采礦工程中綠色開采的應用探究

岳洋洋

摘 要：近些年，采礦工程對我國土地資源、水資源、空氣等生態環境造成了嚴重破壞，使得我們必須要采取措施對其進行控制。本文分析了采礦工程對生態環境的破壞情況，并對綠色開采技術的應用進行了闡述，以供大家參考。

關鍵詞：采礦工程；綠色開采技術；環境保護

中圖分類號：TD82 文獻標志碼：A

礦產資源的開采是一把雙刃劍，一方面它能極大地推動市場經濟地發展，另一方面它也的確對礦區周邊的生態環境造成了嚴重地破壞。雖然，這種破壞是不可避免的，但只要施工方法得當，完全可以降低對生態環境的破壞程度。近些年，我國的生態環境越來越惡化，因此，在礦產開采過程中使用綠色開采技術勢在必行。

1 采礦工程對生態環境的破壞

我國地大物博，礦產資源也十分豐富。但由于近些年礦產資源開發利用過于頻繁，而且在施工過程中也不注重生態環境的保護，使得我國土地資源、水資源等遭到嚴重破壞，空氣質量也急劇下降。

1.1 土地資源破壞情況

由于大多數礦產資源都深埋于地下，要想對其進行開采就必須要破壞覆蓋在其表面的土地，所以我國土地資源因礦產資源開采而遭受到嚴重的損壞。據相關數據顯示，每開采1萬噸礦石，大約會造成0.3hm2土地的坍塌。目前，我國因采礦工程施工而導致土地受損面積已超過40萬hm2。土地沙漠化、地表坍塌、水土流失、廢棄物在土地上的堆積，珍貴的土地資源就這樣在礦產資源開采過程中被浪費掉。

1.2 水資源破壞情況

很多礦產資源的埋藏位置都比較深，需要進行深度挖掘，這樣不僅破壞了土地，同時也會損毀地下含水層的原始徑流。一旦徑流遭到損毀，便會產生大量的地下水，使該區域含水層的水位大大降低，周邊地下水流場也會因此而發生改變，進而形成區域性漏斗狀凹面。地表水體遭到破壞后，會引起一系列的不良后果，比如附近河流會因此而變得干涸，進而導致植被生長受到影響，嚴重的還會出現土地沙漠化等。

1.3 空氣污染情況

眾所周知，瓦斯是一種有毒有害的氣體，在煤礦開采過程中則會有大量瓦斯氣體產生。這種氣體不僅會導致嚴重的溫室效應，同時還會危害人們的身體健康。在其他礦產資源開采過程中，也會有或多或少的有毒有害氣體產生，例如二氧化硫、二氧化碳等。這些氣體污染了我們賴以生存的生態環境，同時也威脅著我們的健康和生命。

2 綠色開采技術在采礦工程中的具體應用

2.1 采空區充填技術

以往我們對煤礦采空區進行充填時，通常采用風力充填、粉煤灰充填、水力充填、矸石帶狀充填和煤矸石自溜充填等充填技術。這些充填技術不僅投入資金比較多，充填效率低，更重要的是會對周邊環境造成嚴重污染。交替膠結充填和采空區冒落矸石空隙注漿膠結充填是綠色開采技術的代表，它們在提高充填效率、保護周邊環境方面有比較顯著的效果。比如交替膠結充填技術，它主要是將粉煤灰、工業爐渣、河沙、煤矸石加水后混合成牙膏狀漿體，填充后可以及時形成比較穩定的支撐體，對地表起到一定的支撐作用，避免其產生大幅度沉降。對于一些高溫區域，交替膠結充填技術還能降低井下溫度，減少火災發生的風險。采空區冒落矸石空隙注漿膠結充填技術，是結合冒落帶的特點，在對煤矸石空隙進行壓實前就進行注漿，使冒落矸石和填充材料可以在短時間內就膠結，進而形成具有支撐作用的覆巖層，使填充區的力學穩定性得到大幅度提升，降低地表的變形程度。

