煤矿开采历史

早在新石器时代，人类便有使用煤的记录。煤炭的主要用途是作为燃料。

美国最早的商业煤矿位于维吉尼亚州的Midlothian，1748年开始开采。

煤炭成为18世纪工业革命中的主要能量来源，蒸汽火车、蒸汽船等开始成为工业国家中的主要交通运输工具。同时炼钢业也需要大量的煤矿。城市的照明、暖气和烹调等也需要使用煤气。英国在18世纪末发明了许多地下采煤的科技，从此采煤进入了大规模商业开采的时代。挖煤的机器约在1880年代左右发明；在那之前，采矿需要以人工用铲子或十字镐挖掘。到了1912年，蒸汽挖土机科技方面的进步使得露天开采变得可能。

煤炭在18世纪至1950年代是西方国家的主要工业和运输能量来源。另一方面，石油的开采技术在20世纪初得到很大的发展，在美国、中东和印尼发现了大规模油田。石油作为燃料的优点多于煤炭。石油及其附属品在1950年代以后开始成为主要的燃料，很快的蒸汽机被内燃机所取代。至20世纪末，煤炭在家庭、工业和运输上很大的一部分被石油、天然气、核能或可再生能源等所取代。

自1890年开始，采煤也开始成为政治和社会上的争议来源。使用童工、剥削矿工、恶劣的工作环境等使得工会开始形成，社会主义思想开始兴起。另外，机器的大量使用也造成许多矿工失业，造成许多社会问题。环境标准的限制、西部大规模露天矿场的开采等，使得美国的地下采煤业在1970年代后急剧衰退。1914年最盛期时，美国有18万名无烟煤矿工，到1970年只剩6千名。沥青的工作从1923年70.5万人的巅峰，下降到1970年的14万人及2003年的7万人。矿工联合会（UMW）的活跃会员也由1980年的16万人减少到2005年的1.6万人。1973年与1979年的两次石油危机使得各国政府开始寻找替代能源。在开发核能、风力、太阳能等新能源的同时，煤炭的重要性也再度受到重视。

不过，自1970年代开始，环保意识抬头，人们开始注意包括景观破坏、空气污染与其他燃烧煤炭所可能产生的问题等。和其他化石燃料比较，燃烧煤炭比石油或天然气产生更多的二氧化碳、二氧化硫及氧化亚氮等温室气体，并可能是造成全球暖化及酸雨等问题的主要原因之一。

煤炭仍是重要的能源，因为其经济的价格和丰富的储藏量，特别是用于发电。煤炭在中国是最重要的能源，2005年中国约有80%的能源来自于燃煤。2007年中国首度成为了煤炭进口国。

根据有关部门统计，截至2015年底，全国煤矿总规模为57亿吨。在57亿吨的产能规模中，正常生产及改造的煤矿39亿吨，停产煤矿3.08亿吨，新建改扩建煤矿14.96亿吨，其中约8亿吨属于未经核准的违规项目。

2018年12月，山西省钢铁煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展领导小组综合办公室发布公告，2018年山西化解煤炭过剩产能关闭退出煤矿36座，退出产能2330万吨/年。

2019年3月，中国煤炭工业协会发布《2018煤炭行业发展年度报告》。据了解，2018年底，全国煤矿数量减少到5800处左右，平均产能提高到92万吨/年左右。其中，年产120万吨及以上的大型煤矿1200余处，产量比重提高到80%以上。

煤矿环境影响

采煤对环境造成多种冲击。露天煤矿让土地无法再使用。洗煤厂所产生的酸性矿山排水可能渗入河流中，造成生态污染或人体健康的不良影响。煤炭开采带来的环境污染和生态破坏问题日益突出，主要表现：

由于在煤炭开采过程中矿井水大量外排，导致地下水位下降，引起地面水下跌。

由于煤矿井下水大量外抽，矿井上底承载能力下降，加上大部分小窑煤井在开采过程中，没有采取预留煤柱等预防措施，有的小窑煤井甚至对国有煤矿预留煤柱肆意采挖、破坏，导致地层错动，地表下沉。

矿井废水中悬浮物等污染物浓度较高，特别是流经含硫铁矿煤层的矿井水，酸性很大。据南坑镇水仔边一带矿区的矿井废水抽样检测，其悬浮物浓度平均值为280毫克/升，化学耗氧量浓度平均值为530毫克/升，硫酸根离子浓度高达2500毫克/升，最低PH值仅为2.7。这类矿井废水如不经处理就外排，将严重污染地面水体，淤塞河道和农田渠道，造成土壤板结，对农作物影响很大。

煤矿排出的煤矸石一般都就近堆放。随着堆存量的不断增加，堆场的占地面积也逐年扩大。煤矸石经风化、雨蚀、自燃后，其表面的风化层物质在风力作用下进人大气，严重污染大气环境。

煤炭开采需要大量木材，按万吨煤炭产量平均消耗坑木150立方米计算。

全市仅煤炭开采业一年就需消耗木材约10万立方米，如此大的木材缺口迫使煤矿多渠道收购木材，客观上助长了乱砍滥伐，使育伐比例失调。同时，由于地下水位下降，地表含水层含水量减少，也使植被生长受到影响。

