煤炭开采过程中的节能减排技术应用分析

引言

煤炭在能源结构中占据重要地位，但其开采过程伴随的高能耗、高排放问题成为行业可持续发展的阻碍。在绿色发展理念深入推进的背景下，节能减排已成为煤炭开采领域的核心发展方向。当前煤炭开采存在工艺传统粗放、设备能耗偏高、资源回收利用率低等问题，通过推广应用节能减排技术，可有效降低开采成本、减少生态环境影响，对推动煤炭行业向绿色低碳转型具有重要现实意义。

一、煤炭开采过程中节能减排技术应用的价值与现状

1.1 节能减排技术对煤炭行业绿色转型的支撑价值

节能减排技术为煤炭行业绿色转型提供多维度支撑。在资源利用方面，通过优化开采工艺与设备运行，能提高煤炭资源回收率，减少资源浪费，实现有限资源的高效利用。环境改善层面，节能减排技术可降低开采过程中的能耗与污染物排放，减少对矿区周边生态环境的破坏，缓解开采活动与生态保护的矛盾。经济效益上，节能技术应用能降低单位产能能耗，减少能源支出与环保投入，提升企业市场竞争力。此外，技术推广推动开采模式从粗放型向精细化转变，促进产业结构优化升级，为煤炭行业可持续发展注入动力。

1.2 煤炭开采过程中能耗与排放的现存问题

当前煤炭开采过程中能耗与排放问题较为突出。开采工艺方面，部分矿井仍采用传统开采方式，存在工序冗余、资源回收率低等问题，导致单位产能能耗偏高。设备运行上，老旧开采设备与辅助设备占比大，这些设备能效等级低、能源转化率差，且缺乏有效的能耗监控手段，造成能源浪费。排放控制方面，开采过程中产生的粉尘、废水及有害气体处理技术落后，部分污染物未经充分处理直接排放，对环境造成负面影响。同时，资源回收体系不完善，开采产生的矸石、矿井水等废弃物资源化利用率低，形成二次能源浪费。

1.3 节能减排技术应用中的适配性与推广难点

节能减排技术应用面临适配性与推广难题。不同矿井的地质条件、开采规模存在显著差异，通用型节能减排技术难以完全适配特定开采场景，需进行个性化改造，增加了技术应用成本与实施难度。部分企业对节能减排技术认知不足，更关注短期经济效益，对技术引进与改造的长期投入缺乏积极性。技术层面，部分先进技术存在核心部件依赖外部供应、运维成本高等问题，影响企业应用意愿。此外，技术推广渠道不畅，企业与科研机构之间缺乏有效对接，导致成熟技术难以快速转化为实际生产力。

二、煤炭开采过程中节能减排技术的应用路径

2.1 开采工艺优化：推广低耗高效的开采技术

开采工艺优化是节能减排的核心路径。推广长壁开采、充填开采等先进工艺，通过优化采场布局与支护方式，减少开采过程中的资源浪费与能耗损失。应用自动化开采技术，实现采煤工作面的远程操控与智能调节，减少人工干预导致的能耗波动，提高开采效率。采用分层开采与条带开采技术，根据煤层厚度与赋存条件合理规划开采顺序，降低开采过程中的能量消耗与顶板管理能耗。同时，优化矿井通风、排水等辅助系统工艺参数，实现辅助环节的能耗最小化，提升整体开采工艺的节能效益。

2.2 设备能效提升：应用节能型开采与辅助设备

设备能效提升需聚焦节能型设备应用。推广变频调速采煤机、节能型刮板输送机等核心开采设备，通过电机变频改造与传动系统优化，降低设备运行能耗。在辅助系统中应用高效节能水泵、风机等设备，替换高能耗老旧设备，减少辅助环节能耗占比。安装设备能耗监测装置，实时采集设备运行参数，通过数据分析识别高能耗设备与运行状态，及时进行参数调整与维护保养。此外，推进设备智能化升级，实现设备的按需启动与负荷动态调节，避免设备空载运行与过度能耗，提升设备整体能效水平。

2.3 资源循环利用：开发废弃物回收与资源化技术

资源循环利用是节能减排的重要补充。开发矿井水净化处理技术，通过沉淀、过滤、反渗透等工艺处理开采废水，实现水资源的循环利用，减少新鲜水消耗。推进煤矸石资源化利用，将矸石用于井下充填、建筑材料生产等领域，降低矸石堆存造成的环境压力与资源浪费。应用煤层气抽采利用技术，对开采过程中释放的煤层气进行收集处理，作为能源供矿区自用或外输，减少温室气体排放。同时，回收利用开采过程中产生的余热资源，通过余热回收装置为矿区供暖或提供热水，实现能源的梯级利用。

三、煤炭开采节能减排技术应用的保障措施

3.1 加强技术研发与推广体系建设

技术研发与推广是节能减排技术落地的基础。加大节能减排技术研发投入，重点攻关低耗开采、高效除尘、资源回收等关键技术，针对不同煤层条件研发适配性技术，突破核心技术瓶颈，提升技术自主可控水平。建立产学研合作机制，推动企业与科研机构、高校联合建立研发中心，共同开展技术研发与成果转化，加快成熟技术的产业化应用与场景验证。构建技术推广服务平台，组建专业技术服务团队，通过技术培训、现场指导、线上咨询等方式帮助企业掌握节能减排技术，建立技术应用案例库，分类整理不同矿井类型的成功经验，推广先进做法，促进技术在行业内的普及应用。

3.2 完善政策激励与标准规范保障

政策激励与标准规范为技术应用提供制度支撑。制定针对性的财政激励政策，通过资金补贴、税收优惠等方式鼓励企业引进节能减排技术与设备，降低技术应用成本。建立健全煤炭开采节能减排标准体系，明确能耗限额、排放限值等关键指标，规范技术应用要求与检测方法。完善技术评估与认证机制，对节能减排技术的能效水平、环境效益进行客观评价，为企业技术选择提供参考。通过政策引导与标准约束，形成有利于节能减排技术应用的制度环境。

3.3 强化企业主体责任与管理机制

企业主体责任强化是技术应用的关键保障。推动企业建立节能减排目标责任制，将能耗与排放指标纳入企业绩效考核体系，明确各部门与岗位的责任分工。完善企业能源管理体系，建立能耗计量与监测系统，实现开采全过程能耗数据的实时采集与分析，为节能决策提供数据支撑。加强内部管理与员工培训，提升全员节能减排意识与技术应用能力，建立节能降耗的激励机制，鼓励员工参与节能改进活动。通过强化内部管理，确保节能减排技术在企业层面有效落地与持续推进。

四、结论

煤炭开采过程中的节能减排技术应用是实现行业绿色转型的核心路径。通过开采工艺优化、设备能效提升、资源循环利用等技术路径，可有效降低开采能耗与环境影响。加强技术研发推广、完善政策标准保障、强化企业主体责任，为技术应用提供有力支撑。在实践中需结合矿井实际条件选择适配技术，通过多维度协同推进，推动节能减排技术全面落地，实现煤炭开采的高效、低碳、可持续发展，助力煤炭行业绿色转型目标达成。

参考文献

[1]周巧凤.煤炭企业在绿色经济发展中节能减排对策研究[J].内蒙古煤炭经济,2022,(14):157-159.

[2] 师建伟. 中国煤炭资源高效回收及节能技术[J]. 能源与节能,2020,(03):53-54.

[3]冯金山.煤层气(瓦斯)发电技术与节能减排分析[J].数字通信世界,2018,(05):85+115.