2.2 保水開采技術及其應用

保水開采技術的施工原則是在對礦產資源進行開采前就詳細調查礦產周邊水資源的分布情況，然后科學、合理地對開采范圍進行選擇。如果施工范圍內含有隔水層或是含水層，并且無法避開，那么要先對地下水位的下降規律以及煤層采動覆巖的破壞特點進行認真分析，并在開采過程中設置防水煤巖柱，將保水采煤的技術貫徹落實到開采過程中，比如底板加固保水，降低導水斷裂帶高度、煤層長壁工作面淺埋保水等。以往在對地下礦產資源進行開采的過程中，由于技術手段落后，環保意識不強，不僅地表環境遭到損毀，很多珍貴的地下水資源也遭到破壞和污染。為了使水資源得到有效保護，在采礦工程中，我們應當充分認識到保護水資源的重要性，加強環保意識，對涉及地下水資源的開采工程要積極采用綠色開采技術來降低對水資源的破壞程度。對開采技術和工藝進行完善和優化，將保水技術進行恰當的應用是對水資源進行保護的一種有效措施，除此之外，我們還應當對水資源的直接保護措施也予以足夠的重視。地面灌漿技術可以形成一層地下水的保護結構，有效避免水資源遭受采礦工程的施工影響，進而起到保護水資源免受污染的作用，同時也能防止地下水結構被破壞。

2.3 煤炭和瓦斯的共采技術

瓦斯是一種有毒氣體，當氣體達到一定濃度時，可以使人窒息；它還具有可燃性，容易燃燒甚至爆炸；同時它也是導致溫室效應的主要因素。但瓦斯也并非一無是處，如果可以將其資源化，同樣可以為我所用。因此，在煤礦開采工程中，我們可以采取以下技術來有效降低瓦斯所產生的危害。如果我們可以在煤炭開采之前就利用抽采技術，將瓦斯氣體從煤層中抽離出來，那么就可以大大提高采煤工程的安全性，降低安全事故的發生率。但由于我國煤礦資源具有煤層滲透率低且變化程度高的特點，因此要想在開采前對瓦斯進行預抽還存在較大的技術困難。煤炭和瓦斯共采技術是目前一種可行性比較高的開采技術，它是利用圍巖壓力會因煤炭的開采而大大降低的契機來進行瓦斯抽取的。當煤炭開采后，圍巖壓力降低，巖層的移動會使滲漏率增加，采空區便會有大量的瓦斯氣體被釋放，這時再對其進行抽取便會容易得多。廢棄礦井的煤層中也含有很多瓦斯氣體，我們可以根據巖體內裂隙場的分布情況將廢棄礦井中的瓦斯氣體抽出。

2.4 煤矸石填充支護技術

煤矸石是我國地形地貌的主要影響因素，又因為其可以自燃，所以我國空氣質量也因此而受到污染。我國由于采礦量大，每年都有超過5億噸的矸石排出。介于矸石對我國環境的破壞程度比較嚴重，在采礦工程中，我們應當盡量采用煤矸石填充支護技術來降低煤矸石的排放數量。該技術主要是利用奇數點順槽來對橋墩進行填充，然后用注漿的方式填充橋墩間的空間，進而提高煤矸石的利用效率。具體操作方法如下：先用機車將煤矸石傳送至罐籠硐室內，然后將煤矸石放置在順槽填充輸送帶上，在澆筑混凝土時加入煤矸石，形成煤矸石混凝土帶。需要注意的是，在對煤矸石進行填充前，應對煤矸石進行篩選，然后粉碎。在煤礦開采過程中使用煤矸石填充支護技術，不僅可以有效降低煤矸石的排放數量，降低煤礦安全事故的發生概率，同時大量煤矸石的填充還可以有效減少地面下沉現象，進而達到保護周邊環境的目的。

結語

綜合以上論述，我們不難發現采空區充填技術、保水開采技術及其應用、煤炭和瓦斯的共采技術、煤矸石填充支護技術等綠色開采技術的出現，的確可以對生態環境起到一定的保護作用，因此我們有必要對其進行深入研究，使這些技術得到進一步的完善，并在采礦工程中進行廣泛應用。

參考文獻

[1]李治學.淺談采礦工程中綠色開采技術的相關應用[J].中國科技信息，2013（20）：32-33.

[2]曹陽.綠色開采在采礦工程中的重要應用[J].民營科技，2014（3）：31.

[3]武漢成.綠色開采在采礦工程中的重要應用[J].黑龍江科技信息，2013（1）：18.

[4]史鐘琦.綠色開采在采礦工程中的應用[J].民營科技，2013（3）：39.

[5]汪華然.采礦工程中綠色開采技術的應用探討[J].內蒙古煤炭經濟，2014（2）：12-16.

[6]秦雷.綠色開采在采礦工程中的重要應用[J].黑龍江科技信息，2012（5）：111.