能边界，使市场在资源配置中起到基础性作用。加强煤炭流通体系建设，建立全国煤炭交易中心为主导，以区域煤炭交易中心为辅助，以地方煤炭市场为补充，采用现代化交易技术和手段的统一开放竞争有序的现代化煤炭交易市场体系。完善煤炭价格形成机制，明晰煤炭资源产权。试点煤炭开采排污交易制度，在控制排污总量的同时，激励企业形成多种节能减排方案，实现生态环境容量资源的优化配置和补偿价值最大化。
7.改革现有煤炭管理体系，提高行政管理水平。
建议在国家能源委的统一领导下，充分发挥国家能源局的宏观调控作用，成立比现有级别更高的煤炭专司管理机构，整合现有分散的煤炭行业管理职能，提高政府工作效率。明确煤炭行业主体管理部门与其他相关部门之间的职责分工与协作关系。各主要产煤省份要设立统一的煤炭行业管理部门，与中央煤炭行业主管部门相对口。同时，改变原有落后的行政管理方式，提高行业管理水平，将行业监督管理落实到位。严格市场准入，对煤炭开采主体的经营资质严格把关。通过税费改革，提高政府对煤炭企业的奖惩力度等。
8.促进煤炭企业持续发展，积极应对经济转型。
建议国家设立煤炭产业可持续发展基金，以煤炭企业税前自提为主、国家财政安排为辅，遵守先收后付、统筹规划、专款专用、政府监督的原则，用于枯竭煤矿关闭、破产和转产，以及矿区和煤炭资源城市发展接续和替代产业；制定和落实促进非煤产业发展的政策，在投融资、项目审批和税收方面给予优惠，鼓励煤炭城市和煤炭企业合理发展非煤产业，创造新的经济增长点；完善社会保障体系，保障下岗和退休职工的正常生活，鼓励下岗职工自谋职业、二次就业，降低由于资源枯竭导致的企业破产或退出造成的社会影响等。
作者：李维明 陈光
煤炭开采企业---授信材料清单
1.申请书
2.公司简介
3.公司对外投资简表(含被投资公司名称、投资额、比例、最近年度销售收入、净利润)。
4.煤矿已有五证。
5.法人营业执照(最近年检过的正、副本)两套。
6.组织机构代码证(正、副本年检)两套
7.基本开户许可证
8.公司章程、股东签字样本。
9.验资报告
10.税务登记证(最近年检过的国、地税正副本)
11.贷款卡
12.法定代表人身份证、简历。
13.财务负责人身份证、简历。
14.近三个年度审计报告，含报表注释;最近月份及去年同期月份财务报表 15.最近年度所得税增值税纳税申报表
16.上下游重要客户介绍及主要购销合同复印件
16工商局注册登记信息(含基本情况和股东信息)
17煤矿立项文件，可研报告，环评、土地等批复文件。
18 煤矿储量核实报告及国土资源厅储量备案证明。
19、采矿权价款缴纳标准，列出已交和未交明细表，并附相关缴税单复印件。
20、矿井资源开发利用方案。
21、平均坑口价、开采成本。
煤炭开采企业---授信材料清单
1.申请书
2.公司简介
3.公司对外投资简表(含被投资公司名称、投资额、比例、最近销售收入、净利润)。
4.煤矿已有五证。
5.法人营业执照(最近年检过的正、副本)两套。
6.组织机构代码证(正、副本年检)两套
7.基本开户许可证
8.公司章程、股东签字样本。
9.验资报告
10.税务登记证(最近年检过的国、地税正副本)
11.贷款卡
12.法定代表人身份证、简历。
13.财务负责人身份证、简历。
14.近三个审计报告，含报表注释;最近月份及去年同期月份财务报表 15.最近所得税增值税纳税申报表
16.上下游重要客户介绍及主要购销合同复印件
16工商局注册登记信息(含基本情况和股东信息)
17煤矿立项文件，可研报告，环评、土地等批复文件。
18 煤矿储量核实报告及国土资源厅储量备案证明。
19、采矿权价款缴纳标准，列出已交和未交明细表，并附相关缴税单复印件。
20、矿井资源开发利用方案。
21、平均坑口价、开采成本。
学院：能源学院
班级：采矿工程专业1303班
姓名：田11
学号：11
联系方式：111 我国煤炭开采技术
摘
要：
随着社会不断的发展和进步，我们人类跨入21世纪之后，信息技术已经被应用到了多个领域之中，以高科技为科学发展观已经成为了社会发展的重要方向，以此同时，资源和环境问题已经成为了世界性所有面临和解决的问题，煤矿开采行业，是非常传统的重工业，为了能够适应社会发展，实现新世纪的发展目标和要求，这些就成为了我们煤矿工作者需要关注和重视的问题了，在煤矿开采中，其最重要的核心技术就是煤矿开采技术，为此，为了能够提高其开采的效率和开采过程中的安全性，我们必须对其煤矿开采技术进行不断的完善和创新，本文就通过从煤矿开采技术的发展以及在煤矿开采过程中存在的问题，进行了简单的阐述和分析，希望能够在论述过程中，对煤矿开采技术的发展以及解决存在的问题提供可行性思路。分析了当前煤矿开采中开采技术的重要性，探讨矿井开采的关键技术问题以及对矿井开采技术的发展方向进行了展望。
关键词: 煤矿开采技术;发展方向;存在问题;分析应用
前
言
