反饋

煤礦

（富含煤炭的礦區）

是人類在富含煤炭的礦區開採煤炭資源的區域，一般分為井工煤礦和露天煤礦。當煤層離地表遠時，一般選擇向地下開掘巷道採掘煤炭，此為井工煤礦。當煤層距地表的距離很近時，一般選擇直接剝離地表土層挖掘煤炭，此為露天煤礦。我國絕大部分煤礦屬於井工煤礦。煤礦範圍包括地上地下以及相關設施的很大區域。煤礦是人類在開掘富含有煤炭的地質層時所挖掘的合理空間，通常包括巷道、井硐和採掘面等等。煤是最主要的固體燃料，是可燃性有機巖的一種。它是由一定地質年代生長的繁茂植物，在適宜的地質環境中，逐漸堆積成厚層，並埋沒在水底或泥沙中，經過漫長地質年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地質時期中，以石炭紀、二疊紀、侏羅紀和第三紀的地層中產煤最多，是重要的成煤時代。煤的含碳量一般為46～97%，呈褐色至黑色，具有暗淡至金屬光澤。根據煤化程度的不同，煤可分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四類。^[1]

2018年，山西化解煤炭過剩產能關閉退出煤礦36座，退出產能2330萬噸/年^[2] 。^[6]

2023年，中國全年煤礦百萬噸死亡人數0.094人，上升23.7%。^[7]

中文名: 煤礦
外文名: coal

煤礦的分類: 褐煤、煙煤、無煙煤、半無煙煤
元素組成: 碳、氫、氧、氮、硫和磷等
主要用途: 冶金、化學工業

煤礦開採歷史

早在新石器時代，人類便有使用煤的記錄。煤炭的主要用途是作為燃料。

美國最早的商業煤礦位於維吉尼亞州的Midlothian，1748年開始開採。

軌道上的搬運機車，1920年

煤炭成為18世紀工業革命中的主要能量來源，蒸汽火車、蒸汽船等開始成為工業國家中的主要交通運輸工具。同時鍊鋼業也需要大量的煤礦。城市的照明、暖氣和烹調等也需要使用煤氣。英國在18世紀末發明了許多地下采煤的科技，從此採煤進入了大規模商業開採的時代。挖煤的機器約在1880年代左右發明；在那之前，採礦需要以人工用鏟子或十字鎬挖掘。到了1912年，蒸汽挖土機科技方面的進步使得露天開採變得可能。

煤炭在18世紀至1950年代是西方國家的主要工業和運輸能量來源。另一方面，石油的開採技術在20世紀初得到很大的發展，在美國、中東和印尼發現了大規模油田。石油作為燃料的優點多於煤炭。石油及其附屬品在1950年代以後開始成為主要的燃料，很快的蒸汽機被內燃機所取代。至20世紀末，煤炭在家庭、工業和運輸上很大的一部分被石油、天然氣、核能或可再生能源等所取代。

1968年美國西維吉尼亞州的Farmington 礦難

自1890年開始，採煤也開始成為政治和社會上的爭議來源。使用童工、剝削礦工、惡劣的工作環境等使得工會開始形成，社會主義思想開始興起。另外，機器的大量使用也造成許多礦工失業，造成許多社會問題。環境標準的限制、西部大規模露天礦場的開採等，使得美國的地下采煤業在1970年代後急劇衰退。1914年最盛期時，美國有18萬名無煙煤礦工，到1970年只剩6千名。瀝青的工作從1923年70.5萬人的巔峯，下降到1970年的14萬人及2003年的7萬人。礦工聯合會（UMW）的活躍會員也由1980年的16萬人減少到2005年的1.6萬人。1973年與1979年的兩次石油危機使得各國政府開始尋找替代能源。在開發核能、風力、太陽能等新能源的同時，煤炭的重要性也再度受到重視。