煤炭有相当一部分靠汽车运输，撒漏现象非常严重，大量煤炭流失，使街道煤尘飞扬

为有效防治煤炭开采过程中产生的环境污染和生态破坏，使煤矿矿区的生态环境逐步步入良性循环的发展轨道，提出以下对策建议：

一、加强矿井废水和区域环境综合治理

（一）对现有废水治理设施进行改造。对已老化、坏损的废水治理设施、设备进行修复、改造，确保矿井废水长期、稳定达标排放。

（二）对部分废弃矿井外排的废水进行治理。部分煤矿虽然停止了采煤，但仍有矿井废水（俗称老窿水）外排。主要是部分煤矿的采煤巷道间接相通，矿井废水全部从标高最低的井口外排，并将原有老巷道岩石断层和风化层中硫铁矿中的铁离子等浸取出来，导致废水中铁离子和硫酸根离子的浓度很高，严重污染水体环境。所以，对部分废弃矿井外排的废水必须进行治理，修建沉淀池，井投加石灰等药剂，经中和、反应、沉淀处理后，再达标外排。

（三）对部分环境污染和生态破坏严重的区域进行综合治理。一是对淤塞的河道进行清淤疏浚、护岸；二是做好水保工程，一般应在矿区地面径流汇入点建设污水沉淀处理池等。

二、搞好煤矸石的综合利用

我市综合利用煤矸石的主要途径是发电和制砖，年利用量约65万吨，但与堆存量相比，可以说利用量很小，且利用途径单一。必须努力探索综合利用煤矸石的新途径，以尽可能短的时限内“消灭”煤矸石山。可采取的措施是：

（一）提高煤矸石发电的综合利用量；（二）利用煤矸石代替粘土制砖；（三）利用煤矸石回填处置：1、煤矸石回填采矿区；2、煤矸石做工程填筑材料。

三、做好矿区植被恢复和矸石堆场的覆土植被工作

（一）实施封山育林，采取植草、人工造林和疏林补方式，提高地表涵养水源、保持水土的能力。

（二）对短期内暂无法消化的煤矸石，制定切实可行被保护规划、方案和措施。宜林则林，宜草则草，努好煤矸石堆场的覆土植被保护工作。

美国宾夕法尼亚州的森特勒利亚（Centralia）的地下矿坑火灾自1962年以来持续焚烧超过40年，造成地下水蒸发，地层下陷。由于矿脉延伸了整个城镇，使得地面经常出现裂缝冒出火苗。当地人口亦从极盛时期的2000人减少到2007年的9人。

综上所述，自然资源的开发利用是社会经济发展的物质基础。煤炭资源是一种有限的、非再生的自然矿产资源，随开采利用而逐渐减少，直至耗竭殆尽，从长远看是不能持续利用的。不可再生的矿产资源的开发利用可持续发展观应该是既要注重资源利用率，达到资源优化配置，不能以造成资源的大量破坏为代价来实现矿产资源的开发；又要注重资源开发利用过程中的经济效益、社会效益及生态环境效益，处理好房前发展与未来发展的关系，走资源开发、环境协调、持续发展的道路。

煤矿采煤方法

采煤方法种类很多，世界主要产煤国家使用的采煤方法，总的划分为壁式和柱式两大类。这两种不同类型的采煤方法，无论从采煤系统，还是回采工艺都有很大的区别。

根据不同的矿山地质及技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合，从而构成多种多样的采煤方法。如在不同的地质及技术条件下，可以采用长壁采煤法、柱式采煤法或其他采煤法，而长壁与柱式采煤法在采煤系统与采煤工艺方面差别很大。由此可以认为：采煤方法就是采煤工艺和回采巷道布置两部分组成。

壁式采煤法的特点是煤壁较长、工作面的两端巷道分别作为入风和回风、运煤和运料用，采出的煤炭平行于煤壁方向运出工作面，我国多采用壁式采煤法开采煤层。

柱式采煤法的特点是煤壁短呈方柱形，同时开采的工作面数较多，采出的煤炭垂直于工作面方向运出。

以保水采煤理念绘制了我国第一幅控制生态水位采煤方法规划图，也将成为我国今后指导西北缺水区实现煤炭开采与生态环境协调发展的重要科学依据。

1、走向长壁采煤法，长壁工作面沿走向推进的采煤方法。

2、倾斜长壁采煤法，长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。

3、倾斜分层采煤法，厚煤层沿倾斜面划分分层的采煤方法。

4、长壁放顶煤采煤法，开采6米以上缓斜后缓斜厚煤层时，先采出煤层底部长壁工作面的煤，随即放采上部顶煤的采煤方法。

5、掩护支架采煤法。在急斜煤层，沿走向布置采煤工作面，用掩护支架将采空区和工作空间隔开，向俯斜推进的采煤方法。

6、伪倾斜柔性掩护支架采煤法。在急斜煤层中，伪倾斜布置采煤工作面，用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开沿走向推进的采煤方法。

7、倒台阶采煤方法。在急斜煤层的阶段或区段内，布置下部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。

8、正台阶采煤法。在急斜煤层的阶段或区段内，沿伪斜方向布置成上部超前的台阶形工作面，并沿走向推进的采煤方法。

9、水平分层采煤法。急斜厚煤层沿水平面划分分层的采煤方法。

10、斜切分层采煤法。急斜厚煤层中沿与水平面成25度至30度的斜面划分分层的采煤方法。

11、房柱式采煤法沿巷道每隔一定距离先采煤房直至边界，再后退采出煤房之间煤柱的采煤方法。

12、房式采煤法。沿巷道每隔一定距离开采煤房，在煤房之间保留煤柱以支撑顶板的采煤方法。

13、仓储采煤法。急斜煤层中将落采的煤暂存于已采空间中，待仓房内的煤体采完后，再依次放出存煤的采煤方法。