煤矿开采方法及技术对煤矿的安全生产、采煤设备 能力的发挥、生产成本、经济效益具有十分重要的作用。一个煤矿的生产经营状况，除了自然地质条件和管理水平外，主要取决于开采方法的先进性和适应性。我国从炮采-普通机械化采煤-高档普采-综合机械化采煤-综采放顶煤-强力综采技术的发展，使采煤工作面的年单产由几万吨、几十万吨、几百万吨到上千万吨。事实充分证明了煤矿开采技术的发展对煤矿产量、经济效益的重要作用。同时，煤矿开采是一个传统的工业，高新技术的含量较低，如何适应科学技术的发展，在竞争中求生存与发展，煤矿的开采技术正是其核心问题。因此，从战略上确定好开采技术的创新方向，从战 术上搞好开采技术创新，对煤炭工业的持续健康发展具有重要意义。
我国煤矿发展现状
我国煤矿按所有制分为国有重点煤矿，地方国有煤矿，乡镇煤矿。这3类煤矿分别处于机械化、半机械化和基本为手工劳动的生产技术水平。在2001年全国煤炭产量中， 5916%来自原国有重点煤矿， 21%来自地方国有煤矿，1914%来自乡镇集体煤矿。2000年国有重点煤矿采煤机械化和综合机械化程度分别达到74143%和56173%，掘进装载机械化和综掘程度分别达到73129%和12181%。
我国煤矿的开采方法既有世界先进水平的综合机械化高产高效矿井，又有原始落后的人工开采方法。如神华集团大柳塔煤矿在2000年实现“一井一面”生产原煤920158万吨的基础上， 2001年计划生产原煤1000万吨， 3月份月产创100158万吨，综采工作面月产90107万吨的好成绩。而我国的乡镇、个体小煤矿井型规模小，平均年产量不到1万吨，资源回收率一般只有10%~15%;伤亡事故多， 1988~1997年10年间，小煤矿死亡人数占全国煤矿死亡总人数的7312%，死亡率高达1017人/Mt;开采方法落后，生产效率低。
多层次的煤炭生产结构决定了煤炭工业生产技术结构的多层次化，而且这种多层次的生产技术结构将会持续相当的时间。保障安全生产、减少手工作业和笨重体力劳动是数万个乡镇集体煤矿急需解决的问题，集约化成为大型企业的发展方向。
煤矿开采技术取得重大进展 经过“七五”、“八五”、“九五”科技攻关，我国在综合机械化放顶煤、坚硬顶板条件下的长壁综采、大 采高综采技术及工艺方面均取得重大进展。
综采放顶煤技术
20世纪80年代初我国开始试验， 90年代以来，有 了很大发展，出现了兖州、潞安、阳泉等以放顶煤开采为主的大型高产高效矿区。对较好条件下的综放成套装备进行了完善提高，采用900kW电牵引采煤机，设计了低位大插板新型支架，开发应用快速移架系统，并采取加大采煤机截深、加大后部输送机溜槽宽度等措施，取得了很大成功。综放队创年产510万t的好成绩，达到世界先进水平。
我国研制出近20种放顶煤液压支架，并对放顶煤工 作面矿压显现规律、顶煤破碎规律、顶煤冒放性、支架-围岩关系进行了深入的研究，对安全、高效生产起到了重要指导作用。我国在放顶煤支架架型、结构功能、参数、理论研究及使用效果方面居国际领先水平。综放生产工艺技术研究取得了实质进展，初步解决了有夹矸、顶煤硬等特殊情况下的综放技术难题，进一步提高了回收率。
1996~2000年兖州集团公司与煤炭科学研究总院开 采所等科研机构和厂家合作完成的煤炭行业“九五”重点科技攻关项目“缓倾斜特厚煤层高产高效综放开采成套技术与装备研究”，围绕综放开采成套装备与工艺、综合降尘技术、综合防灭火技术和提高回采率相关技术等4个专题15个子专题，联合攻关，项目总体技术达到了国际领先水平，初步形成了具有自主知识产权的综采放顶煤核心技术，并逐步实现了主要综采设备的国产化，极大地提高了矿井的集中生产能力和经济效益，基本实现了“一矿一面”或“一矿两面”的高产高效生产格局。2000年，兖矿综采队全部达到300万吨以上水平，其中2个综采队单产突破500万吨，最高达到512161万吨;原煤生产效率达到141787t/工，是1990年的8185倍。
目前，兖矿又与开采所等单位合作，开展了国家技术创新项目/年产600万t综放工作面设备配套与技术研究0及/高效集约化综放开采技术及关键装备0的研究与实施工作，项目完成后可基本实现集采煤、放煤、运输等生产环节的智能化、自动化，对主要生产设备工况进行实时在线监测，工作面单产水平已达600万t以上，可在全国率先实现准无人综放采煤工作面装备研究”，围绕综放开采成套装备与工艺、综合降尘技术、综合防灭火技术和提高回采率相关技术等4个专题15个子专题，联合攻关，项目总体技术达到了国际领先水平，初步形成了具有自主知识产权的综采放顶煤核心技术，并逐步实现了主要综采设备的国产化，极大地提高了矿井的集中生产能力和经济效益，基本实现了“一矿一面”或“一矿两面”的高产高效生产格局。2000年，兖矿综采队全部达到300万吨以上水平，其中2个综采队单产突破500万吨，最高达到512161万吨;原煤生产效率达到141787t/工，是1990年的8185倍。目前，兖矿又与开采所等单位合作，开展了国家技术创新项目/年产600万t综放工作面设备配套与技术研究0及/高效集约化综放开采技术及关键装备0的研究与实施工作，项目完成后可基本实现集采煤、放煤、运输等生产环节的智能化、自动化，对主要生产设备工况进行实时在线监测，工作面单产水平已达600万t以上，可在全国率先实现准无人综放采煤工作面。