不過，自1970年代開始，環保意識抬頭，人們開始注意包括景觀破壞、空氣污染與其他燃燒煤炭所可能產生的問題等。和其他化石燃料比較，燃燒煤炭比石油或天然氣產生更多的二氧化碳、二氧化硫及氧化亞氮等温室氣體，並可能是造成全球暖化及酸雨等問題的主要原因之一。

我國煤炭產能家底

煤炭仍是重要的能源，因為其經濟的價格和豐富的儲藏量，特別是用於發電。煤炭在中國是最重要的能源，2005年中國約有80%的能源來自於燃煤。2007年中國首度成為了煤炭進口國。

根據有關部門統計，截至2015年底，全國煤礦總規模為57億噸。在57億噸的產能規模中，正常生產及改造的煤礦39億噸，停產煤礦3.08億噸，新建改擴建煤礦14.96億噸，其中約8億噸屬於未經核准的違規項目。

2018年12月，山西省鋼鐵煤炭行業化解過剩產能實現脱困發展領導小組綜合辦公室發佈公告，2018年山西化解煤炭過剩產能關閉退出煤礦36座，退出產能2330萬噸/年^[2] 。

2019年3月，中國煤炭工業協會發佈《2018煤炭行業發展年度報告》。據瞭解，2018年底，全國煤礦數量減少到5800處左右，平均產能提高到92萬噸/年左右。其中，年產120萬噸及以上的大型煤礦1200餘處，產量比重提高到80%以上。^[3]

煤礦煤礦綜述

美國懷俄明州的露天開採煤礦

煤礦是人類在開掘富含有煤炭的地質層時所挖掘的合理空間，通常包括巷道、井硐和採掘面等等。煤是最主要的固體燃料，是可燃性有機巖的一種。它是由一定地質年代生長的繁茂植物，在適宜的地質環境中，逐漸堆積成厚層，並埋沒在水底或泥沙中，經過漫長地質年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地質時期中，以石炭紀、二疊紀、侏羅紀和第三紀的地層中產煤最多，是重要的成煤時代。煤的含碳量一般為46～97%，呈褐色至黑色，具有暗淡至金屬光澤。根據煤化程度的不同，煤可分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四類。

在中國煤炭開採必須依法開採，證照齊全有效。貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產方針。

煤礦煤礦類型

煤礦露天開採

露天開採

當煤層接近地表時，使用露天開採的方式較為經濟。煤層上方的土稱為表土。在尚未開發的表土帶中埋設炸藥，接着使用挖泥機、挖土機、卡車等設備移除表土。這些表土則被填入之前已開採的礦坑中。表土移除後，煤層將會暴露出來；這時將煤塊鑽碎或炸碎，使用卡車將煤炭運往選煤廠做進一步處理。露天開採的方式可比地下開採的方式獲得較大比率的煤礦，因為較多的礦區被利用。露天開採煤礦可以覆蓋數平方公里的面積。世界約40%的煤礦生產使用露天開採方式。

煤礦地下開採

地下開採

大部分煤層均遠離地表，因此無法使用露天開採的方式。地下開採佔世界煤礦生產的60%。在礦坑，通常使用房柱法在煤層中推進，樑柱用來支持礦坑。共有四種主要的地下開採法：

長壁開採–長約300米以上的採掘面。一台精密的採煤機在煤層巷道中左右移動。鬆動的煤炭掉入刮板輸送機中，並移出工作面。

連續開採–利用一台有碳化鎢鑽頭的機器從煤層中刮下煤炭。在“房柱法"系統中操作–在一系列約10米的房間區域中工作。

爆破開採–傳統的開採方式。使用炸藥打碎煤層，將煤塊收集放在礦車或運輸帶中。

短壁開採–使用連續開採的機器。類似長壁開採有着可移動的坑頂支撐。

煤礦煤炭生產

綜採機

煤礦在超過50個國家中商業開採。世界一年（2006年估計）約生產53億7000萬公噸的硬煤。世界上大部分國家都有煤礦儲藏。以生產量與消費量比值，已探明的煤礦儲藏量估計可再使用147年。