引进大功率综采设备日产万吨以上
我国神华集团神东公司在全国煤炭行业率先全套引 进国外先进技术和装备，实现了采掘工作面生产集中化，主要运输系统胶带化，辅助运输无轨胶轮化的机械化作业方式。神东矿区一般都采用条带式开采，工作面长度为225~245m，推进长度为2500~5000m，装备美国JOY公司生产的6LS-5型直流电牵引双滚筒采煤机，总装机功率为1600kW，采高212~510m，牵引速度为0~15m/s，生产能力在2000~2800t/h;液压支架选用美国JOY公司和德国DBT公司生产的JOY8670-214/510和DBT7640-212/415液压支架;三泵一箱乳化液泵站每台供液流量达到270L/min;大功率的JOY和DBT刮板输送机、转载机和破碎机采用集中控制联动操作，总功率达2030kW，过煤能力为21500t/h;顺槽胶带机选用美国公司和澳大利亚公司的B1400-3*375-410型胶带输送机，带速为4m/s;采区供电采用采区钻孔，移动箱式变电所， 10kV电压通过钻孔直接供到工作面顺槽移动变电所。除胶带输送机以外综采工作面其它设备的总重量约6000t，总装机功率4500kW。这些先进的大功率重型机械化设备，为实现高产高效矿井建设提供了可靠保障。综采设备自动化控制的实现，为减人增效提供了广 阔空间。一个生产班的员工数由上百人、几十人减 到6~8名，班产原煤在1万t左右，日开机时间一般在83%左右，日产原煤在213万t以上，创出全国第
一、世界一流水平。
国产装备日产7000t高产高效综采在综采工作面电 压不升级(1140V)的情况下，我国已研制出日产7000t综采成套设备，并在铁法矿务局晓南矿成功应用，最高日产达9206万t。实际生产表明，若全矿运输系统配套完善后，具有日产万吨的潜力。
“三下”采煤
“三下”压煤是制约我国许多煤矿发展的重要问题。 据不完全统计，我国仅统配煤矿“三下”压煤量就达13719亿吨，其中建筑物下压煤量占60%左右。在人口密集、工业发达的8个省建筑物下压煤达6417亿吨，占全国“三下”压煤量的近一半。如大屯煤电公司截止2000年年底，可采储量合计6163818万t，“三下”压煤及其它非经济可采储量为4286118万吨，占可采储量的69%。随着我国经济发展对煤炭需求的增加，解压煤呆滞储量的开采技术已成为亟待解决的问题。缓倾斜薄煤层单一长壁综采技术 。我国77个重点矿务局的424个矿井赋存765个薄煤 层，占可采总储量的19%。但从薄煤层中采出的煤量逐年下降， 1996年仅占7132%，并有进一步下降的趋势。薄煤层开采机械化程度低，采高小，工作条件差，设备移动维修困难;存在投入多，产出少的问题。乡镇煤矿开采技术水平低 ，乡镇煤矿开采工艺落后，安全生产条件差，资源回 收率低，也是需要解决的问题。治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等。
优化巷道布里，减少矸石排放的开采技术
改进、完善现有采煤方法和开采布置，以实现开采效 益最大化为目标，研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系，实现开采方法、开采布置与煤层地质条的最优匹配。重点研究高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统的优化，简化巷道布置，优化采区及工作面参数，研究单一煤层集中开拓，集中准备、集中回采的关键技术，大幅度降低岩巷掘进率; 多开煤巷，减少出矸率; 研究矸石在井下直接处理，作为充填材料的技术。
三下采煤技术
提高数值模拟计算和相似材料模拟等技术的水平, 深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理论和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤矿城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。
矿山压力控制
寻求矿山压力控制实际问题的完好解决与科学解答 仍是采矿学科的基本任务。对于性质不同、类型繁多的矿山压力显现与控制问题，通过研制和改进测试仪器、完善监测手段、掌握不同条件下的矿山压力显现规律，并据此研究、改进控制的手段和方法，采取恰当的技术与安全措施，实现矿山压力的适时有效控制。因此我们需要继续研究的问题有:
(1) 进一步完善来场围岩控制理论;
(2) 研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成 本岩层拉制技术;
(3) 放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理;
(4)支护质量与顶板动态监测技术;
(5)冲击矿压的预测和防治;
(6)研究开发新型的支护设备。
3.6煤炭地下气化技术
煤炭地下气化是实现高效安全开采的一项新工艺，属 于一种特殊的采煤方法，它集建井、采煤、气化。 种工艺为一体，取消了庞大笨重的井下采煤设备和地面气化设备，变传统的物理采煤为化学采煤，是多学科开发洁净能源和化 工原料的高新技术。它克服了现有井工采煤的安全问题等弊端，也趁免了传统采煤和地面气化过程中的废气、废水、废渣等的污染，其关键技术是实现气化生产的连续、稳定( 煤气量、煤气成份、煤气热值的稳定) 和充分就地监测、控制。
3.7小煤矿技术改造和机械化开采技术
实施国家关闭小煤矿,淘汰落后生产技术和生产设备, 提高平均单井规模的技术政策,开发小型机械化、半机械化开采技术和装备,改进小煤矿的采煤方法和开采工艺,提高采煤工作面的单产和工效;提高小煤矿的顶底板控制技术水平,最大限度地减少顶底板事故率。
4.结
论
综上所述，从上述过程中，笔者认为当今煤矿开采 技术的发展主要方向应该是围绕高科技技术应用和保护环境两个方面，一定要坚持可持续发展的路线，来进行的煤矿开采技术的应用，在这一过程中，主要还是需要我们相关的煤矿工作者在实践工作中不断的完善和创新方法，为煤矿开采技术的创新多提宝贵意见，为煤矿事业发展做出贡献，在浅谈煤矿开采技术的发展和存在的问题过程中，可能还存在很多不足的地方，希望可以得到广大煤矿开采工作者的广泛意见，通过相关的建议，虚心接受和思考，来不断完善自身不足之处，争取为煤矿开采技术的发展做出更多贡献。应用现代科学理论新方法与高新技术，研究解决采矿问题，探求采矿规律; 采矿科学与其它科学( 计算机科学、材料科学等) 的相互结合，丰富和扩展了煤矿开采技术，是当今煤矿开采技术的发展方向。
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采矿许可证 煤炭生产许可证 安全生产许可证 矿长安全生产许可资格证 矿长资格证 “五证”
当然还有营业执照
主要是采矿许可证的申请，需要提交这些资料： ①煤矿建设项目可行性研究报告; ②开采范围、资源综合利用方案;
③有开采所需的地质、测量、水文资料; ④环评报告;
⑤有合理的煤矿矿井生产规模和与其相适应的资金、设备和技术人员。
矿井通风。作用是为井下矿工提供可呼吸的新鲜空气，并将煤层中排放的瓦斯浓度稀释到安全浓度之内。随着开采深度的增大和现代化长壁工作面的大功率，需要把长壁工作面的温度控制在允许的范围内。限制在井下使用局扇供风，因为容易导致瓦斯聚集超限，产生隐患。
瓦斯抽放。通常采用的方法是，在回采巷道内打穿层瓦斯抽放钻孔。当井下瓦斯含量达到1.25%时，电气设备应被隔离，当瓦斯含量达到2%时，井下所有人员应立即撤离。禁止燃烧甲烷含量低于40%的煤气层，但当安装适当的监测系统后，可以燃烧甲烷含量30%以上(含30%)的煤气层。
井下运输。矿井下从工作面到井筒或井底车场的所有煤炭运输作业都由输送机完成。，世界上大多数国家禁止 具备条件：
(一)有与其经营规模相适应的注册资本;
(二)有固定的经营场所;
(三)有与经营规模相适应的设施和储煤场地; (四)有符合标准的煤炭计量和质量检验设备;
(五)符合国家对煤炭经营企业合理布局及环境保护的要求; (六)法律、法规规定的其他条件。
注意事项：
取得煤炭生产许可证的煤矿企业销售本企业生产、加工的煤炭产品，不实行煤炭经营资格审查。
取得煤炭生产许可证的煤矿企业经营非本企业生产、加工的煤炭产品，应当向煤炭经营资格审查部门提出申请，取得煤炭经营资格。
煤炭经营资格审查部门依法对申请人报送的材料进行审查，经审查具备煤炭经营条件的，予以批准，发给煤炭经营资格证书;不具备条件的，不予批准，并书面通知申请人。
煤炭经营资格审查部门应当在接到申请人申报材料之日起四十五日内完成审查工作。
申请人持依法取得的煤炭经营资格证书向工商行政管理部门申请登记，领取营业执照，方可从事煤炭经营活动。
未取得煤炭经营资格证书的，工商行政管理部门不予颁发煤炭经营营业执照。 煤炭经营资格证书不得伪造，不得买卖、出租、转借或者以其他任何形式转让。 煤炭经营企业设立条件变更的，应当到原煤炭经营资格审查部门办理变更手续。 煤炭经营企业终止的，应当到原煤炭经营资格审查部门办理煤炭经营资格注销手续。
山西数中国国第一产煤大省，全省91个县(区、市)的小煤矿绝大部分是县以下的煤矿,多数诞生于20世纪80年代。改革开放以来,山西省煤矿发展迅猛,最多时有10000多座小煤矿。长期以来,煤矿多、分散的格局和粗放落后的矿业经济增长方式给山西带来了严重后果,资源浪费、环境污染、生态破坏,已直接影响到煤炭工业的可持续发展以及当地居民的生存环境。
一、地质问题