煤礦採煤方法

採煤方法種類很多，世界主要產煤國家使用的採煤方法，總的劃分為壁式和柱式兩大類。這兩種不同類型的採煤方法，無論從採煤系統，還是回採工藝都有很大的區別。

根據不同的礦山地質及技術條件，可有不同的採煤系統與採煤工藝相配合，從而構成多種多樣的採煤方法。如在不同的地質及技術條件下，可以採用長壁採煤法、柱式採煤法或其他採煤法，而長壁與柱式採煤法在採煤系統與採煤工藝方面差別很大。由此可以認為：採煤方法就是採煤工藝和回採巷道佈置兩部分組成。

煤礦壁式採煤

壁式採煤法

壁式採煤法的特點是煤壁較長、工作面的兩端巷道分別作為入風和迴風、運煤和運料用，採出的煤炭平行於煤壁方向運出工作面，我國多采用壁式採煤法開採煤層。

煤礦柱式採煤

柱式採煤法的特點是煤壁短呈方柱形，同時開採的工作面數較多，採出的煤炭垂直於工作面方向運出。

煤礦保水採煤

以保水採煤理念繪製了我國第一幅控制生態水位採煤方法規劃圖，也將成為我國今後指導西北缺水區實現煤炭開採與生態環境協調發展的重要科學依據。

煤礦其他採法

1、走向長壁採煤法，長壁工作面沿走向推進的採煤方法。

2、傾斜長壁採煤法，長壁工作面沿傾斜推進的採煤方法。

3、傾斜分層採煤法，厚煤層沿傾斜面劃分分層的採煤方法。

4、長壁放頂煤採煤法，開採6米以上緩斜後緩斜厚煤層時，先採出煤層底部長壁工作面的煤，隨即放採上部頂煤的採煤方法。

5、掩護支架採煤法。在急斜煤層，沿走向佈置採煤工作面，用掩護支架將採空區和工作空間隔開，向俯斜推進的採煤方法。

6、偽傾斜柔性掩護支架採煤法。在急斜煤層中，偽傾斜佈置採煤工作面，用柔性掩護支架將採空區和工作空間隔開沿走向推進的採煤方法。

7、倒台階採煤方法。在急斜煤層的階段或區段內，佈置下部超前的台階形工作面，並沿走向推進的採煤方法。

8、正台階採煤法。在急斜煤層的階段或區段內，沿偽斜方向佈置成上部超前的台階形工作面，並沿走向推進的採煤方法。

9、水平分層採煤法。急斜厚煤層沿水平面劃分分層的採煤方法。

10、斜切分層採煤法。急斜厚煤層中沿與水平面成25度至30度的斜面劃分分層的採煤方法。

11、房柱式採煤法沿巷道每隔一定距離先採煤房直至邊界，再後退採出煤房之間煤柱的採煤方法。

12、房式採煤法。沿巷道每隔一定距離開採煤房，在煤房之間保留煤柱以支撐頂板的採煤方法。

13、倉儲採煤法。急斜煤層中將落採的煤暫存於已採空間中，待倉房內的煤體採完後，再依次放出存煤的採煤方法。

煤礦六大系統

採煤系統，掘進系統，機電系統，運輸系統，通風系統，排水系統，簡稱“採掘機運通”+排水系統。另外，我國將在全國煤礦建立完善監測監控、人員定位、緊急避險、壓風自救、供水施救和通信聯絡等井下安全避險六大系統