以沙峪煤矿为例,沙峪煤矿矿区范围内分布着4个行政村,农业人口2000余人。矿区内沟谷发育,地形破碎,土地较贫瘠,受采煤的影响,使原本脆弱的生态环境日趋恶化。土地退化、荒芜、房屋裂缝、水源干枯等环境地质问题日益突出,居民的基本生存条件受到严重威胁。煤炭的大规模开采造成了对矿山环境的较大破坏,采空塌陷、地面裂缝、区域地下水位下降、煤矸石堆放、矿坑排水等一系列地质灾害和地质环境问题相继发生和出现。
沙峪煤矿是一个具有34年开采历史的集体矿山,采掘生产机械化程度中等,回采率达65%,累计原煤产量110万,t采动面积约2.6km。采煤活动对矿山地质环境的破坏和影响,主要包括以下几个方面。
1、地下水位下降
据调查,沙峪煤矿现采***煤,矿坑排水主要来自其顶板(多层)砂岩裂隙水,达300~500m3/d,由于其集中排放,改变了地下水运移状态,周边地下水向井下巷道汇流,地下水位呈下降趋势,使煤层之上含水层储水结构遭到破坏。矿区中部出露于二叠系石盒子组砂岩中的1眼天然泉以及各村中8处水井,浅层均先后干枯,使矿区内的村庄、居民及大小牲畜用水受到不同程度影响。而矿坑排水大多数直接排放,造成了水资源的浪费。
2、采煤引发的地面裂缝、塌陷等地质环境问题
沙峪煤矿采用长壁式采煤法,全冒落顶板管理,回采率65%以上,煤矿投产34年来,采动面积达2·6km2,因井田地处低—中山区,地表大面积黄土覆盖,松散层厚度30~70m。据实地调查,在采空影响范围内发现地裂缝20余处,矿区内部分民居于1997年末开始出现地裂缝,地裂缝宽度1·5~2cm,最大降幅1cm,最大宽度5cm。农田中也可见到多条地裂缝,宽度10~20cm,最大降幅15cm,最大宽度38cm。采空塌陷面积达0·1km2,造成33·3hm2土地破坏,房屋轻微破坏51间,严重破坏32间,给当地居民的生产和生活造成极大危害。
3、煤矸石堆放的潜在危害
据相关资料,煤矸石对环境的危害主要有以下三点:
1)煤矸石自燃对环境的污染
据统计,我国大约有1/3的矸石山发生过自燃,放出大量的so
2、h2s、co、co2和氮氧化物等有害气体并伴有大量烟尘,对矿区环境造成严重污染;
2)煤矸石对水体和土壤的污染
煤矸石经雨水淋溶进人水域或渗入土壤,会影响水体和土壤,并被植物根部所吸收,影响农作物的生长,造成农业减产,同时还会通过食物链进入人体,危及人类健康;
3)矸石山造成的滑坡和泥石流
矸石山堆积过高,坡度过大,就容易造成滑坡;由于降雨等作用使得矸石山的含水量达到饱和状态时便可能形成泥石流。
沙峪煤矿现有废石堆放场2处,分别堆放于主井口西侧的山坡和风井附近的沟谷中,堆放量分别为8万立方米、12万立方米,形成了约38°的松散边坡。高度分别达12~20m、8~10m。废石堆放既压占土地,破坏植被,又存在引发相关地质灾害的隐患。主井口附近的废石堆距东-夏公路仅10~15m,在极端暴雨条件下极可能形成滑坡,严重威胁过往车辆、行人安全。风井附近废石堆距风井约10m,在极端暴雨条件下极可能形成泥石流,从而对风井造成毁坏,给煤矿安全生产带来极大隐患。废石露天堆放,在降水淋滤下还会造成地下水的污染。
二、治理方案
1、避让搬迁
由于煤矿的多年开采,采空塌陷面积达0·1km2,造成村民房屋不同程度的破坏,目前塌陷还在不断扩大。村庄地下浅层水疏干,人畜吃水困难,对村民生命财产均造成威胁,需采取部分避让搬迁方式进行治理。选取的新村址范围内地形地貌较好,有一定量的地下水资源,可基本满足当地人畜用水。耕地、植被情况较好,水土流失轻微,仅有挖方量较小的交通、居住、耕作方面的人类工程活动,交通方便,无采空区、地面裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,适宜建筑。
2、采空塌陷、裂缝的治理与恢复耕地
首先清理旧村庄,用推土机推平,通过压道机、推土机和运送汽车往复压实,及时覆盖黄土。对因采空塌陷造成破坏的耕地采用人工或机械方式进行填埋(夯实)裂缝和陷坑,平整田面,因地制宜,修筑相应的田间道路及排水工程,并在各级梯田的外边缘修筑护田堤,控制水土流失,保护坝田,恢复农田的耕种功能。土地复垦后,耕作层的土壤大部分变为生土,不利于作物的生长,需要在深翻的同时,配方施肥,培肥土壤。同时,为了保持人工土壤中的水分,宜尽量在其底部回填约0.5m的亚粘土或粘土,形成人工隔水层,然后再回填亚砂土。恢复耕地后种植一些抗旱性强的乡土植物。
3、煤矸石堆放场的治理
沙峪煤矿每年矸石排出量1万~1·5万,t现在较大的煤矸石堆放场2处,累计堆放量20万立方米,本次治理工程拟修筑一条煤矸石坝,并将残余煤矸石堆进行平整,表面覆盖0.5m黄土,然后种草植树,尽可能减轻或消除对生存环境、生态环境的危害。
4、修建回风竖井地下储水仓,解决居民人畜用水
区内奥陶系岩溶水埋藏深,富水性不均匀,施工深井风险较大,增设井下储水仓将新施工的回风竖井井下排水作为供水水源加以利用,既避免水资源浪费,又降低了施工深井带来的风险。同时,可满足矿区居民供水。
2005年4月,沙峪煤矿在草桥村闫家庄北约600m的沟谷中新建回风竖井,竖井垂直深度402m,在84·80-90·91m和156·63-159·14m穿过两层砂砾石层,地下水微具承压性,松散层之下2#煤层之上的k10(厚2·62m)、k9(厚6·99m)、k8(8·39m)砂岩中均含有丰富的地下水,水质良好,竖井揭露上述含水层后,排水量较为稳定,枯水季节450m3/d,雨季过后600m3/d。为使矿区村民吃上卫生方便的自来水,可在回风竖井井底修建井下主、付储水仓各1个,配套建设井下泵房及管道仓,用于储存上述含水层中的地下水,并配套建设井上蓄水池、铺设供水管道,解决蔺家庄、曹家庄、闫家庄、韩家庄4个村的人畜用水。
三、治理工程量
1、农田整治与恢复
对已破坏的60hm2农田进行整治与恢复,复垦工程程序及标准为:
①将田面阳土剥离集中堆放一边;
②农田内塌陷、裂缝填平、夯实;
③田面平整,田面平整为梯田形式,梯田单级高差宜根据地形变化而定,一般控制在2~5m之间,各级梯田田面基本保持水平,并向内侧略有倾斜。
④因地制宜,修筑相应的田间道路及排水工程;
⑤在各级梯田的外边缘修筑护田堤,控制水土流失,保护坝田;
⑥地表覆盖阳土,厚度0·5m以上,并适度压实,覆盖土壤ph值为7~8·5[3]。
2、煤矸石的整治
采用浆砌石修筑一条煤矸石坝,坝长205m,高6m,顶宽1m,底宽2·85m,外侧坡角约72°,基础底宽4·9m,顶宽3·65m,内外侧坡度均为72°,深2m,砌筑石方4120·5m3。在煤矸石坝下部预留三排排水孔,最下一排位于坝体底部,每两排排水孔之间的垂向距离为1m,每两个排水孔之间的水平距离为1·5m,三排排水孔呈“梅花形”布置,基础开挖动用土石方2173m3。将残余煤矸石表面整平、压实,覆盖厚约0·5m黄土,然后进行种草、植树,预计土方工程5000m3,树苗10000株。
3、回风竖井井底储水仓及供水配套
(1)、回风竖井井底储水仓
区内奥陶系岩溶水埋藏深,富水性不均匀,施工深井风险较大,增设井下储水仓将新施工的回风竖井井下排水作为供水水源加以利用,既避免水资源浪费,又降低了施工深井带来的风险。同时,可满足矿区居民供水。
回风竖井井下储水仓的井下平面布置由煤矿实施,必须做到既保证井下排水(来自煤层之上含水层)不受采煤的污染,又不影响煤矿正常生产。
本工程设井下主、付储水仓各1个,配套建设中央水泵房,管道仓和水泵房绕道仓。主、付储水仓及中央水泵房、管道仓、水泵房绕道仓的断面形态均为门洞形(下部为矩形,上部为拱形)。主、付储水仓长分别为113·8m和52·3m,横断面下部矩形宽3·6m、高1·8m,上部拱形半径为1·951m,拱高1·2m(图3);中央水泵房长17m,下部矩形宽4m,高1·8m,上部拱形半径为2·168m,高1·2m;管道仓和水泵房绕道仓长分别为22·6m、33·6m,下部矩形宽为2·5m,高1·7m,上部拱形半径为1·355m,拱高0·8m。以上工程均采用机械挖掘成仓,仓壁喷厚200mm的混凝土仓壁,工程量见表2。
(2)、供水配套工程
①配套深井泵1台(扬程400~500m),地面多级泵2台(扬程150m)。
②配套4寸供水管道4200m。
③修筑井口蓄水池1个,高位蓄水池3个,容积分别为800立方米和400立方米。
④配置150kw专用变压器一台。
四、工程预算
1、工程经费预算和工期
根据上述工程量,沙峪煤矿矿山环境整治与恢复工程共需经费479·44万元[4](表3)。沙峪煤矿矿山环境整治与恢复工程工期共需1年。
五、地质灾害预防
综上所述,煤炭开采所引发的地质灾害直接危害了矿区居民的生命和财产的安全,地质灾害的产生和延续,使人们无法安居乐业,治理灾害的工程量巨大,耗资不菲,工期较长。在煤炭开采之前对可能引发的地质灾害进行预测是十分重要的环节,对于有可能产生的灾害应遵循“以防为主,避让和治理相结合”的方针。在煤炭开采过程中,对于可能产生地面蹋陷及地裂缝等地质灾害的煤矿,可采取特殊的开采方法和顶板管理措施,以防止或减少地面塌陷地地裂缝等地质灾害的产生,对塌陷的地表随时进行综合治理,以恢复和进一步改善矿区环境质量,使治理后的环境比原有环境质量更好。
近年来,我国矿山环境保护法不断完善,煤炭开采技术日益进步,由于煤炭开采而引发的地质灾害将会逐渐减少,随着科技的进步,煤矸石亦可完全利用为充填开采或可再生资源,减少污染,促进资源与环境的可持续发展。
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探讨煤炭开采对周边土壤环境的影响
探讨煤炭开采对周边土壤环境的影响
摘要：本文首先介绍了国内外在煤炭开采对土壤环境影响方面的研究现状，然后分析了煤炭开采对周边土壤环境的影响，最后提出了防治措施。
关键词：煤炭开采;土壤环境;影响;防治措施
中图分类号：F407文献标识码： A