煤礦煤礦事故

煤礦頂板事故

頂板災害是煤礦最常見、最容易發生的事故。在煤礦五大災害（煤塵、水、火、瓦斯、頂板）中，無論是發生次數，還是死亡人數，頂板事故都居煤礦各類事故之首。隨着工作面的開採，煤層上面的頂板岩層失去了支撐，原來的壓力平衡遭到破壞，煤層頂板在上覆岩層壓力的作用下，發生變形、破壞。如果我們支護不及時或支護強度不夠，很容易使工作面的頂板岩層發生斷裂和冒落，造成人員傷亡和財產及設備的損失，這就是我們所説的冒頂事故。

煤礦氣體粉塵

空氣污染被認為和大量燃煤有關

煤層中經常伴隨瓦斯（甲烷等）的存在。瓦斯容易引起爆炸事故。因此在封閉的空間工作時，需要經常監測瓦斯濃度。若氣體中有一定濃度的粉塵，也有可能因為火星引起爆炸。粉塵體積細小，但表面的相對比例大。若周圍空氣中有充足的氧，對於燃燒反應便會非常敏感。

煤礦氣體噴出

瓦斯本身對人體無害，但有時伴隨着一氧化碳等有毒氣體。若大量的瓦斯一次噴出，通常煤氣爆炸的可能性也迅速增加。

煤礦坑內火災

煤礦事故中最壞的情況。與一般的火災不同，周圍有許多可燃物（煤）大量存在。若坑道被熱及煙堵住出口，同時發生缺氧的情況，通常會造成重大的傷亡。

煤礦水災

在水底 (海底、湖泊或水庫附近) 的礦區坍塌時發生的事故，是比坑內火災更糟糕的情況，幾乎沒有生還的可能。大量洪水在很快的時間內將坑道吞沒，造成全體工作人員死亡。通常生還者無法救援、遺體無法回收，坑道也同樣被放棄。在承壓水上採煤和小煤窯破壞區復採，也有可能發生突水、透水事故。井下突水和小煤窯透水事故遠多於水體下采煤透水事故。

煤礦事故頻發，主要與瓦斯治理不好有關，氣囊式快速密閉是唐山開灤煤礦安全專家劉熾綸的專利技術，對於巷道通風、防止瓦斯爆炸、防止火災有很大作用。

煤礦傷亡數據

2020年，中國煤礦共發生死亡事故122起，死亡和被困224人。其中較大事故10起，死亡49人（截至12月5日）。^[4]

煤礦健康影響

慢性肺部疾病，如塵肺病曾經在礦工中非常普遍，導致預期壽命減少。在一些採礦國家，塵肺病仍非常普遍；在美國一年約有4,000個黑肺病例（其中約1,500人為前礦工），中國則每年約有10,000個新病例。

煤礦環境影響

採煤對環境造成多種衝擊。露天煤礦讓土地無法再使用。洗煤廠所產生的酸性礦山排水可能滲入河流中，造成生態污染或人體健康的不良影響。煤炭開採帶來的環境污染和生態破壞問題日益突出，主要表現：

煤礦地面水下跌

由於在煤炭開採過程中礦井水大量外排，導致地下水位下降，引起地面水下跌。

煤礦錯動下沉

由於煤礦井下水大量外抽，礦井上底承載能力下降，加上大部分小窯煤井在開採過程中，沒有采取預留煤柱等預防措施，有的小窯煤井甚至對國有煤礦預留煤柱肆意採挖、破壞，導致地層錯動，地表下沉。

煤礦水污染

礦井廢水中懸浮物等污染物濃度較高，特別是流經含硫鐵礦煤層的礦井水，酸性很大。據南坑鎮水仔邊一帶礦區的礦井廢水抽樣檢測，其懸浮物濃度平均值為280毫克/升，化學耗氧量濃度平均值為530毫克/升，硫酸根離子濃度高達2500毫克/升，最低PH值僅為2.7。這類礦井廢水如不經處理就外排，將嚴重污染地面水體，淤塞河道和農田渠道，造成土壤板結，對農作物影響很大。