我国煤炭资源丰富，随着煤炭开采行业的发展，煤矸石的产生量与日俱增.据统计，我国煤矸石的产生量约为原煤总产量的15%~20%，已经积存70亿吨，占地面积约70km2，而且排放量正以1.5亿吨/年的速度增长。目前，我国煤矸石综合利用水平较低，尚不到煤矸石排放量的15%，大部分未被利用的煤矸石采用沟谷倾倒式自然松散的堆放在矿井四周，不仅侵占大量土地，而且还会产生自燃或滑坡等地质灾害.另外，由于露天堆放的矸石较松散，渗透系数大，产生的淋溶水对周围水体及土壤环境可能产生极大污染。因此，解决煤炭开采过程中产生的土壤环境影响已迫在眉睫。
我国很多煤矿地区的土壤己受到不同程度的污染。据国家环保总局官方网站资料显示，土壤污染的总体形势相当严峻，己对生态环境、食品安全和农业可持续发展构成威肋。据土壤污染造成有害物质在农作物中积累，并通过食物链进入人体，引发各种疾病，最终危害人体健康。矿山固体废物在其堆积和填埋过程中，长期处于与地下环境相异的地表环境，将受到水、生物、温度、压力、人类活动等多因素的综合影响，尾矿渣通过矿物风化溶解其所含的重金属从岩石圈进入水圈，从而在整个圈层中以多种途径循环。因此，煤矸石环境效应的系统调查研究，对矿区环境治理和生态恢复具有重要意义。
1国外研究现状
目前在全球煤炭开采的国家和地区，矿业活动己产生大量的矿业固体废物，其长期堆积产生的重金属污染受到重视，国外如美国、英国、俄罗斯、意大利、澳大利亚、巴西、印度等，针对煤矿区环境开
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展了大量研究工作。Teixeira E.对巴西Baixo Jacui,R. S.地区的煤矿区中河流底部沉积物中的重金属进行研究，结果表明，该地区受到了煤矿开采所引起的Cu, Fe, Ni, Pb, Zn污染;Szcaepanska等对波兰Smolnica煤矿的煤矸石进行研究，表明煤矸石对周围土壤的重金属污染是显而易见的;Panov B.S.等对俄罗斯著名大煤田(顿巴斯)重金属环境化学进行调查研究，发现在该地区的许多土壤样品中Hg, As, Pb, Zn, Cd含量超标。
然而在对煤矸石山堆积对土壤环境产生的影响研究中，大多数的研究仅局限于重金属、pH、水溶性盐总量的方面。在估计土壤整体功能及其变化时，指标的选择对量化土壤质量十分重要。一个具有良好功能的土壤表现出一系列相互协调的物理、化学和生物学性质和特性。但我们不可能考虑到所有这些性质，必须有选择性地挑选。一般土壤物理和化学指标(土层厚度、土壤容重、土壤有机碳含量、土壤pH值、导电性、渗透性、土壤有机质代谢率、速效氮、速效磷和土壤团聚性等)在指示土壤质量变化中的意义有限，因为它们只有当土壤遭受剧烈变化后才能表现出来。而生物和生物化学指标能够灵敏地响应土壤质量，由于它们遭受任何退化因素都会导致不同程度的变化。其中土壤活性直接影响一个生态系统稳定性与生产力，所以它们有可能成为系统稳定性的早期预警和敏感指标。因而，在估计自然土壤整体功能及其变化时，任何关键指标必须涉及生物和生物化学指标。它们主要包括土壤微生物量、土壤呼吸和土壤酶活性，从而延伸到氮的矿化、微生物多样性和土壤生物功能种群。
2国内研究现状
我国是世界上少有的以煤为主要能源的国家之一，煤炭年产量居世界第一。煤矿环境也受到广泛的关注。近年来，国内学者针对煤炭开发活动排放煤矸石所带来的环境问题开展了相关研究工作。经风化、淋溶后，煤矸石中有害重金属和可溶性盐活性增强，部分被溶解并随降水形成地表径流或地下水进入水体、土壤，对所在矿区水体和土壤造成污染。余运波等观测到煤矸石堆放区水体的pH为4.43 -7.93，总硬度和SO42-浓度高，微量有毒有害组分(Be, V, Mn, Sr, Mo, Ni, F等)存在超标或浓度过高现象。不仅煤矸石堆周边土壤中S，
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F，Hg含量显著高于对照，而且煤矸石风化形成的土壤中，重金属Zn, Pb, Cu, Cd也有明显积累，并己经受到一定程度的污染。郭慧霞等以焦作矿区煤矸石和土壤为研究对象，进行室内模拟淋溶试验，发现煤矸石淋出液呈中性偏弱碱性，SO42-、总硬度、Zn, Mn等组分己经出现超标，Cr, Pb, Cu, Cd则未检出;再淋滤试验前期，风化煤矸石淋出液中的污染组分含量要高于新鲜煤矸石淋出液中的含量，土壤对污染物组分有很大的吸附能力，约50%的污染组分被吸附;随着淋滤的进行，煤矸石中污染组分随水淋出的含量迅速下降并逐渐稳定下来，此时由于低浓度淋滤液进入土壤，使土壤中发生了污染组分的解吸，导致淋滤液中污染组分含量升高;土壤对污染组分的吸附解析与pH值、土壤组成类型、土壤中污染物含量、土壤的吸附容量、煤矸石淋出液中污染物浓度等有关。杨建、陈家军等对焦作演马矿煤矸石堆周围土壤中重金属的空间分布特征进行了检测和分析，发现土壤受到了不同程度的污染，重金属的含量在平面上与煤矸石堆的距离成负相关，在剖面上与深度关系不明显;土壤中重金属污染分布特征与地势高低、风向和土壤性质有关。
关于煤矸石山周边土壤中微生物量的研究基本是找不到的。只有相关的pH变化和重金属污染对土壤微生物的有关报道。张彦等研究表明，沈阳张士灌区长期污水灌溉造成的原位农田土壤重金属污染，土壤微生物生物量随土壤重金属含量增加呈下降趋势。尹军霞等用传统的微生物培养法，研究了不同浓度的外源重金属Cd对油菜土壤微生物区系的影响发现，Cd浓度的不同真菌和细菌分别表现不影响、刺激和抑制。
3煤炭开采对周边土壤环境的影响
煤矸石经雨水淋溶进入水域或渗入土壤，会影响水体和土壤，并被植物根部所吸收，影响农作物的生长，造成农业减产和产品污染。大气和水携带的矸石风化物细粒可漂撒在周围土地上，污染土壤，矸石山的淋溶水进入潜流和水系，也可影响土壤。因此，煤矸石经过淋溶会严重影响土壤环境。我国煤矸石大多采用露天堆放，其自身理化性质决定了煤矸石山堆放场形成过程中的主要环境胁迫因子有：(1)物理结构不良，持水保肥能力差;{2)极端贫瘠，N, P, K及有机质
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含量极低，或是养分不平衡;(3)重金属含量过高，影响植物各种代谢途径，抑制植物对营养元素的吸收及根系的生长;(4)极端pH，煤矸石硫化物氧化产生硫酸，严重时pH接近2，酸性条件又进一步加剧重金属的溶出和毒害，并会导致养分不足。这些不利因素单独或集中同时出现，导致矸石山堆放场废弃地大多为不毛之地。
煤矸石是伴随着煤层的形成而产生的，因此矸石中微量元素的来源与煤相似，在煤矸石中，微量有毒元素都有无机态或有机态的可能性，只是结合的程度不同。有毒微量元素若以有机态存在为主时，即微量有毒元素以碳氢键与有机物大分子相结合，一般不易淋溶出来;若以无机态或吸附态形式存在为主时，即微量有毒元素以盐类或其它化合物结合时，在淋溶作用下，有毒微量元素易分解出来。另外，煤矸石中有毒微量元素的状态同时受煤矸石pH值和氧化还原电位的制约及其它化合物种类的影响，不同状态的有毒微量元素在适当的环境条件下是可以相互转化的。因此，有毒微量元素在煤矸石中的贮存状态就成为有毒微量元素化学活性大小的关键所在。
煤矸石经雨水淋溶进入水域或渗入土壤，会影响水体和土壤，并被植物根部所吸收，影响农作物的生长，造成农业减产和产品污染。大气和水携带的矸石风化物细粒可漂撒在周围土地上，污染土壤，矸石山的淋溶水进入潜流和水系，也可影响土壤。煤矸石中有毒微量重金属元素随之迁移至土壤中，对土壤造成污染。
煤矸石中微量元素对土壤的影响主要有两种途径：一是含微量有毒元素的矸石粉尘直接降落于土壤;二是矸石淋溶液进入土壤。淋溶液中元素浓度较低，矸石以粉尘形式进入土壤的微量有毒元素甚少，说明不同微量有毒元素在土壤中的累积性不同，且矸石中微量有毒元素对土壤的污染是是一个长期缓慢的过程。
4防治措施
针对煤炭开采对土壤环境的污染，提出以下三点防治措施：
(1)硬化煤矸石临时堆场的地表面，煤矸石及时外卖给砖厂制砖或者进行合理的综合利用，避免长久堆放。
(2)在煤矸石临时堆场周围设置环形截水沟，工业广场内设置排水沟渠，下游设置初期雨水收集池。煤矸石淋溶水和工业广场内的
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冲刷雨水经排水沟渠引至初期雨水收集池内，再经过中和池、沉淀池处理后回用于厂区内洒水降尘。
(3)由于矿区煤矸石山堆积对周边土壤环境己经造成污染，在改善煤矸石山环境中，植物修复技术被普遍认为具有费用低廉、不破坏场地结构、不造成地下水的二次污染、能起到美化环境的作用、易于为社会所接受等优点。植物修复能够彻底清除土壤中的重金属污染，并可以通过处理植物体而回收其中的重金属，达到资源化利用的目标。
由于研究区主要污染物为镉、铅、铬、锌，所以建议矿区种植能够相应吸收或累积重金属的植物，从而净化矿区土壤环境，同时还有美化矿区景观环境的作用。
目前己发现有400多种植物可以超积累各种重金属，如印度芥菜和向日葵可大量积聚Pb，As，Hg，Cr，Ce，Zn等重金属;香蒲植物、绿肥植物天叶紫花菩子对Pb具有超耐性，羊齿类铁角蕨属植物对Cd有超耐性。
羽叶鬼针草和酸模能够富集重金属铅，对铅有很好的耐性，能把绝大部分的铅迁移到茎叶，可以作为先锋植物去修复被铅污染的土壤。堇菜的主要作用是除铅、镉，而且这种植物非常赖活，南方北方都能生长。也可依据本地自然选择的结果，大量种植蓖麻和蒲公英，进行植被修复。
参考文献：
[1]刘玉荣.煤矸石风化土壤中重金属的环境效应研究[J].农业环境科学学报， 2003，22(1)
[2]杨建.煤矸石堆周围土壤重金属污染空间分布及评价[J].农业环境科学报， 2008，27(3)
[3]刘志斌.煤矸石淋溶水环境影响的分析研究[J].辽宁工程技术大学学报.2005，24(2)
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