煤礦佔地及污染

煤礦排出的煤矸石一般都就近堆放。隨着堆存量的不斷增加，堆場的佔地面積也逐年擴大。煤矸石經風化、雨蝕、自燃後，其表面的風化層物質在風力作用下進人大氣，嚴重污染大氣環境。

煤礦植被破壞

煤炭開採需要大量木材，按萬噸煤炭產量平均消耗坑木150立方米計算。

全市僅煤炭開採業一年就需消耗木材約10萬立方米，如此大的木材缺口迫使煤礦多渠道收購木材，客觀上助長了亂砍濫伐，使育伐比例失調。同時，由於地下水位下降，地表含水層含水量減少，也使植被生長受到影響。

煤礦二次揚塵

煤炭有相當一部分靠汽車運輸，撒漏現象非常嚴重，大量煤炭流失，使街道煤塵飛揚

為有效防治煤炭開採過程中產生的環境污染和生態破壞，使煤礦礦區的生態環境逐步步入良性循環的發展軌道，提出以下對策建議：

一、加強礦井廢水和區域環境綜合治理

（一）對現有廢水治理設施進行改造。對已老化、壞損的廢水治理設施、設備進行修復、改造，確保礦井廢水長期、穩定達標排放。

（二）對部分廢棄礦井外排的廢水進行治理。部分煤礦雖然停止了採煤，但仍有礦井廢水（俗稱老窿水）外排。主要是部分煤礦的採煤巷道間接相通，礦井廢水全部從標高最低的井口外排，並將原有老巷道岩石斷層和風化層中硫鐵礦中的鐵離子等浸取出來，導致廢水中鐵離子和硫酸根離子的濃度很高，嚴重污染水體環境。所以，對部分廢棄礦井外排的廢水必須進行治理，修建沉澱池，井投加石灰等藥劑，經中和、反應、沉澱處理後，再達標外排。

（三）對部分環境污染和生態破壞嚴重的區域進行綜合治理。一是對淤塞的河道進行清淤疏浚、護岸；二是做好水保工程，一般應在礦區地面徑流匯入點建設污水沉澱處理池等。

二、搞好煤矸石的綜合利用

我市綜合利用煤矸石的主要途徑是發電和制磚，年利用量約65萬噸，但與堆存量相比，可以説利用量很小，且利用途徑單一。必須努力探索綜合利用煤矸石的新途徑，以儘可能短的時限內“消滅”煤矸石山。可採取的措施是：

（一）提高煤矸石發電的綜合利用量；（二）利用煤矸石代替粘土製磚；（三）利用煤矸石回填處置：1、煤矸石回填採礦區；2、煤矸石做工程填築材料。

三、做好礦區植被恢復和矸石堆場的覆土植被工作

（一）實施封山育林，採取植草、人工造林和疏林補方式，提高地表涵養水源、保持水土的能力。

（二）對短期內暫無法消化的煤矸石，制定切實可行被保護規劃、方案和措施。宜林則林，宜草則草，努好煤矸石堆場的覆土植被保護工作。

美國賓夕法尼亞州的森特勒利亞（Centralia）的地下礦坑火災自1962年以來持續焚燒超過40年，造成地下水蒸發，地層下陷。由於礦脈延伸了整個城鎮，使得地面經常出現裂縫冒出火苗。當地人口亦從極盛時期的2000人減少到2007年的9人。

綜上所述，自然資源的開發利用是社會經濟發展的物質基礎。煤炭資源是一種有限的、非再生的自然礦產資源，隨開採利用而逐漸減少，直至耗竭殆盡，從長遠看是不能持續利用的。不可再生的礦產資源的開發利用可持續發展觀應該是既要注重資源利用率，達到資源優化配置，不能以造成資源的大量破壞為代價來實現礦產資源的開發；又要注重資源開發利用過程中的經濟效益、社會效益及生態環境效益，處理好房前發展與未來發展的關係，走資源開發、環境協調、持續發展的道路。